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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Multisegmentfilters der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei zunächst eine Gruppe von Filtersegmenten zusammengestellt wird und die Gruppe von Filtersegmenten in einer Richtung quer zu deren Längsachse gefördert wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Multisegmentfilterherstelleinrichtung mit einer Vorrichtung zum Zusammenstellen von Gruppen von Filtersegmenten und einer Vorrichtung zum Umhüllen der Gruppen von Filtersegmenten mit einem Umhüllungsmaterial zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei die Vorrichtung zum Umhüllen der Gruppen von Filtersegmenten ausgebildet ist, die Gruppen von Filtersegmenten beim Umhüllen quer zu einer Längsachse der Filtersegmente oder einer Aufnahme, insbesondere einer Mulde, für die Filtersegmente zu fördern.
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Aus
EP 1 441 604 B1 ist eine Multisegmentfilterherstelleinrichtung mit einer Vorrichtung zum Umhüllen von Gruppen von Filtersegmenten mit einem Umhüllungsmaterial zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie bekannt. Hierbei werden Filtersegmente in einer Vorrichtung zum Zusammenstellen von Gruppen von Filtersegmenten, die in den Ausführungsbeispielen der
EP 1 441 604 B1 als modulare Funktionseinheiten unterteilt ist, entsprechend zu Gruppen zusammengestellt.
EP 1 441 604 B1 sieht hierbei eine Filtersegmentgruppenzusammenstelleinrichtung vor, die in eine Mehrzahl von selbstständigen Funktionseinheiten unterteilt ist, in der beispielsweise weiche Filtersegmente und harte Filtersegmente in einem Querverfahren bzw. in einer Förderung der Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten, die quer zu deren Längserstreckung ist, gefördert werden und entsprechend in Multisegmentfilter zusammengestellt werden. Abschließend werden die so zusammengestellten Gruppen von Filtersegmenten mittels einer Bänderrollung mit einem Umhüllungsmaterialstreifen umhüllt bzw. umwickelt. Dieses geschieht auch in einer Förderrichtung der Gruppen von Filtersegmenten, die quer zu deren Längsachse ist, d.h. in einem Querverfahren. Am Ende ergeben sich dann Multisegmentfilter mehrfacher Gebrauchslänge, die weiter transportiert werden und beispielsweise, sofern diese zweifacher Gebrauchslänge sind, unmittelbar zwischen zwei Tabakstöcke in einer Filteransetzmaschine eingebracht werden können. Für den Fall, dass eine vierfache Gebrauchslänge vorliegt oder eine noch längere Gebrauchslänge, werden vor dem Einbringen zwischen Tabakstöcken die Multisegmentfilter entsprechend zerschnitten.
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Aus
WO 2012/164067 A2 ist eine modulare Vorrichtung zum Zusammenstellen von rauchbaren Artikeln bekannt.
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WO 2014/064655 A2 offenbart ein Verfahren und eine Maschine zum Herstellen von mehrkomponentigen Zigaretten.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und effizientes sowie kostengünstiges Verfahren zum Herstellen eines Multisegmentfilters der Tabak verarbeitenden Industrie und eine entsprechend effiziente und qualitativ hochwertige Multisegmentfilterherstelleinrichtung anzugeben. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung von Multisegmentfiltern so zu ermöglichen, dass das hergestellte Produkt ohne die Notwendigkeit einer weiteren Verarbeitung, d.h. insbesondere ohne die Notwendigkeit eines weiteren Schnitts, in einer Filteransetzmaschine hergestellt werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Multisegmentfilters der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei zunächst eine Gruppe von Filtersegmenten zusammengestellt wird und die Gruppe von Filtersegmenten in ihrer Richtung quer zu deren Längsachse gefördert wird, wobei die Gruppe von Filtersegmenten eine erste Stirnseite und eine zweite Stirnseite aufweist, wobei ein Filtersegment der Gruppe von Filtersegmenten, das die erste Stirnseite aufweist, in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geschnitten wird, und der erste Teil oder der zweite Teil außen auf die Seite der Gruppe von Filtersegmenten mit der zweiten Stirnseite umgruppiert wird.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es sehr effizient möglich, einen Multisegmentfilter herzustellen, der unmittelbar an einen Tabakstock angebracht werden kann, so dass weitere Verfahrensschritte zur Herstellung von Filterzigaretten eingespart werden können, wodurch ein sehr effizientes und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen von Filterzigaretten möglich ist. Vorzugsweise geschieht das Schneiden des Filtersegments in einen ersten Teil und einen zweiten Teil quer zur Längsachse des Filtersegments bzw. der Gruppe von Filtersegmenten. Insbesondere vorzugsweise ist der Schnitt mittig des Filtersegments.
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Vorzugsweise wird der erste Teil des geschnittenen Filtersegments umfassend die erste Stirnseite umgruppiert. Hierdurch ist es lediglich notwendig den umgruppierten Teil des geschnittenen Filtersegments genau zu positionieren, da die Positionierung des weiteren geschnittenen Teils und der anderen Filtersegmente der Gruppe von Filtersegmenten bestehen bleibt.
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Vorzugsweise wird die so gebildete Gruppe von Filtersegmenten anschließend mit einem Umhüllungsmaterial während einer queraxialen Förderung umwickelt. Dies kann wie in der
EP 1 441 604 B1 mit einer Bänderrollung geschehen oder auf einer Rolltrommel. Hierzu wird anschließend im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch näher eingegangen.
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Vorzugsweise werden die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite aneinandergelegt. Hierdurch gelangen die frischen Schnitte beim Schneiden des Filtersegments in einen ersten Teil und einen zweiten Teil nach außen bei der neu erstellten bzw. bei der umgruppierten Gruppe von Filtersegmenten, so dass die Schnittflächen die Außen- bzw. Stirnseiten bilden, was zu qualitativ sehr hochwertigen Stirnseiten führt. Alternativ kann die erste Stirnseite des ersten Teils des Filtersegments nach dem Umgruppieren nach außen abgelegt sein.
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Die erste Variante des Umgruppierens geschieht beispielsweise mit einer Wendetrommel. Die zweite Variante des Umgruppierens geschieht beispielsweise mit einer Abnahmetrommel, einer Schiebetrommel und einer Abgabetrommel. Auch hierzu wird im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch detaillierter eingegangen.
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Vorzugsweise wird die Gruppe von Filtersegmenten, insbesondere beim Schneiden des Filtersegments, queraxial gefördert.
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Vorzugsweise wird zum Umgruppieren des geschnittenen Filtersegments dieses von einer Trommel nach dem Schneiden abgenommen, auf einer Schiebetrommel verschoben und wieder zur Gruppe von Filtersegmenten abgelegt.
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Vorzugsweise wird alternativ zum Umgruppieren des geschnittenen Filtersegments dieses von einer Trommel nach dem Schneiden abgenommen, verschoben und wieder zur Gruppe von Filtersegmenten abgelegt.
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Nach dem Umhüllen der Gruppe von Filtersegmenten kann der so hergestellte Multisegmentfilter auf entsprechenden Prüfvorrichtungen, wie Prüftrommeln, beispielsweise auf Zugwiderstand geprüft werden. Es kann auch eine Laserperforation vorgesehen sein, um den Zugwiderstand beispielsweise einzustellen.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Multisegmentfilterherstelleinrichtung mit einer Vorrichtung zum Zusammenstellen von Gruppen von Filtersegmenten und einer Vorrichtung zum Umhüllen der Gruppen von Filtersegmenten mit einem Umhüllungsmaterial zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei die Vorrichtung zum Umhüllen der Gruppen von Filtersegmenten ausgebildet ist, die Gruppen von Filtersegmenten beim Umhüllen quer zu einer Längsachse der Filtersegmente oder einer Aufnahme wie beispielsweise einer Mulde für die Filtersegmente zu fördern, wobei eine Filtersegmentschneidvorrichtung und eine der Filtersegmentschneidvorrichtung nachgeschaltete Filtersegmentumgruppierungsvorrichtung vorgesehen sind, wobei die Filtersegmentschneidvorrichtung ausgebildet ist, ein Filtersegment in einen ersten Teil und einen zweiten Teil zu schneiden und die Filtersegmentumgruppierungsvorrichtung ausgebildet ist, den ersten Teil oder den zweiten Teil von einer ersten Seite einer Gruppe von Filtersegmenten auf eine zweite Seite der Gruppe von Filtersegmenten umzugruppieren.
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Vorzugsweise umfasst die Filtersegmentschneidvorrichtung eine Schneidtrommel.
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Ferner vorzugsweise umfasst die Filtersegmentumgruppierungsvorrichtung eine Wendetrommel oder eine Abnahmetrommel, eine Schiebetrommel und eine Abgabetrommel oder eine Trommel, die als Abnahme-, Schiebe- und Abgabetrommel ausgebildet ist.
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Gemäß der Erfindung wird zunächst eine Filtersegmentgruppe bzw. Gruppe von Filtersegmenten in einem Querförderverfahren zusammengestellt, wie dieses beispielsweise durch eine Multisegmentfilterherstelleinrichtung der Patentanmelderin bekannt ist, wie beispielsweise einer Merlin oder einer KDF5 MF. Es wird dann ein Filtersegment vorzugsweise mittig geschnitten. Ein Teil dieses geschnittenen Filtersegments wird dann umgruppiert, nämlich auf die andere Seite der Filtergruppe. Anschließend wird die so umgruppierte Gruppe von Filtersegmenten in einem Querförderverfahren mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt. Auf diese Weise können sehr effizient und mit hoher Qualität Multisegmentfilter hergestellt werden, die direkt an Tabakstöcke angesetzt werden können, ohne dass erneut diese Multisegmentfilter geschnitten werden müssen. Die so hergestellten Multisegmentfilter können allerdings auch in eine Filteransetzmaschine eingebracht werden, dort mittig geschnitten werden und mit Tabakstöcken verbunden werden, sofern Multisegmente doppelter Gebrauchslänge hergestellt werden. Bei noch höherer Gebrauchslänge, wie beispielsweise dreifacher Gebrauchslänge, vierfacher Gebrauchslänge oder noch höherer Gebrauchslänge, werden natürlich entsprechend viele Schnitte vorgenommen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein sehr genauer Schnitt mittig in dem Filtersegment vorgenommen werden, so dass eine sehr genaue Multisegmentfilterlänge mit identischen Segmentlängen möglich ist, und zwar insbesondere von Multisegmentfilter zu Multisegmentfilter in zeitlichen Abständen, da der Schnitt durch das Filterelement in einem Querverfahren geschieht und nicht wie üblich in einem Längsverfahren, bei dem aus den zusammengestellten Gruppen von Filtersegmenten diese zunächst erst in einen Strang übergeben werden, in einem Strangverfahren mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt werden und dann bei einer längsaxialen Förderung quer geschnitten werden. Der Schnitt ist somit deutlich genauer und präziser als in einem Strangverfahren.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
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1 im oberen Bereich eine schematische Ansicht eines Trommellaufs einer erfindungsgemäßen Multisegmentfilterherstelleinrichtung in einer ersten Ausführungsform und im unteren Bereich eine schematische Draufsicht auf die entsprechend zusammengestellten Gruppen von Filtersegmenten,
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2 im oberen Bereich eine schematische Ansicht eines Trommellaufs einer erfindungsgemäßen Multisegmentfilterherstelleinrichtung in einer zweiten Ausführungsform und im unteren Bereich eine schematische Draufsicht auf die entsprechend hergestellten Gruppen von Filtersegmenten.
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In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
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1 zeigt im oberen Bereich eine schematische Darstellung eines Trommellaufs einer erfindungsgemäßen Multisegmentfilterherstelleinrichtung 10. In einer Filtersegmentgruppenzusammenstellvorrichtung 18, die an sich bekannt ist, werden aus nicht dargestellten Magazinen Filtersegmente mehrfacher Gebrauchslänge durch eine Entnahme- und Schneidtrommel 11 bzw. 11‘ abgenommen, dort beispielsweise zweifach geschnitten, wie durch die zwei angedeuteten Schneidmesser bzw. Kreismesser gezeigt ist, in einer Staffeltrommel 12, 12‘ gestaffelt und in einer weiteren Staffeltrommel 13, 13‘ nochmals gestaffelt. Anschließend werden die so gestaffelt vorliegenden Filtersegmente 40 bzw. 40‘ auf einer Schiebetrommel 14, 14‘ fluchtend angeordnet und auf eine Übergabetrommel 15 abgegeben. Die so in entsprechenden nicht dargestellten Mulden der Übergabetrommel 15 vorliegenden Filtersegmente 40 und 40‘ werden an eine Übergabetrommel 16 übergeben und von dort auf eine Übergabetrommel 15‘. Die Filtersegmente 41 und 41‘, die von der Staffeltrommel 13‘ auf die Einlegetrommel 14‘ übergeben werden, werden mittels der Schiebetrommel 14‘ in die gleiche Mulde der Übergabetrommel 15‘ eingelegt, in der auch die Filterelemente 40 und 40‘ liegen, so dass das Filterelement 41 zwischen die Filterelemente 40 und 40‘ gelegt wird und das Filterelement 41‘ in Förderrichtung rechts von dem Filterelement 40‘ eingelegt wird. Dies ist in der 1 entsprechend oberhalb des Filterelements 40‘. Die Förderrichtung ist quer zur Längsachse 50 der Gruppe 47 von Filtersegmenten 40, 41, 40‘, 41‘, und zwar in 1 von rechts nach links.
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Die Filtersegmentgruppenzusammenstellvorrichtung 18 kann auch weitere entsprechende gleich oder ähnlich ausgestaltete Trommelläufe haben, um beispielsweise weitere Filtersegmente in der Gruppe von Filtersegmenten vorzusehen. Beispielsweise ist dazu eine gestrichelt dargestellte Übergabetrommel 17 vorgesehen, die weitere Filtersegmente auf die Übergabetrommel 15 übergibt.
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Die Filtersegmentgruppenzusammenstellvorrichtung
18 kann beispielsweise eine Merlin der Patentinhaberin sein, die in
EP 1 441 604 B1 gezeigt ist und dort beispielsweise die Bezugsziffer
41 hat.
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Die Gruppe 47 von Filtersegmenten 40, 40‘, 41, 41‘ wird auf eine Taumel- und Schneidtrommel 20 übergeben, getaumelt und mittels eines Kreismessers 28 das Filtersegment 40 mittig geschnitten. Anschließend wird ein erster Teil 42 des Filtersegments 40 in einer Wendevorrichtung 33 umfassend eine Wendetrommel 21 von der in Förderrichtung linken Seite auf die in Förderrichtung rechte Seite der Gruppe 47 umgruppiert. Hierdurch ergibt sich eine Gruppe 47‘ von Filtersegmenten. Diese Gruppe 47‘ von Filtersegmenten umfasst in Förderrichtung von links nach rechts einen zweiten Teil 43 des geschnittenen Filtersegments 40, ein Filtersegment 41, ein Filtersegment 40‘, ein Filtersegment 41‘ und den ersten Teil 42 des geschnittenen Filtersegments 40. Die Umgruppierung ist durch den Pfeil im unteren Bereich, dort wo die Gruppe 47‘ dargestellt ist, angedeutet.
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Die Wendetrommel 21 kann so ausgestaltet sein, dass ein bewegliches Organ, das mit der jeweiligen Mulde der Trommel 21 mitrotiert, den ersten Teil 42 aus der Position der Mulde, in der das Filtersegment 40 geschnitten wurde, entnimmt und auf der anderen Seite der Gruppe von Filtersegmenten wieder einbringt. Dies kann so geschehen, dass die Stirnseite 44, d.h. zunächst die linke Seite bzw. in 1 die untere Seite, des Segments 42 an die Stirnseite 45 anliegend ist oder entfernt von der Stirnseite 45 angeordnet wird, so dass die vorherige Stirnseite 44 eine neue Stirnseite wird. Dies hängt von der Ausgestaltung der Wendevorrichtung 33 bzw. der Wendetrommel 21 ab.
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In einer anderen Ausgestaltung der Wendevorrichtung 33, wie diese in 2 schematisch dargestellt ist, ist eine Fördertrommel 34 vorgesehen, von der das geschnittene Element bzw. ein Teil des geschnittenen Filtersegments 40 beispielsweise auch der erste Teil 42 durch eine Abnahmetrommel 35 abgenommen wird, mit einer Schiebetrommel 36 entsprechend in Längsachsenrichtung verschoben wird und mit einer Abgabetrommel 37 wieder in die entsprechende Mulde der Gruppe 47‘ von Filtersegmenten abgegeben wird. Bei dieser Variante kommt die Stirnseite 44 des ersten Teils 42 mit der Stirnseite 45 zusammen zum Liegen, so dass nach außen hin bei der Gruppe 47‘ von Filtersegmenten der frische Schnitt auf beiden Seiten vorhanden ist.
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An die Wendevorrichtung 33 schließt sich eine Umhüllungsvorrichtung an, die zunächst eine Taumeltrommel 22 vorsieht, mittels der die Gruppe 47‘ von Filtersegmenten zusammengeschoben wird und in queraxialer Richtung genau justiert wird, um anschließend mit einem Umhüllungsmaterial 26 umhüllt zu werden. Das Umhüllungsmaterial 26 wird durch eine Beleimvorrichtung 25 beleimt, wobei es sich hierbei beispielsweise um eine Düsenbeleimung oder um eine Scheiben- oder Walzenbeleimung handeln kann. Die Beleimung geschieht auf der Seite des Umhüllungsmaterialstreifens, der durch den Pfeil bei der Beleimvorrichtung 25 angedeutet ist. Auf einer Umlenkrolle 23 wird der beleimte Umhüllungsmaterialstreifen 26 umgelenkt und mittels einer Schneidvorrichtung 24 in entsprechend lange abgeschnittene Umhüllungsmaterialstreifen geschnitten. Diese werden bei Kontakt mit der Gruppe 47‘ von Filtersegmenten an die Filtersegmente angeheftet und mittels des Vorfaltsterns 27 vorgefaltet, damit eine Umhüllung der Gruppe von Filtersegmenten auf der Rolltrommel 30 mit hoher Qualität geschehen kann. Die Rolltrommel 30 wird für das Umhüllen des Umhüllungsmaterialstreifens um die Gruppe von Filtersegmenten durch einen Rollklotz 31 wie bekannt unterstützt.
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Es schließt sich dann eine Abgabetrommel 32 an, mittels der die fertig gestellten und mit Umhüllungsmaterial 26 umhüllten Multisegmentfilter abgefördert werden, beispielsweise in einen Stackformer hinein. Zwischen der Abgabetrommel 32 und der Rolltrommel 30 können weitere Trommeln, beispielsweise Prüftrommeln, vorgesehen sein, in denen beispielsweise der Zugwiderstand gemessen wird oder es kann eine Laserperforation vorgesehen sein.
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2 unterscheidet sich von 1 durch eine andere Art einer Wendevorrichtung 33, was vorstehend schon beschrieben wurde.
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An Stelle der Umgruppierung des ersten Teils 42 des geschnittenen Filtersegments kann auch der zweite Teil 43 des geschnittenen Filtersegments 40 umgruppiert werden. Es ist dann auf der Trommel 22 vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem in der Mulde liegenbleibenden ersten Teil 42 des geschnittenen Filtersegments 42 zu dem Filtersegment 41 durch entsprechendes Zusammenschieben wieder minimiert wird.
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Als nicht in einer Figur dargestellte Alternative kann anstelle der Trommeln 35, 36, 37 eine einzige Trommel verwendet werden, die die Funktionen der Trommeln 35, 36, 37 in sich vereint, also den ersten Teil 42 des geschnittenen Filtersegments 40 abnimmt, längsaxial verschiebt und auf die andere Seite der Gruppe von Filtersegmenten wieder abgibt.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Multisegmentfilterherstelleinrichtung
- 11, 11‘
- Entnahme- und Schneidtrommel
- 12, 12‘
- Staffeltrommel
- 13, 13‘
- Staffeltrommel
- 14, 14‘
- Schiebetrommel
- 15, 15‘
- Übergabetrommel
- 16
- Übergabetrommel
- 17
- Übergabetrommel
- 18
- Filtersegmentgruppenzusammenstellvorrichtung
- 20
- Taumel- und Schneidtrommel
- 21
- Wendetrommel
- 22
- Taumeltrommel
- 23
- Umlenkrolle
- 24
- Schneidvorrichtung
- 25
- Beleimvorrichtung
- 26
- Umhüllungsmaterial
- 27
- Vorfaltstern
- 28
- Schneidmesser
- 30
- Rolltrommel
- 31
- Rollklotz
- 32
- Abgabetrommel
- 33
- Wendevorrichtung
- 34
- Fördertrommel
- 35
- Abnahmetrommel
- 36
- Schiebetrommel
- 37
- Abgabetrommel
- 40, 40‘
- Filterelement
- 41, 41‘
- Filterelement
- 42
- erster Teil eines geschnittenen Filterelements
- 43
- zweiter Teil eines geschnittenen Filterelements
- 44
- erste Stirnseite
- 45
- zweite Stirnseite
- 46
- Multisegmentfilter
- 47, 47‘
- Filtersegmentgruppe
- 50
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1441604 B1 [0003, 0003, 0003, 0010, 0029]
- WO 2012/164067 A2 [0004]
- WO 2014/064655 A2 [0005]
