EP2805635A1

EP2805635A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Leerhülsen sowie Leerhülsen zur Herstellung von Filterzigaretten

Info

Publication number: EP2805635A1
Application number: EP14169401.8A
Authority: EP
Inventors: Michael Rapp; Tobias Jacobi; Frank Beckmann
Original assignee: SMC System Management Consulting GmbH; MTS Tobacco SA
Current assignee: SMC System Management Consulting GmbH; MTS Tobacco SA
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-11-26
Also published as: DE202013105541U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen, mit einer Belagpapierzufuhr (140) zum Aufbringen eines Belagpapiers (B) auf durch eine Strangeinheit (10) übergebene doppeltlange Leerhülsen (L) und mit einer Schneideinheit (155, 156) zum Erzeugen der Leerhülsen (K 1 , K 2 ), bei der das technische Problem, die Herstellung variabler und einfacher zu gestalten dadurch gelöst ist, dass eine Schneideinrichtung (122, 123) zum Durchschneiden der doppeltlangen Leerhülsen (L) in Leerhülsen (L 1 , L 2 ) vorgesehen ist, dass eine Spreizeinrichtung (137) zum Erzeugen eines Abstands zwischen den Leerhülsen (L 1 , L 2 ) vorgesehen ist und dass die Belagpapierzufuhr (140) ein Belagpapier (B) auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen (L 1 , L 2 ) aufbringt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Leerhülsen und Leerhülsen an sich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen, ein Verfahren zur Herstellung von Leerhülsen sowie Leerhülsen zur Herstellung von Filterzigaretten.
Leerhülsen, sogenannte Zigarettenhülsen weisen keinen Tabak, sondern eine nur mit einem eingesetzten Filterelement versehene Papierhülse auf. Diese werden später, beispielsweise erst vom Verbraucher mit Tabak gefüllt.
Bei der Produktion von Leerhülsen werden zunächst in der Strangeinheit mittels einer Filterzufuhr doppeltlange Filterelemente auf einen kontinuierlichen Papierstrang aufgelegt. Anschließend werden die Filterelemente mit dem Papierstrang umhüllt, so dass ein kontinuierlicher Strang aus Papierhülsen mit eingesetzten Filterelementen entsteht. Der kontinuierliche Strang wird anschließend mittels der Schneidvorrichtung in doppeltlange Leerhülsen zerschnitten.
In der Strangeinheit werden die doppeltlangen Leerhülsen produktionsbedingt längs oder längsaxial transportiert, also in Richtung der Längsachse der Leerhülsen. Für die weitere Bearbeitung in der Fertigungseinheit werden die doppeltlangen Leerhülsen nicht mehr axial, sondern stattdessen quer zu ihrer Längsachse transportiert, da die Leerhülsen sonst nicht effizient und beschädigungsfrei maschinell handhabbar und weiterzuverarbeiten sind. Daher weist die Strangeinheit eine Übergabeeinheit für eine Übergabe der Leerhülsen an eine Fertigungseinheit auf.
Die doppeltlangen Leerhülsen werden in der Fertigungseinheit für die Weiterverarbeitung in der Regel in auf der Oberfläche von rotierenden zylindrischen Trommeln angeordneten Mulden transportiert. Die Trommeln folgen in einer vorgegebenen Reihenfolge aufeinander und die Rotation der Trommeln ist synchronisiert. Die doppeltlangen Leerhülsen sind dabei achsparallel zur Achse der Trommel angeordnet.
Die Leerhülsen werden in der Fertigungseinheit fertig konfektioniert. Dazu werden verschiedene Herstellungs- und gegebenenfalls Qualitätsüberprüfungsschritte durchgeführt. Zum Beispiel werden die doppeltlangen Leerhülsen zunächst mit einem üblicher Weise braun eingefärbten Belagspapier umhüllt und anschließend mittels des in der Fertigungseinheit angeordneten Schneideinheit bestehend aus einer Schneidetrommel und einem Schneidmessers mittig zertrennt. Somit werden zwei Leerhülsen gewünschter Länge hergestellt. Eine anschließende Qualitätskontrolle kann dann beispielsweise eine Überprüfung der Leerhülsen auf eventuell entstandene Löcher oder andere Beschädigungen überprüft werden.
In den letzten Jahren werden am Markt immer häufiger Filter nachgefragt, die aus mindestens zwei verschiedenen Filterabschnitten bzw. Filterelementen bestehen. Daher mussten bei der zuvor beschriebenen Herstellung von Leerhülsen mit eingesetzten Filtern speziell angefertigte mehrteilige Filter verwendet werden. Dadurch wurde die Herstellung von Leerhülsen bereits im Vorfeld aufwändig und teuer.
Darüber hinaus sind Filterzigaretten mit sogenannten Rezessfiltern entwickelt worden, bei denen das Belagpapier in axialer Richtung über das Ende des Filters vorsteht. Dadurch wird ein Hohlraum vor dem Filter durch das umgebende Belagpapier gebildet, der während der Benutzung der Zigarette zwischen dem Filter und dem Mund des Benutzers angeordnet ist. Eine solche Filteranordnung ist bei Leerhülsen aber bislang nicht bekannt gewesen.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, die Herstellung von Leerhülsen variabler, einfacher und besser zu gestalten. Insbesondere besteht das technische Problem darin, Leerhülsen mit mehrteiligen Filtern herstellen zu können und die Herstellung von Leerhülsen mit Rezessfiltern zu ermöglichen.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen mit einer Belagpapierzufuhr zum Aufbringen eines Belagpapiers auf durch eine Strangeinheit übergebene doppeltlange Leerhülsen und mit einer Schneideinheit zum Erzeugen der Leerhülsen gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Schneideinrichtung zum Durchschneiden der doppeltlangen Leerhülsen in Leerhülsen vorgesehen ist, dass eine Spreizeinrichtung zum Erzeugen eines Abstands zwischen den Leerhülsen vorgesehen ist und dass die Belagpapierzufuhr ein Belagpapier auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen aufbringt.
Dadurch entsteht erfindungsgemäß ein Zwischenraum zwischen den beiden getrennten und beabstandet angeordneten Leerhülsen, der vom Belagpapier umgeben ist. Innerhalb dieses Zwischenraums kann mindestens ein weiteres Filterelement angeordnet werden. Alternativ oder kumulativ kann der Zwischenraum auch zur Ausbildung eines Rezessfilters der oben beschriebenen Art genutzt werden, also zur Bildung eines zwischen dem Filter und dem Mund des Benutzers vom Belagpapier gebildeten Hohlraums.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht im Wesentlichen einer nachfolgend auch als Fertigungseinheit genannten Vorrichtung, sie kann aber auch eine Strangeinheit aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Filterzufuhr zum Zuführen und Anordnen eines zweiten Filterelements zwischen die beiden Leerhülsen vorgesehen und die Belagpapierzufuhr ist zum Aufbringen eines Belagpapiers auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen und das zweite Filterelement vorgesehen.
Somit wird erfindungsgemäß das in der doppeltlangen Leerhülse eingesetzte Filterelement in der Fertigungseinheit nicht nur wie bisher nach dem Aufbringen des Belagpapiers durchgeschnitten und somit einzelne Leerhülsen erzeugt, sondern bereits vor dem Aufbringen des Belagpapiers durchgeschnitten und mit einem zweiten Filterelement versehen, um daraus Leerhülsen mit einem doppelten Filterelement herzustellen.
In bevorzugter Weise bestehen dabei das in der Strangeinheit verarbeitete erste Filterelement aus einem Aktivkohlefiltermaterial und das zweite in der Fertigungseinheit eingesetzte Filterelement aus einem Azetatfiltermaterial. Neben diesen beiden Materialien können auch Kreppfiltermaterialien und Hohlfilter (hollow filter) eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es dabei in einfacher Weise, die Materialien zu verändern, aus denen die beiden Filterelement bestehen. Denn dazu bedarf es nur einer Veränderung des zugeführten Materials, das anschließend in identischer Weise verarbeitet wird. Dadurch wird trotz erhöhter Komplexität der Vorrichtung eine große Variabilität in deren Anwendung erreicht.
In bevorzugter Weise ordnet die Filterzufuhr das zweite Filterelement nach dem Durchschneiden der doppeltlangen Leerhülsen zwischen die getrennten Leerhülsen an. Somit können zwei verschiedene Filtermaterialien miteinander kombiniert werden.
Des Weiteren kann eine zweite Filterzufuhr zwei dritte Filterelemente zwischen dem zweiten Filterelement und jeweils einer Leerhülse anordnen. Somit können drei verschiedene Filtermaterialien kombiniert werden, nämlich das in der Strangeinheit verarbeitete erste Filterelement, das zweite Filterelement und die beiden dritten Filterelemente, die in der Fertigungseinheit eingesetzt werden. Daraus entstehen dann Leerhülsen mit einem Dreifachfilter. Die drei Filterelemente können dabei aus der Gruppe der Azetatfilter, Aktivkohlefilter, Kreppfilter und Hohlfilter ausgewählt und in geeigneter Weise kombiniert werden.
Dabei es ist weiter bevorzugt, dass die Schneideinheit die durch das Belagpapier gebildete Einheit aus den Leerhülsen, dem zweiten Filterelement und ggf. den dritten Filterelementen im Bereich des Belagpapiers, insbesondere mittig im Bereich des zweiten Filterelements durchschneidet. Somit werden die getrennten Leerhülsen, das zweite Filterelement und die beiden dritten Filterelemente zunächst durch das aufgebrachte Belagpapier miteinander zu einer Einheit verbunden. Diese Einheit wird dann im Bereich des mittig angeordneten zweiten Filterelements aufgetrennt, so dass Leerhülsen mit einem dreifachen Filter hergestellt werden.
In bevorzugter Weise schließt sich eine Qualitätskontrolle an, in der die fertig gestellten Leerhülsen auf vorgegebene Qualitätsparameter wie Vorhandensein von Löchern oder anderen Beschädigungen, Dichtigkeit der Filteranordnung, Rundheit der Leerhülse und/oder Längenabweichung untersucht werden können.
Für das Durchschneiden des mittig angeordneten zweiten Filterelements wird eine Schneideinheit eingesetzt, die vorzugsweise ein mit einer Schneidetrommel zusammenwirkendes Schneidmesser aufweist, wobei das Schneidmesser die durch das Belagpapier gebildete Einheit aus den Leerhülsen, dem zweiten Filterelement und ggf. den dritten Filterelementen im Bereich der Belagpapiers, insbesondere mittig durchschneidet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schneidet die Schneideinheit das Belagpapier im Bereich zwischen den beabstandeten Leerhülsen durch, ohne dass dort ein Filterelement angeordnet ist. Somit entstehen Leerhülsen mit Belagpapier mit einem Rezessfilter, da das Belagpapier über das Ende des Filters der ursprünglichen Leerhülse hinausragt und einen seitlich offenen Hohlraum bildet.
Vorzugsweise sind auch bei dieser Ausgestaltung eine Filterzufuhr zum Zuführen eines zweiten Filterelements und ggf. eine zweite Filterzufuhr zum Zuführen dritten Filterelementen vorgesehen und zwischen der mindestens einen Filterzufuhr und der Belagpapierzufuhr sind eine Schneideinrichtung zum Durchtrennen des zweiten Filterelements und eine Spreizeinrichtung zur Erzeugung eines Abstands zwischen den zweiten Filterelementen vorgesehen.
Somit kann die beschrieben Vorrichtung Leerhülsen mit Mehrfachfiltern und einer Ausgestaltung eines Rezessfilters herstellen.
Die zuvor beschriebene Vorrichtung weist zunächst nur eine Fertigungseinheit auf, der mittels einer Strangzufuhr doppelt lange Leerhülsen zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch die Strangeinheit zum Herstellen von doppeltlangen Leerhülsen mit eingesetzten Filterelementen selbst aufweisen, so dass die Vorrichtung zweistufig ausgebildet und für die gesamte Herstellung der erfindungsgemäßen Leerhülsen geeignet ist.
Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zur Herstellung von Leerhülsen gelöst, bei dem doppeltlange Leerhülsen mit eingesetzten Filterelementen im Bereich des eingesetzten Filterelements durchgeschnitten und zwei Leerhülsen gebildet werden, bei dem die beiden Leerhülsen voneinander beabstandet angeordnet werden, bei dem ein Belagpapier zum Verbinden der getrennten Leerhülsen aufgebracht wird und bei dem das Belagpapier im Bereich zwischen den Leerhülsen durchgeschnitten wird.
In bevorzugter Weise wird zwischen den Leerhülsen ein zweites Filterelement angeordnet, danach wird das Belagpapier zum Verbinden der Leerhülsen mit dem zweiten Filterelement aufgebracht und schließlich wird das Belagpapier im Bereich des zweiten Filterelements durchgeschnitten.
Mit diesem Verfahren können in einfacher und verbesserter Weise Leerhülsen mit einem doppelten Filter hergestellt werden. Somit können verschiedenartige, unterschiedliche wirkende Filtermaterialien kombiniert werden, um bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Leerhülsen eine geeignete Kombination von Filterwirkungen zu erzielen.
Insbesondere wird vor dem Aufbringen des Belagpapiers zwischen dem zweiten Filterelement und den Leerhülsen jeweils ein drittes Filterelement eingesetzt. Auf diese Weise ist eine Herstellung von Leerhülsen mit einem Dreifachfilter möglich.
Das oben beschrieben erfindungsgemäße Verfahren kann auch dadurch weitergebildet werden, dass die durch das Belagpapier gebildete Einheit aus Leerhülsen im Bereich des Belagpapiers zwischen den beabstandeten Leerhülsen durchgeschnitten wird. Somit entsteht ein vom Belagpapier und dem Filterelement der ursprünglichen Leerhülse ein seitlich offener Raum, so dass ein Rezessfilter gebildet wird.
Insbesondere kann auch hier vorgesehen sein, dass zwischen den ursprünglichen, aus der Strangeinheit resultierenden Leerhülsen ein zweites Filterelement angeordnet wird, dass das zweite Filterelement durchgeschnitten wird und die beiden Teilstücke des zweiten Filterelements voneinander beabstandet angeordnet werden, dass ein Belagpapier zum Verbinden der Leerhülsen mit den beiden Teilen des zweiten Filterelements aufgebracht wird und dass das Belagpapier im Bereich zwischen den beiden Teilen des zweiten Filterelements durchgeschnitten wird.
Des Weiteren kann zwischen den zweiten Filterelementen und den Leerhülsen jeweils ein drittes Filterelement in der zuvor beschriebenen Weise angeordnet werden.
Dieses Verfahren dient daher zur Ausbildung einer Leerhülse mit einem einfachen oder mehrfachen Filterelement und mit einem Rezessfilter mit offenem Hohlraum der oben beschriebenen Art.
Das oben aufgezeigte technische Problem wird auch durch eine Leerhülse zur Herstellung von Filterzigaretten mit einer Papierhülse, mit einem Filterelement, das von der Papierhülse umgeben ist, und mit einem Belagpapier zur Aufnahme der Papierhülse im Bereich des Filterelements, dadurch gelöst, dass das Belagpapier in axialer Richtung über das Ende der Papierhülse und über das Ende des Filterelements hinausragt.
Die erfindungsgemäße Leerhülse ist durch die Anordnung des Belagpapiers relativ zur Papierhülse gekennzeichnet. Die Papierhülse und das davon umgebene Filterelement wird innerhalb einer Strangeinheit zunächst als doppelt lange Leerhülse hergestellt. Anschließend werden die doppelt langen Leerhülsen zu Beginn eines der oben beschriebenen Verfahren innerhalb der Fertigungseinheit zu zwei Leerhülsen mit von der Papierhülse vollständig umgebenem Filter durchtrennt. Wird das Belagpapier dann so aufgebracht und durchtrennt, dass das Belagpapier gegenüber der Papierhülse vorsteht, so entsteht ein Raum, der für zusätzliche Funktionalitäten der Leerhülse genutzt werden kann.
Zum einen kann dieser Raum mindestens ein weiteres Filterelement aufnehmen, um einen Mehrfachfilter herzustellen. Zum anderen kann der Raum zumindest teilweise zur Ausbildung eines Rezessfilters genutzt werden, entweder nur mit dem bereits in der Papierhülse vorhandenen Filterelement oder mit mindestens einem weiteren Filterelement.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht also darin, dass das von der Papierhülse umgebene erste Filterelement einen ersten Durchmesser aufweist, dass mindestens ein weiteres Filterelement mit einem zweiten Durchmesser vorgesehen ist und vom Belagpapier umgeben ist und dass der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ist.
Dieser Aufbau mit Filterelementen mit unterschiedlichen Durchmessern ergibt sich durch die Art der Herstellung der Leerhülse, wie sie oben anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung und anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden ist. Das erste Filterelement mit einem ersten Durchmesser wird während der Herstellung der doppeltlangen Leerhülsen in der Strangeinheit von der Papierhülse umhüllt, die eine entsprechende Papierstärke aufweist. Die weiteren angesetzten zweiten und ggf. dritten Filterelemente und die von der Papierhülse umgebenen Filterelemente werden nur vom Belagpapier umhüllt, so dass das zweite und ggf. das dritte Filterelement einen um die zweifache Papierstärke der Papierhülle größeren zweiten Durchmesser aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Belagpapier nur in axialer Richtung über das Ende der Papierhülse und über das Ende des Filterelements vorsteht, ohne dass ein weiteres Filterelement vorgesehen ist. Somit können in einfacher Weise Leerhülsen mit Rezessfiltern hergestellt werden.
Vorzugsweise sind mindestens zwei Filterelemente vorgesehen und das Belagpapier steht in axialer Richtung über das Ende des äußeren Filterelements vor. Somit werden Leerhülsen angegeben, die mit einem Rezessfilter bestehend aus einem oder mehreren Filterelementen versehen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine Strangeinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen,
Fig. 2: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen,
Fig. 3a: eine graphische Darstellung der Positionen der Filterelemente während der Herstellung der Filterelemente in der ersten Filtereinheit,
Fig. 3b: eine graphische Darstellung der Positionen der Filterelemente während der Herstellung der Filterelemente in der zweiten Filtereinheit,
Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen,
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Herstellung von doppeltlangen Leerhülsen mit einer Strangeinheit,
Fig. 6: eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit doppelten Filtern,
Fig. 7: eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit dreifachen Filtern,
Fig. 8: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen mit Rezessfiltern,
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit Rezessfiltern,
Fig. 10: im Querschnitt eine erfindungsgemäße Leerhülse mit einem Rezessfilter hergestellt mit einem Verfahren nach Fig. 9,
Fig. 11: ein viertes Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen mit Dreifachfiltern und Rezessfiltern,
Fig. 12: eine schematische Darstellung eines vierten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit Dreifachfiltern und Rezessfiltern,
Fig. 13: im Querschnitt eine erfindungsgemäße Leerhülse mit einem Dreifachfilter und Rezessfilter hergestellt mit einem Verfahren nach Fig. 12 und
Fig. 14: im Querschnitt eine erfindungsgemäße Leerhülse mit einem Dreifachfilter hergestellt mit einem Verfahren nach Fig. 7.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen beschrieben, wobei Fig. 1 eine Strangeinheit 10 und die Fig. 2 und 4 jeweils eine erfindungsgemäße Fertigungseinheit 100 zeigen.
Fig. 1 zeigt eine Strangeinheit 10 mit einer Papierzufuhr 20 und mit einer Filterzufuhr 30. Die Papierzufuhr 20 ist zum Zuführen eines Papierstrangs 21 vorgesehen, der in Fig. 1 einer Seitenansicht gezeigt ist. Die Transportrichtung des Papierstrangs 21 verläuft in Fig. 1 von rechts nach links.
Die Filterzufuhr 30 zum Zuführen von Filterelementen F weist ein Filtermagazin 31, eine Filterschneidetrommel 32 mit nicht näher dargestellten Schneidmessern, eine Staffeltrommel 34, eine Schiebetrommel 35, eine Beschleunigertrommel 36 und ein Einlegerad 37 auf. Jede der genannten Trommeln bzw. das Einlegerad weist eine eigene Antriebswelle (in Fig. 1 jeweils nach links vorstehend) auf.
Die Trommeln 32, 34 und 35 sowie das Einlegerad 37 weisen Aufnahmemulden zur Aufnahme der Filterelemente F auf, die mit Unterdrucköffnungen versehen sind, an denen die übergebenen Elemente anhaften. Nach einem Umlauf über einen vorgegebenen Winkelbereich, beispielsweise von 180°, wird der Unterdruck automatisch abgestellt und eine benachbarte Trommel, die ebenfalls mit derartigen Aufnahmemulden versehen ist, übernimmt die Elemente.
Im Filtermagazin 31 werden Filterstäbe aus dem Material der Filterelemente so positioniert und gestapelt, dass sie parallel zu den Achsen der Trommeln ausgerichtet sind. Die auf der Oberfläche der Filterschneidtrommel 32 angeordneten Aufnahmemulden übernehmen aus dem Filtermagazin 31 die Filterstäbe und transportieren diese zu den Schneidmessern, wodurch die Filterstäbe beispielsweise in vier Filterelemente F zerschnitten werden.
Die Filterelemente F werden dann an die Staffeltrommel 34 übergeben, die die vier Filterstücke F so weit trennt, dass diese bei der Übergabe an die Schiebetrommel 35 jeweils in einer eigenen Aufnahmemulde aufgenommen werden können.
Während des teilweisen Umlaufs auf der Schiebetrommel 35 werden die Filterstücke entlang der Aufnahmemulden verschoben, so dass diese vor der Übergabe an die Beschleunigertrommel 36 in axialer Richtung an gleichen Positionen liegen. Für das Verschieben können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte mechanische oder pneumatische Techniken eingesetzt werden.
Die Beschleunigertrommel 36 beschleunigt die Filterelemente F auf eine höhere Umlaufgeschwindigkeit und besteht im Wesentlichen aus zwei versetzt zueinander angeordneten Scheiben.
Das Einlegerad 37 übernimmt die von der Beschleunigertrommel 36 übergebenen Filterelemente F und transportiert diese während der weiteren Umdrehung, wozu an der Außenseite jeweils eine Aufnahmemulde mit Unterdrucköffnungen vorgesehen ist, an denen die übergebenen Filterelemente anhaften.
Wenn die Filterelemente nach einer halben Umdrehung in Fig. 1 unten angekommen sind, werden sie an den Papierstrang 21 übergeben, indem die Unterdruckzufuhr in dieser Winkelstellung automatisch abgeschaltet wird. Dabei wird die Drehgeschwindigkeit des Einlegerads 37 so eingestellt, dass die Umlaufgeschwindigkeit der Filterelemente F mit der Bahngeschwindigkeit des Papierstrangs 21 übereinstimmt. Somit haben die Filterelemente F und der Papierstrang 21 bei der Übergabe keine Relativgeschwindigkeit zueinander.
In Transportrichtung des Papierstrangs 21 folgt eine Beleimungseinheit 40, eine Formatgarnitur 42, in der der Papierstrang um die Filterelemente herum gelegt und eine kontinuierliche Hülse gebildet wird, eine Heizungs- und Trockeneinheit 44 zum Trocknen und Aushärten des Klebers und Messeinrichtungen 46 zur Überprüfung der Qualität des entstandenen kontinuierlichen Strangs 50 aus Papierhülsen mit eingesetzten Filterelementen.
Danach folgt eine Schneidvorrichtung 60, die einen drehbaren Messerträger mit zwei Messern trägt, die während der Umdrehung den kontinuierlichen Strang 50 an vorgegebenen Positionen durchschneidet und somit doppeltlange Leerhülsen L herstellt.
Die doppeltlangen Leerhülsen L werden danach an eine Übergabeeinheit 70 übergeben, deren Saugarme 72 die Leerhülsen aufnehmen. Die Saugarme 72 sind in bekannter Weise auf einer elliptischen Bahn geführt, so dass die in Fig. 1 horizontale Bewegung der Leerhülsen L in eine vertikale Bewegung am linken Rand der Übergabeeinheit 70 überführt wird. An dieser Stelle findet die Übergabe der doppeltlangen Leerhülsen L an die Fertigungseinheit 100 statt.
Fig. 2 zeigt eine Fertigungseinheit 100 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen. Die Fertigungseinheit 100 weist eine Leerhülsenzufuhr 120, eine Filterzufuhr 130, eine Belagpapierzufuhr 140, eine Herstellungseinheit 150 und eine Ausgabeeinheit 170 auf.
Die Fertigungseinheit 100 weist nun zunächst eine Leerhülsenzufuhr 120 zum Zuführen von zwei getrennten Leerhülsen L₁ und L₂ auf. Die Aufnahmetrommel 121 nimmt die doppeltlangen Leerhülsen L von der in Fig. 1 dargestellten Strangeinheit 10 auf und übergibt die doppeltlangen Leerhülsen L an die Schneidetrommel 122. Während des teilweisen Umlaufs der doppeltlangen Leerhülsen L mit der Schneidetrommel 122 zerteilt dann ein Schneidmesser 123 die Leerhülse L in zwei Leerhülsen L₁ und L₂, die jeweils ein Teilstück des Filterelementes F aufweisen. Die Teilstücke werden nachfolgend als Filterelemente F₁ und F₂ bezeichnet und sind bevorzugt gleich lang. Die Schneidetrommel 122 kann gleichzeitig auch als Taumeltrommel ausgebildet sein, um während des teilweisen Umlaufs die doppeltlangen Leerhülsen L für ein präzises Schneiden an einer vorgegebenen Stelle mit Hilfe des Schneidmessers 123 in den Aufnahmemulden auszurichten.
Die Fertigungseinheit 100 weist weiterhin eine erste Filterzufuhr 130 zum Zuführen von zweiten Filterelementen G auf, die aus einem Filtermagazin 131, einer Filterschneidetrommel 132 mit drei Schneidmessern 133a, 133b und 133c, einer Staffeltrommel 134, einer Schiebetrommel 135, einer Beschleunigertrommel 136, einer Spreiztrommel 137 und einer Zuführtrommel 138 besteht. Die Fig. 3a zeigt zudem eine schematische Darstellung, aus der sich die Positionen der Filterelemente ergeben. In der Fig. 3a ist mit einer senkrechten strichpunktierten Linie eine Mittelebene der Fertigungseinheit 100 angedeutet, in der in einem späteren Verfahrensschritt die doppelt langen Leerhülsen nach dem Zusammenfügen mit den zweiten Filterelementen G getrennt werden.
Im Filtermagazin 131 werden Filterstäbe aus dem Material der zweiten Filterelemente so positioniert und gestapelt, dass sie parallel zu den Achsen der Trommeln ausgerichtet sind, was dem Schritt a) in Fig. 3a entspricht.
Die auf der Oberfläche der Filterschneidtrommel 132 angeordneten Aufnahmemulden übernehmen aus dem Filtermagazin 131 die Filterstäbe und transportieren diese zu den drei Schneidmessern 133a, 133b und 133c, wodurch die Filterstäbe in vier Filterelemente G zerschnitten werden. Dies entspricht dem Schritt b) in Fig. 3a. Die Anzahl der Schneidmesser kann variabel sein und an die zu produzierenden Leerhülsen angepasst werden.
Die vier Filterstücke werden dann an die Staffeltrommel 134 übergeben, die aus vier Teiltrommeln besteht, die mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Somit werden die vier Filterstücke so weit getrennt, dass diese bei der Übergabe an die Schiebetrommel 135 jeweils in einer eigenen Aufnahmemulde aufgenommen werden können. Dies entspricht dem Schritt c) in Fig. 3a.
Während des teilweisen Umlaufs auf der Schiebetrommel 135 werden die Filterstücke entlang der Aufnahmemulden verschoben, so dass diese vor der Übergabe an die Beschleunigertrommel 136 in axialer Richtung an gleichen Positionen liegen. Dies entspricht dem Schritt d) in Fig. 3a. Für das Verschieben können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte mechanische oder pneumatische Techniken eingesetzt werden.
Die Beschleunigertrommel 136 weist eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die Schiebetrommel 135 auf, so dass die Geschwindigkeit der Filterelemente G an die nachfolgende Verarbeitungsgeschwindigkeit angepasst wird. Dies wird im Schritt e) in Fig. 3a durch einen größeren Abstand zwischen den Filterelementen G dargestellt.
Auf der anderen Seite schiebt die Spreiztrommel 137 die beiden Leerhülsen L₁ und L₂, die von der Schneidetrommel 123 der Leerhülsenzufuhr 120 übergeben wurden, auseinander. Dazu weist die Spreiztrommel 137 zwei separate Trommelelemente auf, die im Winkel zueinander angeordnet sind und nach der Aufnahme der beiden Leerhülsen L₁ und L₂ auseinanderlaufen und das Spreizen der Leerhülsen L₁ und L₂ bewirken.
Die Zuführtrommel 138 übernimmt die von der Spreiztrommel 137 übergebenen getrennten Leerhülsen L₁ und L₂ und die von der Beschleunigertrommel 136 übergebenen Filterelemente G. Somit sind die Bestandteile der doppeltlangen Leerhülsen zusammengefügt, die nachfolgend miteinander verbunden werden.
Schließlich ist eine Spreiztrommel 139 für ein Zusammenwirken mit einer zweiten Filtereinheit 180 vorgesehen, die weiter unten näher erläutert wird.
Die Fertigungseinheit 100 weist weiterhin eine Belagpapierzufuhr 140 zum Zuführen von Belagpapierabschnitten auf, die aus mindestens einer Bobine 141, einer Beleimungseinheit 142 und einer Schneideinheit 143 besteht.
Die Belagpapierabschnitte werden auch als Filterpapier bezeichnet und bestehen in der Regel aus braun eingefärbtem Papier. Sie werden von einem Papierstreifen, der von einer der beiden Bobinen 141a, 141b abgewickelt und in der Beleimungseinheit 142 teilweise mit einem Leim beaufschlagt werden, mittels der Schneideinheit 143 abgetrennt.
Die nachfolgende Herstellungseinheit 150 weist eine Transporttrommel 151, eine Rolltrommel 152 mit Führungselement 153, eine Übergabetrommel 154 und eine Schneideinheit bestehend aus einer Schneidetrommel 155 mit einem Schneidmesser 156 auf.
Die Transporttrommel 151 übernimmt die Leerhülsen L₁ und L₂ zusammen mit dem eingefügten zweiten Filterelement G von der Zuführtrommel 138. Während des Umlaufs mit der Transporttrommel 151 wird jeweils ein beleimter Belagpapierabschnitt von der Belagpapierzufuhr 140 als Belagpapier B übergeben und auf die Leerhülsen L₁ und L₂ mit den Filterelementen F₁ und F₂ und Filterelementen G so aufgelegt, dass die darin enthaltenen Filterelemente F₁ und F₂ und G umhüllt werden.
Die Einheit aus Leerhülsen L₁ und L₂, Filterelementen F₁ und F₂ und G und Belagpapier B wird dann an die Rolltrommel 152 übergeben, auf der sie während des Umlaufs mit einem Führungselement 153 in Kontakt tritt und zu einer Rollbewegung gezwungen wird. Dadurch kommt das Belagpapier über den gesamten Umfang der Einheit zur Anlage.
Die erneut doppeltlange Leerhülse K mit aufgeklebtem Belagpapier B wird anschließend von der Übergabetrommel 154 an die Schneidetrommel 155 übergeben und mittels des Schneidmessers 156 in zwei fertige Leerhülsen K₁ und K₂ zweigeteilt. Dabei ist das Schneidmesser 156 bevorzugt in der Mittelebene der Vorrichtung 100 angeordnet. Die Schneidetrommel 155 ist gleichzeitig als Taumeltrommel ausgebildet sein, um die übergebenen doppeltlangen Leerhülsen K für ein präzises Schneiden an einer vorgegebenen Stelle in den Aufnahmemulden auszurichten.
Die Übergabetrommel 154 kann auch dazu genutzt werden, um mittels einer (nicht dargestellten) Laservorrichtung eine Perforierung des Papiers im Bereich der Filterelemente einzubringen, um die Ansaugeigenschaften Leerhülse zu verändern und einstellen zu können.
Eine Ausgabeeinheit 170 schließt sich mit einer Ausgabetrommel 171 an, die die beiden aufgetrennten Leerhülsen K₁ und K₂ übernimmt und einem Ausgabeband 172 oder einem Ausgabeschacht übergibt.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit 100, die wie die in Fig. 2 dargestellte Fertigungseinheit aufgebaut ist und zusätzlich eine zweite Filterzufuhr 180 zum Zuführen von dritten, voneinander beabstandeten Filterelementen H₁ und H₂ an vorgegebenen Positionen aufweist.
Fig. 3b zeigt eine schematische Darstellung, aus der sich die Positionen der Filterelemente H₁ und H₂ ergeben. In Fig. 3b ist erneut mit einer senkrechten strichpunktierten Linie eine Mittelebene der Vorrichtung 10 angedeutet, in der die doppeltlangen Leerhülsen K durch das Schneidmesser 156 während der weiteren Verarbeitung getrennt werden.
Die Filterzufuhr 180 weist ein Filtermagazin 181, eine erste Filterschneidetrommel 182 mit Schneidmessern 183a, 183b und 183c, eine Staffeltrommel 184, eine Schiebetrommel 185 und eine zweite Filterschneidetrommel 186 mit einem Schneidmesser 187 auf. Letztlich gehört zur zweiten Filterzufuhr 180 auch die Spreiztrommel 139, die innerhalb der ersten Filtereinheit 130 angeordnet ist. Des Weiteren sind zwei Transporttrommeln 189a und 189b vorgesehen, die die Leerhülsen L₁ und L₂ von der Schneidetrommel 122 an die Spreiztrommel 137 übergeben. Die beiden Transporttrommel 189a und 189b dienen allein dazu, einen Raum oberhalb aufzuspannen, so dass die oben erwähnten Elemente der zweiten Filterzufuhr 180 angeordnet werden können. Durch eine andere Anordnung der Leerhülsenzufuhr 120 können die Transporttrommeln 189a und 189b auch weggelassen werden.
Das Filtermagazin 181 bevorratet eine Vielzahl von Filterstäben aus einem weiteren Filtermaterial, die von der ersten Filterschneidetrommel 182 in der oben beschriebenen Weise von Aufnahmemulden aufgenommen werden. Dies entspricht dem Schritt f) in Fig. 3b.
Während des Umlaufs auf der ersten Filterschneidetrommel 182 zertrennen die Schneidmesser 183a, 183b und 183c die Filterstäbe in vier Filterstücke. Dies entspricht dem Schritt g) in Fig. 3b. Die Anzahl der Schneidmesser kann variabel sein und an die zu produzierenden Leerhülsen angepasst werden.
Die vier Filterstücke werden dann an die Staffeltrommel 184 übergeben, die aus vier Teiltrommeln besteht, die mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Somit werden die vier Filterstücke so weit getrennt, dass diese bei der Übergabe an die Schiebetrommel 185 jeweils in einer eigenen Aufnahmemulde aufgenommen werden können. Dies entspricht dem Schritt h) in Fig. 3b.
Während des teilweisen Umlaufs auf der Schiebetrommel 185 werden die Filterstücke entlang der Aufnahmemulden verschoben, so dass diese vor der Übergabe an die zweite Filterschneidetrommel 186 in axialer Richtung an gleichen Positionen liegen. Dies entspricht dem Schritt i) in Fig. 3b. Für das Verschieben können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte mechanische oder pneumatische Techniken eingesetzt werden.
Anschließend werden die Filterstücke von der zweiten Filterschneidetrommel 186 aufgenommen und während des Umlaufs durch das Schneidmesser 187 aufgetrennt. Die beiden so hergestellten dritten Filterelemente H₁ und H₂ werden an die nachfolgende Spreiztrommel 39 übergeben. Dies entspricht dem Schritt j) in Fig. 3b.
Während des Umlaufs auf der Spreiztrommel 139 werden die beiden Filterelemente H₁ und H₂ auseinander geschoben, um an vorgegebenen axialen Positionen an die Beschleunigertrommel 136 der ersten Filterzufuhr 130 übergeben zu werden. Dies entspricht dem Schritt k) in Fig. 3b. Der Abstand zwischen den dritten Filterelementen H₁ und H₂ ist dabei etwas größer als die Länge des zweiten Filterelements G, so dass nachfolgend zwischen den beiden Filterelementen H₁ und H₂ jeweils ein zweites Filterelement G angeordnet werden kann.
Die Beschleunigertrommel 136 weist eine höhere Umlaufgeschwindigkeit als die Spreiztrommel 139 auf, so dass die Filterelemente an die Verarbeitungsgeschwindigkeit in den nachfolgenden Schritten anzupassen. Die größere Geschwindigkeit ist im Schritt 1) in Fig. 3b mit größeren senkrechten Abständen dargestellt.
Auf der Beschleunigertrommel 136 entsteht somit eine Anordnung aus einem zweiten Filterelement G in der Mitte und daran an beiden Enden anschließenden dritten Filterelementen H₁ und H₂.
In dieser Anordnung wird also das zweite Filterelement G zwischen den zweiten Filterelementen H₁ und H₂ angeordnet und die Leerhülsenzufuhr 120 führt die beiden Leerhülsen L₁ und L₂ einschließlich der beiden ersten Filterelemente F₁ und F₂ benachbart zu den dritten Filterelemente H₁ und H₂ zu, zwischen denen das zweite Filterelement G angeordnet ist. Daraus wird dann in der Herstellungseinheit 150 in der oben beschriebenen Weise durch Aufkleben eines Belagpapiers B eine doppeltlange Leerhülse K hergestellt. Anschließend erfolgt dann - wie schon anhand von Fig. 2 beschrieben worden ist - das Durchschneiden der doppeltlangen Leerhülse K in die beiden fertigen Leerhülsen K₁ und K₂, die an die Ausgabeeinheit 170 übergeben werden.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Leerhülsen wird im Folgenden anhand der Fig. 5 bis 7 näher erläutert.
Fig. 5 zeigt, dass in der oben beschriebenen Strangeinheit zunächst ein kontinuierlicher Strang 50 von Leerhülsen mit eingesetzten Filterelementen F hergestellt wird. Mit den gestrichelten senkrechten Linien sind die Positionen angegeben, an denen der kontinuierliche Strang 50 durchgeschnitten werden soll. Wie oben beschrieben, erfolgt das Durchschneiden mithilfe der Schneidvorrichtung 60. Somit zeigt Fig. 5a den Zustand des kontinuierlichen Strangs von Leerhülsen vor dem Einlaufen in die Schneidvorrichtung 60.
Die Schneidvorrichtung 60 ist so mit der Filterzufuhr 30 synchronisiert, dass der kontinuierliche Strang an den strichpunktierten Linien durchtrennt wird, wodurch die in Fig. 5b dargestellten doppeltlangen Leerhülsen L mit eingesetzten Filterelementen F erzeugt werden. Wie sich bereits aus den gestrichelten Linien in Fig. 5a als auch durch die Darstellung der doppeltlangen Leerhülsen L in Fig. 5b ergibt, wird der kontinuierliche Strang an einer symmetrisch zwischen jeweils zwei Filterelementen F angeordneten Position in doppeltlange Leerhülsen L durchgeschnitten. In dieser Weise werden doppeltlange Leerhülsen L mit eingesetzten Filterelementen F hergestellt.
Am Ende der Strangeinheit werden die doppeltlangen Leerhülsen an die Fertigungseinheit übergeben, in der die Verfahrensschritte nach Fig. 6 oder Fig. 7 durchgeführt werden.
Fig. 6 zeigt ein erstes Beispiel, wie die doppeltlangen Leerhülsen L in der Fertigungseinheit 100 gemäß Fig. 2 verarbeitet werden. Die senkrechte strichpunktierte Linie zeigt dabei die senkrechte Mittelebene M der Fertigungseinheit 100, auf die sämtliche Trommeln und sonstigen Einheiten der Fertigungseinheit 100 ausgerichtet sind.
Gemäß Fig. 6a werden die doppeltlangen Leerhülsen L symmetrisch zur Mittelebene der Fertigungseinheit angeordnet, so dass auch die Filterelemente F symmetrisch zur Mittelebene angeordnet sind.
Gemäß Fig. 6b werden die doppeltlangen Leerhülsen im Bereich des eingesetzten Filterelements durchgeschnitten und zwei Leerhülsen L₁ und L₂ gebildet, wobei auch das Filterelement F in zwei Teile aufgeteilt wird, die nachfolgend weiterhin Filterelemente F₁ und F₂ genannt werden. Wie mit den beiden Pfeilen angedeutet wird, werden die beiden Leerhülsen L₁ und L₂ horizontal voneinander getrennt, so dass ein Spalt zwischen den beiden Leerhülsen L₁ und L₂ entsteht.
Nach Fig. 6c wird zwischen die Leerhülsen L₁ und L₂ ein zweites Filterelement G angeordnet. Gemäß Fig. 6d werden die Leerhülsen L₁ und L₂ mit dem zweiten Filterelement G in Kontakt gebracht, was mit den beiden Pfeilen angedeutet ist. Somit entsteht eine Einheit aus Leerhülsen L₁ und L₂ mit den Filterelementen F₁ und F₂ und dem zweiten Filterelement G.
Fig. 6d zeigt weiterhin, dass ein Belagpapier B zum Verbinden der Leerhülsen L₁ und L₂ mit dem zweiten Filterelement G aufgebracht und derart gerollt wird, dass eine erneut doppeltlange Leerhülse K entsteht, wie Fig. 6e zeigt.
Gemäß Fig. 6f wird die durch das Belagpapier B gebildete Einheit aus Leerhülsen L₁ und L₂ mit den Filterelementen F₁ und F₂ und dem zweiten Filterelement G im Bereich des Belagpapiers B, insbesondere mittig durchgeschnitten. Daraus entstehen dann zwei fertige Leerhülsen K₁ und K₂. Diese werden voneinander getrennt, was durch die beiden Pfeile angedeutet wird. Die beiden Leerhülsen K₁ und K₂ werden dann an eine Ausgabeeinheit übergeben.
Fig. 7 zeigt ein zweites Beispiel, wie die doppeltlangen Leerhülsen L in der Fertigungseinheit 100 gemäß Fig. 4 verarbeitet werden. Die senkrechte strichpunktierte Linie zeigt dabei wieder die senkrechte Mittelebene M der Fertigungseinheit 100.
Gemäß Fig. 7a werden die doppeltlangen Leerhülsen L symmetrisch zur Mittelebene der Fertigungseinheit angeordnet, so dass auch die Filterelemente F symmetrisch zur Mittelebene angeordnet sind.
Gemäß Fig. 7b werden die doppeltlangen Leerhülsen im Bereich des eingesetzten Filterelements durchgeschnitten und zwei Leerhülsen L₁ und L₂ gebildet, wobei auch das Filterelement F in zwei Teile aufgeteilt wird, die nachfolgend weiterhin Filterelemente F₁ und F₂ genannt werden. Wie mit den beiden Pfeilen angedeutet wird, werden die beiden Leerhülsen L₁ und L₂ horizontal voneinander getrennt, so dass ein Spalt zwischen den beiden Leerhülsen L₁ und L₂ entsteht.
Parallel dazu werden gemäß Fig. 7c zunächst ein zweites Filterelement G symmetrisch zur Mittelebene M positioniert, an das zu beiden Seiten angrenzend zwei drittes Filterelemente H₁ und H₂ angeordnet werden. Diese Einheit aus Filterelementen G mit H₁ und H₂ wird dann in Schritt 7e zwischen die beiden Leerhülsen L₁ und L₂ angeordnet.
Gemäß Fig. 7f werden die Leerhülsen L₁ und L₂ mit der Einheit aus zweitem Filterelement G und dritten Filterelementen H₁ und H₂ in Kontakt gebracht, was mit den beiden Pfeilen angedeutet ist. Somit entsteht eine Einheit aus Leerhülsen L₁ und L₂ mit den Filterelementen F₁ und F₂, den dritten Filterelementen H₁ und H₂ und dem zweiten Filterelement G.
Fig. 7f zeigt weiterhin, dass ein Belagpapier B zum Verbinden der Leerhülsen L₁ und L₂ mit den dritten Filterelementen H₁ und H₂ und dem zweiten Filterelement G aufgebracht und derart gerollt wird, dass eine erneut doppeltlange Leerhülse K entsteht, wie Fig. 7g zeigt.
Gemäß Fig. 7h wird die durch das Belagpapier B gebildete Einheit aus Leerhülsen L₁ und L₂ mit den Filterelementen F₁ und F₂, den dritten Filterelementen H₁ und H₂ und dem zweiten Filterelement G im Bereich des Belagpapiers B, insbesondere mittig durchgeschnitten. Daraus entstehen dann zwei fertige Leerhülsen K₁ und K₂. Diese werden voneinander getrennt, was durch die beiden Pfeile angedeutet wird. Die beiden Leerhülsen K₁ und K₂ werden dann an eine Ausgabeeinheit übergeben.
Eine in dieser Weise hergestellte Leerhülse K₁ bzw. K₂ wird unten anhand von Fig. 14 nochmals erläutert.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Fertigungseinheit 100 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen, deren Aufbau im Wesentlichen dem Aufbau der Vorrichtung nach Fig. 2 entspricht. Im Unterschied zur Fig. 2 ist hier kein Filterzufuhr 130 (siehe Fig. 2) vorhanden, sondern eine Spreiztrommel 237 und eine Zuführtrommel 238 sind zwischen der Leerhülsenzufuhr 120 und der Herstellungseinheit 150 bzw. der Belagpapierzufuhr 140 angeordnet. Mit diesen Trommeln werden die zuvor mittels der Schneideinrichtung 123 getrennten Leerhülsen L₁ und L₂ auseinander geschoben, so dass diese einen axialen Abstand zueinander aufweisen. Anschließend bringt die Belagpapierzufuhr 140 ein Belagpapier B auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen L₁ und L₂ auf und die Schneideinheit 155 und 156 schneidet das Belagpapier B im Bereich zwischen den beabstandeten Leerhülsen L₁ und L₂ durch.
Fig. 9 zeigt nun eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit Rezessfiltern in einer in Fig. 8 dargestellten Fertigungseinheit. Der Ablauf entspricht im Wesentlichen den Schritten a) bis f) in Fig. 6, so dass nachfolgend nur die Unterschiede zum Verfahren nach Fig. 6 erläutert werden.
Die getrennten Leerhülsen L₁ und L₂ werden auf einen Abstand auseinander geschoben, der geringer als in Fig. 6 ist. Denn im vorliegenden Verfahren wird kein weiteres Filterelement zwischen den Filterelemente F₁ und F₂ angeordnet. Daher ist auch der Schritt c) aus Fig. 6 in Fig. 9 weggelassen worden. Wie Schritt d) in Fig. 9 zeigt, sind die beiden Leerhülsen L₁ und L₂ beabstandet angeordnet, während das Belagpapier B aufgebracht wird. Nach dem mittigen Trennen der so miteinander verbundenen Leerhülsen L₁ und L₂ in Schritt e) und dem Auseinanderschieben der getrennten Leerhülsen K₁ und K₂ in Schritt f) weisen diese Leerhülsen ein über die ursprüngliche Leerhülse L₁ bzw. L₂ hinausstehendes Belagpapier B₁ bzw. B₂ auf, das einen Rezessfilter bildet. Der entsprechende Aufbau ist in Fig. 10 näher dargestellt.
Fig. 10 zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemäße Leerhülse K₁ bzw. K₂ zur Herstellung von Filterzigaretten, hergestellt mit einem Verfahren nach Fig. 9. Die ursprüngliche Leerhülse zur Herstellung von Filterzigaretten weist eine Papierhülse P₁ bzw. P₂ und ein davon umgebenes Filterelement F₁ bzw. F₂ auf. Ein Belagpapier B₁ bzw. B₂ nimmt die Papierhülse P₁ bzw. P₂ im Bereich des Filterelements F₁ bzw. F₂ auf, wobei das Belagpapier B₁ bzw. B₂ erfindungsgemäß in axialer Richtung über das Ende der Papierhülse P₁ bzw. P₂ und über das Ende des Filterelements F₁ bzw. F₂ hinausragt.
Somit entsteht ein in Fig. 10 nach rechts hin offener Hohlraum A, der zusammen mit der Papierhülse P₁ bzw. P₂ und dem Filterelement F₁ bzw. F₂ einen Rezessfilter bildet.
Fig. 11 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Fertigungseinheit zur Herstellung von Leerhülsen, wobei die Vorrichtung im Wesentlichen der Vorrichtung nach Fig. 4 entspricht. Im Unterschied zur Fig. 4 weist die Vorrichtung nach Fig. 11 ein zusätzliches Schneidmesser 223 und eine weitere Spreiztrommel 237 und eine Zuführtrommel 238 auf, deren Funktionsweise im Folgenden erläutert wird.
Wie im Zusammenhang mit der Fig. 4 erläutert worden ist, weist die Vorrichtung 100 eine Filterzufuhr 130 zum Zuführen eines zweiten Filterelements G und eine zweite Filterzufuhr 180 zum Zuführen dritten Filterelementen H₁, H₂ auf. Um auch für einen daraus entstehenden Dreifachfilter der Leerhülsen K₁ und K₂ eine Anordnung als Rezessfilter zu ermöglichen, ist zwischen der der Filterzufuhr 130 und der Belagpapierzufuhr 140 bzw. der Herstellungseinheit 150 eine Schneideinrichtung in Form eines Schneidmessers 223 vorgesehen, das mit der Trommel 138 zusammenwirkt. Das Schneidmesser 223 dient zum Durchtrennen des zweiten Filterelements G in zwei Filterelemente G₁ und G₂. Die getrennten Filterelemente G₁ und G₂ werden dann einer Spreizeinrichtung bestehend aus einer Spreiztrommel 237 und einer Zuführtrommel 238 zur Erzeugung eines Abstands zwischen den zweiten Filterelementen G₁ und G₂ zugeführt. In dieser Weise sind die beiden Filtergruppen F₁, H₁, G₁ und F₂, H₂, G₂ voneinander beabstandet, bevor diese in die Herstellungseinheit 150 eingebracht werden, um durch die Belagpapierzufuhr 140 mit einem Belagpapier B beaufschlagt zu werden.
Nach dem Aufbringen des Belagpapiers B erfolgt dann mittels der Schneideinheit 155, 156 das Durchschneiden des Belagpapiers B im Bereich zwischen den beabstandeten Leerhülsen L₁, L₂ und zwischen den beiden Filtergruppen F₁, H₁, G₁ und F₂, H₂, G₂. Somit entstehen Leerhülsen K₁ und K₂ mit einem Dreifach- und Rezessfilter.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fertigstellen von Leerhülsen mit Mehrfach- und mit Rezessfiltern in einer Fertigungseinheit, wobei der Ablauf der Schritte a) bis f) und g) bis h) den gleichnamigen Schritten aus Fig. 7 entsprechen. Die Schritte f₁) bis f₃) sind vorliegend hinzugekommen.
Wie schon zu Fig. 7 erläutert, werden zwischen den Leerhülsen L₁ und L₂ ein zweites Filterelement G und ein drittes Filterelement H₁ und H₂ angeordnet, siehe die Schritte a) bis f). Bei dem vierten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird dann das mittig angeordnete zweite Filterelement G durchgeschnitten (Schritt f₁). Anschließend werden die beiden Teilstücke G₁ und G₂ des zweiten Filterelements G voneinander beabstandet angeordnet, indem die beiden Filtergruppen F₁, H₁, G₁ und F₂, H₂, G₂ auseinander geschoben werden, siehe Schritt f₂). Im Schritt f₃) wird dann ein Belagpapier B zum Verbinden der Leerhülsen L₁ und L₂ mit den beiden Teilen des dritten Filterelements H₁ und H₂ und mit den beiden Teilen des zweiten Filterelements G₁ und G₂ aufgebracht. Anschließend wird dann im Schritt g) das Belagpapier B im Bereich zwischen den beiden Teilen des zweiten Filterelements G₁ und G₂ durchgeschnitten.
Die entstehenden Leerhülsen K₁ und K₂ weisen dann einen Dreifach- und Rezessfilter auf.
Im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 wurde erläutert, dass das zweite Filterelement G erst nach dem Zuführen innerhalb der Filterzufuhr 130 durchgeschnitten und auseinander geschoben wird. Daneben ist es auch möglich, innerhalb der Filterzufuhr 130, ähnlich wie bei der zweiten Filterzufuhr 180 ein dem Schneidmesser 187 entpsrechendes Schneidmesser vorzusehen, um die Filterelemente G bereits innerhalb der Filterzufuhr 130 zu trennen und bereits beabstandet an die Beschleunigertrommel 136 zu übergeben. In diesem Fall bedarf es nicht der separaten Schneideinrichtung 237 und 238.
Fig. 13 zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemäße Leerhülse K₁ bzw. K₂ mit einem Dreifach- und Rezessfilter hergestellt mit einem Verfahren nach Fig. 12. Dabei weist im Unterschied zu Fig. 10 die Leerhülse K₁ bzw. K₂ die weiteren Filterelemente G₁ bzw. G₂ und H₁ bzw. H₂ auf, die beide vom Belagpapier B₁ bzw. B₂ umgeben sind, nicht aber von der Papierhülse P₁ bzw. P₂. Durch diesen Aufbau ergeben sich die unterschiedlichen Durchmesser D₁ der Filterelemente F₁ bzw. F₂ einerseits und D₂ der Filterelemente H₁ bzw. H₂ und G₁ bzw. G₂ andererseits, wobei der Durchmesser D₁ kleiner als der Durchmesser D₂ ist.
Bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel wird wie schon bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10, ein Raum A durch das vorstehende Belagpapier B₁ und B₂ und dem Filterelement G₁ bzw. G₂ gebildet. Somit stellt die Fig. 13 eine Leerhülse mit einem Dreifach- und Rezessfilter dar.
Das zuvor anhand der Fig. 11 bis 13 geschilderte Ausführungsbeispiel dient zur Erläuterung der Herstellung von Leerhülsen mit einem Dreifach- und Rezessfilter. Anstelle eines Dreifachfilters kann auch lediglich ein Zweifachfilter - ähnlich wie anhand der Fig. 2, 3a und 6 beschrieben wurde - so hergestellt werden, dass ein Zwischenraum zwischen den mittig angeordneten Filterelementen G₁ und G₂ ausgebildet wird, bevor das Belagpapier aufgebracht und im Bereich des Zwischenraums durchtrennt wird.
Fig. 14 zeigt eine Leerhülse K₁ bzw. K₂, die mit einem Verfahren nach Fig. 7 hergestellt worden ist und bei der im Gegensatz zu Fig. 13 die Filterelemente H₁ bzw. H₂ und G₁ bzw. G₂ den durch das gegenüber der Papierhülse P₁ bzw. P₂ vorstehende Belagpapier B₁ bzw. B₂ gebildete Raum vollständig ausfüllen. Somit ragt auch bei dieser erfindungsgemäßen Leerhülse K₁ bzw. K₂ das Belagpapier B₁ bzw. B₂ in axialer Richtung über das Ende der Papierhülse P₁ bzw. P₂ und über das Ende des Filterelements F₁ bzw. F₂ hinaus, ohne dass jedoch ein Rezessfilter mit einem Hohlraum gebildet wird.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Leerhülsen,
- mit einer Belagpapierzufuhr (140) zum Aufbringen eines Belagpapiers (B) auf durch eine Strangeinheit (10) übergebene doppeltlange Leerhülsen (L) und

- mit einer Schneideinheit (155, 156) zum Erzeugen der Leerhülsen (K₁, K₂),
dadurch gekennzeichnet,

- dass eine Schneideinrichtung (122, 123) zum Durchschneiden der doppeltlangen Leerhülsen (L) in Leerhülsen (L₁, L₂) vorgesehen ist,

- dass eine Spreizeinrichtung (137) zum Erzeugen eines Abstands zwischen den Leerhülsen (L₁, L₂) vorgesehen ist und

- dass die Belagpapierzufuhr (140) ein Belagpapier (B) auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen (L₁, L₂) aufbringt.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Filterzufuhr (130) zum Zuführen und Anordnen eines zweiten Filterelements (G) zwischen die beiden Leerhülsen (L₁, L₂) vorgesehen ist und

- dass die Belagpapierzufuhr (140) ein Belagpapier (B) auf die beabstandet angeordneten Leerhülsen (L₁, L₂) und das zweite Filterelement (G) aufbringt.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zweite Filterzufuhr (180) zum Zuführen und Anordnen von zwei dritten Filterelementen (H₁, H₂) zwischen dem zweiten Filterelement (G) und jeweils einer Leerhülse (L₁, L₂) vor dem Aufbringen des Belagpapiers (B) durch die Belagpapierzufuhr (140) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneideinheit (155, 156) die durch das Belagpapier (B) gebildete Einheit aus den Leerhülsen (L₁, L₂), dem zweiten Filterelement (G) und ggf. den dritten Filterelementen (H₁, H₂) im Bereich der Belagpapiers (B), insbesondere mittig im Bereich des zweiten Filterelements (G) durchschneidet.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneideinheit (155, 156) das Belagpapier (B) im Bereich zwischen den beabstandeten Leerhülsen (L₁, L₂) durchschneidet.
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Filterzufuhr (130) zum Zuführen eines zweiten Filterelements (G) und ggf. eine zweite Filterzufuhr (180) zum Zuführen dritten Filterelementen (H₁, H₂) vorgesehen sind und

- dass zwischen der mindestens einen Filterzufuhr (180; 130) und der Belagpapierzufuhr (140) eine Schneideinrichtung (223) zum Durchtrennen des zweiten Filterelements (G) und eine Spreizeinrichtung (237, 238) zur Erzeugung eines Abstands zwischen den zweiten Filterelementen (G) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Strangeinheit (10) zum Herstellen von doppeltlangen Leerhülsen (L) mit eingesetzten Filterelementen (F) vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung von Leerhülsen
- bei dem doppeltlange Leerhülsen mit eingesetzten Filterelementen im Bereich des eingesetzten Filterelements durchgeschnitten und zwei Leerhülsen gebildet werden,

- bei dem die beiden Leerhülsen voneinander beabstandet angeordnet werden,

- bei dem ein Belagpapier zum Verbinden der getrennten Leerhülsen aufgebracht wird und

- bei dem das Belagpapier im Bereich zwischen den Leerhülsen durchgeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
- bei dem zwischen den Leerhülsen ein zweites Filterelement angeordnet wird,

- bei dem das Belagpapier zum Verbinden der Leerhülsen mit dem zweiten Filterelement aufgebracht wird und

- bei dem das Belagpapier im Bereich des zweiten Filterelements durchgeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 9,
bei dem vor dem Aufbringen des Belagpapiers zwischen dem zweiten Filterelement und den Leerhülsen jeweils ein drittes Filterelement eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
bei dem die durch das Belagpapier gebildete Einheit aus Leerhülsen im Bereich des Belagpapiers zwischen den beabstandeten Leerhülsen durchgeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 11,
- bei dem zwischen den Leerhülsen ein zweites Filterelement angeordnet wird,

- bei dem das zweite Filterelement durchgeschnitten wird und die beiden Teilstücke des zweiten Filterelements voneinander beabstandet angeordnet werden,

- bei dem ein Belagpapier zum Verbinden der Leerhülsen mit den beiden Teilen des zweiten Filterelements aufgebracht wird und

- bei dem das Belagpapier im Bereich zwischen den beiden Teilen des zweiten Filterelements durchgeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 12,
bei dem zwischen dem zweiten Filterelement und den Leerhülsen ein drittes Filterelement angeordnet wird.
Leerhülse zur Herstellung von Filterzigaretten
- mit einer Papierhülse (P₁, P₂),

- mit einem Filterelement (F₁, F₂), das von der Papierhülse (P₁, P₂) umgeben ist, und

- mit einem Belagpapier (B₁, B₂) zur Aufnahme der Papierhülse (P₁, P₂) im Bereich des Filterelements (F₁, F₂),
dadurch gekennzeichnet,

- dass das Belagpapier (B₁, B₂) in axialer Richtung über das Ende der Papierhülse (P₁, P₂) und über das Ende des Filterelements (F₁, F₂) hinausragt.
Leerhülse nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das erste Filterelement (F₁, F₂) einen ersten Durchmesser (D₁) aufweist,

- dass mindestens ein weiteres Filterelement (G₁, G₂; H₁, H₂) mit einem zweiten Durchmesser (D₂) vorgesehen ist und vom Belagpapier (B₁, B₂) umgeben ist und

- dass der erste Durchmesser (D₁) kleiner als der zweite Durchmesser (D₂) ist.
Leerhülse nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
- dass mindestens zwei Filterelemente (F₁, F₂; G₁, G₂; H₁, H₂) vorgesehen sind und

- dass das Belagpapier (B₁, B₂) in axialer Richtung über das Ende des äußeren Filterelements (F₁, F₂; G₁, G₂; H₁, H₂) vorsteht.