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Dokumentenidentifikation DE69304981T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0568278
Titel Vorrichtung zur Einführung von freifliessendem Material mit hoher Geschwindigkeit
Anmelder Philip Morris Products Inc., Richmond, Va., US
Erfinder Budjinski, Joseph F. II, Quinton, Virginia 23141, US;
Atwell, Charles G., Mechanicsville, Virginia 23111, US;
Stevens, Larry E., Chesterfield, Virginia 23832, US;
Garthaffner, Martin T., Midlothian, Virginia 23113, US;
Keen, Billy J., Jr., Chesterfield, Virginia 23832, US;
Fleischhauer, Grier S., Midlothian, Virginia 23113, US
Vertreter Abitz & Partner, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69304981
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 23.04.1993
EP-Aktenzeichen 933031742
EP-Offenlegungsdatum 03.11.1993
EP date of grant 25.09.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse A24D 3/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Zigarettenfiltern. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Hochgeschwindigkeitslieferung von kontrollierten Mengen eines freifließenden Materials in gesonderte Aufnahmeräume zwischen einzelnen Filterstopfen in teilweise aufgebauten Zigarettenfiltern. Die Vorrichtung der Erfindung hat eine Vielzahl von Vakuum verwendenden Fördervorrichtungen zum schnellen und wirksamen Übertragen und genauen Plazieren des freifließenden Materials in die gesonderten Aufnahmeräume.

Einige der gegenwärtigen Vorrichtungen, die zum Übertragen eines freifließenden Materials in gesonderte Räume zwischen Filterstopfen in Zigarettenfiltern verwendet werden, sind bezüglich Arbeitsgeschwindigkeit aufgrund der Zeit begrenzt, die das freifließende Material benötigt, um unter dem Einfluß der Schwerkraft frei zu fallen. Z.B. wird beim US-Patent 3 312 152 (Williamson) Pulver von einem Trichter zu einer unter Vakuum stehenden Tasche übertragen. Das Pulver fällt jedoch später lediglich unter dem Einfluß der Schwerkraft von dieser Tasche in eine weitere Tasche. Noch später fällt das Pulver wiederum von der letzteren Tasche in die Aufnahmeräume zwischen Filterstopfen.

Jedoch sind andere Vakuum verwendende Vorrichtungen ebenfalls bezüglich der Geschwindigkeiten, mit denen sie arbeiten können, aufgrund der beschränkten Kontaktzeit zwischen einem übertragenden Behälter und einem aufnehmenden Behälter beschränkt. Z.B. wird beim US-Patent 3 312 151 (Molins) pulverförmiges Filtermaterial von einem Trichter zu unter Vakuum stehenden Taschen übertragen und danach von der Tasche zu den unter Vakuum stehenden Aufnahmeräumen zwischen den Filterstopfen. Jedoch steht jede Tasche nur an einem Punkt mit dem Aufnahmeraum in Deckung. Das Rad muß sich langsam genug drehen, um eine geeignete Kontaktzeit zwischen der übertragenden Tasche und dem aufnehmenden Raum zu ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Lieferung einer kontrollierten Menge eines freifließenden Materials in gesonderte Aufnahmeräume in teilweise aufgebauten Zigarettenfiltern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen mit parallelen sich bewegenden vakuumunterstützten Förderern und Behältern zum Transportieren und Plazieren von kontrollierten Mengen eines freifließenden Materials in gesonderte Aufnahmeräume zwischen Filterstopfen mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit. Die Vorrichtung der Erfindung kann auch ein Siebband entbalten für den Schutz der Filterstopfen in den teilweise aufgebauten Zigarettenfiltern vor der Aussetzung gegenüber dem freifließenden Material.

Es ist erwünscht, bei allen Schritten der Übertragung des freifließenden Materials Vakuum zu verwenden, da Vakuum die Übertragung von freifließendem Material mit einer viel höheren Geschwindigkeit als Schwerkraft allein erleichtert. In gleicher Weise ist die Verwendung von Perioden paralleler Bewegung zwischen den übertragenden Behältern und den aufnehmenden Behältern erwünscht, da eine solche parallele Bewegung die Kontaktzeit zwischen den Behältern verlängert und somit die Zeit dehnt, die für die Übertragung des freifließenden Materials verfügbar ist, während ein sehr schneller Prozeß noch erleichtert wird. Die Verwendung von Vakuum und paralleler Bewegung ermöglicht einer Vorrichtung die Lieferung eines freifließenden Materials mit viel höherer Geschwindigkeit als die derzeitigen Vorrichtungen.

Die Vorrichtung der Erfindung enthält eine Dosiervorrichtung zur Ausgabe einer abgemessenen Menge eines freifließenden Materials. Die Dosiervorrichtung kann einen Trichter zur Aufnahme eines freifließenden Materials und eine zylindrische Dosiertrommel mit Ausnehmungen enthalten. Eine solche Dosiertrommel rotiert unter dem Trichter, wobei die Ausnehmungen abgemessene Mengen des freifließenden Materials einfangen. Die rotierende Dosiertrommel trägt dann das freifließende Material zu einer Stelle, wo es über einem Auslauf freigegeben wird. Der Auslauf kanalisiert das freifließende Material, das auf ein sich schnell bewegendes Transportband unterhalb des Auslasses fällt.

Das Hochgeschwindigkeitstransportband oder der Riemen, der das freifließende Material vom Auslauf aufnimmt, ist luftdurchlässig. Unterhalb des Transportbands ausgeübtes Vakuum saugt das freifließende Material auf die Fläche des Bands und hält es auf der Bandoberfläche unter Vakuum. Das Transporüband fördert dann das freifließende Material parallel zu und unterhalb einer Reihe von sich bewegenden Behältern oder Taschen, von denen jede zum Aufnehmen und Halten einer abgemessenen Menge von freifließendem Material dient.

Jede Taschenkonstruktion kann eine Öffnung enthalten, die durch ein Sieb in Ober- und Unterteile unterteilt ist. Die Taschen können gesonderte Behälter sein, von denen jeder an einem durchgehenden oder endlosen Riemen befestigt ist, der sich um mehrere in einer waagrechten Ebene liegende Räder bewegt.

Alternativ können die Taschen Behälter sein, die einen durchgehenden oder endlosen Riemen unmittelbar durchdringen oder darin gehalten werden. Dieser Riemen bewegt sich um mehrere in einer waagrechten Ebene liegende Räder. In jedem Fall bewegt sich der endlose Riemen auf einer Bahn, die teilweise parallel zum Transportband ist und daran angrenzt. Während dieser Periode der parallelen Bewegung dient der Riemen zum unmittelbaren Positionieren der Taschen oberhalb des freifließenden Materials, das auf dem Hochgeschwindigkeitstransportband getragen wird.

An einem Punkt, wo sich das Transportband unterhalb der Taschen bewegt, hört das auf das Band ausgeübte Vakuum auf. Gleichzeitig kommt eine Vakuumhaube in Eingriff, die durch die Öffnungen durch die Taschen Vakuum leitet. Dieses Vakuum dient zum Auziehen des freifließenden Materials vom Transportband und hinauf in den oberen Teil der Taschen, wo abgemessene Mengen des Materials festgehalten werden. Ein Sieb in jeder Tasche hält das freifließende Material fest und ermöglicht es dem ausgeübten Vakuum, das freifließende Material in der Tasche zu halten. Eine Einstellung der gegenseitigen Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen dem Transportband und dem die Taschen tragenden durchgehenden Riemen dient zur deutlichen Verbesserung der Aufnahme des freifließenden Materials durch die Taschen und ergibt, daß im wesentlichen kein freifließendes Material auf dem Transportband verbleibt.

Der durchgehende Riemen trägt dann die Taschen, von denen jede eine abgemessene Menge an unter Vakuum gehaltenem freifließendem Material enthält, bis zu einem Punkt, wo das Band eine Bahn beginnt, die zu einem sich bewegenden Formatband parallel ist und daran angrenzt, so daß die Taschen über dem Formatband angeordnet sind. Das Formatband bewegt sich durch eine Formatgarnitur genannte Wanne, wobei das Formatband die Wannenform der Formatgarnitur annimmt. Das Formatband fördert ein Band aus Filterstopfenhülle, die auch die Wannenform der Formatgarnitur annimmt. Eine Reihe von durch gesonderte Aufnahmeräume getrennte Filterstopfen ist innerhalb dieser wannenförmigen Stopfenhülle axial ausgefluchtet. Das Formatband und die von ihr transportierte Stopfenhülle sind beide luftdurchlässig.

An ungefähr der Stelle, wo jede Tasche sich über dem Formatband zu bewegen beginnt, bewegt sich auch jede Tasche aus der Unterseite einer Vakuumhaube heraus. Sobald Atmosphärendruck oder geringfügiger Überdruck auf jede Tasche ausgeübt wird, wird das freifließende Material aus der Tasche freigegeben. Abhängig vom Abstand zwischen dem Formatband und dem Aufnahmenraum kann an dieser Stelle Vakuum ausgeübt werden, um die Freigabe des freifließenden Materials zu erleichtern, oder es kann sogar Schwerkraft verwendet werden. Es kann ein durchgehendes Siebband verwendet werden, das sich in dem Raum zwischen den Filterstopfen und den Taschen bewegt. Dieses Siebband kann zum Abdecken der Filterstopfen gegen Berührung mit dem freifließenden Material verwendet werden, während Öffnungen im Siebband den Durchtritt des freifließenden Materials in die gesonderten Aufnahmeräume gestattet.

Die obigen und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibungen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche Teile bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung mit einer schematischen Darstellung der grundlegenden Beziehung der verschiedenen Teile der Vorrichtung;

Fig. 2 eine vollständige Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt der Vorrichtung von Fig. 1-2 gemäß der Linie 1-1 von Fig. 1;

Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt der Vorrichtung von Fig. 1-3 mit einer Darstellung der grundlegenden Beziehung zwischen Transportband, dem endlosen Riemen und der Taschen;

Fig. 5 einen teilweisen Querschnitt der Vorrichtung von Fig. 1-4 mit einer Darstellung der grundlegenden Beziehung zwischen dem endlosen Riemen, den Taschen, dem Formatband, der Filterstopfenhülle und der Formatgarnitur;

Fig. 6 einen Schnitt der Vorrichtung von Fig. 1-5 gemäß der Linie 2-2 von Fig. 5;

Fig. 7 eine teilweise Schrägansicht der Vorrichtung von Fig. 1-6 mit einer Darstellung der grundlegenden Beziehung zwischen dem endlosen Riemen, einer Tasche, dem Formatband, der Filterhülle und der Formatgarnitur;

Fig. 8 einen der Fig. 5 ännlichen teilweisen Querschnitt, jedoch einer Ausführungsform mit einem Siebriemen;

Fig. 9 einen Schnitt der Vorrichtung von Fig. 8 gemäß der Linie 3-3 von Fig. 8;

Fig. 10 eine teilweise Schrägansicht der Vorrichtung von Fig. 8-9 mit einer Darstellung der grundlegenden Beziehung zwischen dem endlosen Riemen, einer Tasche, dem Siebriemen, dem Formatband, der Filterhülle und der Formatgarnitur;

Fig. 11 eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 8-10 mit einer schematischen Darstellung der grundlegenden Beziehung unter den verschiedenen Teilen der Vorrichtung einschließlich des Siebriemens;

Fig. 12 eine vollständige Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 8-11;

Fig. 13 eine vollständige Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 14 eine Draufsicht des bei der Vorrichtung von Fig. 13 verwendeten Bands mit einer Darstellung der grundlegenden Beziehung zwischen den Taschen und dem endlosen Riemen;

Fig. 15 einen Schnitt eines Teils des endlosen Riemens von Fig. 14;

Fig. 16 einen Schnitt der Vorrichtung von Fig. 13-15 gemäß der Linie 4-4 von Fig. 13.

Fig. 1 und 2 zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Vorrichtung. Fig. 3 ist ein Querschnitt der in Fig. 1 und 2 gezeigten Dosiertrommel-Ausgabevorrichtung 44. Die Ausgabevorrichtung 44 enthält einen Trichter 11 für freifließendes Material, der ein freifließendes Material 8 enthält, etwa Holzkohle, ein Pulver, ein granuliertes Material oder irgend ein anderes freifließendes Material. Die Ausgabevorrichtung 44 enthält auch eine zylindrische Dosiertrommel 33, die durch einen Elektromotor 6 angetrieben werden kann. Die zylindrische Dosiertrommel 33 ist mit einer Reihe von Ausnehmungen 34 versehen, die parallel zur Achse der Dosiertrammel 30 versehen und deren Außenumfangsfläche bedecken. Wenn sich die Dosiertrommel 30 dreht, fangen Ausnehmungen 34 freifließendes Material aus dem Trichter 11 ein und transportieren es um die Innenwand 35 einer Trommelabdeckung 41, so daß das freifließende Material anschließend in einen Auslauf 36 fällt. Der Auslauf 36 kanalisiert das freifließende Material auf das Transportband 12. Eine Veränderung der Drehzabl der Dosiertrommel 30 steuert die Menge des zum Auslauf 36 gelieferten freifließenden Materials. Die Dosiertrommel 30 dreht sich mit ausreichender Drehzahl zur Lieferung von ausreichendem freifließendem Material zum Auslauf 36, so daß dieser Betriebsschritt der Vorrichtung die gesamte Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung 10 nicht begrenzt.

Das Transportband 12 ist ein endloses Band, das um mehrere Räder 13 und 14 läuft, die ausgefluchtet und in einer senkrechten Ebene angeordnet sind. Die Räder 13 und 14 arbeiten als beabstandete endseitige Zahnräder für Autrieb, Spannung und Position des Bande 12. Bei der in Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform wird das Rad 13 durch einen Elektromotor 7 angetrieben. Das Transportband 12 ist luftdurchlässig, jedoch undurchlässig gegenüber dem freifließendem Material. Vakuum aus einer Vakuumsammelkammer 15 unterhalb des Transportbands 12 saugt durch das Band hindurch. Dieses Vakuum saugt freifließendes Material auf die Oberfläche des Transportbands 12 und hält es dort fest, selbst wenn sich das Band mit hohen Geschwindigkeiten bewegt.

Ausgehend ungefähr von Punkt 21 in Fig. 1 fördert das Transportband 12 das freifließende Material auf einer Bahn, die parallel zu und unterhalb einer Reihe von sich bewegenden Behältern oder Taschen 16 liegt. Eine einzelne Tasche 16 ist in Fig. 6, 7, 9 und 10 dargestellt. Fig. 4, 5 und 6 zeigen jeweils einen Querschnitt einer Gruppe von Taschen und stellen die Beziehung dieser Taschen zu anderen Teilen der Vorrichtung dar.

Eine Öffnung 39 durchdringt jede Tasche 16. Die Öffnung 39 jeder Tasche ist in ein Oberteil 37 und ein Unterteil 38 durch ein Sieb 22 unterteilt, das je nach dem verwendeten freifließenden Material eine geeignete Taschenweite hat.

Die Taschen 16 sind durch einen Träger oder eine Stütze 47 einzeln an einem durchgehenden oder endlosen Riemen 17 befestigt. Der endlose Riemen 17 bewegt sich um mehrere Räder 18, 19. Diese Räder können ausgefluchtet und in einer waagrechten Ebene in einer Stellung angeordnet sein, die ungefähr im rechten Winkel zu den Rädem 13 und 14 steht. Jedes einzelne oder beide Räder 18 und 19 können durch einen Elektromotor oder ein anderes geeignetes Verfähren angetrieben werden. Die Räder 18 und 19 wirken somit als beabstandete endseitige Zahnräder für Autrieb, Spannung und Position des Riemens 17.

Der Riemen 17 durchläuft eine Bann, die am Ende parallel zum und angrenzend an das Transportband 12 ist. Der Riemen 17 positioniert die Taschen 16 derart, daß die Unterteile 38 der Taschen 16 sich unmittelbar über und in nächster Nähe zum freifließenden Material bewegen, das durch Vakuum auf dem Transportband 12 gehalten wird. Während dieser parallelen Bewegung trägt der Riemen 17 aufeinanderfolgend die Taschen 16 unmittelbar über das Transportband 12. Gleichzeitig fördert das Transportband 12 (siehe Fig. 4) das freifließende Material 8 unmittelbar auf einer unter den Taschen 16 liegenden Bahn.

Das durch die Vakuumkammer 15 gelieferte und unterhalb des Transportbands 12 ausgeübte Vakuum hört ungefähr bei Punkt 21 auf (siehe Fig. 1). Sobald die Kraft des durch das Transportband 12 hindurch ausgeübten Vakuums aufhört, wird das freifließende Material nicht weiter auf der Oberfläche des Transportbands 12 gehalten. Ebenfalls ungefähr bei Punkt 21 gelangen die Taschen 16 unmittelbar über das freifließende Material 8, das sich auf dem Transportband 12 befindet. Ebenfalls bei Punkt 21 gelangen die Taschen 16 unter eine Vakuumhaube oder -kammer 20. Die Vakuumhaube 20 übt durch die Öffnungen 39 der Taschen 16 hindurch Vakuum aus. Dieses Vakuum saugt das freifließende Material vom Transportband 12 ab und hinauf in das Unterteil 38 jeder Tasche 16. Das Sieb 22 ist durchlässig genug, um den Sog des Vakuums zu ermöglichen, jedoch dicht genug, um einen Durchtritt des freifließenden Materials zu verhindern.

Das Transportband 12 kann so eingestellt werden, daß es schneller oder langsamer als der endlose Riemen läuft. Eine optimale Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Transportband und dem Riemen 17 gewährleistet, daß das auf die Taschen 16 ausgeübte Vakuum das gesamte oder beinahe das gesamte freifließende Material 8 vom Transportband 12 absaugt, wodurch die Notwendigkeit entfällt, freifließendes Material 8 zurückzuspeisen oder zu rezirkulieren.

Der Riemen 17 fördert dann die Taschen 16, von denen nun jede eine gesonderte Menge an freifließendem Material 8 enthält, unter der Vakuumhaube 20 ungefähr zu einem Punkt 40 (siehe Fig. 1). Während sich die Taschen 16 unter der Vakuumhaübe 20 bewegen, hält das Vakuum das freifließende Material 8 am Sieb 22 oder an den Taschen 16 fest. Die Vakuumhaube 20 endet ungefähr bei Punkt 40. Wenn der Riemen 17 eine Tasche 16 über die Vakuumhaübe 20 hinaus fördert und Atmosphärendruck oder geringfügiger Überdruck auf die Tasche ausgeübt wird, hört das das freifließende Material 8 in der Tasche 16 haltende Vakuum auf. Auch bewegt sich der Riemen 17 ungefähr bei Punkt 40 parallel zum und über dem Formatband 31. Ohne ein Vakuum zum Halten des freifließenden Materials 8 am Sieb 22 in der Tasche 16 wird das freifließende Material 8 über dem Formatband 31 freigegeben.

Das Formatband 31 (siehe Fig. 5-7) transportiert die Stopfenhülle 42 durch eine Formatgarnitur 29 genannte Mulde, wo die Stopfenhülle 42 Muldenform annimmt. Eine Reihe von durch gesonderte Aufnahmeräume 26 getrennten Filterstopfen 33 ist innerhalb der muldenförmigen Stopfenhülle 42 axial ausgefluchtet. Die Stopfenhülle 42 ist nach oben gewendet, so daß sie die Seiten 43 des Unterteils 38 der Tasche 16 unmittelbar berührt. Sowohl das Formatband als auch die Stopfenhülle 42 sind luftdurchlässig.

Es kann eine unabhängige elektrische oder elektronische Vorrichtung verwendet werden zum unmittelbaren Koordinieren der Bewegung des Riemens 17 mit der parallelen Bewegung des Formatbands 31, so daß die Öffnungen 39 der Taschen 16 aufeinanderfolgend mit den gesonderten Aufnahmeräumen 26 zur Dekkung kommen. Auf diese Weise wird somit ungefähr bei Punkt 40, wo die Vakuumhaube 20 endet und Atmosphärendruck oder Überdruck in die Taschen 16 eingeführt wird, das freifließende Material 8 aufeinanderfolgend aus den Taschen 16 freigegeben, um sich zu den Aufnahmeräumen 26 zu bewegen.

Eine unter der Formatgarnitur 29 angeordnete Vakuumkammer oder -sammelkammer 27 saugt Vakuum durch einen in der Formatgarnitur 29 angeordneten Vakuumschlitz 28. Dieses Vakuum wird durch das luftdurchlässige Formatband 31 und die auf dem Formatband 31 transportierte Stopfenhulle 42 hindurch ausgeübt Das durch Vakuumsammelkanmer 27 erzeugte Vakuum saugt Vakuum durch das Formatband 31, und die Stopfenhülle 42 und erzeugt auf diese Weise in den Aufnahmeräumen 26 einen Unterdruck. Dieser Unterdruck saugt das freifließende Material 8 unmittelbar in die Aufnahmeräume 26. Der Unterdruck dient auch zum Zurückhalten des freifließenden Material 8 in den gesonderten Aufnahmeräumen 26.

Im Auschluß an diesen Vorgang bewegt das Formatband 31 die teilweise aufgebauten Zigarettenfilteranordnungen zum nächsten Schritt des Zigarettenfilteranordnungsprozesses.

Fig. 8-12 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist. Wie bei der obigen Ausführungsform transportiert das Formatband 31 die Stopfenhülle 42 durch die Formatgarnitur 29, wo die Stopfenhülle 42 Wannenform annimmt. Eine Reihe von durch gesonderte Aufnahmeräume 26 getrennten Filterstopfen 33 ist in der wannenförmigen Stopfenhülle 42 axial ausgefluchtet. Diese alternative Ausführungsform enthält ein Siebband oder einen Siebriemen 23, der sich zwischen den Taschen 16 und den Filterstopfen 33 bewegt, die durch die Formatgarnitur 29 hindurch transportiert werden. Bei dieser alternativen Ausführungsform muß die Stopfenhülle 42 nicht unbedingt die Seiten 43 des Unterteils 38 der Tasche 16 berühren.

Das Siebband 23 ist ein endloses Band, das sich um mehrere ausgefluchtete Räder 24 und 25 bewegt, die aufeinanderfolgend angeordnet und in einer senkrechten Ebene in einer Stellung positioniert sind, die ungefähr senkrecht zu den Rädern 18 und 19 ist. Die Räder 24 und 25 können, wie gezeigt, durch einen Elektromotor 5 oder durch andere Verfähren angetrieben werden. In Fig. 12 dient der Motor 5 auch zum Antrieb der Räder 18 und 19. Die Räder 24 und 25 dienen somit als beabstandete endseitige Zahnräder für Antrieb, Spannung und Position des Siebbands 23. Das Siebband 23 läuft parallel und unmittelbar über dem Formatband 31.

Das Siebband 23 enthält Öffnungen 32. Es kann eine unabhängige elektrische oder elektronische Vorrichtung verwendet werden, um die Bewegung des Riemens 17 mit der parallelen Bewegung des Siebbands 23 zu koordinieren, so daß die Öffnungen 39 der Taschen 16 mit den Öffnungen 32 des Siebbands zur Deckung kommen. In gleicher Weise kann eine unabhängige elektrische oder elektronische Vorrichtung verwendet werden, um die Bewegung des Siebbands 23 mit der parallelen Bewegung des Formatbands 31 zu koordinieren. Somit stehen die Öffnungen 32 im Siebband 23 in unmittelbarer Deckung mit den gesonderten Aufnahmeräumen 26, während der keine Öffnungen aufweisende Teil des Siebbands 23 die Filterstopfen 33 abdeckt.

Wenn somit eine Tasche 16 sich ungefähr über den Punkt 40 hinaus bewegt, katmen die Öffnung 39 der Tasche 16, eine Öffnung 32 des Siebbands 23 und ein gesonderter Aufnahmeraum 26 zwischen den Filterstopfen 33 insgesamt zur Deckung. Wenn die Vakuumhaube 20 ungefähr bei Punkt 40 endet und Atmosphärendruck oder geringfügiger Überdruck auf die Tasche 16 ausgeübt wird, ist das freifließende Material in der Tasche 16 frei zur Bewegung durch die Öffnung 32 zu den gesonderten Aufnahmeräumen 26.

Diese Bewegung wird durch eine auf eine Vakuumkammer- oder Vakuumsammelkammer 27 wirkende Vakuumvorrichtung wirksamer gemacht, die durch einen in der Formatgarnitur 29 angeordneten Vakuumschlitz 28, durch das luftdurchlässige Formatband 31 und durch die Stopfenhülle 42 hindurch Vakuum saugt. Der resultierende Unterdruck in den gesonderten Aufnahmeräumen 26 saugt das freifließende Material 8 unmittelbar in die gesonderten Aufnahmeräume 26. Der Unterdruck dient auch zum Zurückhalten des freifließenden Materials 8 in den gesonderten Aufnahmeräumen 26.

Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 13-16 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich in Transportband 12 um mehrere Räder 13 und 14, die in senkrechter Richtung auf verschiedenen Höhen angeordnet sind, so daß sich das Transportband 12 zwischen den Rädern 13 oder 14 in abfallender Richtung bewegt. Das Transportband 12 ist luftdurchlässig. Vakuum aus der unter dem Transportband 12 gelegenen Vakuumsammelkammer 15 saugt durch das Band hindurch. Das Vakuum saugt das freifließende Material, das aus der Ausgabevorrichtung 44 fällt, auf die Oberfläche des Transportbands 12 und hält es fest, selbst wenn sich das Transportband 12 mit hoher Geschwindigkeit bewegt.

Bei der Ausführungsform von Fig. 13-16 fördert das Transportband 12 das freifließende Material auf einer Bahn, die parallel zu und unterhalb einer Reihe von Taschen 16 ist, die sich innerhalb des endlosen Bands 17 befinden, vergl. Fig. 14 und 15. Jede Tasche 16 ist durch eine Öffnung 39 durchlöchert. Die Öffnungen 39 der Taschen 16 sind durch ein Sieb 22 in ein Oberteil 37 und in ein Unterteil 38 unterteilt.

Die Taschen 16 sind innerhalb des Riemens 17 angeordnet und durchdringen diesen (siehe Fig. 14-16). Der die Taschen 16 enthaltende Riemen 17 bewegt sich um mehrere Räder 18, 19 und 45. Diese Räder sind in einer senkrechten Ebene ausgefluchtet und positioniert zur Erzeugung einer dreieckförmigen Bahn, um die sich der Riemen 17 bewegt. Eines oder alle Räder 18, 19 und 45 können durch einen Elektromotor oder eine andere geeignete Einrichtung angetrieben werden. Die Räder 18, 19 und 45 arbeiten somit als beabstandete endseitige Zahnräder für Antrieb, Spannung und Position des Riemens 17.

Der endlose Riemen 17 durchläuft eine Bahn, die teilweise parallel zum und unmittelbar über dem nach unten geneigten Transportband 12 ist. Der Riemen 17 positioniert die Taschen 16 derart, daß sich deren Unterteile 38 unmittelbar über und in nächster Nähe zum freifließenden Material 8 bewegen, das durch Vakuum auf dem Transportband 12 gehalten wird. Gleichzeitig fördert das Transportband 12 das freifließende Material auf einer unmittelbar unter den Taschen 16 verlaufenden Bahn.

Die Wirkung des Vakuums, das unterhalb des Transportbands 12 ausgeübt und durch die Vakuumkammer oder Vakuumsammelkammer 15 geliefert wird, hört ungefähr bei Punkt 21 auf (siehe Fig. 13). Wenn die Kraft des durch das Transportband 12 hindurch ausgeübten Vakuums aufhört, wird das freifließende Material nicht mehr auf der Oberfläche des Transportbands 12 zurückgehalten. Ebenfalls ungefähr bei Punkt 21 gelangen die Taschen 16 unmittelbar über das freifließende Material 8, das sich auf dem Transportband 12 befindet. Ebenfalls bei Punkt 21 gelangen die Taschen 16 unter eine Vakuumhaube oder -kammer 20. Die Vakuumhaube 20 übt durch die Öffnungen 39 der Taschen 16 hindurch Vakuum aus. Dieses Vakuum saugt das freifließende Material 8 vom Transportband 12 ab und hinauf in das Oberteil 38 der Tasche 16. Das Sieb 22 ist durchlässig genug, um den Sog des Vakuums zuzulassen, jedoch dicht genug, um den Durchtritt des freifließenden Materials 8 zu verhindern.

Das Transportband 12 kann so eingestellt werden, daß es schneller oder langsamer als der endlose Riemen läuft. Eine optimale Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Transportband 12 und dem Riemen 17 gewährleistet, daß das auf die Taschen 16 ausgeübte Vakuum das gesamte oder beinahe das gesamte freifließende Material 8 vom Band absaugt, wodurch die Notwendigkeit entfällt, das freifließende Material zurückzuspeisen oder zu rezirkulieren.

Der Riemen 17 fördert dann die Taschen 16, von denen jede eine gesonderte Menge an freifließendem Material 8 zurückhält, unter der Vakuumhaube 20 ungefähr zum Punkt 40. Während die Taschen 16 sich unter der Vakuumhaube 20 bewegen, hält das Vakuum das freifließende Material 8 am Sieb 22 der Taschen 16 fest.

Die Vakuumhaube 20 endet ungefähr bei Punkt 40. Das Vakuum fährt jedoch fort, das freifließende Material in den Taschen 16 zu halten, wenn sich der Riemen 17 um das Rad 19 bewegt. Das Rad 19 sperrt die Öffnungen 39, wodurch der Atmosphärendruck daran gehindert wird, das auf die Taschen 16 ausgeübte Vakuum zu entlasten. Ungefähr bei Punkt 46 bewegt sich der Riemen 17 über das Rad 19 hinaus, wobei die Öffnungen 39 zum Atmosphärendruck offen sind und das Vakuum entlasten. Ebenfalls ungefähr bei Punkt 46 bewegt sich der Riemen 17 parallel und oberhalb des Formatbands 31. Ohne Vakuum zum Halten des freifließenden Materials am Sieb 22 in der Tasche 16 wird das Material über dem Formatband 31 freigegeben.

Das Formatband 31 transportiert die Stopfenhülle 42 durch die Formatgarnitur 29, wo die Stopfenhulle 42 Wannenform annimmt. Eine Reihe von Filterstopfen 33, die durch gesonderte Aufnahmeräume 26 getrennt sind, ist in der wannenförmigen Stopfenhülle 42 axial ausgefluchtet. Die Stopfenhülle 42 ist nach oben gewendet, so daß sie die Seiten 43 des Unterteils 38 der Taschen 16 unmittelbar berührt. Sowohl das Formatband 31 als auch die Stopfenhülle sind luftdurchlässig.

Es kann eine unabhängige elektrische oder elektronische Vorrichtung verwendet werden zum unmittelbaren Koordinieren der Bewegung des Riemens 17 mit der parallelen Bewegung des Formatbands 31, so daß die Öffnungen 39 der Taschen 16 mit den gesonderten Aufnahmeräumen 26 aufeinanderfolgend zur Dekkung kommen. Somit transportiert der Riemen 17 ungefähr bei Punkt 46 die Taschen 16 über das Rad 19 hinaus, wobei der Atmosphärendruck oder Überdruck das Vakuum in den Taschen 16 entlastet, wodurch das freifließende Material 8 über den Aufnahmeräumen 26 aufeinanderfolgend freigegeben wird.

Eine unter der Formatgarnitur 29 angeordnete Vakuumkaumer oder -sammelkammer 27 saugt Vakuum durch den in der Formatgarnitur 29 angeordneten Vakuumschlitz 28. Dieses Vakuum wird durch das luftdurchlässige Formatband 31 und die auf dem Formatband 31 transportierte Stopfenhülle 42 hindurch ausgeübt. Das durch die Vakuumsammelkammer 27 erzeugte Vakuum saugt Vakuum durch das Formatband 31 und die Stopfenhülle 42 und erzeugt somit in den Aufnahmeräumen 26 einen Unterdruck. Dieser Unterdruck saugt freifließendes Material 8 unmittelbar aus den Taschen 16 unmittelbar in die Aufnähmeräume 26. Der Unterdruck dient auch zum Zurückhalten des freifließenden Materials 8 in den gesonderten Aufnahmeräumen 26.

Z.B. wird der Fachmann erkennen, daß für den Fall, daß kein Vakuum angewendet wird, zum Saugen des freifließenden Materials in die Aufnahmeräume die Bewegungszeit für das freifließende Material (z.B. Holzkohle) vergrößert werden könnte, so daß die Schwerkraft allein wirksam ist.

Ein Fachmann wird anerkennen, daß die vorliegende Erfindung durch andere als die oben beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden kann, die zur Erläuterung und nicht zur Begrenzung vorgelegt sind. Die vorliegende Erfindung ist nur durch die folgenden Patentansprüche begrenzt.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung (10) zur Verwendung bei der Herstellung von Zigarettenfiltern, enthaltend eine Ausgabevorrichtung (44) zur Ausgabe von freifließendem Material; ein Transportband (12) für den Transport von freifließendem Material, wobei das Transportband (12) luftdurchlässig ist; eine erste Vakuumkammer (15) zur Ausübung von Vakuum auf das Transportband (12) derart, daß freifließendes Material von der Ausgabevorrichtung auf das Transportband (12) gesaugt wird; einen endlosen Riemen (17), der sich im Gebrauch wenigstens teilweise parallel zum Transportband (12) bewegt, wobei der endlose Riemen (17) Taschen (16) zur Aufnahme von freifließendem Material enthält; eine zweite Vakuumkammer (20) zur Ausübung von Vakuum auf die Taschen (16) derart, daß freifließendes Material vom Transportband (12) in die Taschen (16) gesaugt wird; und ein Formatband (31) zur Förderung von ausgefluchteten Filterstopfen; wobei der endlose Riemen (17) im Gebrauch während der Übertragung von freifließendem Material von den Taschen (16) zu den Räumen zwischen Filterstopfen auf dem Formatband (31), wenn die Taschen (16) dem durch die zweite Vakuumkammer (20) ausgeübten Vakuum nicht mehr ausgesetzt sind, sich wenigstens teilweise parallel zum Formatband (31) bewegt.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Formatband (31) sich wenigstens in dem Bereich unterhalb des endlosen Riemens (17) befindet, in dem die Übertragung von freifließendem Material vom endlosen Riemen (17) zum Formatband (31) stattfindet.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, ferner enthaltend eine dritte Vakuumkammer (27) zur Ausübung von Vakuum auf das Formatband (31) derart, daß freifließendes Material von den Taschen (16) in Räume zwischen Filterstopfen auf dem Formatband (31) gesaugt wird; wobei das Formatband (31) luftdurchlässig ist.

4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Transportband (12) im Gebrauch sich gegenüber den endlosen Riemen (17) derart bewegt, daß im wesentlichen das gesamte freifließende Material auf dem Transportband (12) in die Taschen (18) gesaugt wird.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der endlose Riemen (17) im Gebrauch sich synchron mit dem Formatband (31) bewegt, wobei die Taschen (16) mit Räumen zwischen Filterstopfen auf dem Formatband (31) in Deckung stehen.

6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen dem endlosen Riemen (17) und dem Formatband (31) ein Siebband (23) angeordnet ist, das hindurchverlaufende Kanäle (32) hat, so daß im Gebrauch freifließendes Material von den Taschen (16) durch die Kanäle (32) in Räume zwischen Filterstopfen auf dem Formatband (31) gelangt.

7. Vorrichtung nach Auspruch 6, bei der das Siebband (23) im Gebrauch sich synchron mit dem Formatband (31) bewegt, so daß die durch das Siebband (23) verlaufenden Kanäle mit Räumen zwischen Filterstopfen auf dem Formatband in Deckung stehen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ausgabevorrichtung (44) aufweist: einen Trichter (11) zur Aufnahme von freifließendem Material, eine Dosiertrommel (30) mit Ausnehmungen (34) zum Einfangen von freifließendem Material und einen Auslauf (36) zum Kanalisieren von freifließendem Material weg von der Dosiertrommel (30), so daß eine Drehung der Dosiertrommel (30) bewirkt, daß die Ausnehmungen (34) abgemessene Mengen von freifließendem Material zum Auslauf (36) fördern.

9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Taschen (16) jeweils von einer Öffnung (39) durchlöchert sind, wobei jede Öffnung (39) guer ein luftdurchlässiges Sieb (22) aufweist, das gegenüber freifließendem Material im wesentlichen undurchlässig ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Taschen (16) im endlosen Riemen (17) derart montiert sind, daß die Öffnungen (39) sich hindurcherstrecken.

11. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Taschen (16) gesonderte Behälter sind, von denen jeder am endlosen Riemen (17) befestigt ist.

12. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich der endlose Riemen (17) im Gebrauch um mehrere in einer waagrechten Ebene liegende Räder (18, 19) bewegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, bei der der endlose Riemen (17) im Gebrauch sich um mehrere Räder (18, 19, 45) bewegt, die in einer senkrechten Ebene in verschledenen Höhen angeordnet sind.

14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, bei der das Transportband (12) im Gebrauch sich um mehrere Räder (13, 14) bewegt, die in einer senkrechten Ebene in verschledenen Höhen angeordnet sind.

15. Verfahren zur Verwendung bei der Herstellung von Zigarettenfiltern, enthaltend Ausgeben eines freifließenden Materials (8) auf einen ersten Förderer (12); Ausüben von Vakuum auf den ersten Förderer (12) derart, daß das freifließende Material (8) darauffestgehalten wird; Übertragen des freifließenden Materials (8) vom ersten Förderer (12) zu einer Halteeinrichtung (16) auf einem zweiten Förderer (17) zum Halten von gesonderten Mengen von freifließendem Material durch Ausüben von Vakuum auf den zweiten Förderer (17), wenn der erste und der zweite Förderer (12; 17) sich wenigstens teilweise parallel bewegen; und Ablegen des freifließenden Materials (8) von der Halteeinrichtung (16) in Räume zwischen auf einem dritten Förderer (31) geförderten Filterstopfen, wenn der zweite und der dritte Förderer (17; 31) sich wenigstens teilweise parallel bewegen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner enthaltend: Ausüben von Vakuum auf den dritten Förderer (31) zum Saugen des freifließenden Materials (8) von der Halteeinrichtung (16) in Räume zwischen Filterstopfen auf dem dritten Förderer (31).

17. Verfahren nach Anspruch 15 und 16, enthaltend Synchronisieren der Bewegungsgeschwindigkeit des ersten und des zweiten Förderers (12; 17) derart, daß im wesentlichen das gesamte freifließende Material (8) auf dem ersten Förderer (12) zum zweiten Förderer (17) übertragen wird

18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, ferner enthaltend Synchronisieren der Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten und des dritten Förderers (17; 31) derart, daß im wesentlichen das gesamte freifließende Material (8) von der Halteeinrichtung (16) in Räume zwischen Filterstopfen auf dem dritten Förderer (31) abgelegt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, ferner enthaltend: Anwenden eines Siebs (23) mit hindurchverlaufenden Kanälen (32) zum Leiten des freifließenden Materials (8) von der Halteeinrichtung (16) in Räume zwischen Filterstopfen auf dem dritten Förderer (31), um hierdurch im wesentlichen zu 40 verhindern, daß das freifließende Material (8) auf auf dem dritten Förderer (31) geförderten Filterstopfen abgelegt wird.

20. Verfähren nach Anspruch 19, ferner enthaltend Synchronisieren der Bewegungsgeschwindigkeiten des Siebs 23 und des dritten Förderers (31).

21. Verfähren zur Abgabe eines freifließenden Materials in Räume zwischen Gegenständen, enthaltend Leiten des frei fließenden Materials (8) längs einer ersten Bewegungsbann; Transportieren von Gegenständen längs einer zweiten Bewegungsbehn; Übertragen einer vorgegebenen Menge des freifließenden Materials (8) von der ersten Bewegungsbann zu einem Behälter durch Ausüben von Vakuum auf den Behälter zum Ansaugen des freifließenden Materials (8) in diesen, wenn wenigstens ein Teil der Bewegung des Behälters die erste Bewegungsbahn passiert; Bewegen der vorgegebenen Menge des freifließenden Materials (8) im Behälter von der ersten Bewegungsbann zur zweiten Bewegungsbann; und Freigeben des freifließenden Materials (8) vom Behälter in einen Raum zwischen den Gegenständen auf der zweiten Bewegungsbahn.

22. Verfahren nach Anspruch 21, ferner enthaltend Leiten eines Teils der Bewegung des Behälters parallel zur ersten Bewegungsbann.

23. Verfähren nach Anspruch 21 oder 22, ferner enthaltend Leiten eines Teils der Bewegung des Behälters parallel zur zweiten Bewegungsbahn.

24. Verfähren nach Anspruch 21, 22 oder 23, ferner enthaltend Ausüben von Vakuum auf Räume zwischen Gegenständen auf der zweiten Bewegungsbahn zur Unterstützung des Ablegens des vom Behälter freigegebenen freifließenden Materials (8).

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, bei dem das freifließende Material Holzkohle enthält.







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