DE3121499A1

DE3121499A1 - Vorrichtung zum formen von rillen in tabakrauchfiltern

Info

Publication number: DE3121499A1
Application number: DE19813121499
Authority: DE
Inventors: Robert T. Lewis; Ken Louisville Ky. Milliner; John H. Anchorage Ky. Sexstone
Original assignee: Brown and Williamson Tobacco Corp
Current assignee: Brown and Williamson Holdings Inc
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1982-03-25
Also published as: NO154035B; ZW21581A1; ZA813805B; MW2681A1; YU165681A; BE889587A; IT8122711A1; FI70121B; HK46484A; ATA224081A; NO812364L; GB2081066B; AT373762B; IT1137685B; SE450990B; CH650908A5; FR2486367B1; AU529651B2; BR8104397A; LU83488A1

Description

B e s_c li_r_e_i b u_n g

Die Erfindung bezieilt sieb, auf eine Vorrichtung zum Herstellen von gerillten Filtern und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Formen von Rillen in Zigarettenfiltern unter Anwendung von Druck und Wärme.

Die meisten der heutzutage hergestellten Zigaretten haben ein Filtermundstück zum Ausfiltern von unerwünschten Bestandteilchen aus dem Tabakrauch. Die an einem Ende des Tabakstrangs einer Zigarette angeordneten Filter werden in verschiedenen Größen und Formen hergestellt und verwendet. Einige der derzeit verwendeten Filter sind mit Rillen versehen. Diese können dazu dienen, einen Teil des Rauchs um das Filter herumzuleiten, den dabei nicht gefilterten Rauch mit Luft zu versetzen oder nur Luft allein durchzulassen. Derartige Rillen können auf verschiedene Weise in den Filtern geformt werden. Die US-PS 3 804- 695 beschreibt eine Vorrichtung mit zwei parallelen, einen Spalt bildenden Walzen, von denen die eine eine in Umfangsrichtung oder entlang Schraubenlinien gerillte Oberfläche hat, welche beim Durchlauf eines Filterstrangs zwischen den Walzen komplementäre Rillen in der TJmfangsfläche des Filterstran s formt. Die US-PS 4- 14-9 546 beschreibt eine Vorrichtung zum Formen von Rillen in Zigarettenfiltern, bei welcher ein Filterstrang entlang einer bogenförmigen Bahn quer zu einem beheizten Formwerkzeug bewegt wird. Der Filterstrang ist dabei auf dem Umfang einer drehbaren inneren Trommel geführt, und das Formwerkzeug weist wenigstens ein einwärts in Richtung auf die Trommel hervorstehendes, bogenförmiges, beheiztes Formelement auf.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrich-

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tung, welche zum Formen von Rillen in Eilterstäbchen bei hoher Produktionsgeschwindigkeit und gleichmäßiger Qualität des Produkts geeignet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung der genannten Art, bei welcher FiIt rstäbchen von einer entlang ihrem Umfang mit Nuten für die Aufnahme jeweils eines Stäbchens versehenen, drehbaren Trommel aus einem Trichter aufgenommen werden. Die Trommel führt die Stäbchen einer in der bevorzugten Ausführungsform senkrecht angeordneten Vorschubeinrichtung zu, welche die Stäbchen abwärts an mit einer Anzahl von beheizten Rillenformstegen bestückten Rillenformwerkzeugen vorüber bewegt, so daß die Stege damit in Berührung kommen und Rillen darin formen. Bei Filterstäbchen aus Zelluloseazetat mit einer undurchlässigen Umhüllung wird die Undurchlässigkeit der Umhüllung durch das Verfahren, die Rillen mittels beheizter Stege zu formen, erheblich verbessert.

Je nach der Anzahl, Ausbildung und Anordnung der Rillenformwerkzeuge können die Rillen verschiedene Form auf~ weisen. So können die Filterstäbchen eine oder mehrere sich in Längsrichtung über die gesamte Länge oder ein Teil derselben erstreckende und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Rillen erhalten.

Die Filterstäbchen können aus verschiedenartigem Matrial sein, z.B. aus thermoplastischen Polymeren wie Zelluloseazetat oder Polypropylen. Auch Papierfilter sind geeignet, sofern sie zuvor befeuchtet werden, einen gewissen Anteil eines thermoplastischen Materials enthalten und/oder mit durch Wärme aktivierbaren Klebern beschichtet sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Formen von EiIlen in PiIterst äbchen, mit einer Vorschubeinrichtung, einer Zubringereinrichtung zum Beschicken der Vorschubeinrichtung mit den FiIterstäbchen, in vorbestimmtem Abstand zur Vorschubeinrichtung angeordneten,, feststehenden, beheizten Rillenformwerkzeugen und mit einer an der Auslaßseite der Vorschubeinrichtung angeordneten Austragseinrichtung.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Schrägansicht einer Vorrichtung zum Formen von Längsrillen in FiIterstäbchen in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Schrägansicht einer Vorrichtung zum Formen von Längs- und Umfangsrillen in Filterstäbchen in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 eine vergrößerte Schrägansicht von in der Vorrichtung nach Fig. 2 verwendeten Rillenformwerkzeugen.

Eine in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat einen Trichter 2, welcher eine Anzahl von FiIterstäbchen 3 enthält. Der Trichter 2 hat eine Auslaßöffnung 5, in deren Bereich eine Zubringertrommel 12 angeordnet ist. Zwischen einer Wand 6 des Trichters 2 und der Zubringertrommel ist eine Abweiserwalze 4 in der Öffnung 5 angeordnet. Die Zubringertrommel 12 hat in ihrem Umfang eine Vielzahl von Nuten 14, welche im wesentlichen die gleiche Form haben wie die Filterstäbchen 3 und jeweils ein

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solches Stäbchen aufnehmen können. Die Zubringertromrael 12 ist mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs in Pfeilrichtung drehbar, um dabei die Filterstäbchen 3 aus dem Trichter 2 aufzunehmen.

Die Abweiserwalze 4 ist nahe dem unteren Ende der Wand 6 des Trichters 2 innerhalb von dessen Öffnung 5 in einem solchen Abstand zur Zubringertrommel 12 angeordnet, daß sie dazu beiträgt, die 3?ilterstäbchen 3 in den Hüten 14 der Trommel auszurichten und nicht in Nuten sitzende Stäbchen nicht durchläßt. Mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs ist die Abweiserwalze 4 in der gleichen Richtung angetrieben wie die Zubringertrommel 12.

Die Zubringertrommel 12 führt die Eilterstäbchen 3 einem Endlos-Bandforderer 2 zu. Dieser hat ein elastisch nachgiebiges, endloses Förderband 24, welches über zwei Rollen 26, 28 geführt ist. Die eine Rolle 26 ist frei drehbar gelagert, während die andere Rolle 28 angetrieben ist. Die frei drehbare Rolle 26 kann beweglich gelagert sein, so daß sie sich von einem nachstehend beschriebenen Rillenformwerkzeug 34 wegschwenken läßt.

Parallel zum !förderband 24 ist eine im wesentlichen ebene Druckplatte 32 feststehend angeordnet. Der Abstand zwischen der Druckplatte 32 und dem in der Betriebsstellung befindlichen Förderband 24 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Eilterstäbchen 3· Das obere Ende 33 der Druckplatte 32 liegt nahe dem Umfang der Zubringertrommel 12, so daß die von dieser zugeführten Filterstäbchen 3 in. den zwischen der Druckplatte 32 und dem Förderband 24 gebildeten Schacht fallen und vom Förderband 24 abwärts transportiert werden.

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Das nahe dem unteren Ende der Druckplatte 32 angeordnete Rillenformwerkzeug 34- hat einen Gehäuseblock 45, in welchen eine Anzahl von beheizten Rillenformstegen 35 derart eingesetzt sind, daß sie um ein Stück einwärts über die Druckplatte 32 hinausragen (Fig. 1, 2). Das Maß, um welches die Stege 35 einwärts über die Druckplatte 32 hinausragen, bestimmt die Tiefe der in den Filterstäbchen 3 geformten Rillen 37· Die Beheizung der Stege 35 erfolgt mittels elektrischer Heizelemente 36, welche über Leitungen 39 an einer Stromquelle angeschlossen sind. Die Rillenformstege 35 sind mittels Keilen aus gut wärmeleitendem Material am Gehäuseblock 45 befestigt. Der Gehäuseblock 45, die Keile 41 und die Rillenformstege 35 können aus beliebigem gut wärmeleitendem Material sein.

Unterhalb des Rillenformwerkzeugs 34- ist eine mit der Druckplatte 32 und den Keilen 41 fluchtende Führungsplatte 38 angeordnet. Sie dient dazu, die FiIterstäbchen 3 vom Rillenformwerkzeug 34- bis zu einer als Endlos-Bandförderer dargestellten Austragseinrichtung 42 zu führen.

In der Ausführungsf'orm nach Fig. 1 ist oberhalb des Rillenformwerkzeugs 34- eine Vorheizeinrichtung 54- an der Druckplatte 32 angebracht. Die Druckplatte 32 ist aus einem, gut wärmeleitenden Material, so daß die darauf abrollenden Filterstäbchen 3 vorgewärmt werden, bevor sie in Berührung mit den Rillenformstegen 35 kommen. Die Vorheizeinrichtung 54- ist über eine Leitung an einer Stromquelle angeschlossen. Bei gewissen Anwendungsarten kann eine Vorwärmung der FiIterstäbchen auch entfallen.

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In der Ausführungsform nach Fig- 2 und 3 ist nahe oberhalb des zum !Formen von sich in Längsrichtung der Filterst äbchen 3 ausgebildeten Werkzeugs 34 ein Rillenformwerkzeug 64 zum Formen von in Umfangsrichtung der Stäbchen verlaufenden Rillen angeordnet. Dieses hat einen aus einem gut wärmeleitenden Material geformten Gehäuseblock 75 _? sin welchem mehrere einstückige damit geformte Rillenformstege 65 hervorstehen. Die Beheizung des Gehäuseblocks 75 mit den Stegen 65 erfolgt mittels Heizelementen 66, welche über Leitungen 69 an einer Stromquelle angeschlossen sind.

In Fig. 2 erkennt man eine parallel zum endlosen Förderband 24 feststehend angeordnete Druckplatte 32a. Der Abstand zwischen dieser und dem in der Betriebsstellung befindlichen Förderband 24 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Filterstäbchen 3· Das obere Ende 33a der Druckplatte 32a liegt nahe dem Umfang der Zubringertrommel 12, so daß die von dieser zugeführten Filterstäbchen 3 in den zwischen der Druckplatte 32a und dem Förderband 24 gebildeten Schacht fallen und vom Förderband abwärts transportiert werden.

In ihrem unteren Bereich ist die Druckplatte 32a von in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen 65a durchsetzt, durch welche hindurch jeweils einer der Rillenformstege 65 hervorsteht (Fig. 3)·

Die Rillenformwerkzeuge 34 und 64 sind mittels bekannter Einrichtungen an einem Rahmen 80 befestigt,'welcher seinerseits mittels Halterungen 82 an einem Gestell 84 der Vorrichtung befestigt ist. Das Gestell 84 kann . aus Leisten, Profilen und/oder Blechen zusammengesetzt sein und trägt die verschiedenen Einrichtungen der Vorrichtung. Die Befestigung dieser Einrichtungen am

Gestell 84- ist im Rahmen der Erfindung nicht von Bedeutung und braucht deshalb nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Im Betrieb der in Pig. 1 dargestellten Vorrichtung werden die im Trichter 2 enthaltenen ITiIt er stäbchen 3 von der Zubringertrommel 12 aufgenommen und der aus dem Endlos-Bandförderer 22 und der Druckplatte 32 gebildeten Vorschubeinrichtung zugeführt. Die Filterstäbchen 3 werden von dem nachgiebigen !Förderband 24· mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf der feststehenden Druckplatte 32 abwärts gerollt, und dabei, sofern die Vorheizeinrichtung 54- eingeschaltet ist, auf eine vorbestimmte Temperatur vorgewärmt. Anschließend rollen die PiIterstäbchen 3 über die im wesentlichen waagerecht angeordneten Stege 35 des Rillenformwerkzeugs 34- ab und werden dabei mit einer derjenigen der Stege entsprechenden Anzahl von Längsrillen versehen. Das Förderband 24-hält die Filterstäbchen 3 mit einem vorbestimmten Druck in Anlage an den beheizten Stegen 35» so daß kein Schlupf dazwischen auftritt. Nach Passieren des Rillenformwerkzeugs rollen die Ifilterstäbchen 3 weiter abwärts zur Austragseinrichtung 4-2.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung unterscheidet sich von der vorstehend Beschriebenen der Vorrichtung nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die FiIterStäbchen 3 zusätzlich mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen 37a versehen werden. Die Stäbchen 3 rollen zwischen dem Förderband 24- und der Druckplatte 32a abwärts, wobei die beheizten Stege 65 in ITrafangsrichtung verlaufende Rillen 37a darin formen. Eine Vorwärmung der Stäbchen ist dabei gewöhnlich nicht notwendig, da sich die Stäbchen 3 beträchtlich länger mit den Stegen 65 in Berührung befinden als mit den Stegen 35·

Dadurch werden die Stäbchen 3 von den Stegen 65 vorgewärmt, bevor sie mit den Stegen 35 in Berührung kommen.

Für die Begrenzung der den !Pi It er stäbchen 3 zugeführten Wärmemenge sind vorzugsweise Temperatursteuereinrichtungen vorgesehen. In dem in Fig.' 3 gezeigten Beispiel sind an den Rillenformwerkzeugen Temperaturfühler 4-3, 63 angeordnet, welche von bekannter Art sein können. In der Ausführungsform nach Fig. 1 enthält auch die Vorheizeinrichtung 5^ einen Temperaturfühler 57 mit einem daran angeschlossenen elektrischen Leiter 59·

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten Abwandlungen derselben im Rahmen der Ansprüche.

Claims

GRUNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR ^PARTNER: 312H99 PATENTANWÄLTE European patent attorneys A. GRÜNECKER. ocpl.-inoi DR. H. KINKELDEY. αρν.·ΐΝ& DR. W. STOCKMAIR, CHPL-INCAE-E-(CaUECH) DR. K. SCHUMANN. IJFL-PWS P. H. JAKOB, ογί,-ινο DR G BEEZOLD. ηιρι chbm W. MEISTER, uw it« H. HILGERS. mi inu DR. H. MEYER-PLATH, uplinci BROWN ^WILLIAMSON TOBACCO CORPORATION 1600 West Hill Street Louisville, Kentucky 40232 USA 80OO MÜNCHEN 22 MAXIMIUANSTRASSE 43 P 16 283 29. Mai 1981 Vorrichtung zum Formen von Rillen in Tabakrauchfiltern

1. Vorrichtung zum Formen von Rillen in Filterstäbchen, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung (22, 32), durch eine Zubringereinrichtung (2, 4, 12) zum Beschicken der Vorschubeinrichtung mit Filterstäbchen (3)» durch in vorbestimmten!

TELEFON <ΟΘ9)3228β2

TELEX 05-39380

Abstand zur Vorschubeinrichtung feststehend angeordnete, beheizte Rillenformwerkzeuge (34, 64) und durch eine an der Auslaßseite der Vorschubeinrichtung angeordnete Austragseinrichtung (4-2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Vorschubeinrichtung ein im wesentlichen senkrecht angeordnetes Förderband (22-28) und eine im wesentlichen ebene, an der Zulaufseite der Rillenformwerkzeuge (34-, 64) in einem im wesentlichen dem Durchmesser der FiIterstäbchen (3) entsprechenden Parallelabstand zum Förderband angeordnete Druckplatte (32) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Druckplatte (32) eine Heizeinrichtung (54) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Druckplatte (32) von Öffnungen für die Aufnahme von beheizten Rillenformstegen (65) durchsetzt ist.

5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Förderband (22 bis 28) und die Druckplatte (32) in senkrechter Stellung angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch Λ, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die beheizten Rillenformwerkzeuge (34, 64) Formstege (35 bzw. 65) aufweisen, durch deren Form die Form der in den Tabakstäbchen (3) geformten Rillen (37, 37a) bestimmt ist.

7- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Zubringereinrichtung einen eine Austragsäffnung (5) aufweisenden !Trichter (2),

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eine unterhalb der Öffnung drehbar gelagerte zylindrische Trommel (12) mit in ihren Abmessungen im wesentlichen derjenigen der Filterstäbchen (3) entsprechenden Nuten (14) für die Aufnahme jeweils eines über die Öffnung zugeführten Stäbchens und eine in der Öffnung drehbar gelagerte Abweiserwalze (4) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiserwalze (4) in einem solchen Abstand von der zylindrischen Trommel (12) angeordnet ist, daß sie zur Ausrichtung der Filterstäbchen (3) in den Nuten (14) der Trommel beiträgt und das Herausfallen der Stäbchen aus dem Trichter (2) verhindert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzten Werkzeuge (34, 35) zum Formen von in Längsrichtung verlaufenden Rillen (37) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizten Werkzeuge (64, 65) zum Formen von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (37a) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung naqh Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß die beheizten Werkzeuge (34, 35; 64, 65) zum Formen von in Längs- und Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (37 bzw. 37a) ausgebildet sind.

12. Verfahren zum Formen von Rillen in Zigarettenfilter stäbchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die FiIterstäbchen feststehend angeordneten, beheizten Rillenformwerkzeugen zuführt und sie mit diesen in Bwrührung bringt.

13· Verfahren nach. Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizten Rillenformwerkzeuge eine Anzahl von Rillenformstegen aufweisen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die PiIt er stäbchen in senkrechter Richtung auf den senkrecht ausgerichteten Rillenformstegen abgerollt werden.

15· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die PiIt er stäbchen in senkrechter Richtung über die im wesentlichen waagerecht ausgerichteten Rillenformstege abgerollt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die PiIterstäbchen in senkrechter Richtung über eine Gruppe von im wesentlichen waagerecht ausgerichteten und eine Gruppe von im wesentlichen senkrecht ausgerichteten Rillenformstegen abgerollt werden.