制造过滤嘴香烟的方法和装置 本发明涉及一种制造过滤香烟的方法和装置，其中前后紧随的烟草棒与轴向对中的滤嘴段借助于用涂胶的连接片缠卷的方式而连起来，该连接片是从一条连接材料带上连续地截下，送到烟草棒--滤嘴段组，该材料带从一个储存处拉出，且在截成连接片之前至少在规定的面积区域上打孔以产生的想要的透气性；该装置带有一个借助于用涂胶的连接片缠绕而将前后紧随的烟草棒与轴向对中的滤嘴段连接起来的装置和一个将连接片运送到烟草棒--滤嘴段组的装置，该机器具有一个从一条连接材料带上裁出连接片的裁切装置、将连接材料带从储存处运送到裁切装置的轨道式输运机构以及一个对运行中的材料带打孔的装置。
过滤嘴香烟目前通常是在所谓的横向式滤嘴装接机中制造的。该滤嘴装接机将横向运送的、一倍或多倍多数是两倍于使用长度的烟草棒和相应地滤嘴段组成一组组前后紧随的轴向对中的烟草棒和滤嘴段组。目前通常是形成香烟--双过滤嘴--香烟组，其中滤嘴段具有双倍使用长度。这些成排横向传送的香烟--滤嘴--香烟组用一连接片(也称作包覆层)卷缠而连接成双过滤嘴香烟，然后将其在滤嘴段中间部位切成单支使用长度的过滤嘴香烟。该连接片是连续地从一条由储存处拉出、在一侧预定面积区上涂胶的连接材料带上截下，然后粘贴在香烟--滤嘴--香烟组上，从而将其卷包起来。由本申请人制造和销售的号为Max的滤嘴装接机就是这样一种滤嘴装接机。
减少香烟烟气中缩合物和尼古丁含量的一种可能是在吸烟时附带着用空气对其掺混，也就是对其进行稀释。为制造这种“通风”香烟或者是在香烟成品的过滤嘴区上打孔，或者用事先打孔的连接纸片来连接烟草棒和滤嘴段。采用打孔的连接纸片的前提是：滤嘴本身及其包皮同样具有足够的透气性，从而有可能吸入辅助空气。这种离开香烟生产线事先打孔的连接纸片的缺点是：不可能根据香烟性质如抗拉强度或通风度的实际测量值来调制连接纸片的透气性。在德国专利申请公开说明书DE-3706751 A1(相应于美国专利说明书US-4825883)中描述了一种滤嘴装接机，它在连接材料带从储存处到裁切装置的路径上具有一个对连接材料带打孔的装置。此说明书未包含有打孔装置的详细描述。一种满意的、对包覆材料带在生产线上打孔的装置还未公知。
本发明的目的是提供另一种本说明书开始部分所描述的制造过滤嘴香烟的方法和机器。
按照本发明，在本说明书开始部分所描述的方法中，是这样来达到上述目的的：至少在材料带的规定面积区形成从该材料带平面向外凸出的压花，该压花至少有一部分从材料带上除去。因此，以简单的方式和不高的技术花费就能在包头覆纸上得到最佳可接受的打孔结果。还可以用磨掉连接材料带上的压花的方法来形成孔，这允许十分灵敏地调节开孔程度。作为本发明的进一步改进，在连接材料带上制造压花与除去压花这两工序在空间上是彼此分开的，这起到延长压花工具寿命的作用，从而在一个长的运行时间后还确保不变的打孔结果。还可以在上述方法中，至少测量所制造过滤嘴香烟的一个特性量，得到一个相应的测量值，根据该测量值来控制材料带上的材料除去量，因此可这样来控制连接材料带上的孔，对所制造的香烟优选出与这些孔有关的特征和性质，并使其在预定的界限内保持不变。
在本说明书开始部分所描述的机器中，本发明的目的是这样达到的：打孔装置具有在材料带上形成凸出压花的机构以及至少从材料带部分除去压花的机构。于是，在连接材料带从储存处到裁切装置的运动轨道上配置一个打孔装置，其具有在材料带上形成凸出压花的压花机构以及至少部分除去压花的除压花机构去除花压花就在材料带上产生达到所希望透气性的孔。作为对本发明的进一步限定，该压花机构具有一个在其圆周表面上带有与所希望孔形图样相应之突起的压花辊，该压花辊与一个滚压辊相配，材料带从压花辊和滚压辊之间穿过而形成所希望的压花；作为压紧机构，采用一个将材料带压向压花辊、带有可弹性变形圆周表面的滚压辊。对于本发明，还可以采用一个研磨装置来作为至少除去压花一部分材料的最佳除压花机构。对于该研磨装置的进一步结构，采用一个旋转的研磨工具，可使其至少与材料带上生成的压花以可磨蚀的方式相接触。为了能控制材料带上压花的除去量以确保所制得过滤嘴香烟的最佳质量，可设置一个与控制机构相连的调节机构来调制材料带上材料除去量。对此，还可设置一个获取所制造过滤嘴香烟的一个特性并产生一个相应信号的测量装置，该测量装置与控制机构相连接，控制机构与调节机构相连，从而控制材料带上的材料除去量以保持测量值保持在预定值。还可使材料带绕过研磨工具时形成接触角，与控制机构相连接的调节机构可改变此接触角。对于此调节机构，可以采用一个与研磨工具相配、用来导引材料带、并可相对于研磨工具进行调节的导向滑轮，并设置一个可由控制机构控制的驱动装置以实现用导向滑轮来改变接触角。这样，按照本发明有可能调制从材料带上压花所除去的材料量。因此就可以根据测量的特性(例如香烟的抗拉强度或者通风度)来除去材料，从而由本发明就存在着一种可能--通过调制材料带压花的材料除去量来调节香烟的通风度和抗拉强度。作为本发明的进一步改进，在轨道式输运机构上配置一个获取材料带张力、并产生相应测量信号的测量装置，根据该测量信号来控制压力辊的转动速度以保持相同的材料带张力，这带来这样的优点--在打孔装置中形成压花以及除去压花材料的条件保持基本不变。对于除压花机构，配置一个将由材料带上取下的材料从除压花机构工作区域移走的装置，这就可能将从材料带上取下的材料从该机器的工作区域移走。
本发明提供的优点是在滤嘴装接机中对连接材料带进行机械式在线打孔，该机器以相当小的花费而产生满意的打孔结果。从包覆材料带上取走的材料量是可调制的，从而可根据由制成的香烟取出的检测结果来控制。当然还可以直接确定打了孔的包覆材料带的透气性，并可根据所取得的测量值来控制打孔。总体来看，通过本发明产生一种可能性--在带有简单而成本合理机械结构的滤嘴装接机中在现代工作母机高速运转条件下对连接材料带进行在线机械打孔，以便制造的高质量的“通风”香烟。
下面借助于附图对本发明作详细的说明。
图1为本发明滤嘴装接机的示意图；
图2为图1所示滤嘴装接机中打孔装置的示意图；
图3为表示打孔过程的放大图；
图4为按本发明方法进打孔后的包头纸带的俯视图。
图5为图3中A处的放大图。
图1描述了一种接照本发明制造过滤嘴香烟的装置(即滤嘴装接机1)的正视图。对这样一种机器的详细说明以及对制造过滤嘴香烟流程图的描述包含在德国专利申请公开说明书DE-4008475A1(相应于美国专利说明书US-5135008)，这里指出这一点作为补充说明。
一个接烟鼓轮2从一个图上未画出的香烟传送机(例如申请人的型号为Proto的香烟传送机)承接双使用长度的物件3。物件从接烟鼓轮2以与轴向相垂直的方式传送到一个切烟鼓轮4，在那里借助一个圆盘刀6将物件分切成两根等长的单件体。在分行鼓轮7上该单件体沿轴向作分开运动，从而在它们之间形成一个轴向距离。彼此分开的单件体送到加嘴鼓轮8上。在图中未画出的滤嘴棒以公知方式从料仓9到达一个切嘴鼓轮11，由两圆盘刀12切成双倍使用长度的滤嘴段，在一个错位鼓轮13上进行编队，由一个并行鼓轮14对准成一排前后相继排列的滤嘴段，再由一个加速鼓轮的16将其放置到加嘴鼓轮8上成排香烟的中间空开的位置。在加嘴鼓轮8上形成一个部件组全体，即香烟--滤嘴段--香烟组。该部件组合体一起移动，从而轴向彼此紧密相靠，最后由传送鼓轮(三合一轮)17接收。
一条连接材料带或者包头纸带18从一卷筒19上拉出。该包头纸带在一个打孔装置21上打孔，在一个涂胶装置22上涂胶，并在一个包头纸23辊上由一个包头纸切刀24分切成包头纸片或连接片。一旦筒19被用完后，该第二条连接材料带的开始端借助于一个并接装置28与从卷筒轴上脱开的材料带18的末端相连接。从运行着的连接材料带18上分切出的包头纸片一个接一个地固定到传送鼓轮(三合一轮)17上前后紧随着的香烟--滤嘴段--香烟组上，且在一个搓烟鼓轮29上借肋一个搓板31包覆在香烟--滤嘴组上。
制得的双过滤嘴香烟经过一个中间鼓轮32送往一个切割鼓轮33，在其上借助一个圆盘刀34沿着滤嘴段中间部位截断而成为单件过滤嘴香烟，该单件香烟在一个分行鼓轮36上沿轴向彼此分开。该单件过滤嘴香烟成两排在随后的两个检测鼓轮37和38上进行检测以保持预先给定的质量特性。为此检测鼓轮上配有检测装置37a和38a。例如检测装置37a可以涉及一种对香烟进行头部扫描的装置，检测装置38a可以是一种公知的气动检测装置，它用来确定香烟的质量特性，如包覆层的密封性、通风度、抗拉强度等。检测装置与控制机构39(参看图2)相连接。这种检测装置是公知的，这里不需要作详细说明。
检测过的香烟成两排送到中间鼓轮41，并再从那里到达传送鼓轮42。一排香烟从传送鼓轮42到达另一个中间鼓轮43，它将这排香烟送到一个翻烟装置44。在所描述的情况，该翻烟装置是一个锥形调头器46，它将在这一排传送的香烟轴向翻转，使其与另一排香烟的轴向方向相一致。这种锥形调头器是公知的，因此不需要在这里作详细的描述。与此相关，需指出在德国专利申请公开说明书DE-2020138(相应于美国专利说明书US-3625103)中所描述的锥形调头器。该翻转方向的香烟以轴向移位的方式再送到此中间滚筒或者一个轴向相应移位的相同滚筒上，其再将香烟传送到集烟鼓轮47，并在那里依次安放到该集烟鼓轮上的凹槽中，隔一个凹槽放一个，从而在集鼓轮47上前后相邻的香烟之间留有一个空位。在这个位于已翻转香烟之间的空位上，由另一个中间鼓轮48将传送鼓轮42所承接的第二排、未经翻向的香烟放入。此时，香烟以相同的轴向方向成一排地传送到出烟带49，从那里香烟再以单层排的方式送往一个未详细说明的物流输送带或者另一个接收香烟的装置。
取烟鼓轮用附图标记51来表示，借助于此取烟鼓轮从物料流中剔除有缺陷的香烟或者根据要求有规律地取出香烟，并将其传送到一个图中未画出的输送工具上，它再将香烟作为废品运走或者运送到实验室或类似地方去作检测。
与所描述的相应或者具有相近结构和按照所描述作用原理工作的本申请人的滤嘴装接机(型号为Max)已经公知，且已在烟草行业推广使用。
图2和图3给出打孔装置21的细节。在两图中，相同的部件采用同一附图标记。打孔装置21具有在连接材料带18上形成凸出压花的压花机构52以及至少部分除去压花的除花机构53，采用一个与压紧机构(为一个带有可弹性变形圆周表面的压辊56)共同起作用的压花辊54来作为压花机构.该压花辊在其圆周表面上布置有与所希望的孔形图样相应的突起57，如图3中可清楚看出的那样。突起57对着压辊56上弹性的、能下陷的圆周表面挤压，在材料带18上形成压花58，图中压花辊54上的突起57为锥尖形。突起的形状根据打孔所提出的要求以及制造压花装置(尤其是压花辊)所提供的可能性来确定。所以压花辊54的突起还可以有其它的实用形状，例如矩形冲头或带有矩形横截面的梯形冲头。作为图3A处的放大截面图的图5给出了借助压花辊54上的锥形突起制成的、材料带18上的这样一种压花58。图中十分夸张地描述了突起57和压花58的尺寸，以清楚地看出这种打孔工序。事实上用肉眼不能或者几乎不能辩认出穿孔，所以突起57和压花58的尽寸相当小。
除压花机构53具有一个带有旋转研磨盘59的研磨装置。带压花58的连接材料带18沿着研磨盘59送进，从而研磨盘的研磨面至少与材料带上的压花58以可磨蚀的方式相接触。从研磨盘顺流而下的材料带被引导经过导向滑轮61，导向滑轮使材料带向着转向滑轮62转向。材料带从转向滑轮62顺流而下经一跳动滑轮63到达另一些转向滑轮64，这些转向滑轮将材料带从打孔装置送出。
导向滑轮61安装在一个以可绕轴68摆动方式铰接在机架上的摆杆66上，这样借助于一个驱动装置67可相对于研磨盘59偏转。如果导向滑轮61绕着摆杆66的摆轴68运动，材料带18绕研磨盘59的接触角会改变。这样可以调制材料带18上压花58的材料除去量。图5中用上划线表示研磨盘59的磨削线。在磨削平面上方未打上阴影的压花58尖端部分被研磨盘磨掉。由于在所描述的例子中压花辊54圆周表面上锥形突起57在材料带18上产生空心锥形压花58，则由磨掉压花58材料所产生的孔洞尺寸取决于磨削面69到材料带表面的位置。磨削面69的位置可以通过改变材料带18绕研磨盘59的接触角而改变。对此可以相应地调节导向滑轮61相对于研磨盘59的位置。如果通过逆时针摆动导向滑轮而加大接触角，则研磨盘的磨削面69往回更接近材料带18的表面，带上的孔就变大。相反，当使导向滑轮顺时针摆动而减小接触角时，孔就减小。基于打孔装置的这种结构和工作方式，就有可能根据已制成香烟的测量值控制连接材料带18透气性的程度。为达到此目的，使摆杆66的驱动装置67与控制机构39相连接，该控制机构将来自滤嘴装接机检测装置37a、38a的信号转换成该驱动装置的控制信号。这样，就有可能根据对已制成香烟测得的通风度或抗拉强度来控制材料带18上压花58的材料除去量，因而调节了香烟的这些特性值。
图4给出一段连接材料带18的俯视图，该连接带上有两排孔71和72。为了产生这两排孔，在压花辊54的圆周表面上布置有两排突起57。显然，在相应于压花辊54上突起57的布置位置，材料带18上能产生孔状图样。压花58的形状可以通过相应地选择压花辊上突起的形状来改变。
压花辊54可转动地支承在摆杆73上，该摆杆以可绕摆轴74摆动的方式铰接在机架上。借助于一个压紧机构76，例如气动活塞缸装置，可以调节压花辊54对滚压辊56的压紧力，此外，该压紧机构76还可以用来使压花辊从滚压辊56那里退出。
由研磨盘59产生的磨耗物通过一个在图上示意表示的带真空管道78的抽吸装置77来移走。
跳动辊63固定在一个摆杆79上，该摆杆以可绕摆轴81摆动的方式铰接在机架上。传感器82测得跳动辊63的位置，从而得知打孔装置中材料带18的张力。与材料带张力相应的信号从传感器82送到控制机构39，该控制机构根据材料带的张力经驱动装置83来控制滚压辊56的圆周速度。如果跳动辊63向下移动，那么这表示材料带的张力降低了。控制机构39相地减小滚压辊56的圆周速度。相反，当跳动辊63因材料带的张力增加而向上移动，就增大辊56的圆周速度。这种调节材料带的张力可以得到改善的均匀打孔条件，因而得到高质量的产品。