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Die Erfindung betrifft einen Zigarettenfilterkörper mit einem zylindrischen Filterstrang- abschnitt, der aus einem in Richtung quer zur Zylinderachse zusammengerollten Stapel von im flachen Zustand gleich breiten Bändern aus einem hochabsorbierenden Fasermaterial besteht. Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Filterstranges für diese Zigarettenfilterkörper, wobei eine Fasermaterial-Sndlosvliesbahn kontinuierlich in Längsrichtung in gleich lange Bänder geschnitten wird, welche laufend um 90 um ihre Mittelachsen verdreht und zu einem Stapel aneinandergelegt werden, welcher danach zum zylindrischen Filterstrang gerollt wird.
Es sind bereits Zigarettenfilterkörper aus spiralförmig zusammengerollten Bändern oder Lagen aus Fasermaterial bekannt, wobei das Fasermaterial in einzelnen Oberflächenbereichen geprägt ist. Dabei sind die Muster der Prägungen beliebig und bestehen z. B. aus halbkugelförmigen, dreieckigen oder in labyrinthartig eingeprägten Figuren. Diese Muster können auch schachbrettartig sein, um im Filterkörper möglichst viele und enge Durchzugswege für den Tabakrauch zu erhalten, wobei auch durch eine Art Schikane mehrfach eine Umlenkung des Rauches erzwungen wird, um einen möglichst grossen Teil der Schadstoffe im Filter zurückzuhalten.
Auch ist es bereits bekannt, Filterkörper aus Filtersträngen herzustellen, die aus mindestens zwei aufeinandergelegten und spiralförmig zusammengerollten Faservliesen bestehen, die je zunächst mehrfach gefaltet und mit jeweils untereinander parallelen Falten versehen werden und die anschliessend derart übereinandergelegt werden, dass ihre Falten einander kreuzen, so dass auf diese Veise eine Art Raster aus sich überkreuzenden Durchzugswegen entsteht.
Diese bekannten Zigarettenfilterkörper sind jedoch nicht geeignet, ein wirklich leistungsfähiges Filter zu ergeben. Vor allem ist es zufolge des mehr oder weniger einfachen Zusammenrollens der Vliesbahnen nicht möglich, eine geometrisch genaue Anordnung der geprägten bzw. gefalteten Bereiche relativ zu den andern Bereichen zu erzielen, vielmehr werden die Muster von aussen nach innen zunehmend mehr zusammengedrückt und enger, so dass über den Filterquerschnitt unterschiedliche Rauchabsorptionseigenschaften erhalten werden, wobei innen, wo das Material stärker zusam-
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Teerstoffen im Tabakrauch genutzt wird.
Es ist anderseits, beispielsweise aus der FR-PS Nr. l. 536. 323 bzw. der CH-PS Nr. 512892, bereits bekannt, Zigarettenfilter von möglichst homogener Struktur und demgemäss verbesserter Filterleistung so herzustellen, dass mehrere voneinander verschiedene Bahnen von Filtermaterialien (eine Verstärkungsbahn mit Prägung und zwei Bahnen aus Zellulosewatte), übereinandergeschichtet und zu einer Bahn vereinigt werden, die dann in gleich breite Bänder geschnitten wird, welche aneinandergelegt und sodann fortschreitend in Form einer"S"-Spirale zu einem zylindrischen Filterstrang gerollt werden.
Die so erhaltenen Zigarettenfilterkörper weisen zwar eine zufriedenstellende Filterwirkung auf, jedoch ist von grossem Nachteil, dass die Filterstrangherstellung durch das Übereinanderlegen verschiedener Bahnen und das Zerschneiden der kombinierten Bahn umständlich ist und nur langsam erfolgen kann und nicht den Arbeitsgeschwindigkeiten moderner Filterherstellungsmaschinen entspricht.
Üblicherweise sind nämlich die einzusetzenden Nattebobinen von geringer Dichte (Durchmesser 1 m für eine relativ geringe Länge von 2000 m), und anderseits beträgt die zulässige Auswechselperiode dieser Bobinen etwa 5 min, wobei ferner jeweils zwei t'Jattebobinen eingesetzt werden, und demgemäss ist die Arbeitsgeschwindigkeit auf 200 m/min begrenzt, wogegen die Arbeitsgeschwindigkeit moderner Filterherstellungsmaschinen bis zu 400 m/min betragen kann.
Aus der DE-OS 1536614 ist es weiters bekannt, bei der Herstellung von Filtern mehrere Bänder einander überlappend nebeneinander anzuordnen und sodann in Form einer S- oder Z-Spirale zu wickeln. Dabei wird für die Bänder ein Vlies verwendet, das in seiner Struktur unverändert belassen wird, und die erhaltenen Filter weisen unter anderem den Nachteil einer verhältnismässig schlechten Filterwirkung auf.
In der DE-OS 2136525 ist ferner die Reckung einer Filtermaterialbahn im Zuge der Zigarettenfilterherstellung beschrieben, wobei die gereckten Zonen oder Rillen zur Steigerung der Zerfaserung der Materialbahnen dienen und vornehmlich in Bahnquerrichtung, eventuell aber auch schräg verlaufen. Die so erhaltene gereckte Bahn wird zur Filterstrangherstellung gerafft.
Schliesslich ist in der DE-AS 1145077 die Herstellung von Zigarettenfiltern aus zwei Material-
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bahnen beschrieben, wobei eine Reckung - zur Erhöhung der Saugfähigkeit des Materials - durchge- führt wird, und wobei das Material mittels Stachelwalzen od. dgl. abschnittweise bearbeitet wird, so dass beim fertigen Filter sowohl ein stärker bearbeiteter Bereich als auch ein weniger stark bearbeiteter Bereich erhalten wird.
Es ist nun Ziel der Erfindung, einen Zigarettenfilterkörper der eingangs angegebenen Art zu schaffen bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen zylindrischen Filterstranges für einen solchen Zigarettenfilterkörper vorzusehen, wobei die Zigarettenfilterkörper vergleichsweise rasch, insbesondere mit einer Arbeitsgeschwindigkeit im Bereich von 400 m/min, hergestellt werden und dabei von ein oder zwei Bobinen mit besonders langen Fasermaterialbahnen gearbeitet werden soll, so dass zusätzlich weniger Zeit zum Auswechseln der Bobinen benötigt wird. Dabei sollen anderseits die hergestellten Zigarettenfilter auch eine gute Filterwirkung aufweisen.
Der erfindungsgemässe Zigarettenfilterkörper der eingangs angeführten Art ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Bänder in einer Reihe von voneinander getrennten Zonen Längs-Hohlrinnen auf- weisen und das Material in den übrigen Zonen unverformt ist, und dass sich die Hohlrinnen-Zonen sowohl in Längsrichtung, gemäss einem ersten Hiederholungsschritt, als auch in Querrichtung, ge- mäss einem zweiten Niederholungsschritt, wiederholen, wobei für jeweils zwei benachbarte Bänder im zusammengerollten Stapel die Hohlrinnen-Zone des einen Bandes an bestimmten Stellen die Hohl- rinnen-Zonen des andern Bandes und an den andern Stellen die unverformten Zonen des andern
Bandes berühren.
Zufolge dieser Ausbildung werden verschiedene Strukturbereiche in den Zigaretten- filterkörpern erhalten, und die Zigarettenfilterkörper weisen in der Folge verbesserte Filtereigen- schaften auf, indem im fertigen Filter einerseits Zonen, in denen der angesaugte Rauch umgelenkt wird, und anderseits Zonen vorliegen, in denen die Schadstoffe aus dem Rauch auf3enommen und absorbiert werden. Dabei können dennoch die Filterkörper mit einer hohen Produktionsgeschwindig- keit erzeugt werden. Insbesondere ist es möglich, das Fasermaterial in Bahnen von einer oder zwei
Bobinen von grösserer Materiallänge abzurollen, und dadurch müssen auch die Bobinen weniger oft gewechselt werden, wobei Arbeitsgeschwindigkeiten von 400 m/min entsprechend der Produktions- geschwindigkeit moderner Filterherstellungsmaschinen ohne weiteres möglich sind.
Je nach Bemessung und Gestaltung z. B. der verschiedenen Zonen wie auch der Hohlrinnen können die Filterkörper hinsichtlich ihrer Eigenschften, z. B. Zugwiderstand und Aufnahme von festen Schadstoffen, einfach eingestellt werden. Dabei ist es, auch im Hinblick auf eine einfache Herstellung, von besonderem Vorteil, wenn die Hohlrinnen-Zonen und die unverformten Zonen in Form von abwechselnd aufeinanderfolgenden, gleich breiten, parallelen Streifen ausgebildet sind, wobei die Abmessung der Streifen in Querrichtung der Bänder gleich der doppelten Breite der Bänder, geteilt durch eine ungerade Zahl, ist und jeweils zwei einander benachbarte Bänder entgegengesetzt orientiert sind.
Die streifenförmigen Zonen verlaufen dabei insbesondere um 45 zur Längsrichtung der Bänder geneigt, und es ist hier auch günstig, wenn der Stapel 13 Bänder aufweist und der zweite Miederholungsschritt 1/7 der doppelten Breite eines Bandes beträgt.
Eine besonders gute Filterwirkung kann erzielt werden, wenn das Material der Bänder eine quergekreppte absorbierende Zellulosewatte ist und die Kreppung an den Stellen der Hohlrinnen zerstört ist, wobei die Hohlrinnen-Zonen steif und die unverformten Zonen weich sind. Dabei ist zweckmässig das Material der Bänder in den unverformten Zonen leicht entkreppt.
Für die Erzielung einer möglichst exakten geometrischen Verteilung der einzelnen Zonen über den jeweiligen Querschnitt und damit einer guten Homogenität in der Wirkung, bezogen auf den Filterquerschnitt, ist es weiters von Vorteil, wenn die gestapelten Bänder in an sich bekannter Weise in Form einer"S"-Spirale mit im wesentlichen zueinander ausgerichteten Längsmittelachsen zusammengerollt sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren eingangs erwähnter Art zur Herstellung eines kontinuierlichen Filterstranges für diese Zigarettenfilterkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass von einer einzigen Endlosvliesbahn aus hochabsorbierendem Fasermaterial ausgegangen wird, in welche die kleinen Längs-Hohlrinnen in einer Reihe von voneinander getrennten Zonen geprägt werden, während das Bahnmaterial in den übrigen Zonen unverformt gelassen wird, welche Hohlrinnen-Zonen sich sowohl in Bahnlängsrichtung, gemäss einem ersten Uiederholungsschritt, als auch in Bahnquerrichtung, gemäss einem zweiten Niederholungsschritt, regelmässig wiederholen,
wobei nach dem Zer-
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schneiden der Bahn zu drei Bändern die Hohlrinnen-Zonen eines jeden Bandes ein sich in Band- längsrichtung gemäss dem ersten Vliederholungsschritt wiederholendes Muster darstellen und bei zum
Stapel aneinandergelegten Bändern der Teil eines jeden Bandes im Stapel zwischen zwei zur Längs- richtung der Bänder senkrechten Ebenen und mit einer Längsabmessung gleich dem ersten Wiederho- lungsschritt sich in Bandlängsrichtung regelmässig wiederholt, wobei die Beziehung zwischen der
Breite der Bänder und dem zweiten Wiederholungsschritt so gewählt wird, dass für jeweils zwei benachbarte Bänder im Stapel die Hohlrinnen-Zonen des einen Bandes an bestimmten Stellen die
Hohlrinnen-Zonen des andern Bandes und an den andern Stellen die übrigen Zonen des andern
Bandes berühren.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch weiter erläutert. Es zeigen die Fig. l eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung, die sich zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet, Fig. 2 eine schaubildliche Teilansicht einer erfindungsgemäss mit einem Hohlrinnenmuster versehenen Bahn aus
Fasermaterial, mit Hohlrinnen-Zonen in Form von zueinander parallelen, schrägen Streifen, die abwechselnd mit streifenförmigen Zonen, in denen das Fasermaterial unverformt, in gekreppter
Form, vorliegt, vorgesehen sind, wobei die streifenförmigen Zonen gleich breit sind, Fig. 2A einen Querschnitt durch diese Bahn gemäss der Linie A-A in Fig. 2, Fig. 2B einen Längsschnitt durch diese Bahn gemäss der Linie B-B in Fig. 2, die Fig.
3 bis 7 eine Draufsicht sowie Ansichten zur Veranschaulichung der verschiedenen Stufen bei der Herstellung der Bänder und deren Aneinanderlegung in vertikaler Position, Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht der gemäss Fig. 7 aneinandergelegten Bänder, jedoch nunmehr in einer horizontalen Lage, die Fig. 3A bis 3D verschiedene schematische Draufsichten auf übereinanderliegende Bänder, u. zw. entsprechend den vier aufeinanderfolgenden Niveaus N1, N2, N3, N4 gemäss Fig. 8, zur Veranschaulichung dessen, wie sich die Streifen von jeweils zwei benachbarten Bändern, die aus der Bahn gemäss Fig. 3 geschnitten werden, kreuzen und welche Überdeckungs-Muster sich dabei ergeben, Fig. 3E einen schematischen Querschnitt durch diese übereinanderliegenden Bänder gemäss der Linie A-A in Fig. 3A bis 3D, Fig.
3F einen schrägen Schnitt durch diese übereinandergelegten Bänder gemäss der Linie B-B in Fig. 3A bis 3D, die Fig. 9 bis 11 perspektivische Teilansichten zweier übereinandergelegter Bänder zur Veranschaulichung von drei Arten von Überlagerungs- oder Überdeckungs-Mustern, nämlich Prägezone über Prägezone, Kreppzone über Kreppzone und Prägezone über Kreppzone, Fig. 12 eine schematische axonometrische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Stapels von übereinanderliegenden Bändern, wobei der Schnitt an der Stapel-Vorderseite in einem Bereich zick-zack-förmig, entsprechend dem Muster der streifenförmigen Zonen in den einzelnen Bändern, gelegt ist, Fig. 13 eine schematische Ansicht des in Fig. 12 umrandeten Bereichs in vergrösserter Darstellung ;
Fig. 14 einen schematischen Querschnitt eines zylindrischen Filterstranges, der aus übereinandergelegten Bändern, entsprechend der Querschnittsdarstellung gemäss Fig. 3E gerollt wurde, Fig. 15 einen Querschnitt des Details F gemäss Fig. 14 in grösserem Massstab, Fig. 16 eine schematische Längsansicht des Filterstrang-Ausschnittes gemäss Fig. 15, und die Fig. 17 eine schematische axonometrische Ansicht eines Filterkörper, der an einer Seite in Achsrichtung noch offen gezeigt ist, um die Übereinanderlagerung der gitterartig gekreuzten streifenförmigen Prägezonen und Kreppzonen zweier benachbarter Bänder zu veranschaulichen.
Bei der in Fig. l dargestellten Vorrichtung werden zwei Lagen --1, 2-- von Fasermaterial mit einer gesteuerten Geschwindigkeit von Bobinen --3, 4-- abgerollt. Das verwendete Fasermaterial besteht zweckmässig aus einer absorptionsfähigen Zellwatte mit einem in Vergleich zur StandardZellulosewatte, wie sie beim Verfahren nach der FR-PS Ni. 1. 536. 323 verwendet wird, geringen Auslängungswert durch Entkreppung und einer vergleichsweise ebenfalls geringen Rippungshöhe. Die
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zu einer Doppellagen-Bahn --5-- vereinigt. Die Formungseinheit --6-- besteht aus zwei Gaufrierzylindern, die entsprechend dem auf der Bahn --5-- herzustellenden Muster von Prägezonen graviert sind.
Die Laufgeschwindigkeit der Gaufrierzylinder --6-- richtet sich nach der Arbeitsgeschwindigkeit der in den Zeichnungen nicht dargestellten Filterherstellungsmaschine. Die Geschwindigkeit, mit der die beiden Lagen --1, 2-- von den Bobinen --3, 4-- abgewickelt werden, ist geringer als die Umfangsgeschwindigkeit der Gaufrierzylinder --6--, um so, falls notwendig, eine gewisse
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Entkräuselung oder Glättung jeder Lage zu erzielen, deren Ausmass den Zugwiderstand des herzustel- lenden Filters mitbestimmt. Um diesen Zugwiderstand konstant zu halten, wird der Grad der Glät- tung durch Änderung des oben beschriebenen Geschwindigkeitsunterschiedes geregelt.
Die Glättung der Lagen, bei der die Höhe ihrer Querrippungen vermindert wird, führt zu einer Verringerung des Zugwiderstandes des Filters und ermöglicht eine momentane Korrektur der Zugwiderstandsdiffe- renzen, wodurch die Streuung der Zugwiderstandswerte herabgesetzt werden kann.
Die Lagen --1, 2-- werden von den Bobinen --3, 4-- mit Hilfe von Mitnehmerriemen --7, 8-- mit regelbarer Geschwindigkeit abgewickelt. Schematisch durch strichlierte Linien dargestellte Bobi- nen --9-- werden in Vorbereitungsstellung für einen Einsatz nach Aufbrauchen der Bobinen --3,
4-- bereitgehalten.
Um die Steifigkeit der geprägten Bahn zu erhöhen, werden zweckmässig die bei- den Lagen --1, 2-- vor ihrer Verformung mit Hilfe von an sich bekannten Zerstäuben-10,
11-- etwas mit Vlasser befeuchtet ; die beiden Zerstäuber-10, 11-befinden sich oberhalb und unterhalb der bei den Lagen --1, 2--. Die beim Verlassen der Gaufrierzylinder --6-- noch feuchte
Bahn --5-- wird sodann getrocknet, indem sie über einen Trockenzylinder --12-- läuft, der unmittel- bar hinter den Gaufrierzylindern --6-- angeordnet ist.
Die Befeuchtung erbringt auch den Vorteil, dass eine elektrostatische Aufladung des Materials, wie sie normalerweise beim Gaufrieren und bei der Auffaserung auf Grund von Reibung auf metallischen Teilen der Vorrichtung beim Zusammenrol- len zu einer"S"-Spirale hervorgerufen wird, wesentlich vermindert wird.
Die verformte und getrocknete Bahn --5-- wird dann über eine belastete Spannrolle --13-- zu einer dynamischen Anreissvorrichtung --14-- aus auf zwei Achsen angeordneten drehbaren Schei- ben geführt, die abwechselnd an die beiden Seiten der Materialbahn --5-- angelegt werden und dabei einerseits Faltlinien vorbilden und anderseits die Bahn --5-- mitnehmen. Dahinter ist eine stationäre Falzeinheit --15-- mit konvergierenden Falzschienen von grosser Länge vorgesehen, die die Bahn --5-- von beiden Seiten her entlang der vorgebildeten Faltlinien zickzackförmig falten oder plissieren.
Nach dieser Faltung wird die Materialbahn der Länge nach entlang der Faltlinien mit Hilfe eines Satzes von drehbaren Messern --16, 17--, die mit der Geschwindigkeit der Bahn - angetrieben werden und gegen Gegenmesser --18, 19-- angesetzt sind, zu gleich langen Bändern geschnitten, wobei die Messer --16, 17-- jeweils unten und oben in die Falzkämme der gefalteten Bahn --5-- einschneiden.
Durch die Prägung der Materialbahn können Filter mit einer Kompaktheit hergestellt werden, wie sie sonst, bei Verwendung einer Bahn ohne diese versteifende Prüfung, nur bei besonders hohem Materialaufwand, unter Beeinträchtigung des Zugwiderstandes des Filters, erreicht werden kann.
Wie aus den Fig. 2, 2A und 2B ersichtlich, wird die Zellulosewattebahn derart geformt oder geprägt, dass streifenförmige Zonen --20-- mit einer Reliefprägung sowie unverformte streifenförmige Zonen --21-- mit ihrer ursprünglichen Kreppung --22-- erhalten werden.
In den Prägezonen --20-- werden dabei beim Gaufrieren kleine längliche, geradlinige Hohl- räume --23-- gebildet, wobei die Kreppung in diesen Zonen beseitigt und so eine Verdichtung des Materials erhalten wird, und wobei durch die Hohlrinnen --23-- eine Versteifung erzielt wird.
Wie bereits erwähnt, liegen beim dargestellten Ausführungsbeispiel die verfestigten Prägezonen --20-- und die im ursprünglichen Zustand verbliebenen Zonen --21-- in Form von Streifen vor, wobei diese Streifen durch gerade, zueinander parallele, äquidistante Linien begrenzt sind. Die Prägezonen --20-- wechseln dabei mit den im ursprünglichen Zustand belassenen Zonen - -21--, nachstehend kurz Kreppzonen genannt, ab ; in den Fig. 2 und 3 bezeichnen die parallelen, äquidistanten Geraden-m-die Mittellinien dieser streifenförmigen Zonen --20 und 21--.
Das so erhaltene Streifenmuster der Bahn (vgl. auch Fig. 3) ist durch zwei Parameter bestimmt, nämlich durch die Strecke D zwischen zwei benachbarten Mittellinien --m--, gemessen in der Querrichtung der Bahn (A-A in Fig. 2), und durch den Winkel a, den die Mittellinien --m-- mit der Querrichtung der Bahn einschliessen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel a = 45 .
Die Fig. 3 bis 7 veranschaulichen verschiedene Stufen während der Herstellung der zu einem Stapel aneinandergelegten Bänder, wobei in Fig. 3 und 4 durch strichpunktierte Linien veranschaulicht ist, wie die Faltlinien --24-- mit Hilfe der Anreissvorrichtung-14- (Fig. l) vorgebildet werden, um die nachfolgende Faltung und den Schnitt zu den Bändern zu erleichtern. Die geprägte
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Materialbahn (Fig. 3 und 4) wird, so markiert, anschliessend der Länge nach harmonikabalgartig gefaltet (Fig. 5).
Die gleich breiten Längsabschnitte-ZL-- (Fig. 3) zwischen den Faltlinien --24-formen die Bänder-Bl, B2, B3, B4-- (Fig. 5), die fortschreitend aus der horizontalen Lage in die vertikale Lage um ihre Mittelachse --25-- verdreht werden, u. zw. die ersten, dritten, fünften usw. Bänder --B1, B3, B5-- usw. in einem Sinn und die zweiten, vierten usw. Bänder --B2, B4--
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5).Bei den so zusammengelegten Bändern kreuzen die Streifenzonen jeweils zweier benachbarter Bänder einander, wobei durch dieses Überkreuzen der Prägezonen-20-bzw. Kreppzonen-21-von jeweils zwei Bändern Karofelder gebildet werden (vgl. auch Fig. 3A bis 3D). In Fig. 8 ist ferner eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils eines derartigen Bänderstapels gezeigt, wobei die Bänder-Bl, B2, B3, B4, B5-- usw. nunmehr in horizontalen Lagen übereinander veranschaulicht und die Niveaus, in denen es zu den Überdeckungen oder Überkreuzungen der Streifenzonen benach-
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stellungen gemäss den Fig.
3E und 3F verlaufen, durch die Überkreuzung eines Prägezonen-Streifens --28-- des oberen Bandes --B1-- mit einem Prägezonen-Streifen-29-- des direkt unter dem oberen Band --B1-- liegenden Bandes --B2-- gebildet. Das in Breitenrichtung gesehen neben dem Karo - 27-liegende Karo-30- (Fig. 3A, 3E) ist durch die Überkreuzung eines Kreppzonen-Streifens - des oberen Bandes --33-- mit einem Kreppzonen-Streifen --31-- des darunterliegenden Bandes - gebildet ; das Karo --32-- (Fig. 3A, 3F) ist durch die Überkreuzung des Prägezonen-Streifens --28-- des Bandes mit dem Kreppzonen-Streifen --31-- des Bandes --B2-- gebildet, und das
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--34-- (Fig. 3A)- mit dem Prägezonen-Streifen Bandes --B2-- definiert.
So sind also in jeder Kreuzungsebene, d. h. jedem Niveau --NI, N2-- usw., zwischen zwei benachbarten Streifen Gruppen von vier verschiedenen Karos, wie etwa die Gruppe der Karos -27, 32,30, 34-- in Fig. 3A, gebildet, wobei jedes Karo durch eine bestimmte Kombination zweier Zonen übereinander gebildet ist, nämlich :
Prägezone auf Prägezone (z.B. Karo --27--; durchgehende vertikale Linien abwechselnd mit strichlierten vertikalen Linien) ;
Prägezone auf Kreppzone (z.B. Karo --32--; durchgehende vertikale Linien, gekreuzt von waagrechten, unterbrochenen Wellenlinien) ;
Kreppzone auf Kreppzone (z.B. Karo --30--; waagrechte unterbrochene wellenlinien) ;
Kreppzone auf Prägezone (z.B. Karo --34--; strichlierte vertikale Linien, gekreuzt von waagrechten unterbrochenen wellenlinien).
Wenn die Strecke D zwischen zwei benachbarten Mittellinien --01--, gemessen in Breitenrichtung der Bahn, gleich der doppelten Breite eines Bandes, geteilt durch eine ungerade Zahl, gewählt wird, sind die durch die Oberkreuzungen in den einzelnen Niveaus erhaltenen Karofelder (Fig. 3A bis 3D) hinsichtlich ihrer Anordnung und Abmessungen identisch und übereinanderlegbar.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der ungeradzahlige Teiler (= 7, d. h. die Strecke D = 1/7 der Breite zweier Bänder, wobei dementsprechend in jedem Querschnitt der Sander (z. B. Linie A-A in Fig. 3A) insgesamt 3, 5 Strecken D (d. h. 3, 5 Karos nebeneinander) vorliegen.
Wenn die Bänder zu einem Stapel aneinander-bzw. übereinandergelegt sind, liegen die Mittellinien der Streifenzonen der Bänder gleicher Art (geradzahlig oder ungeradzahlig, also z. B.
- Bl, B3, B5 usw. oder B2, B4 usw.--) in zueinander parallelen Ebenen (nachstehend kurz Mittel-
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zu erkennen, und die Gitterstruktur bildet ein Skelett für den Filteraufbau, u. zw. mit festen Kernen, in denen die Hohlrinnen einer Prägezone jene einer benachbarten Prägezone überlagern, wie in Fig. 9 bei --71-- ersichtlich ist, wodurch eine Versteifung des Filteraufbaues erzielt wird. Diese
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mit Zellen (-C-in Fig. SE, 3F) ab, die durch die übereinanderliegenden Kreppzonen zweier anein- anderliegender Bänder, z. B.-B2 und B3 oder B6 und B7-- in Fig. 3E, 3F, wobei die Kreppzonen etwas zusammengedrückt sind.
Die so aneinandergelegten Bänder werden dann derart zu einem zylindrischen Strang zusam- mengelegt oder-gerollt, dass im Querschnitt eine S-Spirale entsteht (vgl. auch Fig. 14 und 17), deren Zentren auf zwei zueinander parallelen Längsmittelachsen liegen, wie dies an sich bekannt ist. Dabei wird die oben beschriebene Schichtstruktur im wesentlichen beibehalten, da die Bänder beim Zusammenrollen zwar bereichsweise etwas gegeneinander verschoben werden, das Ausmass die- ser Verschiebungen jedoch im Verhältnis zu den Querabmessungen der Bänder vernachlässigbar ist.
Bei der so erhaltenen Filterkörperstruktur verläuft der Rauchweg in der Hauptsache parallel zur Filterachse, wobei aber entsprechend den oben erwähnten Kernen und Zellen, d. h. übereinander- liegenden Prägezonen und Kreppzonen, ein wellenförmiger Verlauf mit Verästelungen erhalten wird.
Mehr im einzelnen führen die drei verschiedenen Überlagerungsarten, nämlich Prägezone auf Krepp- zone, Prägezone auf Prägezone und Kreppzone auf Kreppzone, dazu, dass dem Rauch in den drei
Richtungen verschiedene Widerstände entgegengesetzt werden, so dass der Rauch laufend gezwungen wird, beim Durchgang von einer Gefügeart zur andern ständig seine Richtung zu ändern. An den
Stellen, wo eine Prägezone und eine Kreppzone übereinanderliegen (z.
B. bei --72 und 73-- in
Fig. 3C), nimmt der Rauch seinen Weg in Längsrichtung in den Hohlrinnen der Prägezonen, in denen
Querrippungen des gekreppten Materials vorliegen. Wenn der Rauch diese Stellen verlässt, tritt er in eine Zelle, bestehend aus Kreppzone auf Kreppzone, ein, wo er auf Grund der Querrichtung der Kreppung um 900 umgelenkt wird. Wie aus Fig. 3C ersichtlich ist, tritt Rauch in die Zelle entsprechend dem Karo --74-- gleichzeitig von rechts und links ein, nämlich von den Stellen (Karos) - 72 und 73-- her. Das Material in dieser Zelle aus zwei Kreppzonen ist wenig zusammengedrückt und bildet eine schwache - Sperre, so dass für den Rauch-eine wirksame Absorptionszelle vorliegt.
Gleichzeitig dienen diese Zellen als Expansionsräume. Durch das Zusammentreffen zweier entgegengesetzter Rauchströme wird eine Turbulenz hervorgerufen, wodurch ein Zusammenwachsen der Teerpartikeln begünstigt wird, so dass diese leichter am Fasernetz der absorbierenden Hände dieser Zelle festgehalten werden können.
Der Rauch mit den nicht festgehaltenen Bestandteilen strömt weiter und verlässt die Absorptionszelle, wobei ein Teil des Rauches in die Bereiche entsprechend den Karos --75, 76-- (Fig. 3C) strömt. Ein anderer Teil tritt quer durch die Landungen der Absorptionszelle --74-- aus und in die in Querrichtung benachbarten Bereiche entsprechend den Karos --77 (Fig. 3B) und 78 (Fig. 3D)- ein. Zum Filtrationsmechanismus durch Koaleszenz tritt so ein Filtrationsmechanismus zufolge der Durchwanderung der Fasernetze der gekreppten Bänder hinzu, wodurch insgesamt eine ausserordentlich gute Filterwirkung erzielt wird.
Dabei tragen auch die oben erwähnten "Kerne", in denen Prägezonen übereinanderliegen, zur Filtration bei, da der Rauch die durch die Rinnen in ihrer gegenseitigen Überlagerung gebildeten'lIege durchzieht, die mehr oder weniger, u. zw. je nach dem Grad der Überlagerung, Verengungen aufweisen.
Der vorbeschriebene Vorgang wiederholt sich im Filterkörper laufend, und der Rauch strömt laufend axial, lateral und radial. Dadurch, dass der Rauch vielfach umgelenkt wird und die Rauchströmung verästelt ist, wird die wirksame Oberfläche des Fasermaterials des Filters (insbesondere absorbierende Zellulosewatte) besonders gut ausgenutzt. Für die Formung der Fasermaterialbahn bestehen hinsichtlich der Gestaltung des Musters viele Möglichkeiten, wobei dadurch je nach \7Wunsch der Zugwiderstand und die Ausfilterung von Teerpartikeln einfach in weiten Bereichen eingestellt werden können. Die Homogenität der Filterstruktur zufolge der beschriebenen "Schichtung" erweist sich insbesondere bei Filtern aus Zelluloseacetat besonders vorteilhaft.
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The invention relates to a cigarette filter body with a cylindrical filter strand section, which consists of a stack, rolled up in the direction transverse to the cylinder axis, of tapes of the same width in the flat state, made of a highly absorbent fiber material. Furthermore, the invention relates to a method for producing a continuous filter strand for these cigarette filter bodies, wherein a continuous fiber material nonwoven web is cut continuously in the longitudinal direction into bands of equal length, which are continuously rotated by 90 about their central axes and put together to form a stack, which is then used for cylindrical filter rod is rolled.
Cigarette filter bodies made of spirally rolled-up strips or layers of fiber material are already known, the fiber material being embossed in individual surface areas. The patterns of the embossing are arbitrary and exist z. B. from hemispherical, triangular or in labyrinth-like figures. These patterns can also be checkerboard-like, in order to obtain as many and narrow passageways for tobacco smoke as possible in the filter body, a deflection of the smoke being forced several times by a type of baffle in order to retain as large a part of the pollutants as possible in the filter.
It is also already known to produce filter bodies from filter strands which consist of at least two superimposed and spirally rolled-up nonwovens, each of which is first folded several times and provided with folds parallel to one another and which are then placed one on top of the other in such a way that their folds cross each other so that in this way a kind of grid is created from intersecting passageways.
However, these known cigarette filter bodies are not suitable for producing a really powerful filter. Above all, due to the more or less simple rolling up of the nonwoven webs, it is not possible to achieve a geometrically precise arrangement of the embossed or folded areas relative to the other areas, rather the patterns from the outside are increasingly compressed and narrowed so that Different smoke absorption properties are obtained via the filter cross-section, whereby inside where the material is more closely
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Tar substances are used in tobacco smoke.
It is on the other hand, for example from FR-PS No. 1. 536, 323 or CH-PS No. 512892, already known to manufacture cigarette filters with a structure that is as homogeneous as possible and accordingly improved filter performance in such a way that several different webs of filter materials (one reinforcement web with embossing and two webs made of cellulose wadding) are stacked on top of each other and closed a web is combined, which is then cut into strips of equal width, which are placed against one another and then rolled progressively in the form of an "S" spiral into a cylindrical filter strand.
The cigarette filter bodies obtained in this way have a satisfactory filter effect, but it is a major disadvantage that the production of filter strands by the superimposition of different webs and the cutting of the combined web is cumbersome and can only take place slowly and does not correspond to the working speeds of modern filter production machines.
Usually the natte bobbins to be used are of low density (diameter 1 m for a relatively short length of 2000 m), and on the other hand the permissible replacement period of these bobbins is about 5 minutes, two t'jatte bobbins being used in each case, and accordingly the working speed limited to 200 m / min, whereas the working speed of modern filter manufacturing machines can be up to 400 m / min.
From DE-OS 1536614 it is also known to arrange several tapes overlapping one another in the manufacture of filters and then to wind them in the form of an S or Z spiral. A fleece is used for the tapes, the structure of which is left unchanged, and the filters obtained have, among other things, the disadvantage of a relatively poor filter effect.
DE-OS 2136525 also describes the stretching of a filter material web in the course of the manufacture of cigarette filters, the stretched zones or grooves serving to increase the fraying of the material webs and primarily in the web transverse direction, but possibly also run obliquely. The stretched web thus obtained is gathered for filter strand production.
Finally, DE-AS 1145077 describes the manufacture of cigarette filters from two material
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webs, whereby stretching is carried out to increase the absorbency of the material, and the material is processed in sections by means of spiked rollers or the like, so that in the finished filter both a more processed area and a less worked area is obtained.
It is an object of the invention to provide a cigarette filter body of the type specified at the outset or to provide a method for producing a continuous cylindrical filter strand for such a cigarette filter body, the cigarette filter body being produced comparatively quickly, in particular at a working speed in the range of 400 m / min and one or two bobbins should work with particularly long fiber material webs so that less time is required to replace the bobbins. On the other hand, the cigarette filters produced should also have a good filter effect.
The cigarette filter body according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that the tapes have longitudinal hollow channels in a number of zones separated from one another and the material in the other zones is undeformed, and that the hollow channel zones extend both in the longitudinal direction, repeat according to a first repetition step, as well as in the transverse direction, according to a second repetition step, whereby for each two adjacent strips in the rolled-up stack, the hollow gutter zone of the one strip at certain points, the hollow gutter zones of the other strip and at the in other places the undeformed zones of the other
Touch the tape.
As a result of this design, various structural areas are obtained in the cigarette filter bodies, and the cigarette filter bodies subsequently have improved filter properties, in that, in the finished filter, there are zones on the one hand in which the sucked-in smoke is deflected and on the other hand zones in which the pollutants are present from the smoke and be absorbed. The filter body can still be produced at a high production speed. In particular, it is possible to use the fiber material in strips of one or two
Rolling bobbins of longer material length, and therefore the bobbins also have to be changed less often, whereby working speeds of 400 m / min are easily possible according to the production speed of modern filter manufacturing machines.
Depending on the dimensioning and design z. B. the different zones as well as the hollow channels, the filter body with regard to their properties, for. B. draw resistance and absorption of solid pollutants, easily set. It is of particular advantage, also with a view to simple manufacture, if the hollow channel zones and the undeformed zones are designed in the form of alternately successive, equally wide, parallel strips, the dimensions of the strips in the transverse direction of the strips being the same is twice the width of the bands, divided by an odd number, and two adjacent bands are oriented opposite each other.
The strip-shaped zones here are inclined in particular by 45 to the longitudinal direction of the strips, and it is also advantageous here if the stack has 13 strips and the second repetition step is 1/7 double the width of a strip.
A particularly good filter effect can be achieved if the material of the tapes is a cross-creped absorbent cellulose wadding and the creping at the locations of the hollow channels is destroyed, the hollow channel zones being stiff and the undeformed zones being soft. The material of the tapes in the undeformed zones is expediently slightly creped.
In order to achieve the most exact possible geometric distribution of the individual zones over the respective cross-section and thus a good homogeneity in effect, based on the filter cross-section, it is furthermore advantageous if the stacked strips are known in the form of an "S" Spiral are rolled together with substantially aligned longitudinal central axes.
The inventive method of the type mentioned at the outset for producing a continuous filter strand for these cigarette filter bodies is characterized in that a single continuous nonwoven web of highly absorbent fiber material is used, into which the small longitudinal hollow channels are embossed in a number of separate zones, while the web material in the other zones are left undeformed, which hollow channel zones regularly repeat both in the longitudinal direction of the web, in accordance with a first repetition step, and in the transverse direction of the web, in accordance with a second repetition step,
whereby after the
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cut the web into three bands, the hollow gutter zones of each band represent a pattern which is repeated in the longitudinal direction of the band in accordance with the first repetition step and at
Stack of strips placed one against the other. The part of each strip in the stack between two planes perpendicular to the longitudinal direction of the strips and with a longitudinal dimension equal to the first repetition step is repeated regularly in the longitudinal direction of the strip, the relationship between the
Width of the belts and the second repetition step is chosen so that for two adjacent belts in the stack, the hollow gutter zones of one belt at certain points
Hollow channel zones of the other band and in other places the other zones of the other
Touch the tape.
The invention is further explained below using exemplary embodiments and with reference to the drawings. 1 shows a schematic side view of a device which is suitable for carrying out the method according to the invention, FIG. 2 shows a diagrammatic partial view of a web provided with a hollow channel pattern according to the invention
Fibrous material, with hollow gutter zones in the form of parallel, oblique strips that alternate with strip-shaped zones in which the fibrous material is undeformed in creped
2A, a cross-section through this path along line AA in FIG. 2, FIG. 2B a longitudinal section through this path according to line BB in FIG. 2 Fig.
3 to 7 are a plan view and views to illustrate the various stages in the production of the strips and their juxtaposition in a vertical position, FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the strips placed together according to FIG. 7, but now in a horizontal position, FIGS. 3A to 3D different schematic top views of superimposed tapes, u. between corresponding to the four successive levels N1, N2, N3, N4 according to FIG. 8, to illustrate how the strips of two adjacent strips which are cut from the web according to FIG. 3 intersect and which overlap patterns 3E shows a schematic cross section through these superimposed tapes along the line AA in FIGS. 3A to 3D,
3F shows an oblique section through these superimposed tapes along the line BB in FIGS. 3A to 3D, FIGS. 9 to 11 perspective partial views of two superimposed tapes to illustrate three types of superimposition or overlapping patterns, namely embossing zone over embossing zone, crepe zone over Crepe zone and embossing zone over the crepe zone, Fig. 12 is a schematic axonometric view, partly in section, of a stack of tapes lying one above the other, the section on the front of the stack being zigzag-shaped in one area, in accordance with the pattern of the strip-shaped zones in the individual 13 is a schematic view of the area framed in FIG. 12 in an enlarged representation;
14 shows a schematic cross section of a cylindrical filter strand which has been rolled from superimposed bands, corresponding to the cross-sectional representation according to FIG. 3E, FIG. 15 shows a cross section of the detail F according to FIG. 14 on a larger scale, FIG. 16 shows a schematic longitudinal view of the filter strand 15, and FIG. 17 shows a schematic axonometric view of a filter body which is still shown open on one side in the axial direction in order to illustrate the superimposition of the lattice-like crossed strip-shaped embossing zones and crepe zones of two adjacent strips.
In the device shown in FIG. 1, two layers --1, 2-- of fiber material are unrolled at a controlled speed of bobbins --3, 4--. The fiber material used suitably consists of an absorbent cell wadding with a cellulose wadding as compared to the standard cellulose wadding used in the process according to FR-PS Ni. 1. 536. 323 is used, low elongation value due to crepe and a comparatively low rib height. The
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combined into a double-layer web --5--. The forming unit --6-- consists of two embossing cylinders, which are engraved according to the pattern of embossing zones to be produced on the path --5--.
The running speed of the embossing cylinders --6-- depends on the working speed of the filter manufacturing machine not shown in the drawings. The speed at which the two layers --1, 2-- are unwound from the bobbins --3, 4-- is lower than the peripheral speed of the embossing cylinders --6--, so a certain one if necessary
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To achieve unraveling or smoothing of each layer, the extent of which also determines the tensile resistance of the filter to be manufactured. In order to keep this tension resistance constant, the degree of smoothing is regulated by changing the speed difference described above.
The smoothing of the layers, in which the height of their cross-ribs is reduced, leads to a reduction in the tensile resistance of the filter and enables a momentary correction of the tensile resistance differences, as a result of which the spread of the tensile resistance values can be reduced.
The layers --1, 2-- are unwound from the bobbins --3, 4-- with the help of driving belts --7, 8-- at adjustable speed. Bobs --9-- shown schematically by dashed lines are in preparation for use after the bobbins have been used up --3,
4-- ready.
In order to increase the rigidity of the embossed web, the two layers - 1, 2-- are expediently sprayed with the aid of atomizers-10,
11-- slightly moistened with Vlasser; the two atomizers-10, 11-are located above and below those at positions --1, 2--. The --6-- still damp when leaving the embedding cylinders
Web --5-- is then dried by running over a drying cylinder --12--, which is located immediately behind the embossing cylinders --6--.
The moistening also has the advantage that an electrostatic charge of the material, which is normally caused during embossing and during fibrillation due to friction on metallic parts of the device when rolled up into an "S" spiral, is substantially reduced.
The deformed and dried web --5-- is then led via a loaded tension roller --13-- to a dynamic marking device --14-- from rotatable disks arranged on two axes, which alternately on the two sides of the material web - -5-- and create fold lines on the one hand and take the web --5-- on the other. Behind it there is a stationary folding unit --15-- with converging folding rails of great length, which fold or pleat the web --5-- from both sides along the pre-formed fold lines in a zigzag pattern.
After this folding, the length of material is lengthwise along the folding lines with the aid of a set of rotatable knives --16, 17--, which are driven at the speed of the web - and are set against counter knives --18, 19-- Cut ribbons of equal length, with knives --16, 17-- each cutting into the bottom and top of the folded combs of the folded web --5--.
By embossing the material web, filters can be produced with a compactness which, when using a web without this stiffening test, can otherwise only be achieved with a particularly high amount of material, while impairing the tensile resistance of the filter.
As can be seen from FIGS. 2, 2A and 2B, the cellulose wadding web is shaped or embossed in such a way that strip-shaped zones --20-- with relief embossing and undeformed strip-shaped zones --21-- with their original creping --22-- are obtained will.
In the embossing zones --20--, small, elongated, rectilinear voids --23-- are formed during embossing, whereby the creping in these zones is eliminated and the material is thus compressed, and whereby --23 - stiffening is achieved.
As already mentioned, in the exemplary embodiment shown the solidified embossing zones --20-- and the zones --21-- remaining in the original state are in the form of strips, these strips being delimited by straight, parallel, equidistant lines. The embossing zones --20-- alternate with the zones - -21--, in the following called crepe zones for short; 2 and 3 denote the parallel, equidistant straight line-m-the center lines of these strip-shaped zones --20 and 21--.
The strip pattern of the web obtained in this way (cf. also FIG. 3) is determined by two parameters, namely by the distance D between two adjacent center lines --m--, measured in the transverse direction of the web (AA in FIG. 2), and by the angle a, which the center lines --m-- enclose with the transverse direction of the web. In the present exemplary embodiment, the angle a = 45.
3 to 7 illustrate various stages during the production of the tapes which are put together to form a stack, and in FIGS. 3 and 4 it is illustrated by dash-dotted lines how the fold lines --24-- can be made with the aid of the scriber-14- (Fig. l) are pre-formed to facilitate the subsequent folding and cutting to the ribbons. The embossed
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The material web (Fig. 3 and 4) is, marked in this way, then folded lengthwise according to the harmonic balance (Fig. 5).
The equally wide longitudinal sections-ZL-- (Fig. 3) between the fold lines --24-form the strips-Bl, B2, B3, B4-- (Fig. 5), which progressively transform from the horizontal position into the vertical position its central axis is rotated --25--, u. between the first, third, fifth etc. bands --B1, B3, B5-- etc. in one sense and the second, fourth etc. bands --B2, B4--
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5). In the strips thus merged, the strip zones of two adjacent strips cross each other, with this crossing of the embossing zone 20 or. Crepe zones-21 are formed by two strips of squares (see also FIGS. 3A to 3D). In Fig. 8 is also a schematic cross-sectional view of a portion of such a stack of tapes is shown, the tapes B1, B2, B3, B4, B5 - etc. now illustrated one above the other in horizontal positions and the levels at which the overlaps or Crossing the strip zones adjacent
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positions according to Fig.
3E and 3F run through the crossing of an embossing zone strip --28-- of the upper band --B1-- with an embossing zone strip -29-- of the band --B2-- directly below the upper band --B1-- -- educated. That seen in the width direction next to the Karo - 27-lying Karo-30- (Fig. 3A, 3E) is due to the crossing of a crepe zone strip - the upper band --33-- with a crepe zone strip --31-- des underlying band - formed; the diamond --32-- (Fig. 3A, 3F) is formed by crossing the embossing zone strip --28-- of the ribbon with the crepe zone strip --31-- of the ribbon --B2--, and that
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--34-- (Fig. 3A) - defined with the embossing zone strip tape --B2--.
So in each crossing level, i. H. each level --NI, N2-- etc., between two adjacent strips, groups of four different diamonds, such as the group of diamonds -27, 32, 30, 34-- in Fig. 3A, each diamond being formed by one certain combination of two zones is formed one above the other, namely:
Embossing zone on embossing zone (e.g. diamond --27--; continuous vertical lines alternating with dashed vertical lines);
Embossing zone on crepe zone (e.g. diamond --32--; continuous vertical lines, crossed by horizontal, broken wavy lines);
Crepe zone on crepe zone (e.g. diamonds --30--; horizontal broken wavy lines);
Crepe zone on embossing zone (e.g. diamond --34--; dashed vertical lines, crossed by horizontal broken wavy lines).
If the distance D between two adjacent center lines --01--, measured in the width direction of the web, equal to twice the width of a band divided by an odd number, is selected, the squares obtained by the top crossings in the individual levels (Fig. 3A to 3D) identical in terms of their arrangement and dimensions and can be superimposed.
In the described embodiment, the odd-numbered divider (= 7, ie the distance D = 1/7 the width of two bands, with the sander correspondingly in each cross-section (e.g. line AA in FIG. 3A) a total of 3.5 distances D ( ie 3, 5 diamonds next to each other).
When the tapes are stacked together. are superimposed, the center lines of the strip zones of the strips of the same type (even or odd, i.e. e.g.
- Bl, B3, B5 etc. or B2, B4 etc. -) in mutually parallel planes (hereinafter referred to as middle-
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to recognize, and the lattice structure forms a skeleton for the filter structure, u. with solid cores, in which the hollow channels of an embossing zone overlap those of an adjacent embossing zone, as can be seen in Fig. 9 at --71--, whereby the filter structure is stiffened. These
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with cells (-C-in Fig. SE, 3F), which through the superimposed crepe zones of two adjacent strips, z. B.-B2 and B3 or B6 and B7-- in Fig. 3E, 3F, the crepe zones are somewhat compressed.
The strips placed against one another are then folded or rolled into a cylindrical strand in such a way that an S spiral is formed in the cross section (cf. also FIGS. 14 and 17), the centers of which lie on two parallel longitudinal center axes, as is per se is known. The layer structure described above is essentially retained since the strips are shifted somewhat against each other in areas when rolled up, but the extent of these displacements is negligible in relation to the transverse dimensions of the strips.
In the filter body structure thus obtained, the smoke path runs mainly parallel to the filter axis, but according to the above-mentioned cores and cells, i. H. superimposed embossing zones and crepe zones, a wavy course with ramifications is obtained.
More specifically, the three different types of overlay, namely the embossing zone on the crepe zone, the embossing zone on the embossing zone and the crepe zone on the crepe zone, result in the smoke in the three
Different resistances are opposed in directions, so that the smoke is constantly forced to change its direction continuously as it passes from one type of structure to another. To the
Places where an embossing zone and a crepe zone lie one above the other (e.g.
B. at --72 and 73-- in
Fig. 3C), the smoke makes its way in the longitudinal direction in the channels of the embossing zones, in which
Cross ribbing of the creped material is present. When the smoke leaves these places, it enters a cell consisting of a crepe zone on a crepe zone, where it is deflected by 900 due to the cross direction of the crepe. As can be seen from FIG. 3C, smoke enters the cell according to the diamond --74-- simultaneously from the right and left, namely from the spots (diamond) - 72 and 73--. The material in this cell from two crepe zones is little compressed and forms a weak barrier, so that there is an effective absorption cell for the smoke.
At the same time, these cells serve as expansion spaces. When two opposite smoke streams meet, turbulence is created, which favors a coalescence of the tar particles, so that they can be more easily held onto the fiber network of the absorbing hands of this cell.
The smoke with the non-trapped components continues to flow and leaves the absorption cell, with some of the smoke flowing into the areas corresponding to the checks --75, 76-- (Fig. 3C). Another part emerges across the landings of the absorption cell --74-- and into the areas adjacent in the transverse direction corresponding to the checks --77 (FIG. 3B) and 78 (FIG. 3D). In addition to the filtration mechanism through coalescence, a filtration mechanism is added as a result of the migration of the fiber networks of the creped ribbons, as a result of which an extraordinarily good filter effect is achieved overall.
The above-mentioned "cores", in which embossing zones lie one above the other, also contribute to the filtration, since the smoke traverses the bed formed by the channels in their mutual superimposition, which more or less, u. depending on the degree of overlap, show narrowing.
The process described above is repeated continuously in the filter body, and the smoke flows continuously axially, laterally and radially. Because the smoke is redirected many times and the smoke flow is branched, the effective surface of the fiber material of the filter (in particular absorbent cellulose wadding) is used particularly well. There are many possibilities for shaping the fiber material web with regard to the design of the pattern, whereby the tensile resistance and the filtering out of tar particles can be easily adjusted in a wide range depending on the requirements. The homogeneity of the filter structure as a result of the "stratification" described has proven to be particularly advantageous in particular in the case of filters made from cellulose acetate.