[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit,
innerhalb welcher Abschnitte aus faserigem und solche aus rieselfähigem Material hintereinander
angeordnet sind, wobei man eine Folge von gleichmäßig voneinander distanzierten Filterelementen
auf einem kontinuierlich zugeführten Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente
mit dem Hüllstreifen bis auf eine Einfüllöffnung umhüllt und mit diesem verbindet,
und anschließend die dadurch gebildeten Kammern mindestens teilweise mit rieselfähigem
Material füllt und verschließt, eine eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,
sowie eine gemäß diesem Verfahren hergestellte Zigarettenfiltereinheit.
[0002] Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit der eingangs
genannten Art bekannt, bei dem zuerst ein Hüllstreifen von geringerer Breite als der
Umfang der mit diesem zu umhüllenden Filterelemente um diese herumgelegt und mit diesen
zur Bildung eines von zwei seitlichen Füllteilgleitflächen begrenzten Umhüllungsschlitzes
verbunden wird. Nach dem Einfüllen von rieselfähigem Material in die zwischen den
derart umhüllten Filterelemente gebildeten Kammern wird der Umhüllungsschlitz mittels
eines separaten Verschlußstreifens, dessen Breite geringfügig größer ist als die Breite
des Umhüllungsschlitzes, verschlossen.
[0003] Dieses bekannte Verfahren weist die Nachteile auf, daß ein vollautomatischer Wechsel
von einer leeren Verschlußstreifen-Bobine auf eine volle Bobine zur kontinuierlichen,
ununterbrochenen Zufuhr des Verschlußstreifens wegen deren geringen Breite relativ
kompliziert, aufwendig und störungsanfällig ist, und geringste Verdrehungen der zu
verschließenden stabförmigen Zigarettenfiltereinheit zu einem unvollständigen Verschließen
des Umhüllungsschlitzes führen.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs
genannten Art, welches die vorangehend angeführten Nachteile nicht aufweist, das heißt
mittels dem zum Beispiel ein kontinuierlicher Betrieb über 24 Stunden ohne weiteres
möglich ist, und bei dem eine Verdrehung der zu verschließenden stabförmigen Zigarettenfiltereinheit
ohne Einfluß auf eine perfekte Verschließung des Umhüllungsschlitzes ist.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss
nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Zweckmäßige Weiterausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind Gegenstand
der Ansprüche 2 bis 5.
[0007] Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens nach Anspruch 5, sowie eine gemäß diesem Verfahren hergestellte Zigarettenfiltereinheit.
[0008] Nachstehend wird die Erfindung an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform einer
erfindungsgemässen Einrichtung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf die in Fig. 15 dargestellte Einrichtung;
Fig.2 bis 14 verschiedene Schnitte längs der Linien II-II bis XIV-XIV in Figur 1;
Fig. 15 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung;
Fig.16 einen Schnitt analog Figur 18, jedoch vor Verschließung des Umhüllungsschlitzes;
Fig.17 einen Längsschnitt durch eine mit Hilfe der in Figur 15 dargestellten Einrichtung
hergestellten Zigarettenfiltereinheit; und
Fig.18 einen Schnitt längs der Linie XVIII-XVIII in Figur 17.
[0009] Wie insbesondere aus Fig. 15 ersichtlich, werden bei der dargestellten Einrichtung
die aus Zellulose oder Azetat bestehenden Filterelemente 1 mittels einer Transport-
und Distanziervorrichtung 2, welche die Filterelemente 1 alternierend axial aufeinander
ausrichtet, in Richtung des Pfeiles 3, vorwärts bewegt und gleichzeitig auf gleichmäßigen
Abstand voneinander gebracht.
[0010] Danach werden die gleichmäßig voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten
Filterelemente 1 kontinuierlich einem ebenfalls kontinuierlich zugeführten Hüllstreifen
4 zugeführt, auf diesen aufgelegt und dabei wie aus Fig. 5 ersichtlich, in seitlicher
Richtung durch die Führungsteile 5 und 6 geführt und durch einen oberhalb des Hüllstreifens
4 angeordnetes, synchron zu diesem umlaufendes Anpreßband 7 in ihrer Relativlage zueinander
gehalten und zusammen mit dem Hüllstreifen 4 vorwärts bewegt.
[0011] Der Hüllstreifen 4 seinerseits wurde vorgängig mit einer Breite B (siehe Fig. 1)
von einer Vorratsbobine 11 abgewickelt, und dann an einem Faltelement 12 vorbeigeführt,
welches einen der Seitenränder zur Bilder eines angeformten integralen Verschlußstreifens
13 bis auf eine verbleibende Hüllstreifenteilbreite C von mindestens 75%, jedoch höchstens
93% des Umfanges der zu umhüllenden Filterelemente 1 auf die von den letzteren abgewandt
zu liegen kommende Seite bis zur Anlage auf der Außenseite des nicht umgefalteten
Hüllstreifenteiles C umfaltet (siehe Figuren 3 bis 5).
[0012] Anschließend werden mittels einer Klebstoffauftragvorrichtung 14 in Längsrichtung
des Hüllstreifens 4 sich erstreckende, aus einem durch Wärme erweichbaren Klebstoff,
z.B. einem thermoplastischen Kunststoff, bestehende Klebstoffspuren auf die nachfolgend
mit den Außenseiten der zu umhüllenden Filterelemente 1 zur Anlage kommenden Seite
des Hüllstreifens 4 aufgebracht.
[0013] Auf diese Weise ist es möglich, die einzelnen Filterelemente 1 unmittelbar nach ihrer
Überführung auf den Hüllstreifen 4 mit Hilfe eines Heizelementes 8 auf diesem zu befestigen,
und somit eine Relativverschiebung gegeneinander, d.h. eine Veränderung ihres Abstandes
voneinander, zu verunmöglichen. Das Heizelement 8 ist dabei, wie aus Fig. 6 ersichtlich,
von unten gegen den Hüllstreifen 4 und somit indirekt gegen die zu befestigenden Filterelemente
1 anpreßbar. Die Temperatur des Heizelementes 8 wird vorzugsweise thermostatisch gesteuert.
Das Heizelement 8 ist derart angeordnet, daß es bei Stillstand des Hüllstreifens 4
von diesem abgehoben wird, um eine Verbrennung desselben zu vermeiden. Nach dem Heizelement
8 wird der Hüllstreifen 4 über einen Kühlteil 9, welcher mit Wasser gekühlt wird,
geleitet, wodurch die mittels des Heizelementes 8 erweichte Kunststoffbeschichtung
des Hüllstreifens 4 erstarrt und die Filterelemente 1 auf letzterem fixiert werden.
[0014] Nach der Befestigung der einzelnen Filterelemente 1 auf dem Hüllstreifen 4 wird der
letztere auf ein endlos umlaufendes Transportband 10 geleitet, und dann gelangen diese
Teile zusammen in eine zweiteilige Formungs- und Bandführungseinheit 15, wo einerseits
das Transportband 10 zuerst so weit geöffnet geführt wird (siehe Fig.8), daß der Formungsteil
16 den auf eine geringere Breite C von etwa 21 bis 22mm gefalteten Hüllstreifen 4
wahrend seiner Vorwärtsbewegung bis auf einen Umhüllungsschlitz 17 von etwa 3 bis
4mm um die einen Umfang von 25mm aufweisenden Filterelemente 1 legt, wodurch die beiden
Seitenkanten 18 und 19 des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles 20 den zwischen ihnen
gebildeten Umhüllungsschlitz 17 sowie die zwischen ihnen gebildeten Einfüllöffnungen
seitlich begrenzen.
[0015] Danach wird das Transportband 10 mit Hilfe von in der Formungs- und Bandführungseinheit
15 entsprechend geformter Bandführungsausnehmungen 21 und 22 (Fig. 8), den Umhüllungsschlitz
17 seitlich begrenzend und freilassend, auf die Außenseite des derart gebildeten Stranges
23 angelegt, und befördert den letzteren unter einen Füllteil 24, welcher zur Einführung
von rieselfähigem Filtermaterial, wie z.B. von Aktivkohle, in die zwischen den einzelnen
Filterelementen 1 gebildeten Kammern 25 dient. Der Füllteil 24 ist dabei an seiner
unten gerichteten Auslaßseite, wie aus Fig. 9ersichtlich, mit einem abdichtend die
Außenseite des den Strang 23 umfassenden Transportbandes 10 umfassenden Strangführungs-
und Füllkopf 26 verbunden.
[0016] Nach dem mindestens teilweisen Füllen der Kammern 25 mit rieselfähigem Filtermaterial
gelangt der vom Transportband 10 bis auf den Umhüllungsschlitz 17 umhüllte Strang
23 in eine Bandöffnungseinheit 27, in welcher unter gleichzeitiger gleitender abdichtender
Führung der Oberseite des Stranges 23 mittels des Führungsteiles 28 das Transportband
10 zur Freigabe des integralen, an die Außenseite des Stranges 23 angelegten Verschlußstreifens
13 geöffnet (siehe Fig. 10), d.h. im oberen Bereich des Stranges 23 mit Hilfe von
am Führungsteil 28 vorgesehenen Bandführungsflächen von der Außenseite des Stranges
23 weggeschwenkt wird. Dabei verhindert der abdichtend auf der Oberseite des Stranges
23 aufliegende Führungsteil 28 jegliches Austreten von granulat- oder staubförmigem
Filtermaterial aus den Kammern 25 auf die Außenseite des Stranges 23 bzw. auf die
nach oben gerichtete, noch zu verklebende Seite des nach unten umgefalteten integralen
Verschlußstreifens 13.
[0017] Anschließend wird der Strang 23 mit Hilfe des derart geöffneten Transportbandes 10
unter fortwährender Abdichtung des Umhüllungsschlitzes 17 bzw. der in diesem Bereich
sich befindenden Kammeröffnungen und gleichzeitiger Abstützung und Führung des durchlaufenden
Stranges 23 mittels eines auf dessen Oberseite gleitend aufliegenden Führungsteiles
30 einer Klebstoff-Auftragsstation 29 (siehe Fig. 11) zugeführt, mittels welcher Klebstoff
auf die zu verklebende Seite des mittels des Führungsteiles 30 etwas von der Außenseite
des Stranges 23 abgehobenen jedoch durch den Führungsteil 30 abgestützten integralen
Verschlußstreifens 13, in dessen Längsrichtung, aufgebracht wird.
[0018] In der nachfolgenden Verschließeinheit 31 wird mit Hilfe einer eine Verschlußstreifen-Anlagefläche
aufweisenden Zurückfalteinheit 32 der mit Klebstoff versehene integrale Verschlußstreifen
13 über den Umhüllungsschlitz 17 hinweg bis zur Anlage auf der gegenüberliegenden
Seitenkante des Hüllstreifens 4 zurückgefaltet und angepresst, so daß eine einwandfreie
Verklebung dieses letzten Restes der Strangumhüllung erfolgt.
[0019] Die Erstarrung des am Schluß auf den integralen Verschlußstreifen 13 aufgebrachten
Klebstoffes wird mit Hilfe einer anschließenden, auf der Strangoberseite aufliegenden
Kühleinheit 33 beschleunigt.
[0020] Die Strangführungsteile 34 und 35 dienen zur seitlichen Führung des aus der Kühleinheit
33 austretenden Stranges 23. Die Weiterverarbeitung dieses Stranges 23 erfolgt auf
übliche Weise.
1. Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit, innerhalb welcher Abschnitte
aus faserigem und solche aus rieselfähigem Material hintereinander angeordnet sind,
wobei man eine Folge von gleichmäßig voneinander distanzierten Filterelementen auf
einem kontinuierlich zugeführten Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente mit
dem Hüllstreifen bis auf eine Einfüllöffnung umhüllt und mit diesem verbindet, und
anschließend die dadurch gebildeten Kammern mindestens teilweise mit rieselfähigem
Material füllt und verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung eines
längs des Filterstranges sich erstreckenden Umhüllungsschlitzes konstanter Breite
und dadurch von über den gesamten Abstand zwischen den einzelnen Filterelementen sich
erstreckenden Einfüllöffnungen konstanter Breite, die Filterelemente vor dem Füllen
der Kammern mit rieselfähigem Material mit einem Hüllstreifen, von dem mindestens
einer der beiden Seitenränder zur Bildung eines integralen Verschlußstreifens bis
auf eine verbleibende Hüllstreifentelibreite von mindestens 75% jedoch höchstens 93%
des Umfanges der zu umhüllenden Filterelemente auf die von den letzteren abgewandte
Seite bis zur Anlage auf der Außenseite des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles
umgefaltet ist, umhüllt und mit diesem verbindet, wodurch die beiden Seitenkanten
des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles den zwischen ihnen gebildeten Umhüllungsschlitz
sowie die zwischen ihnen gebildeten Einfüllöffnungen seitlich begrenzen, dann mittels
eines direkt oder indirekt auf der Oberseite des Filterstranges auf den dadurch gebildeten
Füllteilgleitflächen des Hüllstreifens sowie auf den zwischen den einander gegenüberliegenden
Seitenkanten des um die Filterelemente herumgelegten Hüllstreifenteiles freiliegenden
Oberseiten der Filterelemente gleitend und abdichtend aufliegenden, sich über den
Umhüllungsschlitz und die Einfüllöffnungen erstreckenden Füllteiles mindestens zum
Teil mit rieselfahigem Material füllt, und nach dem mindestens teilweisen Füllen der
Kammern mit rieselfähigem Material den Umhüllungsschlitz und damit die Kammereinfüllöffnungen
durch Retourfalten des mindestens eines integralen Verschlußstreifens, dessen Breite
geringfügig größer ist als die Breite des zu verschließenden Umhüllungsschlitzes,
über den letzteren, verschließt, und den Verschlußstreifen mit den derart überdeckten
Teilen des Filterstranges verbindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den nicht umgefalteten
Hüllstreifenteil vor dem mindestens teilweisen Füllen der Kammern mit rieselfahigem
Material über den gesamten von diesem Hüllstreifenteil überdeckten Teil der Umfangsfläche
der Filterelemente mit diesen verklebt und dadurch den Durchmesser der herzustellenden
Zigarettenfiltereinheit genau fixiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die zwischen den
beiden Seitenkanten des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles nach dem mindestens
teilweisen Füllen der Kammern, jedoch vor dem Zurückfalten des integralen Verschlußstreifens
über den mit diesem zu verschließenden Umhüllungsschlitz, von allfällig auf diesen
Bereichen sich befindendem, rieselfähigem Material befreit.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kammern
(25) mittels eines direkt auf der Oberseite des Filterstranges (23) auf seitlich des
Umhüllungsschlitzes (17) gebildeten Füllteilgleitflächen aufliegenden Füllteiles (24)
füllt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zum mindestens
teilweisen Füllen der Kammern ein rieselfähiges aktives Aromastoffträger- oder Filtermaterial
und/oder ein gegenüber durchströmendem Tabakrauch aktives oder nicht aktives rieselfähiges
Material verwendet.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Befestigungsmitteln
(8,9) zur voneinander distanzierten Befestigung der einzelnen Filterelemente (1) auf
einem Hüllstreifen (4), mit einem im Bereich von Führungs- und Transportmitteln (7)
für den mit den Filterelementen (1) verbundenen Hüllstreifen angeordneten Formungsteil
(15), welcher den Hüllstreifen während seiner Vorwärtsbewegung um die auf ihm befestigten
Filterelemente (1) legt, einem Füllteil (24) zur mindestens teilweisen Füllung der
zwischen den einzelnen Filterelementen (1) gebildeten Kammern (25) mit rieselfähigem
Material, mit einer Verschließanordnung (29,30) zur Verschließung der Einfüllöffnungen
der mindestens teilweise mit rieselfähigem Material gefüllten Kammern (25), und mit
Trennmitteln (40), um die derart hergestellte Zigarettenfiltereinheit jeweils im Bereich
eines Filterelementes (1) in bestimmte Längenabschnitte zu unterteilen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine Hüllstreifen-Faltanordnung (12) aufweist, welche derart ausgebildet
ist, daß sie den Hüllstreifen (4) vor seiner Zuführung zum Formungsteil (15) derart
faltet, daß mindestens einer der beiden Seitenränder des Hüllstreifens (4) zur Bildung
eines in dessen Längsrichtung sich erstreckenden integralen Verschlußstreifens (13)
bis auf eine verbleibende Hüllstreifenteilbreite (6) von mindestens 75% jedoch höchstens
93% des Umfanges der zu umhüllenden Filterelemente (1) auf die von den letzteren abgewandte
Seite bis zur Anlage auf der Außenseite des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles
(C) umgefaltet wird; daß zur Bildung eines längs des Filterstranges (23) sich erstreckenden
Umhüllungsschlitzes (17) konstanter Breite und von über den gesamten Abstand zwischen
den einzelnen Filterelementen (1) sich erstreckenden Einfüllöffnungen konstanter Breite
mit den Formungsteil (15) beinhaltenden Umhüllungsmitteln versehen ist, welche die
Filterelemente mit dem derart auf eine geringere Breite (C) gefalteten Hüllstreifen
(4) bis auf den Umhüllungsschlitz (17) umhüllen und mit diesen verbinden, wodurch
die beiden Seitenkanten (18,19) des nicht umgefalteten Hüllstreifenteiles den zwischen
ihnen gebildeten Umhüllungsschlitz (17) sowie die zwischen ihnen gebildeten Einfüllöffnungen
seitlich begrenzen; daß in Förderrichtung (3) des Filterstranges (23) gesehen nach
den Umhüllungsmitteln (15) und oberhalb der Führungs- und Transportmittel (10) direkt
oder indirekt auf der Oberseite des Filterstranges (23) sowie auf den zwischen den
einander gegenüberliegenden Seitenkanten (18,19) des um die Filterelemente (1) herumgelegten
Hüllstreifenteiles freiliegenden Oberseiten der Filterelemente (1) gleitend und abdichtend
aufliegend der Füllteil (24) angeordnet ist, welcher in den derart gebildeten Umhüllungsschlitz
(17) und damit in die in diesem Bereich sich befindenden Einfüllöffnungen (17) der
Kammern (25) mündet; und daß in Förderrichtung (3) des Filterstranges (23) gesehen
nach dem Füllteil (24) eine Zurückfalt- und Verschließeinheit (29,30) vorgesehen ist,
welche den aus dem Hüllstreifen (4) angeformten und aus einem Stück mit diesem bestehenden
integralen Verschlußstreifen (13) aus dessen Anlage auf der Außenseite der Filterstrangumhüllung
über den zu verschließenden Umhüllungsschlitz (17) zurückfaltet und mit den derart
überdeckten Teilen des Filterstranges (23) verbindet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Transportmittel
ein endlos umlaufendes Transportband (10) beinhalten, und dieses im Bereich des Füllteiles
(23) derart geführt wird, daß es den Filterstrang (23) bis auf dessen Umhüllungsschlitz
(17) auf seiner Außenseite umfaßt und der Füllteil (24) auf den einander gegenüberliegenden
Seitenrandern des Transportbandes (10) gleitend und abdichtend aufliegt.
8. Zigarettenfiltereinheit hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1.