EP0962154A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens Download PDF

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EP0962154A2
EP0962154A2 EP99110079A EP99110079A EP0962154A2 EP 0962154 A2 EP0962154 A2 EP 0962154A2 EP 99110079 A EP99110079 A EP 99110079A EP 99110079 A EP99110079 A EP 99110079A EP 0962154 A2 EP0962154 A2 EP 0962154A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glue
covering paper
paper strip
laser
strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99110079A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0962154A3 (de
Inventor
Manfred Dombek
Helmut Voss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP0962154A2 publication Critical patent/EP0962154A2/de
Publication of EP0962154A3 publication Critical patent/EP0962154A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/47—Attaching filters or mouthpieces to cigars or cigarettes, e.g. inserting filters into cigarettes or their mouthpieces
    • A24C5/471—Attaching filters or mouthpieces to cigars or cigarettes, e.g. inserting filters into cigarettes or their mouthpieces by means of a connecting band
    • A24C5/472—Applying adhesives to the connecting band
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/005—Treatment of cigarette paper
    • A24C5/007—Perforating

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a covering paper strip, at which the topping paper strip is provided with a glue application and from the topping paper strip successively topping papers for connecting cigarettes and filter plugs be separated.
  • the invention also relates to a device in a filter attachment machine for processing a covering paper strip with a Strip guide, a glue application device assigned to the strip guide and a cutter for separating topping sheets for joining of cigarettes and filter plugs from the topping paper strip.
  • the manufacture of filter cigarettes is done on filter attaching machines by groups from axially aligned tobacco rods and filter sections Wrapped with glued topping sheets.
  • the wrapping of the cigarettes often has a zone of desired air permeability, which is created by perforations of the shell. Through these perforations or small holes, air flows from outside when you pull the cigarettes inside, which has a favorable influence on the smoke values of the cigarettes.
  • the perforations can be in the wrapping of the finished filter cigarettes or in the topping paper strips be introduced before the topping sheets are separated from the latter and wrapped around to connect the components of the filter cigarettes become. An arrangement showing this is described in U.S. Patent 4,281,670.
  • the covering paper strip is usually after perforating and before cutting Apply a layer of glue in topping sheets.
  • This glue application saves glue-free zones on the covering paper strips in the areas of the perforations out. These glue-free zones prevent the perforation holes from going through the Glue to be closed again.
  • the formation of such glue-free zones during the application of the glue requires special training and / or control the glue application device.
  • the invention has for its object a further method and another Specify device of the type described above.
  • this object is achieved according to the invention solved in that in selected areas of the covering paper strip applied glue is inactivated.
  • the invention is essentially on the covering paper strips continuous layer of glue applied.
  • the invention therefore looks very advantageous Instead of glue-free zones, place areas of inactivated glue on the covering paper strip before, so that expensive and fault-prone precautions in the glue application device for the production of discontinuously successive glue-free zones can be omitted. That means a significant simplification the glue application device without affecting the beneficial effect of glue-free zones must be dispensed with.
  • the glue in the selected areas by evaporation the glue or a solvent contained in the glue by means of laser radiation is deactivated. This is a fast and precise generation of Areas of inactivated glue at any selectable locations on the base paper strip provided.
  • Claim 4 relates here to a process variant in which the for the separation of the topping sheets Tipping paper strips also used laser radiation to inactivate the Glue is used in the border areas adjacent to the separating cut, so that inactive on both sides of the cut, in particular containing solvent-free glue Zones are formed.
  • Claim 5 is in the coated paper Laser beam producing perforation holes simultaneously to inactivate the Glue used in an area around the perforation holes.
  • Claim 6 relates the particularly effective use of a laser for simultaneous cutting the topping sheets from the topping paper strip, for perforating the topping paper strip and to inactivate the glue in the edge areas of the cuts and the Perforations.
  • Claim 7 further develops the method according to the invention.
  • the invention is based on a device of the type specified at the outset lying task solved in that means for inactivating the in selected Surface areas of the covering paper strip applied glue provided are. Continuations, further training and advantageous refinements of the device according to the invention are set out in subclaims 9 to 16.
  • Claim 9 relates to a particularly advantageous embodiment of the glue application device.
  • Claims 10 to 13 deal with preferred means for inactivating the glue in certain areas of the covering paper strip
  • claims 14 to 16 relate to preferred means for aligning the laser beam for covering paper strips.
  • the advantage of the invention is in particular that the formation of glue-free Zones during the glue application is omitted, which is the process of gluing the Base paper strip and the glue application device significantly simplified.
  • the leakage of glue to the Edges of the topping sheets wrapped around the groups and the addition of in the perforation reliably prevents the covering material.
  • the usage of a laser for generating areas of inactivated glue by evaporation the glue or the solvent contained in the glue makes the process regardless of the format of the cigarettes and the topping material So when changing the format, no machine adjustments are required.
  • the generation of the areas of inactivated glue is very flexible because of the location and the expansion of these areas on the tipping paper strip by adjusting the laser radiation are largely freely selectable.
  • the laser used is also used to deactivate the glue because an extraordinarily good allocation of the areas was deactivated Glue to the cut lines and perforations and an effective use the laser power.
  • the machine shown in FIG. 1 is a filter attachment machine of the type MAX from Hauni Maschinenbau AG with a laser working Separation arrangement and a laser perforation arrangement.
  • a filter attachment machine of the type MAX from Hauni Maschinenbau AG with a laser working Separation arrangement and a laser perforation arrangement.
  • Such a machine is known for example from US Pat. No. 4,281,670. She points out the following Details on an infeed drum 1 is transferred to a cigarette manufacturing machine produced cigarettes in two relay drums 2, which the staggered Unstuck the supplied cigarettes and in rows of two with one Deliver the space between the cigarettes to a compilation drum 3.
  • the filter rods pass from a magazine 4 onto a cutting drum 6 cut by two circular knives 7 into filter plugs of twice the working length, staggered on a relay drum 8, from a sliding drum 9 to a row aligned stopper and aligned by an accelerator drum 11 into the spaces between the rows of cigarettes on the assembly drum 3 filed.
  • the cigarette filter cigarette groups are pushed together, so that they lie axially close together. Then they are transferred from a transfer drum 12 taken over.
  • a covering paper strip 13 is by means of a reel 14 Draw-off rollers 16 are drawn off.
  • the strip 13 becomes a sharp one Edge pre-crusher 17 directed around by a gluing device 18 glued and cut on a cutting drum 19.
  • the separated topping sheets (Connection sheets) are attached to the cigarette filter groups on the Transfer drum 12 attached and on a roller drum 22 by means of a rolling hand 23 rolled around the cigarette filter groups.
  • the finished groups Double filter cigarettes are placed on a drying drum 24 of a cutting drum 26 supplied and on this by cutting through the center of the filter plug Assembled into single filter cigarettes, while defective filter cigarettes be ejected.
  • One with a transfer drum 27 and a collecting drum 28 cooperating turning device 29 turns a row of filter cigarettes and simultaneously transfers them into the via the transfer drum 27 and the Collecting drum 28 through unturned filter cigarette row.
  • the filter cigarettes arrive at an ejection drum 32, on which the head of the filter cigarettes is also scanned before the ejection process.
  • a depositing drum 34 cooperating with a brake drum 33 sets the filter cigarettes on a lay-off belt 36.
  • 37 denotes a separating arrangement, which the figure 3 in an enlarged perspective view shows.
  • 38 denotes a perforating device, which is shown in perspective in FIG is.
  • Figures 2 and 3 show the relevant device or arrangement schematic and not to scale.
  • FIG. 2 shows the perforating device 38 of the exemplary embodiment of the invention Filter attachment machine shown in Figure 1 in a schematic perspective View.
  • the strip made of glued connecting paper is again designated with 13, from which in the region of the drum 19 connecting sheets 13a are separated become.
  • the perforating arrangement 38 is arranged downstream of the gluing device 18 and has a laser 42 controlled by a control arrangement 41, which emits a pulsed laser beam 43.
  • the laser beam 43 is from one Deflecting mirror 44 and deflected by a partially transparent mirror 46 in two same partial beams 43a and 43b split.
  • the partial beam 43b becomes partially transparent Mirror 46 is simultaneously deflected towards the covering paper strip 13.
  • Another mirror 47 directs the one passing through the partially transparent mirror 46 Partial jet 43a also towards the covering paper strip 13.
  • the partial beams 43a and 43b are focused by optics 48, of which only one is shown in FIG. 2, in two perforation tracks 49 and 49a on the covering paper strips 13, where they produce perforations 51 and 51a, respectively.
  • Two-stage diffractive lenses are provided as optics 48.
  • the intensity is denoted by l
  • the distance from the optical axis of the lens in the focal plane on the moving covering paper strip 13 is denoted by D.
  • This diagram characterizes the formation of the diffractive lenses 48. It shows that approximately 90% of the beam power of the laser is concentrated in a central field of radius D 1 around the optical axis of the lens. The remaining approximately 10% of the laser beam power is distributed in an outer field which surrounds the central field in a ring and has the outer diameter D 2 . The diameter of the outer field is about 3: 1 to the diameter of the central field.
  • this optic leads to perforations 51, which are shown enlarged in FIG. 4 as section IV from FIG. 3.
  • the high beam power concentrated in the central field 52 of the laser beam 43a or 43b impinging on the moving, glued covering paper strips 13 produces the desired perforations 51.
  • These surface regions 54 which are covered with inactive glue, act like glue-free zones "without the need for complicated measures when applying the glue.
  • the laser beam used for the perforation is advantageously used at the same time for the production thereof glue-free zones "used.
  • the energy of the laser beam in the outer field 53 is chosen so high that it the glue and / or the solvent contained in the glue evaporates and thereby inactivated the glue.
  • the glue becomes or becomes volatile Glue components or solvents due to the laser energy concentrated in the outer field removed from the surface of the topping paper strip 13.
  • the energy in the outside should not be chosen so high that in visible traces of fire occur in the annular area 54.
  • FIG. 3 shows the separating arrangement 37 shown in FIG. 1 in an enlarged, schematic, perspective representation.
  • One from the control arrangement 41 Controlled laser 42a emits a laser beam 56, which from deflection mirrors 57 and 58 is deflected to an optic 59, which focuses it in a cutting line 61, along the one already perforated in the embodiment shown Covering paper strips 13 separate individual sheets of covering paper become.
  • the deflection mirrors 57 and 58 can be pivoted by means of drives 63 and 64, around the laser beam 56a focused from the optics 59 towards the covering strip 13 for cutting across the covering paper strip guided over the cutting drum 19 13 to move.
  • the drives 63 and 64 with the control arrangement 41 connected.
  • the optics 59 are designed as a two-stage diffractive lens which focuses a laser beam onto the covering paper strip 13 guided over the cutting drum 19, the intensity profile of which is shown in FIG. 5.
  • This diffractive optics 59 thus coincides with the optics 48 already described above. If the laser beam 56a is thus guided transversely to the conveying direction 39 of the covering paper strip by means of the deflecting mirrors 57 and 58 pivoted by the drives 63 and 64, it cuts a covering sheet 62 from the covering paper strip 13 along a cutting line 61. This results, as shown in FIG. 4, in a separation cut 66 which is delimited on both sides by areas 67 of inactivated glue.
  • Devices of the type designation IMPACT 3000 from LUMONICS GmbH, Junkersstrasse 5, D-82178 Puchheim, DE can be used as lasers. These are CO 2 lasers that can emit pulsed laser radiation with a very short beam duration and very high energy content. Diffractive lenses are sold, for example, by COHERENT, Ing., 2301 Lindbergh Street, Auburn, CA 95602, USA or LASER COMPONENTS GmbH, Werner-von-Siemens-Strckee 15, D-82140 Olching, Optical arrangements 68 of the in FIG. 3 shown are manufactured and sold as scanning modules by GENERAL SCANNING GmbH, Maximilian Forum, Lochhamer Strasse 11, D-82152 Martinsried, for example.
  • two separate laser arrangements 37 and 38 are used for perforating and separating the topping sheets from the topping paper strip 13. It is of course also possible to combine the functions of separating and perforating in one arrangement with a powerful laser 69, the beam 70 of which with a beam splitter unit 71. B. is divided by means of a partially transparent mirror 72 into two power beams 73 and 74 which are guided to the perforating arrangement 38 and to the separating arrangement 37.
  • the beam guidance from the beam splitter unit 71 to the perforating arrangement 38 and to the separating arrangement 37 has deflection means in the form of mirrors 75 and possibly further beam guidance means not shown in the drawing.
  • a continuous wave laser can also advantageously be used as the radiation source, the permanent radiation of which is pulsed as required by a corresponding, known shutter arrangement with shutter disks 77 driven by motors 76.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines beleimten Materialstreifens (13) beschrieben. In vorgegebenen Flächenbereichen (54, 67) des Materialstreifens (13) wird der aufgetragene Leim mittels einer Laserstrahlung (43, 56) inaktiviert, indem der Leim oder das in dem Leim enthaltene Lösungsmittel verdampft wird. Diese Flächenbereiche (54, 67) grenzen vorzugsweise an Perforationslöcher (51) oder Trennschnitte (66) an, die jeweils mit demselben Laserstrahl (43, 56) erzeugt werden. Die Laserstrahlung (43, 56) wird dazu mittels diffraktiver Optiken (48, 59) mit zweistufiger Intensitätsverteilung in die Materialbahnebene fokussiert.
Diese Bereiche (54, 67) wirken wie
Figure 80000001
leimfreie Zonen". Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Leim zunächst ganzflächig aufgebracht werden kann, so daß aufwendige Maßnahmen zur auftragsseitigen Bildung von leimfreien Zonen auf dem Materialstreifen (13) nicht erforderlich sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens, bei dem der Belagpapierstreifen mit einem Leimauftrag versehen wird und vom Belagpapierstreifen nacheinander Belagblättchen zum Verbinden von Zigaretten und Filterstopfen abgetrennt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung in einer Filteransetzmaschine zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens mit einer Streifenführung, einer der Streifenführung zugeordneten Leimauftragseinrichtung und einer Schneideinrichtung zum Abtrennen von Belagblättchen für das Verbinden von Zigaretten und Filterstopfen von dem Belagpapierstreifen.
Die Herstellung von Filterzigaretten erfolgt auf Filteransetzmaschinen, indem Gruppen aus axial zueinander ausgerichteten Tabakstäben und Filterabschnitten durch Umwickeln mit beleimten Belagblättchen miteinander verbunden werden. Im Filterbereich erhält die Umhüllung der Zigaretten häufig eine Zone gewünschter Luftdurchlässigkeit, die durch Perforationen der Hülle erzeugt wird. Durch diese Perforationen oder kleinen Löcher strömt beim Ziehen an den Zigaretten von außen Luft in das Innere, was die Abrauchwerte der Zigaretten günstig beeinflußt. Die Perforationen können in die Umhüllung der fertigen Filterzigaretten oder in den Belagpapierstreifen eingebracht werden, bevor von diesem die Belagblättchen abgetrennt und zum Verbinden der Komponenten der Filterzigaretten um diese herumgewickelt werden. Eine Anordnung, die dies zeigt, ist in der US-PS 4 281 670 beschrieben.
Gewöhnlich wird der Belagpapierstreifen nach dem Perforieren und vor dem Zerschneiden in Belagblättchen mit einem Leimauftrag versehen. Dieser Leimauftrag spart auf dem Belagpapierstreifen in den Bereichen der Perforationen leimfreie Zonen aus. Diese leimfreien Zonen verhindern, daß die Perforationslöcher durch den Leim wieder geschlossen werden. Die Bildung solcher leimfreier Zonen während des Auftragens des Leim erfordert eine besondere Ausbildung und/oder Steuerung der Leimauftragseinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben. Insbesondere soll auf einfache Weise sichergestellt werden, daß an den Schnittkanten der Belagblättchen beim Umwickeln der Gruppen kein Leim austritt und daß die Perforationen nicht durch Leim verschlossen und unwirksam gemacht werden.
Bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in ausgewählten Flächenbereichen des Belagpapierstreifens aufgebrachter Leim inaktiviert wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird auf den Belagpapierstreifen eine im wesentlichen kontinuierliche Leimschicht aufgetragen. Die Erfindung sieht also in sehr vorteilhafter Weise anstelle von leimfreien Zonen Bereiche inakivierten Leims auf dem Belagpapierstreifen vor, so daß aufwendige und störungsanfällige Vorkehrungen in der Leimauftragseinrichtung für die Erzeugung von diskontinuierlich aufeinanderfolgenden leimfreien Zonen entfallen können. Das bedeutet eine wesentliche Vereinfachung der Leimauftragseinrichtung, ohne daß auf die vorteilhafte Wirkung der leimfreien Zonen verzichtet werden muß.
Als besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Leim in den ausgewählten Flächenbereichen durch Verdampfen des Leims oder eines im Leim enthaltenen Lösungsmittels mittels Laserstrahlung inaktiviert wird. Damit ist ein reaktionsschnelles und präzises Erzeugen von Bereichen inaktivierten Leims an beliebig auswählbaren Stellen auf dem Belagpapierstreifen bereitgestellt.
Weitere Fortführungen und Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 4 bis 7 angegeben. Dabei bezieht sich der Anspruch 4 auf eine Verfahrensvariante, bei der die für das Abtrennen der Belagblättchen vom Belagpapierstreifen benutzte Laserstrahlung gleichzeitig auch zum Inaktivieren des Leims in den dem Trennschnitt benachbarten Randbereichen benutzt wird, so daß beidseits des Trennschnittes inaktiven, insbesondere lösungsmittelfreien Leim enthaltende Zonen gebildet werden. Nach Anspruch 5 wird ein im beleimten Belagpapier Perforationslöcher erzeugender Laserstrahl gleichzeitig zum Inaktivieren des Leims in einem Bereich um die Perforationslöcher herum genutzt. Anspruch 6 betrifft die besonders effektive Ausnutzung eines Lasers zum gleichzeitigen Abtrennen der Belagblättchen vom Belagpapierstreifen, zum Perforieren des Belagpapierstreifens und zum Inaktivieren des Leims in den Randbereichen der Schnitte und der Perforationen. Anspruch 7 gestaltet das Verfahren nach der Erfindung weiter aus.
Für eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel zum Inaktivieren des in ausgewählten Flächenbereichen des Belagpapierstreifens aufgebrachten Leims vorgesehen sind. Fortführungen, Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 9 bis 16 aufgeführt. Dabei bezieht sich der Anspruch 9 auf eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Leimauftragseinrichtung. Die Ansprüche 10 bis 13 befassen sich mit bevorzugten Mitteln zum Inaktivieren des Leims in bestimmten Bereichen des Belagpapierstreifens, und die Ansprüche 14 bis 16 betreffen bevorzugte Mittel zum Ausrichten des Laserstrahls zum Belagpapierstreifen.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß die Bildung von leimfreien Zonen während des Leimauftrages entfällt, was den Vorgang der Beleimung des Belagpapierstreifens und die Leimauftragseinrichtung wesentlich vereinfacht. Dabei wird mit den Maßnahmen der Erfindung trotzdem das Austreten von Leim an den Rändern der um die Gruppen gewickelten Belagblättchen und das Zusetzen von in das Belagmaterial eingebrachten Perforationen zuverlässig verhindert. Die Verwendung eines Lasers zum Erzeugen von Bereichen inaktivierten Leims durch Verdampfen des Leims oder des im Leim enthaltenen Lösungsmittels macht das Verfahren unabhängig vom Format der Zigaretten und des Belagmaterials, erfordert also bei Formatwechseln diesbezüglich keine maschinellen Anpassungen. Außerdem ist die Erzeugung der Bereiche inaktivierten Leims sehr flexibel, weil die Lage und die Ausdehnung dieser Bereiche auf dem Belagpapierstreifen durch Einstellen der Laserstrahlung weitgehend frei wählbar sind. Besonders effektiv ist es, wenn ein für das Abtrennen der Belagblättchen und das Perforieren des Belagpapierstreifens eingesetzter Laser gleichzeitig auch für das Inaktivieren des Leims genutzt wird, weil sich damit eine außerordentlich gute Zuordnung der Bereiche inaktivierten Leims zu den Schnittlinien und den Perforationen und eine effektive Ausnutzung der Laserleistung ergeben.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
eine Vorderansicht einer Filteransetzmaschine mit einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Figur 2
eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Perforieren eines Belagpapierstreifens in einer perspektivischen schematischen Darstellung,
Figur 3
eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Abtrennen von Abschnitten von einem Belagpapierstreifen in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
Figur 4
eine vergrößerte Darstellung des in Figur 3 mit IV gekennzeichneten Ausschnitts und
Figur 5
ein Beispiel eines Intensitätsprofils der gemäß der Erfindung eingesetzten Laserstrahlung.
Figur 6
eine Variante der Erfindung mit nur einem einzigen Laser zum Perforieren und Schneiden des Belagpapierstreifens
Bei der in Figur 1 dargestellten Maschine handelt es sich um eine Filteransetzmaschine vom Typ MAX der Hauni Maschinenbau AG mit einer mit einem Laser arbeitenden Trennanordnung und einer Laserperforationsanordnung. Eine solche Maschine ist beispielsweise durch die US-PS 4 281 670 bekannt. Sie weist die folgenden Einzelheiten auf Eine Einlauftrommel 1 übergibt die auf einer Zigarettenherstellmaschnine produzierten Zigaretten in zwei Staffeltrommeln 2, welche die gestaffelt zugeführten Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstelltrommel 3 abgeben. Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 4 auf eine Schneidtrommel 6 , werden von zwei Kreismessern 7 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge geschnitten, auf einer Staffeltrommel 8 gestaffelt, von einer Schiebetrommel 9 zu einer Reihe hintereinanderliegender Stopfen ausgerichtet und von einer Beschleunigertrommel 11 in die Zwischenräume der Zigarettenreihen auf der Zusammenstelltrommel 3 abgelegt. Die Zigarette- Filter- Zigarette- Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabetrommel 12 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 13 wird von einer Bobine 14 mittels Abzugswalzen 16 abgezogen. Der Streifen 13 wird um einen eine scharfe Kante aufweisenden Vorbrecher 17 herumgelenkt, von einer Beleimvorrichtung 18 beleimt und auf einer Schneidtrommel 19 geschnitten. Die abgetrennten Belagblättchen (Verbindungsblättchen) werden an die Zigaretten- Filter- Gruppen auf der Übergabetrommel 12 angeheftet und auf einer Rolltrommel 22 mittels einer Rollhand 23 um die Zigaretten- Filter- Gruppen herumgerollt. Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten werden über eine Trockentrommel 24 einer Schneidtrommel 26 zugeführt und auf dieser durch mittiges Schneiden durch die Filterstopfen hindurch zu Einzelfilterzigaretten konfektioniert, wobei gleichzeitig fehlerhafte Filterzigaretten ausgeworfen werden. Eine mit einer Übergabetrommel 27 und einer Sammeltrommel 28 zusammenwirkende Wendeeinrichtung 29 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die über die Übergabetrommel 27 und die Sammeltrommel 28 durchlaufende ungewendete Filterzigarettenreihe. Über eine Prüftrommel 31 gelangen die Filterzigaretten zu einer Auswerftrommel 32, auf welcher vor dem Auswerfvorgang außerdem die Kopfabtastung der Filterzigaretten erfolgt. Eine mit einer Bremstrommel 33 zusammenwirkende Ablegertrommel 34 legt die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 36. Mit 37 ist eine Trennanordnung bezeichnet, welche die Figur 3 in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung zeigt. 38 bezeichnet eine Perforiereinrichtung, die in Figur 2 perspektivisch dargestellt ist. Die Figuren 2 und 3 zeigen die betreffende Einrichtung bzw. Anordnung schematisch und nicht maßstabsgerecht.
Figur 2 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Perforiereinrichtung 38 der in Figur 1 dargestellten Filteransetzmaschine in einer schematischen perspektivischen Ansicht. Mit 13 ist wieder der Streifen aus beleimtem Verbindungspapier bezeichnet, von dem im Bereich der Trommel 19 Verbindungsblättchen 13a abgetrennt werden. Die Perforieranordnung 38 ist stromab der Beleimvorrichtung 18 angeordnet und weist einen von einer Steueranordnung 41 gesteuerten Laser 42 auf, welcher einen gepulsten Laserstrahl 43 abgibt. Der Laserstrahl 43 wird von einem Umlenkspiegel 44 umgelenkt und von einem teildurchlässigen Spiegel 46 in zwei gleiche Teilstrahlen 43a und 43b gesplittet. Der Teilstrahl 43b wird von dem teildurchlässigen Spiegel 46 gleichzeitig zum Belagpapierstreifen 13 hin umgelenkt. Ein weiterer Spiegel 47 lenkt den den teildurchlässigen Spiegel 46 passierenden Teilstrahl 43a ebenfalls zum Belagpapierstreifen 13 hin um.
Die Teilstrahlen 43a und 43b werden durch Optiken 48, von denen in der Figur 2 nur eine dargestellt ist, in zwei Perforationsspuren 49 und 49a auf den Belagpapierstreifen 13 fokussiert, wo sie Perforationen 51 bzw. 51a erzeugen. Als Optiken 48 sind zweistufige diffraktive Linsen vorgesehen, deren Intensitätsprofil in Figur 5 dargestellt ist. In dem Diagramm der Figur 5 sind mit l die Intensität und mit D die Distanz zur optischen Achse der Linse in der Brennebene auf dem bewegten Belagpapierstreifen 13 bezeichnet. Dieses Diagramm charakterisiert die Ausbildung der diffraktiven Linsen 48. Es zeigt, daß in einem zentralen Feld vom Radius D1 um die optische Achse der Linse herum etwa 90 % der Strahlleistung des Lasers konzentriert sind. In einem äußeren Feld, das das zentrale Feld ringförmig umgibt und den äußeren Durchmesser D2 aufweist, sind die restlichen etwa 10 % der Strahlleistung des Lasers verteilt. Der Durchmesser des äußeren Feldes verhält sich zum Durchmesser des zentralen Feldes etwa wie 3 : 1.
Auf einem ganzflächig beleimten Belagpapierstreifen 13 führt diese Optik zu Perforationen 51, die in Figur 4 als Ausschnitt IV aus der Figur 3 vergrößert dargestellt sind. Die im zentralen Feld 52 des auf den bewegten, beleimten Belagpapierstreifen 13 auftreffenden Laserstrahls 43a bzw. 43b konzentrierte hohe Strahlleistung erzeugt die gewünschten Perforationen 51. Der 10 %ige Anteil der Strahlleistung des Lasers, der in dem äußeren Feld 53 konzentriert ist, inaktiviert den Leim in einem die Perforation ringförmig umgebenden Bereich 54. Diese Flächenbereiche 54, die mit inaktivem Leim bedeckt sind, wirken wie
Figure 00080001
leimfreie Zonen", ohne daß komplizierte Maßnahmen beim Leimauftrag erforderlich sind. Der für die Perforation verwendete Laserstrahl wird vorteilhafterweise gleichzeitig für die Erzeugung dieser leimfreien Zonen" verwendet.
Die Energie des Laserstrahls in dem äußeren Feld 53 ist so hoch gewählt, daß er den Leim und/oder das im Leim enthaltende Lösungsmittel verdampft und dadurch den Leim inaktiviert. Je nach Art des Leims wird also der Leim oder werden flüchtige Leimanteile oder Lösungsmittel durch die im äußeren Feld konzentrierte Laserenergie von der Oberfläche des Belagpapierstreifens 13 entfernt. Die Energie im äußeren Feld des Laserstrahls sollte allerdings nicht so hoch gewählt werden, daß in dem ringförmigen Bereich 54 sichtbare Brandspuren entstehen.
Figur 3 zeigt die in Figur 1 eingezeichnete Trennanordnung 37 in einer vergrößerten, schematischen, perspektivischen Darstellung. Ein von der Steueranordnung 41 gesteuerter Laser 42a gibt einen Laserstrahl 56 ab, der von Umlenkspiegeln 57 und 58 zu einer Optik 59 umgelenkt wird, welche ihn in eine Schnittlinie 61 fokussiert, entlang der von dem laufenden, im gezeigten Ausführungsbeispiel bereits perforierten Belagpapierstreifen 13 nacheinander einzelne Belagpapierblättchen abgetrennt werden. Die Umlenkspiegel 57 und 58 sind mittels Antrieben 63 und 64 schwenkbar, um den von der Optik 59 zum Belagstreifen 13 hin fokussierten Laserstrahl 56a zum Schnitt quer über den über die Schneidtrommel 19 geführten Belagpapierstreifen 13 zu bewegen. Zu diesem Zweck sind die Antriebe 63 und 64 mit der Steueranordnung 41 verbunden.
Die Optik 59 ist wie die Optiken 48 als zweistufige diffraktive Linse ausgebildet, die einen Laserstrahl auf den über die Schneidtrommel 19 geführten Belagpapierstreifen 13 fokussiert, dessen Intensitätsprofil die Figur 5 zeigt. Diese diffraktive Optik 59 stimmt also mit der oben bereits beschriebenen Optik 48 überein. Wird der Laserstrahl 56a also mittels der von den Antrieben 63 und 64 geschwenkten Umlenkspiegel 57 und 58 quer zur Förderrichtung 39 des Belagpapierstreifens geführt, so trennt er längs einer Schnittlinie 61 ein Belagblättchen 62 von dem Belagpapierstreifen 13 ab. Dabei entsteht, wie die Figur 4 zeigt, ein Trennungsschnitt 66, der auf beiden Seiten von Bereichen 67 inaktivierten Leims begrenzt ist. Auch diese Bereiche inaktivierten Leims wirken wie leimfreie Zonen" und verhindern, daß beim Umwickeln der Belagblättchen um die Zigarette- Filter- Zigarette- Gruppen unter dem Belagblättchen Leim herausgequetscht wird, der die erzeugten Zigaretten unansehnlich macht und die die Zigaretten transportierenden Fördermittel verschmutzt.
Als Laser können Geräte der Typenbezeichnung IMPACT 3000 der Firma LUMONICS GmbH, Junkersstraße 5, D-82178 Puchheim, DE eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um CO2-Laser, die eine gepulste Laserstrahlung mit sehr kurzer Strahldauer und sehr hohem Energieinhalt aussenden können. Diffraktive Linsen werden beispielsweise von der Firma COHERENT, Ing., 2301 Lindbergh Street, Auburn, CA 95602, USA oder der Firma LASER COMPONENTS GmbH, Werner-von-Siemens-Straße 15, D-82140 Olching, vertrieben, Optische Anordnungen 68 der in Figur 3 dargestellten Art, werden als Scanning Moduls beispielsweise von der Firma GENERAL SCANNING GmbH, Maximilian Forum, Lochhamer Straße 11, D-82152 Martinsried, hergestellt und vertrieben.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden für das Perforieren und das Abtrennen der Belagblättchen von dem Belagpapierstreifen 13 zwei getrennte Laseranordnungen 37 und 38 eingesetzt. Es ist natürlich auch möglich die Funktionen Trennen und Perforieren in einer Anordnung mit einem leistungsstarken Laser 69 zu kombinieren, dessen Strahl 70 mit einer Strahlteilereinheit 71 z. B. mittels eines teildurchlässigen Spiegels 72 in zwei Leistungsstrahlen 73 und 74 aufgeteilt wird, die zu der Perforieranordnung 38 und zur Trennanordnung 37 geführt werden. Die Strahlführung von der Strahlteilereinheit 71 zur Perforieranordnung 38 und zur Trennanordnung 37 weist Umlenkmittel in Form von Spiegeln 75 und ggf. weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Strahlführungsmittel auf.
Als Strahlenquelle kann in vorteilhafter Weise auch ein Dauerstrichlaser eingesetzt werden, dessen permanente Strahlung durch eine entsprechende, ansich bekannte Shutter-Anordnung mit von Motoren 76 angetriebenen Shutterscheiben 77 bedarfsgerecht gepulst wird.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens, bei dem der Belagpapierstreifen mit einem Leimauftrag versehen wird und vom Belagpapierstreifen nacheinander Belagblättchen zum Verbinden von Zigaretten und Filterstopfen abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in ausgewählten Flächenbereichen des Belagpapierstreifens aufgebrachter Leim inaktiviert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Belagpapierstreifen eine im wesentlichen kontinuierliche Leimschicht aufgetragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leim in den ausgewählten Flächenbereichen durch Verdampfen des Leims oder des im Leim enthaltenen Lösungsmittels mittels Laserstrahlung inaktiviert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagblättchen mittels Laserstrahlung vom beleimten Belagpapierstreifen abgetrennt werden und daß mittels derselben Laserstrahlung in einem dem Trennschnitt benachbarten Randbereich gleichzeitig auch der Leim inaktiviert wird, so daß beidseits des Trennschnitts Zonen inaktivierten Leims gebildet werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit wenigstens einem Laserstrahl im beleimten Belagpapier Perforationslöcher erzeugt werden und daß mit dem die Perforationslöcher erzeugenden Laserstrahl in den die Perforationslöcher umgebenden Randbereichen des Belagpapiers gleichzeitig auch der Leim inaktiviert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Perforations- und der Trennschnitt und die Inaktivierung des Leims im Randbereich der Schnitte jeweils mit ein und demselben Laserstrahl gleichzeitig ausgeführt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlleistung des Laserstrahls in der Belagpapierebene zu einem weit überwiegenden Teil in einem die Perforationen und/oder den Trennschnitt bewirkenden zentralen Bereich des Strahlquerschnitts und zum geringeren Teil in einem die Inaktivierung des Leims bewirkenden Randbereich des Strahlquerschnitts konzentriert wird.
  8. Vorrichtung in einer Filteransetzmaschine zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens mit einer Streifenführung, einer der Streifenführung zugeordneten Leimauftragseinrichtung und einer Schneideinrichtung zum Abtrennen von Belagblättchen für das Verbinden von Zigaretten und Filterstopfen von dem Belagpapierstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (37, 38) zum Inaktivieren des in ausgewählten Flächenbereichen (54, 67) des Belagpapierstreifens (13) aufgebrachten Leims vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimauftragseinrichtung (18) eine im wesentlichen kontinuierliche Leimschicht auf den Belagpapierstreifen (13) auftragend ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Inaktivieren des Leims ein von einem Laser (42, 42a) abgegebener und auf die ausgewählten Flächenbereiche (54, 67) des Belagpapierstreifens (13) ausgerichteter Laserstrahl (43a, 43b, 56a) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (37) einen Laser (42a) und Mittel (57, 58, 59) zum Ausrichten des vom Laser abgegebenen Laserstrahls (56) zum Abtrennen von Belagblättchen (62) vom Belagpapierstreifen (13) auf eine gewünschte Schnittlinie (61) und gleichzeitig auf der Schnittlinie (61) beidseits benachbarte Randbereiche (67) des Belagpapierstreifens (13) zum Inaktivieren des in diesem Bereichen vorhandenen Leims aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Laser (42) Mittel (44, 46, 47, 48) zugeordnet sind zum Ausrichten des Laserstrahls (43) auf vorgegebene Perforationszonen (49, 49a) des Belagpapierstreifens (13) zum Erzeugen von Perforationen (51) und gleichzeitig auf die Perforationen (51) umgebende Randbereiche (54) des Belagpapierstreifens (13) zum gleichzeitigen Inaktivieren des in diesen Bereichen vorhandenen Leims.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laser (69) für das Perforieren des Belagpapierstreifens (13), das Abtrennen der Belagblättchen (62) und das Inaktivieren des Leims in den den Perforationen (51) und den Trennschnitten (66) benachbarten Bereichen (54, 67) des Belagpapierstreifens (13) vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausrichten des Laserstrahls (43, 56) zum Belagpapierstreifen (13) ein diffrakives Optikelement (48, 59) aufweisen, welches einen größeren Anteil der Strahlleistung in einen engen zentralen (52) und einen kleineren Anteil der Strahlleistung in einen breiteren äußeren Bereich (53) des Strahlquerschnitts konzentriert.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Bereich (52) etwa ein Drittel des Strahlquerschnitts beträgt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das diftraktive Optikelement (48, 59) etwa 90 % der Strahlleistung im zentralen (52) und etwa 10 % im äußeren Bereich (53) des Strahlquerschnitts konzentrierend ausgebildet ist.
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