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La présente invention concerne un procédé et un dis- positif pour la fabrication de matière plate crêpée, donc compor- tant des cannelures, notamment de rubans de papier crêpés pour la confection de filtres à fumée.
On connaît déjà des papiers crêpés et, entre autres applications, ils sont utilisés dans une importante mesure pour
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la fabrication de corps filtrants de produits pour fumeurs, no- tamment de cigarettes. Etant donné que, dans des corps filtrants de ce genre, il faut conformer des rubans de papier plats en bouchons cylindriques, il faut que les rubans de papier utilisés ne présentent qu'une faible raideur dans au moins un sens. Un ruban de papier non crêpé présenterait, lorsqu'il serait compri- mé en un boudin cylindrique, un plissage irrégulier et des re- foulenents irréguliers, ce qui conduirait à une section irrégu- lière du boudin présentant des espaces creux et des canaux ne communiquant pas, en donnant donc une structure tout à fait inap- propriée pour le filtrage.
Le papier crêpé, par contre, ne pré- sente pas ces inconvénients et c'est pourquoi des bouchons fil- trants en papier sont fabriqués presque exclusivement avec cette matière.
Le crêpage des rubans de papier facilite aussi la fabrication mécanique de bouchons filtrants de ce genre et amé- liore dans une certaine mesure la porosité désirée de ces der- niers.
La fabrication de papier crêpé s'effectuait jusqu'à présent presque exclusivement suivant un procédé généralement connu dans lequel un ruban de papier sans fin humide passe sur un cylindre chauffé, y sèche et est détaché par un racloir à bord émoussé, le ruban de papier préalablement lisse étant refou' lé dans le sens du passage et recevant ainsi des plis transver- saux. Il se produit donc,en ce faisant,une concrétion de la ma- de papier tièr et le ruban/crêpé présente toujours, par unité de longueurs un poids supérieur au ruban de papier lisse précédent, l'augmen- tation de poids étant en fait proportionnelle au rapport dit de crêpage.
Par exemple, si le ruban de papier originellement lisse est façonné pour former un papier crêpé ayant un rapport de crêpage de 3 :1, unité de longueur du produit final peut être étendue au triple de sa longueur et être repassée ou lissée en
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un ruban lisse, de sorte qu'elle possède à l'état crêpé un poids triple de celui qu'elle a à l'état de ruban lisse.
Dans un ruban de papier crêpé fabriqué suivant ce procédé, les plis du crêpage et les cannelures sont transversaux au sens du mouvement. S'il est bien vrai que le crêpage du ruban de papier est indispensable, le sens de ce crêpage transversal au ruban complique les machines servant à la fabrication des filtres, ainsi que le travail y afférent. Etant donné que le boudin de filtre se forme par le ramassage en commun d'une ou plusieurs bandes de papier de largeur prédéterminée, ce qui n'est possible que perpendiculairement aux plis du crêpage, il faut couper à chaque fois sur les larges rubans de papier crêpés des bandes de ladite largeur, de façon que ces bandes ne puissent pas être plus longues que la largeur du ruban de papier crêpé.
Ces bandes sont ensuite amenées dans le sens de la longueur, ramasseur donc pàrallèlement aux plis du crêpage, au dispositif/de la ma- chine à former les bouchons filtrants.
Pour permettre une fabrication en continu, des bandes e de papier crêpés longitudinalement de ce genre, ayant une lon- gueur limitée, sont placées côte à côte en série et amenées en continu dans le dispositif ramasseur. Abstraction faite du dis- positif coupeur et transporteur travaillant par intermittence, qui devient nécessaire de ce fait, puis qui augmente les déran- gements et perturbations possibles, la faible longueur des ban- des donne aussi lieu à toute une série de difficultés extrême- ment gênantes.
Pour pouvoir faire travailler d'une manière sûre l'introduction des bandes successives dans le dispositif ramas- seur, on/peut pas utiliser des bandes ayant une largeur supérieu- re à 4 à 5 cm, ce qui oblige, étant donné le besoin de matière impliqué par les dimensions et la densité du boudin de filtre, à superposer quatre à six bandes crêpées et à les travailler en commun dans le dispositif ramasseur, en compliquant encore a davantage l'appreil d'amenage. Etant donné que l'on ne connaît
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pas jusqu'à présent une autre possibilité de la fabrication en continu, on a proposé pour cela des dispositifs mécaniques volu- mineux et on les a utilisés dans l'exploitation pratique.
On a aussi proposé de coller.les diverses bandes crêpées les unes aux autres à la main pour permettre, de cette manière, un fonction- nement continu.
En dehors de cette difficulté d'aménagé, on a en ou- tre constaté l'inconvénient que le permier et le dernier filtres de chaque bande crêpée de longueur limitée devaient être consi- dérés comme rebut, car ces deux filtres peuvent contenir; le joint des bandes successives. Ceci doit être évité, car, dans le cas de bandes non collées les unes au autres, une partie du bou- chon filtrant peut facilement tomber de la cigarette et, dans le cas de bandes collées les unes ou autres, l'action filtrante est affectée par le bord collé.
Il est donc besoin d'un procédé simple pour la fabri- cation de matière plate crêpée dans un sens quelconque à partir d'un ruban lisse de matière et d'un dispositif servant à la fa- brication d'un ruban de matière sans fin crêpé longitudinalement,
La présente invention concerne un procédé de ce gen- re et est caractérisée en ce que le ruban de matière lisse est rendu flexible, puis est crêpé et étiré par une striation, le .ruban de matière crêpé ayant,par unité de longueur, au maximum un poids égal à celui de la même unité de longueur du ruban de matière lisse.
L'invention s'étend aussi à un dispositif pour exé- cuter ce procédé. Le dispositif est caractérisé par des organes de commande et de guidage pour le passage d'un ruban de matière à peu près sans fin, ayant au moins uns couche, par des dispo- sitifs de traitement pour obtenir une flexibilité désirée du et ruban de matière,/par des organes mécaniques disposés les uns derrière les autres dans le sens du passage et modifiant la
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structure de la matière. Ces organes comprennent aussi des moyens pour produire des cannelures longitudinales genre crêpe au moins dans des parties du ruban de matière. Des dispositifs de traitement subséquent sont, en outre, prévus pour le ruban de manière crêpé.
La matière filtrante conforme à l'invention fabri- quée sur ce dispositif selon le procédé est caractérisée par un ruban sans fin présentant une structure longitudinale parallè- lement au sens' du passage, qui est constituée alternativement par des parties plus d.enses et des parties moins denses de C@@te ma- tière.
Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, aux dessins annexés.
La figure 1 est une élévation et la figure 2 est un plan d'une forme de réalisation du dispositif de l'invention re- présentée schématiquement.
Les figures 3 à 10 sont, par paires, une coupe trans- versale et respectivement un plan illustrant en divers endroits l'aspect du ruban de matière passant par le dispositif, à échelle plus grande que nature. , .,
Les figures 11 et 12 sont chacuneune coupe transver- sale d'un ruban ondulé étiré.
La figure 13 représente quatre échantillons A, B,. C, D de matière selon l'invention.
La figure 14 est une perspective d'un ruban dema- tière selon l'invention.
Les figures 15, 16 et 17 sont chacune un plan d'au- tres rubans de matière selon l'invention.
Les figures 18 à 21 sont des coupes transversales perpendiculaires au sens du mouvement de rubans de matière sui- vant d'autres réalisations de l'invention.
Les figures 22 à 25 sont des coupes transversales perpendiculaires au sens du mouvement de rubans de matière à plu- .
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sieurs couches selon l'invention.
Les figures 26 et 27 sont respectivement une éléva- tion et un plan, partiellement en coupe, d'un autre exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, représenté schéma- tiquement.
Les figures 28 et 29 sont la première une perspective, la seconde une coupe transversale, illustrant chacune un organe auxiliaire de pliage.
Les figures 30,31 et 32 sont chacune une coupe transversale d'exemples d'un boudin filtrant représenté schémati- quement, qui peut être fabriqué avec le dispositif des figures 26 et 27.
Les figures 33, 34 et 35 représentent chacune, en élévation, et en coupe, différents exemples de réalisation de cylindres de conformation.
Les figures j6 et 37 sont chacune une vue schémati- que de deux rubans de matière se recouvrant.
Les figures 38 et 39 représentent un dispositif ana- logue à celui des figures 26 et 27.
La figure 40 est une perspective d'un ruban de ma- tière fabriquée avec le dispositif des figures 36 et 39.
Les figures 41 à 46 sont des coupes longitudinales de divers tronçons des boudins filtrants servant à expliquer le façonnage en bouchons filtrats.
Le présent procédé de crêpage de matière plate se distingue en principe de tous les procédés de cépage antérieurs par la constatation, vérifiée expérimentalement, que le crêpage ne devait pas avoir nécessairement pour résultat, comme on le supposait jusqu'à présent, une concrétion ou aug@@mentation de densité de la matière par unité de longueur, maix pouvait être obtenu également par un étirage de la texture de la matière.On obtient ainsi un ruban de matière crêpé ayant au maximum par unité de longueur le même poids et dans la plupart des cas une
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diminution de poids par rapport au ruban le matière lisse.
Malgré
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.4ela.9P peut obtenir unLapp.(j)(4e crêpage considérable, par exem.e4e.l'ordre.. grandeur de il:2, de sorte, qu'après avoir .repassent lissé e'rAAn,de Manière, crêpé, ce ruban présente a.ns le même :1tft,pp.'1rt,.d IPlus grandes, dimensions par unité de lon- ,,âu,,çpr du ,n'\:AJ1:J.gine.l. :Pes .secJions également plates du ruban ,4.e ma:tiè.e :P;é &I.3;tg.;in;J. &t # A uban de matière crêpé de nou- veau j&igsé #Pr ï3?*|PA.ssase .présentent alors un-poids différent et, en fait, [le ruban lissé au ;repassage est .plus 'légr .proportionel-
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lemenf ,i !;papPQPt de cépage, Le -crêpage et ïl!' étsireg.e jmwat-3&ta?e -efî-eotués ration. nelleroe.!lt ,:.IIla.is non pas nécessairement .en même \;temps.
En f-consé- '9U.J19-FJJ, ,;!l .faut que le ruban à '.traiter ,lie matière plate soit préalablement rendu .flexible, ce qui se fait, suivant la nature de la matière, par arrosage avec du liquide, par traitement à la vapeur, par chauffage, par un bain de liquide ou d'une autre manière appropriée. Mais ce traitement est effectué en continu sur le ruban de matière déplacé à vitesse constante.
Le crêpage et l'étirage sont effectués, de préférence par des dispositifs d'impression appropriés, sur la matière plate rendue flexible qui passe en continu ; ilse produit une stria- tion dans laquelle deux étroites zones de matière sont fixées à chaque fois le long de chaque cannelure et la zone médiane interposée est conformée. En raison des zones latérales maintenu- fixes, la conformation de la zone médiane ne peut se produire qu'en étirant en même temps la matière qui s'y trouve. Cette opé- ration est exécutée successivement ou simultanément sur un grand nombre de cannelures parallèles et elle fournit un ruban de ma- tière crêpé présentant une surface'plus grande que nature aux dépens de la densité de la matière à l'endroit considéré.
Les différences de densité transversalement aux cannelures du ruban de matière peuvent produire, à volonté, des parois de cannelures
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plus minceset des bords plus épais ou vice versa des parois plus -épaisses et des bords plus minces (figures 11 et 12). S'il se produit par exemple une striation du ruban de matière dans le sens de sa longueur, cette matière conserve sensiblement la même largeur qu'auparavant lorsque le crêpage et l'étirage ont été effectués. Si le ruban crêpé de-cette manière est de nouveau lis- sé au fer, on obtient une largeur augmentée suivant le rapport de crêpage.
L'étirage de la matière plate dépend surtout de la profondeur des cannelures séparées et peut présenter des dimen- sions plus ou moins grandes suivant la nature de la matière. Si un ruban de matière doit être cannelé plus profondément que ne le permet la faculté d'étirage de la matière en question, on effectue une striation en plusieurs étages successifs, la matière du ruban pouvant prendre une largeur un peu plus faible entre les deux étages de la machine. Il se forme finalement un ruban de matière crêpé qui présente la profondeur de cannelure dési-: mais dont la largeur est diminuée par rapport au ruban lisse originel, une augmentation de la surface se produisant ici aussi aux dépens de la den@@@é de la matière.
Le r@@an de matière crêpé nécessite le plus souvent un traitement subséquent pour sa consolidation, par exemple un et séchage,/il peut ensuite être subdivisé en bandes plus étroites, puis être enroulé sur des rouleaux d'alimentation ou être façon- né directement.
Pour certaines applications, par exemple pour la fab'rication de rubans de matière filtrante, il peut être dési- rable de perforer la matière plate. Cette perforation est avan- tageusement effectuée pendant que le ruban de matière n'est pas encore rendu flexible ou après qu'il a été solidifié avec ou sans traitement subséquent après l'opération de crêpage et dié- tirage. Les procédés avantageux de perforation pour la présente
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français application sont décrits dans le brevet/n 1.113.772 déposé le
4 août 1954 au nom de Paul Adolf Huiler et peuvent être ration- nellement utilisés ici.
Pour des rubans de matière filtrante de ce genre, il peut aussi être avantageux d'interrompre la stria- tion régulière de la matière crêpée, ce qui peut être obtenu par une seconde striation avec sens différents des cannelures. Cette étriation croisée doit naturellement être effectuée également à un moment où la matière est encore flexible. Enfin, on signale encore que,pour améliorer l'effet de séparation et la faculté d'absorption, l'étirage de la matière peut être fait fortement de manière qu'il se forme des crevasses et ouvertures réparties inégalement dans le ruban de matière crêpé.
Les figures 1 et 2 montrent un exemple de réalisation d'un dispositif pour la fabrication de rubans de matière filtran- te sans fin à crêpage longitudinal, qui est approprié à la fa- brication rationnelle de bouchons filtrants. Dans ce cas, le ru- ban de matière lisse 1, par exemple en papier absorbant, passe du rouleau d'alimentation 2 par un dispositif perforateur cons- titué par le cylindre à pointes 3 et un cylindre coopérant appro- prié 4, ou par d'autres organes perforateurs appropriés. Derriè- re ce dispositif perforateur, le ruban de matière reçoit des per- forations effilochant ses fibres de la manière indiquée aux figu- res 3 et 4. Le ruban perforé parvient alors dans un dispositif 5 dans lequel il est par exemple humecté ou traité à la vapeur d'eau pour obtenir la flexibilité désirée de la matière.
La ré- sistance à la traction du ruban de matière doit naturellement être suffisamment grande pour assurer son passage parfait à tra- vers l'ensemble du dispositif.
Le ruban de matière rendue flexible et perforée est ensuite conformé dans un appareil de crêpage et d'étirage 6 à plusieurs étages. On suppose ici que l'impression se fait au moyen d'un certain nombre de paires de cylindres dont la première
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est désignée par 7, 8 et la dernière par 9, 10. Pour obtenir une diminution de largeur estimée désirable, la distance des bords d'impression des paires de cylindres successives est à .chaque fois diminuée. Une augmentation du nombre de tours de la paire de cylindres 9, 10 par rapport à la paire de cylindres 7,8 agit dans le même .sens. La diminution de largeur du ruban de matière 1 ne doit pas nécessairement être aussi grande que cela est indiqué aux figures 1 et 2.
En particulier, dans le cas d'un très .fort étirage de 'la matière, on obtient la largeur de ruban indiquée en traits mixtes.
Les figures 5 et 6 montrent l'aspect du ruban de matière 1 après la première paire de cylindres 7, 8 et les fi- gures 7,8 montrent son aspect après la dernière paire de cylin- dres 9, 10. Suivant la fonformation des cylindres d'impression, la-densité de la matière peut être plus forte, soit sur les .bords des cannelures suivant la figure 11, soit sur les parois suivant la figure 12.
Après avoir quitté l'appareillage de crê- page et d'étirage 6, le ruban de matière 1 ondulé longitudinale- ment et perforé passe par une paire de cylindres 11, 12, consti- tués par des cylindres pointés ou moletés ou des cylindrés d'une autre conformation appropriée, qui déforment les plis réguliers du crêpage longitudinal en les rendant irréguliers, de sorte que le ruban de matière ondulé longitudinalement présente un grand nombre ae cannelures longitudinales s'engageant les unes dans les autres, comme indiqué aux figures 9 et 10. Ensuite, le ruban de matière 1 parvient dans un appareillage de traitement subsé- quant qui est constitué ici par une plaque de séchage 13 munie d'un dispositif de chauffage électrique 14.
Le ruban de matière 1 crêpé longitudinalement peut facilement se trouver endommagé à l'état flexible et il ne doit donc pas être pressé par des organes mécaniques contre la plaque de séchage 13. Bien au con- traire, on a prévu pour cela un courant d'air dirigé par les
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tuyères 15 contre le ruban de matière 1, ce courant d'air pou- vant être chauffé de son côté lorsqu'on le désire ou pouvant ser- vir également au refroidissement du ruban de matière 1.
Normalement, lors du séchage du ruban de matière à crêpage longitudinal, il se produit une diminution de la largeur du ruban (non représentée aux figures 1 et 2). Lorsqu'on le désire, cet effet peut encore être augmenté du fait qu'une lé- gère compression latérale du ruban de matière est produite, par exemple par des c.ourants d'air comprimés latéraux sortant de tuyères particulières. La mesure de la contraction latérale du ruban à sécher dépend naturellement aussi de la nature de la matière, ainsi que des variations de densité produites lors de l'étirage et qui sont déterminées de leur côté par la forme des cannelures d'impression.
Lorsqu'on le désire, le ruban de matière 1 consolidé, arrivant de l'appareillage de traitement subséquent,peut passer par un second dispositif perforateur constitué par les cylindres 16 et 17 ; ce cas, le premier dispositif perforateur 3, 4- peut, le cas échéant, être supprimé. Le ruban de matière 1, re- cevànt de cette manière son état final, est maintenant subdivisé, par des cylindres à lames tournants l8, 1.9, en trois bandes la, lb, le.qui sont enroulées sur des bobines d'alimentation 20, 21,
22.
Le dispositif suivant les figures 1 et 2 peut être essentiellement simplifié dans chaque cas suivant la nature du ruban de matière à travailler et l'utilisation des bandes de matière filtrante produites. Par exemple, on peut renoncer com- plètement aux dispositifs perforateurs 3, \ et 16, 17, en particu- lier lorsque des fissures et orifices arbitrairement répartis se forment par suite d'un étirage suffisamment fort de la matière
En outre, la striation avec une seule paire de cylindres d'im- pression 7, $,donne déjà un ruban de matière ondulé longitudinale ment, parfaitement utilisable, la largeur du ruban de matière
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lisse à l'origine restant 'en pratique inchangée.
Dans ce cas, l'utilisation d'une paire de cylindres finement moletés 11, 12 est recommandable pour éviter qu'il se forme des canaux longi- tudinaux continus.
La figure 13 montre quatre échantillons de matière A, B, C, D qui ont été fabriqués avec un dispositif ne présen- tant qu'une seule paire de cylindres du type décrit ci-dessus.
Dans les quatre échantillons, le crêpage est effectué de la même manière, mais dans les échantillons A et B on a effectué une per- foration.avant ou apurés le crêpage et l'étirage sans traitement avec un cylindre moleté. Les échantillons C et D montrent un ru- ban de matière crêpé et étiré, ayant subi le traitement subsé- quent par un cylindre moleté grossier'et mince respectivement.
Dans tous les cas, la striation longitudinale est clairement vi- la sible;/'matière, un mince papier buvard, a été étirée si forte- ment qu'il se produit de grandes fissures, ce qui facilite beau- coup le ramassage s'effectuant transversalement au sens longitu- dinal des cannelures des rubans de matière et fournit des boudins filtrants très efficaces. La structure longitudinale, comportant alternativement des densités de matière plus grandes et plus faibles transversalement au sens longitudinal des nannelures, est clairement reconnaissable.
Dans certaines applications de la matière plate crê- pée décrite ci-dessus, on attache de l'importance à une division des rubans sans fin en bandes longitudinales présentant une structure de matière différente.
Pour cela, il est uniquement nécessairequ'au moins une paires de cylindres qui déterminent la structure du ruban de matière plate au cours de sa fabrication comporte, dans le sens axial, des zones annulaires séparées les unes des autres dont les surfaces enveloppantes présentent des inégalités de diverses natures. Par exemple, le dispositif représenté aux fi- gures 1 et 2 doit comporter à cet effet des cylindres moletés
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11, 12, qui produisent une division du ruban de matière en si@ bandes longitudinales parai]oies dont, celles adjacentes présen- tent à chaque fois une structure; de matière différente.
Un ru- ban de matière1, préalablement perfore par les cylindres 3,4, est ainsi crêpé sur toute la la@@cur à travers le dispositif 0 et les cannelures de crêpage uniformes sont ensuite brisées par moletage à l'aide des cylindres 11, 12 et de leurs zones annu- laires de conformations différentes en bandes longitudinales parallèles.
Après .la subdivision du ruban de matière 1 en les trois bandes séparées la, lb, lc par les cylindres à lames 18, 19, chacune de ces bandes séparées présente, par exemple, deux bandes longitudinales dont l'une comporte des cannelures de crê- page continues, tandis que l'autre présente une structure moletée
Une subdivision de ce genre des paires de cylindres en zones annulaires axiales séparées présentant une structure de surface enveloppante différente peut naturellement être prévue également sur toutes les autres paires de cylindres du disposi- tif suivant les figures 1 et 2, selon la nature des propriétés structurelles désirées du rub@ de matière.
Les paires de cylindres crêpeurs du disposi@if de crêpage 6 peuvent, par exeriple, être constituées de manière que des bandes longitudinales voisines du ruban de matière soient étirées avec une force différente lors du crêpage et cela trans- versalement au sens du passage du ruban de matière par des canne- lures différentes prévues sur les cylindres ou aussi dans le sens de la longueur du ruban par des diamètres différents de diverses partie-; des cylindres.
Un ruban de matière plus lâche peut aussi être concrété avec une force différente dans sa structure dans les bandes longitudinales voisines, soit perpendiculairement à la surface du ruban de @tière par compression, soit transversa- lement au ruban de matière, l'une des bandes longitudinales de cette matière étant étirée et l'autre étant concrétée sensible-
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ment dans la même mesure, de sorte que la largeur totale du ru- ban peut être conservée complètement inchangée lorsqu'on le désire.
En outre, certaines des bandes longitudinales peuvent être perforées ou imprimées et les bandes longitudinales voisi- nes dans chaque cas ne reçoivent pas de perforations ou impres- sions ou en reçoivent d'un autre genre. Enfin, certaines des bandes longitudinales peuvent aussi être rendues rugueuses au moins d'un côté sur leur surface.
La structure différente de bandes longitudinales voisines peut.aussi, comme cela a été indiqué ci-dessus, être produite par un ruban de matière déjà crêpé d'une sur un ruban de matière déjà crêpé d'une manière unitaire, par exem ple en ne perforant que certaines bandes longitudinales et/ou par concrétion des bandes longitudinales non perforées. Une per- foration et un crêpage.unitaire subséquent de l'ensemble du ruban, avec perforation subséquente de certaines bandes longitudinales seulement, produisent une structure différente de bandes longi- tudinales voisines.
Dans des structures comportant des inégalités se reproduisant périodiquement dans le sens longitudinal du ruban, donc, des picots, des perforations, etc.., il est important, avec un ruban de matière destiné à la fabrication de filtres à d, faible fumée, que la distance d'inégalités successives de ce genre soit/ par rapport à une longueur de ruban de 10 mm. On assure ainsi' que,dans la fabrication d'un boudin de filtre sans fin subdivi- sé ensuite en bouchons filtrants séparés avec le ruban de matière, les divers bouchons filtrants ne présentent pas de différence sensible dans leur structure.
Le but de tous les traitements différents effectués par bandes mentionnés ci-dessus¯est de créer un ruban de matière sans fin qui présente, transversalement au sens du mouvement, des bandes longitudinales voisines ayant une plus ou moins grande
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solidité mécanique.
En outre, il est désirable que parmi les . bandes longitudinales celles ayant une plus grande résistance mécanique aient aussi une plus faible faculté de gonflage et d'absorption. Ces deux propriétés rendent des rubans de matière de ce genre particulièrement appropriés à la fabrication de bou- chons filtrats, car les bandes longitudinales plus solides méca- niquement assurent la stabilité du corps filtrant également lors- que les bandes longitudinales moins solides se gonflent en cours d'usage par suite de l'absorption des constituants indésirables à séparer de la fumée. Les zones annulaires des cylindres produi- sent les différences de structure dans les diverses bandes lon- gitudinales comportent des inégalités différentes sur la sur- face de l'enveloppe.
Par exemple, des zones annulaires séparées peuvent être constituées sous forme de cylindres à pointes, ou bien chaque paire de cylindres coopérants peut comporter une ma- trice d'impression et une surface à partie saillante coopérante. respectivement. On peut aussi prévoir des cannelures s'étendant le long de la périphérie ,des parties de surfaces enveloppantes à denture oblique ainsi que d'autres comportant des organes for- mant la rugosité et analogues à des brosses. On prévoit- avanta- geusement dans les diverses paires de cylindres à chaque fois un cylindre présentant une enveloppe en matière souple analogue au caoutchouc.
Les cylindres à lames 18, 19,prévus dans les figures
1 et 2,sont avantageusement agencés de manière que, lors de la division du ruban de matière 1 en les diverses bandes la, lb, lc, chacune d'elles présente au moins deux bandes longitudinales de structures différentes. Les figures 14 à 25 montrent divers exemples de rubans de matière filtrante qui peuvent être fabri- qués suivant le procédé décrit ci-dessus avec des différences de structure dans les,bandes longitudinales parallèles . La figure
14 représente un ruban de matière comportant seulement une bande
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crêpée longitudinalement 23 au milieu.
La bande longitudinale 24 .est si fortement étirée en la dilatant transversalement au sens du déplacement indiqué par la flèche 26 qu'il se forme un grand nombre de fissures réparties non uniformément, mais la cohésion du ruban de matière est quand même maintenue. La bande longitu- dinale 25 présente, par/contre, un grand nombre de perforations à bords effilochés, les perforations s'étendant partie de haut en bas et partie en sens inverse. Les distances des perforations dans le sens de la flèche 26 sont petites compte tenu d'une lon- gueur du ruban de 10 mm. En plus de cette perforation grossière, il a été effectué avant le crêpage longitudinal une fine perfo- ration des bandes longitudinales 23 et 25.
Les figures 15 et 16 reproduisent l'aspect de tubans filtrants dans lesquels l'ensemble du ruban de matière a été tout d'abord crêpé longitudihâlement et ensuite quelques bandes longitudinales ont subi un traitement à 11-aide d'un cylindre de moletage (figure 15) ou ont été concrétées transversalement et perforées ou imprimées (figure 16). La figure 17 montre un ruban de matière qui n'est ondulé longitudinalement que par bandes et qui présente des bandes longitudinales non ondulées, mais im- primées différemment.
Un ruban de matière crêpé longitudinalement ayant des dimensions différentes de cannelures dans les bandes longitudi- nales voisines est représenté à la figure 18, dans laquelle on peut remarquer un étirage transversal @lus fort de la' matière aux endroits des plus gros diminue. la so- lidité mécanique, mais augmenter le pouvoir absorbant de la ma- tière. Les figures 19 et 20 illustrent des structures concrétées tière. Les figures illustrent des structures concrétées avec une force différente.
Dans le ruban de matière suivant la figure 19, la concrétion est effectuée transversalement au sens du mouvement, certaines des bandes longitudinales étant étirées @@s bandes voisines dans chaque cas étant concrétées, mais
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recevant en même temps quelques cannelures longitudinales. La .figure 20 montre une concrétion perpendiculairement au plan du ruban, les bandes longitudinales concrétées et les bandes longi- tudinales voisines non concrétées étant perforées simultanément.
Il est évident que l'on peut effectuer aussi simultanément une concrétion et une impression du ruban de matière'plus lâche, comme indiqué à la figure 21.
Le procédé de l'invention permet d'utiliser des ma- tières de natures différentes pour la fabrication de rubans de ce genre présentant des bandes longitudinales. Le ruban peut, par exemple, être en matière fibreuse, éventuellement en papier ab- sorbant, en voile renforcé ou en étoffe. On peut, en outre, uti- liser des matières synthétiques en feuilles, par exemple de la mousse de résine synthétique concrétée, comme matière de ruban.
Pour certaines applications, on peut aussi se servir d'un ruban présentant une surface métallique d'un seul côté ou sur les deux côtés, qui est continue ou qui ne couvre que des parties, par exemple une surface constituée par du papier métallisé ou une feuille de métal.
Le procédé décrit n'est pas limité à la fabrication de rubans de matière à couche unique, mais il permet aussi la fabrication de rubans de matière sans fin à couches multiples, tels qu'ils sont désirables dans certains cas pour des boudins filtrants. Les figures 22 à 25 montrent des exemples de rubans de matière à deux couches ou à trois couches.
Le ruban de matièreà deux couches suivant la figure 22 est constitué par une bande porteuse 27 du genre de la figure 18 en l'une des matières citées ci-dessus et une couche 28, par exemple en fibres lâches, présentant des sens de fibres corres- pondant au sens de la longueur de la bande, ou en un voile, par exemple des fibres d'origine naturelle, telles que des fibres de cellulose ou de ouate de coton, ainsi que des fibres d'origine synthétique, le cas échéant des fibres de rayonne. La couche est
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concrétée davantage aux endroits auxquels elle s'applique sur . les crêtes des cannelures longitudinales qu'aux autres endroits.
Pour fabriquer des rubans de matière de ce genre, il suffit d'a- mener depuis le haut la.couche de revêtement de la bande porteu- se par un cylindre de changement de direction approprié en un endroit convenable du dispositif suivant les figures 1 et 2, par exemple devant ou derrière la paire de cylindres 16, 17. Lors- qu'elle passe ensemble avec la bande porteuse à travers la paire de cylindres 16, 17, la couche de revêtement peut alors être perforée ensemble avec cette bande porteuse.
Il est évident que deux rubans de matière présentant une structure en bandes analogues peuvent aussi être superposés, comme le montre la figure 23, en effectuant avantageusement un décalage d'une largeur de bande. Des rubans en deux couches de ce genre peuvent être fabriqués à l'aide de deux dispositifs suivant les figures 1 et 2, les deux rubans de matière étant par exemple superposés avant la paire de cylindres 16, 17 et passant en commun à travers ces cylindres, de sorte que la perforation assure en même temps le brochage des deux rubans de matière.
Il est également possible d'appliquer un revêtement en l'une des matières mentionnées ci-dessus déjà immédiatement avant le dispositif de crêpage longitudinal 6 sur la bande por- teuse assouplie mais non encore crêpée et de le soumettre, avec cette dernière, au crêpage et aux traitements subséquents.. Il se forme alors un ruban de matière analogue à celui indiqué à la figure 24, qui est constitué par une bande porteuse 29 et un re- vêtement 30, ce dernier s'adaptant aux cannelures du crêpage, et des perforations continues 31 étant pratiquées.
Dans un ruban de matière à trois couches suivant la figure 25, il peut par exemple y avoir à chaque fois une bande de support 32 et une bande de couverture 33 en matière analogue à du papier concrétée plus ou moins fortement par bande, ainsi
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qu'une couche intermédiaire de flocons en matières fibreuses ou en mousse synthétique. Gomme flocons en mousse synthétique, on peut utiliser ceux obtenus à partir de mousse de résine synthé- tique de carbamide, en mousse de latex et en mousse de néoprène, une masse moussante cohërante étant à chaque fois sub@ivisée mécaniquement en flocons de ce genre.
Les rubans de matière décrits ci-dessus ne doivent pas nécessairement être enroulés sur les rouleaux 20, 21, 22 in- diqués aux figures 1 et 2, mais il peuvent aussi être conformés directement en un boudin filtrant pratiquement sans fin. Les figures 26 à 29 représentant-un dispositif approprié à cet effet d'un type de construction prévu pour la fabrication d'un boudin filtrant sans fin à partir d'un ruban de matière à deux couches.
L'une des bandes de matière 35, formant le support, se déroule de la bobine 36 en passant par tous les organes de conformation prévus, tandis que la seconde bande de matière 37.formant un re- vêtement de matière fibreuse.n'est appliquée par le cylindre mobile 38 qu'après une modification de structure déjà produite de la bande porteuse 36 sur celle-ci.
La bande porteuse 35 est constitua par exemple ici par une bande de papier absorbant de largeur @@ déterminée, qui parvient du rouleau magasin 36 sur le rouleau; de changement de direction 39,à la paire de cylindres 40, 41 qui représentent ici le premier moyen de conformation. Ces deux cylindres 40 et 41 comportent une série d'arêtes d'impression s'engageant les unes dans les autres et s'étendant annulairement le long 'de la péri- phérie. qui sont constituées de manière que la bandée papier 35 soit pourvue d'un nombre approprié de cannelures longitudinales, mais en conservant au moins approximativement la largeur de la bande.
Ceci n'est évidemment possible que par un étirage simultané de la bande de papier 35 dans le sens transversal, donc
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dans le sens des axes des cylindres. On peut naturellement choi- sir la distance axiale et les dimensions radiales des cannelures d'impression, ainsi que leurs contours, à volonté, afin d'obte- nir un crêpage longitudinal plus ou moins fin ou.gross ier, puis superficiel ou profond, de la bande de papier.
Les cylindres 40 et 41 comportent,le long de leur étendue axiale.active,des cannelures d'impression du type décrit tout a fait uniformes. Il y a aussi évidemment la possibilité de ne munir que des parties séparées de la surface enveloppante des cylindres de cannelures d'impression de ce genre de manière qu'il se forme un ruban de papier présentant côte à côte des bandes crêpées longitudinalement et des bandes non crêpées.
La bande porteuse de papier 35,crêpée longitudinale- ment sur toute sa largeur de l'exemple de réalisation suivant les figures 26 et 27 parvient ensuite à une paire de cylindres 42 et.
43, constituée par un cylindre à pointes 42 et un cylindre coopé- rant 43 présentant des évidements correspondants, qui servent à la perforation de la bande de papier 35. Ici, quelques zones an- nulaires seulement de la surface enveloppante du cylindre 42 sont munies de pointes perforatrices, de sorte que seulement qua- tre bandes longitudinales parallèles du'ruban de matière 35 crê- pée longitudinalement sont perforées et qu'il y a une bande lon- gitudinale non perforée des deux côtés de chaque bande perforée.
Si on le désire, les deux cylindres 42,43 peuvent naturellement servir aussi en même temps de cylindres à pointes et de cylindres coopérants, de façon qu'une partie des perforations soit faite de haut en bas et une autre partie de bas en haut. Les cylindres perforateurs 42 et 43 sont de préférence constitués de manière que les bords des diverses perforations soient effilochés, ce qui augmente l'action filtrante d'un ruban de papier de ce genre.
Le ruban de papier 35 perforé, qui est crêpé longitu- dinalement de façon uniforme et par bandes ,est garni,sous le
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cylindre 38d'une couche de fibres 37, par exemple d'un voile de fibres naturelles, telles que coton ou cellulose, et le ruban de matière, maintenant à deux couches, parvient sous la paire de cylindres perforateurs 44, 45 représentant un autre élément con- formateur.
Le cylindre à pointes 44 ne présente ici également des ppintes perforatrices que dans des zones annulaires séparées les unes des autres de sa surface enveloppante et il est cons- titué de manière que le papier revêtu d'une couche fibreuse soit perforé dans les bandes longitudinales n'ayant pas reçu de pérfo- rations dans la paire de cylindres 4, 43.La perforation effec- tuée par le cylindre à pointes 44 traverse la couche fibreuse et la couche de papier, les pointes perforatrices étant consti- tuées de manière qu'au moins des fibres individuelles de la cou- che de matière fibreuse soient repoussées à travers les perfora- tions du papier se trouvant en dessous et fassent saillie de ces perforations sur le dessous de la couche de papier.
On obtient de cette manière, d'une part, un brochage ou accrochage de la couche de matière fibreuse sur la couche de papier et l'on amé- liore, d'autre part, également l'action adsorbante et absorbante du ruban de matière à deux couches.
Il est important qu'au ,oins les bandes longitudina- les perforées dans' la paire de cylindres 44, 45 du ruban de ma- tière. ne subissent plus d'autre traitement influençant leur ; facture et leur surface avant l'introduction de ce ruban de matière dans les organes de pliage et de ramassage, afin que les bords effilochés des perforations et les touffes de fibres ne soient pas p@ @@és éventuellement contre la surface du ruban.
En conséquence, lorsqu'on désire, comme dans le cas présent-, une nouvelle déformation et un nouveau guifiare @u ruban de matière une paire de cylindres 4b, 47, a @@@ que ce ruban entre d@@s l'ouve@ture d'introduction 48 de l'organe de pliage t de
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ramassage 49, cette déformation doit s'appliquer aux bandes lon- gitudinales qui n'ont pas été traitées par la dernière paire de cylindres perforateurs 44, 45. En conséquence, le cylindre mole- teur 46 ne présente dès-inégalités saillantes que dans les zones annulaires de sa surface enveloppante, qui produisent une défor- mation des bandes longitudinales non perforées dans la paire de cylindres 44, 45.
Une concrétion de la structure de la matière du ruban est effectuée le long des bandes non perforées par les inégalités du cylindre moleteur 46 et des garnitures élastiques correspondantes du cylindre coopérant 47, tandis que les bandes. longitudinales préalablement perforées passent par la paire de cylindres 46,47 sans être touchées.
Il est ainsi amènera l'ou- verture 48 d'entrée,dans le dispositif de pliage et de ramassage 49 un ruban de matière qui est constitué par des bandes longitu- dinales parallèles'de structures différentes et dans lequel une bande longitudinale de plus faible solidité mécanique mais ayant ' un pouvoirabsorbant et une efficacité filtrant.. accrus, avoisine à chaque fois une bande longitudinale de plus grande solidité mé- canique et de plus faible pouvoir gonflant.
Lorsqu'on le désire, une division du ruban de matière en deux ou plusieurs rubans partiels parallèles peut se faire avant l'entrée du ruban de matière dans le dispositif de pliage et de ramassage 49, des cylindres à lames constitués de façon appropriée pouvant servir à cet effet. Par exemple, à la figure
27, le cylindre moleté 46 comporte au milieu un anneau coupant enferme de lame, par lequel le ruban d. matière à deux couches est coupé au milieu en deux rubans partiels.
Le ruban de matière entrant dans le dispositif de pliage et de ramassage 49 doit être aussi résistant que possible dans sa structure. Lorsque le ruban de papier 35 doit être assou- pli, par exemple avant les cylindres de crêpage longitudinal 40 et d'étirage transversal 41, pour obtenir une déformabilité suf-
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fisante permettant la déformation subséquente, une concrétion doit être produite à l'endroit approprié du dispositif par trai- tement subséquent correspondant pour assurer que le boudin fil- trant, qui quitte le dispositif de pliage et de rarnmasage 49, ne varie pas quant à ses propriétés également au cours de longues périodes.
Par exemple, on a constaté qu'il était rationnel,avec de nombreuses sortes de papier très dur, d'assouplir le ruban de papier par humidification à l'eau ou à la vapeur d'eau avant son entrée dans les cylindres 40, 41. Dans ce cas, il se produit alors, après la paire de cylindres 42,43, un traitement subsé- quent approprié du ruban de matière modifié 'dans sa structure, une plaque lisse chauffée électriquement étant, par exemple, utilisable à cet effet et le ruban de matière glissant sur cette plaque, contre laquelle il est appliqué doucement par de l'air comprimé en étant débarrassé de l'humidité indésirable. Après ce traitement subséquent ou un autre traitement approprié, le ruban n' de matière doit en tout cas se trouver sous un état tel qu 'il/y ait pas à redouter de modifications de la structure 'au cours de laps de.temps prolongés.
L'organe de pliage et de ramassage 49 est constitué ici par un entonnoir plat 50 allant en diminuant continuellement de largeur artir de son ouverture d'entrée 48 et débouchant dans un canal 51 en forme de buse, aont la section correspond au format désiré du boudin filtrant sans fin à fabriquer. L'ouver- ture d'entrée présente des dimensions adaptées à la largeur et à l'épaisseur du ruban de matière pour assurer une entrée régu- ' lière de ce dernier. Le ramassage latéral par l'espace creux de l'entonnoir se rétrécissant latéralement et s'élargissant en hauteur peut être facilité par l'incorporation d'organes auxili- aires de pliage, dont deux exemples de réalisation sont repré- sentés aux figures 28 et 29.
La figure 28 montre une partie de l'entonnoir plat 50 placé étroitement derrière l'ouverture d'entrée, le sens de la,
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flèche 52 donnant le sens de passage du ruban de matière dans l'entonnoir plat 50. Le dessous de cet entonnoir 50 porte ici une plaque nervurée 53, présentant une série de nervures qui s'étendent parallèlement dans le sens de la flèche 52 et dont la hauteur va en croissant dans le sens de la flèche 52 au-des- sus de la surface inférieure de l'entonnoir, l'écartement rela- tif de ces nervures diminuant avec le rétrécissement croissant de l'entonnoir plat 50.
Des cannelures de guidage sont formées, dans ce cas, entre les nervures 54, ce qui produit un pliage uniforme du ruban -de matière passant sur la plaque nervurée 53
Dans l'organe auxiliaire de pliage représenté à la figure 29, le dessus 55 de l'entonnoir plat 50 est, par exemple, constitué sous la forme d'une plaque nervurée à nervures longi- tudinales 56 et le de$sous.57 est conformé de manière qu'Ll soit ménagé un canal ondulé 58 formant entonnoir. L'amplitude ae ces ondulations et, par suite, la hauteur des nervures 56. augmentent dans le sens du passage, tandis qu'en même temps la distance sé- parant des nervures voisines 56 diminue, ce qui conduit à la formation d'ondulation et à un pliage croissant constamment du -ruban de matière en cours de passage.
Pour surmonter le frottement, auquel est soumis le ruban de matière lors du pliage 3t du ramassagdans l'entonnoir 5 ., un dispositif d'avancement du boudin de matière est prévu dans le canal 51 s'y raccordant. Ce dispositif est constitué, par exemple ici, par deux bandes transporteuses sans fin 59 et 60, qui sont mises chacune en mouvement par une roue de commande 6l ou 62, qui passent sur des galets de changement de direction 63, 64 et 65,66 et qui forment chacune, en des endroits opposés, une partie de la paroi du canal de sortie 51.'La vitesse des bandes transporteuses est accordée dans ce cas à la vitesse de passagedu ruban de matière, déterminée par les cylindres de con- formation, dans l'entonnoir plat 50.
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Après la sortie hors du canal 51)en forme d@ buse du dispositif de pliage et de ramassage 49, le boudin filtrant sans fin présente les dimensions désirées. La matière est com- primée par l'opération de ramassage, de sorte que le boudin fil- trant a tendance à s'élargir dans le sens radial. Pour empêcher ceci, le boudin filtrant est amené à passer, après l'organe de pliage et de ramassage 49, à travers un appareillage 67, dans lequel il est muni de manière connue d'une enveloppe, ce qui assure le maintien des dimensions désirées du boudin.
Les figures 30, 31 et 32 sont des coupes transversales schématiques, du boudin filtrant ainsi formé. A la figure 30, un ruban de papier crêpé 69,plié de façon multiple.est placé dans l'enveloppe 68, le ramassage ayant été effectué sans organes auxiliaires de pliage. La figure 31 montre un ruban de matière également ramassé sans organes auxiliaires de pliage et consti- tué par une bande porteuse 70 et une couche en fibres 71, donc sensiblement un ruban de matière, tel que celui formé dans le dispositif suivant lés figures 26 et 27. Enfin, la figure 32 re- présente un boudin filtrant formé par pliage uniforme de quatre rubans partiels 72, 73, 74, 75 qui sont dans chaque cas à deux couches.
Les organes de conformation'mentionnés da.ns l'exemple de réalisation suivant les figures 26 et 27 ne représentent natu- rellement que quelques types parmi les nombreux types possibles d'organes de conformation de ce genre. Par exemple, comme dans le dispositif suivant les figures 1 et 2, on peut disposer en série les unes derrière les autres plusieurs paires de cylindres à bords d'impression s'étendant annulairement et s'engageant les uns dans les autres pour obtenir un crêpage longitudinal intense.
Lorsque la distance axiale séparant deux bords d'impression voi- sins est rendue dans chaque cas plus faible dans les paire de cylindres successives, la largeur du ruban de matière est égale-
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ment réduite en même temps que la @@riation pas à pas de ce ru- ban, ce qui est désirable avec certaines matières qui ne suppor- tent qu'un faible étirage dans le sens transversal. Panai les paires de cylindres successives des différents organes de confor- mation, au moins un cylindre est toujoursentraîne; si pour un même diamètre des cylindres, la commande des cylingres suivants s'effectue à un nombre de tours plus grand que la commande des cylindres précédents,le ruban de matière est étiré supplémentai- rement dans le sens longitudinal.
Le même effet peut être obte- nu, dans le cas de paires de cylindres tournant au même nombre de tours de rotation, en donnant aux paires de cylindres suivants un plus granddiamètre.
En plus des cylindres à pointes et des cylindres mole teurs, qui sont représentés aux figures b et 27, on peut égale- ment utiliser des cylindres de conformation suivant la figure 33, qui sont constitués dans chaque cas par un cylindre 76,agis- sant comme pièce mâle d'impressionné! un cylindre 77.agissant comme pièce femelle d'impression, des inégalités de forme quel- conque pouvant être prévues. Dans ce cas, il y a lieu uniquement d'observer que la distance des inégalités se succédant dans le sens de passage des cylindres soit faible par rapport à 10 mm, afin d'obtenir, lors d'une subdivision du boudin filtrant sans fin en bouchons filtrants séparés, un nombre à peu près égal de telles impressions par bouchon filtrant.
Des zones des surfaces enveloppantes de tels cylindres de conformation peuvent égale- ment comporter, comme le montre la figure 34-, des dentures obli- ques 78. De même, les cannelures des cylindres de.-crêpage longi- tudinal 40, 41 peuvent affecter des formes-différentes, comme le mettre la figure 55.
Enfin, il est, également possible de rendre rugueuses les zones de surfaces lisses d'un ruban de matière, d'un côcé ou 'Jeu deux côtés, au moyen de cylindres à brosses appropriés Comme cela re@sort de la descriptif: du dispositif suivant les
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figures 26 et 27, ainsi que des variantes possibles de ce dispo- ' sitif , on peut fabriquer pratiquement des boudins filtrants sans fin. Etant donné que les rubans de matière à façonner sont le plus souvent amenés par un rouleau d'alimentation 36 (figures
26 et 27), le dispositif doit.être arrêté lorsque le rouleau d'a- limentation en question est vidé et il faut engager un rouleau d'alimentation plein.
Toutefois, étant donné qu'une telle inter- ruption est le plus souvent indésirable, on peut prévoir des organes permettant de passer simplement de l'extrémité de l'un des rouleaux au début du rouleau suivant.
A cette fin, il y a /chaque f¯ois dans le dispositif en question deux rouleaux d'alimentation pour chacun des diffé* rents rubans de matière, donc dans l'exemple de réalisation sui- vant les figures 26 et 27 deux rouleaux d'alimentation 36a, 36b pour le rubande papier 35.Lor:- ,le le rouleau 36a s'est .vidé de son ruban de papier 35a, l'extrémité de celui-ci est reliée avec le début, du ruban de papier 35b du rouleau 36b et ce dernier est dévidé, tandis que le rouleau vide 36a est remplacé par un rou- leau plein, l'opération pouvant recommencer dans l'ordre inverse après vidage du rouleau 36b.
Dans ce cas, il faut toutefois assu- rer que le joint des rubans 35a, 35b donne, après le passage à travers les organes de conformation et le dispositif de pliage et de ramassage 49, la même épaisseur de matière dans le boudin de filtre que dans la partie de boudin précédente et la partie suivante afin d'éviter des rebuts. A cet effet, la mise en place des rubans de matière 25a/35b s'effectue toujours de manière qu'à chaque endroit du recouvrement la quantité de matière to- tale du boudin soit constante et soit égale à la quantité de matière des parties de boudin non superposées.
Les figures 36 et 37 montrent deux autres exemples de réalisation dans lesq@ @s les rubans sont coupés en pointes et ne se recouvrent mutuelle- ment que dans la mesure où les parties manquantes du ruban 35a ont exactement la même surface que les parties existant supplé-
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mentairement à l'endroit en question du ruban 35b. Des outils de 'coupe appropriés, disposés symétriquement, mais de formes analo- gues, sont avantageusement fixés sur le dispositif, puis le dé- but du rouleau de réserve et l'extrémité se déroulant du rou- leau vide sont coupés à l'aide de ces outils, le début et la fin étant placés l'un sur l'autre, comme le montrent les figures: 36 et 37, et amenés en commun aux premiers organes de conformation..
Un brochage des deux rubans n'est pas nécessaire dans ce cas, étant donné que la conformation commune, en particulier la per- foration, assure un maintien suffisant.
Le procédé conforme à l'invention permet également de fabriquer des boudins filtrants sans fin qui sont appropriés au façonnage subséquent en filtres dits à plusieurs couches pré- sentant dans chaque cas des sections de filtres se succédant dans le sens du courant de la fumée et ayant des propriétés dif- férentes. Les filtres à deux ou plusieurs couches de ce genre sont déjà connus et sont le plus souvent utilisés lorsque la ma- tière filtrante proprement dite, le cas échéant de l'ouate ou aussi des matières pulvérulentes, telles que charbon actif, n' est pas appropriée pour former l'extrémité de l'embout filtrant.
Dans de tels cas, l'extrémité libre du bouchon filtrant est forint par un corps poreux peu absorbant et laissant bien passer la fumée, qui est limité vers l'intérieur par une section de filtre formant le corps filtrant absorbant. Etant donné que dans ce cas des sections successives du filtre sont cors tituées par des ma- tières différentes, la fabrication mécanique de bouchons filtrants de ce genre en plusieurs couches rencontre naturellement des dif- ficultés considérables et nécessite des dispositifs compliqués..
On ne rencontre pas ces difficultés dans la fabrica- tion d'un boudin filtrant destiné à des filtres en deux ou plu- sieurs couches suivant le présente procédé, bien que ce boudin
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soit constitué par.une série de sections se succédant dans le sens du courant, les sections voisines présent' ,1; à chaque fois une structure différente. En outre, le boudin filtrant peut na tu- rellement être fabriqué à partir d'un ou plusieurs rubans de matière superposés par ramassage transversalement au sens lon- gitudinal des rubans et présente, en conséquence, dans chaque plan de section, une série de couches placées les unes au-dessus et les unes à côté des ares.
Le dispositif suivant les figures 38 et 39 est appro- prié à la fabrication d'un boudin filtrant de ce genre et est analogue à celui décrit à l'aide des figures 26 et 29 à l'excep- tion des paires' de cylindres 42, 43, 44, 45 et 46, 47, servant d'organes de conformation, qui sont remplacées ici par les paires de cylindres 80, 81, 82, 83 et 84, 85.Comme dans l'exemple de réalisation suivant les figures 26 et 27, le ruban de papier 35, crêpé longitudinalement sur toute sa 1.
@geur parvient, après la paire de cylindres 40, 41, à une paire de cylindres 80, 81 qui est constituée par un cylindre à pointes 80 et un cylindre.coopérant
81 comportant des évidements appropriés et sert à la perforation duuban de papier 35. Dans ce cas, seuls quelques secteurs de la périphérie des cylindres sont munis ici de pointes de perforation le long de toute l'étendue axiale du cylindre 80, de sorte que des zones transversales parallèles séparées du ruban de matière 35; crêpé longitudinalement,sont perforées dans chaque cas et donc que des zones transversales perforées succèdent, dans le sens de passage,à des zones transversales non perforées.
Si on le désire, les deux cylindres bO, 81 peuvent naturellement ser- vir ici aussi en même temps-de cylindre à pointes et de cylin- dre coopérant, de sorte qu 'une partie des perforationsse fait de haut en bas et une autre partie de bas en haut. Les cylindres de perforation 80 et bel sont de préférence constitués également ici de manière que de la matière ne soit pas refoulée hors du
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ruban de papier, mais ne soit que comprimée et que les bords des diverses perforations soient effilochés', ce qui augmente l'ac- tion filtrante d'un ruban de papier de ce genre dans les sec- tions perforées.
Comme on l'a mentionné ci-dessus, le ruban de pa- pier 1, crêpé longitudinalement de façon uniforme et perforé section par section, est recouvert d'une bande fibreuse 3 et le ruban de matière ayant maintenant deux couches parvient sous la paire de cylindres de perforation 82, 83 constituant un autre dispositif de conformation.
Le cylindre à pointes 82 ést constitué ici exacte- ment de la même façon que le cylindre à pointes 80 et e st rigi- dement accouplé avec celui-ci, de sorte que le ruban de matière 35, recouvert d'une bande en matière fibreuse, n'est perforé'que dans les zones transversales ayant déjà reçu des perforations dans la paire de cylindres 80, 81. La figure 40 est un schéma du ruban de matière 35 en deux couches après que celui-ci a quitté la paire de cylindres 82, 83 par le côté arrière. On voit que,dans le sens de passage du ruban de matière, des zones trans- versales 35c.ondulées longitudinalement de façon uniforme,et - des zones transversales perforées 35d se succèdent.
Dans ce cas, f l'opération de perforation a produit dans une grande mesure une désintégration et un effilochement du ruban,et les cannelures longitudinales existant originellement ne sont plus guère recon- naissables. Les fibres de la bande fibreuse 37 font saillie gans les sections perforées de cette bande par quelques unes des ions.
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Afin que les bandes transversales perforées dans la 1 re ae cylindres ti1 83-dia--ruban de matière ne subissent, avant '-#r ' 4e d.-:ns les organes ue plizii,e et. de ramassage, autant ;..,ibl'; aucun autre traitement 1.1111WI1<:tll'(: la structure ox c, .., r:: bunctEa, la continuation de la cuiAu-iti on .t.
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du guidage du ruban de matière dans la paire de cylindres 84, 85 est limitée aux zones transversales 36c, non traitées par la der- nière paire de cylindres de perforation 82, 83.
En conséquence, le cylindre de moletage 84, rigidement accouplé avec la paire de cylindres 82, 83, ne présente des inégalités en sailliu que dans quelques zones annulaires et dans quelques zones transver- sales de sa surface enveloppante, ces inégalités produisant une conformation des sections du ruban non perforées dans la paire de cylindres 82, 83. Les inégalités du cylindre de moletage 84 et des douilles élastiques appropriées montées sur le cylindre coopérant 85 produisant une concrétion de la structure du ruban de matière dans les sections non perforées 35c, tandis que les zones transversales 35d, préalablement perforées, traversent la paire de cylindres 84, 85 de façon intacte.
De cette ma nière, on amène à l'orifice d'entrée 48 de l'organe de pliage et de ramas- sage 49, un ruban de matière constitué par des zones transversa- les parallèles de structures différentes se succédant dans le sens de passage, dans lesquelles une section de boudin à faible solidité mécanique, mais à pouvoir absorbant et efficacité fil- trante accrus, est voisine à chaque fois d'une section à grande solidité mécanique et à faible pouvoir gonflant.
En plus des cylindres à pointes et des cylindres mo- leteurs, tels que ceux représentés aux figures 38 et 39, on peut également utiliser ici aes cylindres de conformation suivant la figure 33, qui sont constitués dans chaque cas par un cylindre 76, agissant comme pièce mâle,et par un cylindre 77, agissant com- me pièce femelle d'impression, des bandes transversales succes- sives à inégalités de formes quelconques pouvant être prévues comme dans lescylindres 80 et 82. Il y a lieu d'observer dans ce cas qu'un nombre suffisamment grand d'inégalités se trouve dans le sens de passage à l'intérieur de chaque zone transversa- le de ce genre.
De même, des zones transversales continues ou subdivisées dans le sens axial de cylindres de conformation de
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ce genre peuvent comporter, comme le montre la figure 34, des - dentures obliques.
Lorsqu'on désire obtenir l'inversion rapide de la machine pour fabriquer des bouchons filtrais d'efficacité dif- férente, les cylindres peuvent comporter des zones, enveloppantes interchangeables pour les inégalités de chaque cas. La construc- tion du boudin filtrant sans fin, fabriqué de cette manière, est représentée à la figure 41. Une section de boudin 35c est limi- tée dans chaque cas par une section de boudin 35d à l'intérieur d? la mince enveloppe de papier 86. Par suite de l'enveloppement du boudin dans le dispositif 67 (figures 38, 39), on peut créer le profil désiré du boudin, celui-ci pouvant être,si on le désire, comprimé dans le sens radial et pouvant donc subir une tension élastique initiales.
Le boudin filtrant sans fin suivant la fi- gure 41 est alors coupé en pièces:de boudin filtrant suivant la figure 42 par des dispositifs de coupe connus appropriés, le cas échéant des lames tournantes, ces parties de boudin étant appro- priées à la continuation du façonnage dans des machines à bouchons - filtrants et ayant, entre les lignes $7 et 88, une longueur pré- déterminée.
Lorsqu'on doir fabriquer par exemple des bouchons filtrants en deux parties de 11 mm de longueur à partir de sec- tions de ruban filtrant à absorption plus ou moins forte ayant chacune 5,5 mm de longueur, les sections de boudin 35c et 35d doi vent avoir chacune une longueur de 11 mm et la distance séparant les lignes 87 et 88 doit être égale, de façon correspondante, à 6 x 11 = 66 mm. La subdivision du boudin sans fin s'effectue .ns ce cas de manière qu'une demi-section de boudin 89d, en ma- tière perforée,, soit présente à chaque fois aux deux extrémités, cette demi-section devant être adjacente au tabac lorsque la cigarette à filtre est terminée.
La partie de boudin comporte, à la figure 42, deux autres sections de boudin complètes 35d et, au total, troiections complètes 35c.
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La partie de boudin en sept sections, suivant la .figure 42, est subdivisée en trois bouchons doubles en,coupant les deux sections complètes 35d au milieu, l'un des bouchons étant représenté à la figure 43 et étant constitué par une demi- section 90d, prévue aux deux extrémités, et par une section complète 35c au milieu. Un bouchon double de ce genre a une lon- gueur de 22 mm, conformément aux dimensions indiquées ci- dessus de le partie de boudin suivant la figure 42.
Si on le désire, les sections de boudin 35c et 35d peuvent naturellement avoir des longueurs différentes, ce qui donne par exemple des bouchons doubles suivant la figure 44 com- portant les deux sections de boudin 91d,ayant une longueur égale à la moitié,aux deux extrémités,et la courte section de boudin 92c,au milieu. Mais, si on le désire, ces bouchons doubles peu- vent avoir la même longueur totale que ceux suivant la figure 43' On peut naturellement utiliser aussi des sections de boudin 35c, 35d,de longueurs égales ou différentes,ayant d'autres dimensions et, par exemple,des parties de boudin filtrant analogues à celles de la figure 43, ayant une longueur de 72, 78, 84, 90 mm, des bouchons doubles de 24,26, 28, 30 mm de long pouvant être alors fabriqués à partir de ces parties de boudin.
Les cigarettes à filtre peuvent être à présent fa- briquées avec des bouchons doubles de ce genre suivant les figu- res 43 et 44 à l'aide de machines connues usuelles dans l'indus- trie des cigarettes. A cet effet, on place tout d'abord, confor- mément à la figure 45, un bouchon double 93 entre deux cigarettes 94 remplies de tabac et on réunit ces deux cigarettes 94 placées une de chacun des deux côtés d'un bouchon double 93. Dans l'exem- ple de réalisation représenté ici, ce, résultat est obtenu, con- formément à la figure 46, en poussant les deux cigarettes 94 contre le bouchon double intercalé, puis en entourant ce bouchon double d'une enveloppe 95 formant embout et dépassant de chaque
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côté du bouchon double.
Les,deux cigarettes 24 sont reliées en . :même temps au bouchon double interpo@@ 93 par l'enveloppe for- mant embout 95 de largeur double et humactée de colle sur la sur- face intérieure. Si le bouchon double est coupé suivant la ligne
96 et si le corps de boudin 35c est divisé en deux parties égales on obtient deux cigarettes à filtre, constituées chacune par une partie 94 remplie de tabac, une section de filtre 90d adjacente au tabac, une demi-section de bouchon filtrant 35c formant l'ex- trémité d'inspiration, un bouchon filtrant et l'enveloppe formant embout 95 entourant le col de la partie 94.
Le procédé de'la présente.invention permet par suite de fabriquer un boudin filtrant sans fin qui peut être subdivisé en adverses sections et façonné en bouchons filtrants en deux parties dans des machines destinées à la fabrication de ces bou- chons.
Comme on le voit aux figures 38 à 46, ce procédé per- met de fabriquer également des bouchons filtrants à plusieurs couches. En donnant aux cylindres de conformation une constitu- tion appropriée, on peut fabriquer par exemple des boudins fil- -trants et, à partir de ceux-ci, des bouchons doubles qui sont constitués sensiblement suivant le type représenté à la figure
44, mais qui présentent toutefois, de part et d'autre de la sec- tion de boudin 92c, une courte section de boudin ayant une autre structure,ainsi que des sections de boudin 91d plus courtes de façon correspondante. En oute, il y a lieu de remarquer qu'on peut également prévoir des organes de conformation appropriés déjà devant la paire de cylindres 40 et 41 pour obtenir des zone.. transversales successives de structures différentes du ruban de matière 35.
La conformation du ruban de matière 35, crêpé longi- tudinalement,peut en outre se faire de façon analogue à celle décrite ci-dessus à l'aide des figures 14 à 21, des zones trans versales du ruban étant toutefois supplémentairement conformées dans chaque cas à la place des zones longitudinales. Au lieu des
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cylindres de conformation, on peut naturellement utiliser aussi des outils de conformation d'un autre type, par exemple, des poin. çons d'impression et de perforation animés d'un mouvement oscil- lant de montée et de descente.
Le boudin filtrant à deux ou plusieurs couches, fabri- qué suivant le procédé décrit ci-dessus, est constitué sur toute sa longueur par la même matière, malgré les sections de boudin de structures de matière différentes se succédant dans le sens longitudinal et non pas, comme dans les filtres . plusieurs cou- ches connus, par différentes matières disposées les unes derriè- re les autres. Ceci constitue un avantage important non seule- ment en ce qui concerne la fabrication mécanique simple, mais également en raison de la cohésion solide des sections de boudin voisines.
Même si les dispositifs de coupe destinés aux subdivi- sions du bbudin représentées aux figures 42 à 46 devaient être déplacée par rapport au sens du boudin par suite d'erreurs de réglage, il n'y a jamais lieu de craindre que, lorsqu'on utilise une cigarette à filtre, la section du bouchon filtrant formant l'extrémité d'inspiration puisse tomber.
Les boudins filtrants fabriqués de cette manière per- mettent, en ce qui concerne les sections de boudin 35c formant l'extrémité d'inspiration, de satisfaire à toutes les conditions d'un bel aspect, d'une faible coloration, d'une absence de goût lors de l'utilisation et d'une résistance à la pression invaria- ble prédéterminée, étant donné que le crêpage longitudinal et la largeur du ruban de matière peuvent êcre convenablement choi- sis.
Mais, sans que ces propriétés de l'extrémité d'inspiration soient affectées, la section de boudin 35d à action filtrante peut être également adaptée sans compromis aux conditions de chaque cas en ce qui concerne la séparation de nicotine et de goudron, la résistance au courant, le pouvoir de gonflage, la faculté d'inspiration, par un effilochement et une désintégra-
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tion plus ou moins forts de la matière du ruban,.
Comme le montrent les figures 43 et 44, la longueur des sections plus ou moins absorbantes peut être différente à l'intérieur d'un bouchon filtrant. Ceci permet d'adapter simple- ment les bouchons filtrants de chaque cas à l'action de sépara- tion que l'on peut désirer différente suivant l'utilisation à différentes sortes de cigarettes. Dans le procédé de fabrication de la-présente invention, une telle augmentation ou diminution de l'efficacité peut être obtenue de façon simple du fait que les secteurs comportant des inégalités des cylindres de confor- mation, par exemple des cylindres 80, 82 ou 84, peuvent faire un angle plus ou moins grand le long de la périphérie de ce cy- lindre .
Suivant le procédé décrit ci-dessus, on a fabriqué par exemple un boudin filtrant pouvant être façonné avec des fil- tres à deux couches à partir d'un ruban de papier lisse ne pou- vant pas être plié dans le sens transversal et, en fait, dans un dispositif suivant les figures )0 et 39, mais sans le second ruban 37, le rouleau 38 et les paires de cylindres 82, 83 et 84,
85. Le ruban de papier a été humecté avant la paire de cylindres
40, 41, puis séché après la paire de cylindres 80, 81 le long d' une plaque chauffante, sensiblement comme cela a été décrit à l'aide des figures 1 et 2. Les cylindres 40 et 41 pouvaient être chauffés.
Un boudin filtrant a été fabriqué à une vitesse de passage de plus de 1 mètre à la seconde et façonné directement en bouchons filtrants dans des machines connues. Des bouchons fil- trants de ce genre présentent, après l'ouverture, un ruban de papier à cannelures continues de crêpage longitudinal et des per- forations analogues à des fissures réparties de façon non unifor- me dans le sens longitudinal, ainsi qu'une zone tranversale com- portant une série de perforations rondes supplémentaires.
En dis- posant une paire de cylindres de moletage, le cas échéant dans
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la réalisation suivant la figure 33, encre les cylindres 40, 41 . de crêpage longitudinal et les cylindres à pointes 80, 81, on a pu fabriquer un ruban de filtre dans lequel les cannelures con- tinues de crêpage étaient obtenues par pressage dans le sens de la largeur d'endroit en endroit par une trame punctiforme.
Les deux boudins filtrants présentent des bouchons filtrants n'ayant qu'une faible coloration des extrémités d'inspiration et tout à fait'blanches à l'état non utilisé, mais ayant une action de sé- paration remarquable de la nicotine et du goudron, à savoir : Section sans perforations rondes : diminution de nicotine = 6% diminution de goudron = 11% Section à perforations rondes : diminution de nicotine = 24% diminution de goudron = 28%.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de matière plate crêpée dans un sens quelconque à partir d'un ruban de matière lisse, caractérisé en ce que le ruban de matière lisse est rendu flexi- ble, puis est crêpé et étiré par une striation subséquente, le ruban de matière crêpé ayant au maximum, par unité de 'longueur, le même poids que l'unité de longueur du ruban de matière lisse.
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The present invention relates to a method and a device for the manufacture of crimped flat material, therefore comprising grooves, in particular of creped paper ribbons for the manufacture of smoke filters.
Crepe papers are already known and, among other applications, they are used to an important extent for
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the m anufacture of filter bodies for smokers' products, in particular cigarettes. Since in such filter bodies it is necessary to form flat paper tapes into cylindrical plugs, the paper tapes used should have only a slight stiffness in at least one direction. A non-creped paper tape would, when compressed into a cylindrical coil, exhibit irregular creasing and irregular rebounds, which would lead to an irregular section of the coil having hollow spaces and channels not communicating. not, thus giving a completely inappropriate structure for filtering.
Crepe paper, on the other hand, does not have these drawbacks and therefore paper filter plugs are made almost exclusively from this material.
Creping paper ribbons also facilitates the mechanical manufacture of such filter plugs and to some extent improves the desired porosity thereof.
The manufacture of crepe paper has heretofore been carried out almost exclusively by a generally known process in which a wet endless paper ribbon passes over a heated cylinder, dries there and is peeled off by a blunt-edged scraper, the paper ribbon. smooth beforehand being pushed back in the direction of the passage and thus receiving transverse folds. There is therefore, in doing so, a concretion of the thick paper ma- and the tape / crepe always has, per unit length, a greater weight than the previous smooth paper tape, the weight increase being in fact proportional to the so-called creping ratio.
For example, if the originally smooth paper ribbon is shaped to form a crepe paper having a crepe ratio of 3: 1, the unit length of the final product can be extended to three times its length and be ironed or smoothed in.
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a smooth ribbon, so that in the crimped state it has a weight three times that it has in the smooth ribbon state.
In a crepe paper tape made by this process, the creping folds and grooves are transverse to the direction of movement. While it is quite true that the creping of the paper tape is essential, the direction of this transverse creping of the tape complicates the machines used for the manufacture of the filters, as well as the related work. Since the filter rod is formed by the joint collection of one or more strips of paper of predetermined width, which is only possible perpendicular to the folds of the creping, it is necessary to cut each time on the wide strips of paper. crepe paper strips of said width, so that these strips cannot be longer than the width of the crepe paper tape.
These strips are then brought in the length direction, picking up therefore parallel to the crimping folds, to the device / machine for forming the filter plugs.
To enable continuous manufacture, such longitudinally creped paper webs of limited length are placed side by side in series and continuously fed into the pick-up device. Apart from the cutter and conveyor device working intermittently, which therefore becomes necessary, then increases the possible disturbances and disturbances, the short length of the bands also gives rise to a whole series of extremely difficult difficulties. annoying.
In order to be able to operate in a safe manner the introduction of the successive bands into the pick-up device, it is not possible to use bands having a width greater than 4 to 5 cm, which requires, given the need for matter involved by the dimensions and the density of the filter rod, to superimpose four to six creped bands and to work them in common in the pick-up device, further complicating the feed device. Since we do not know
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Not heretofore another possibility of continuous production, voluminous mechanical devices have been proposed for this and have been used in practical operation.
It has also been proposed to glue the various creped tapes together by hand to enable continuous operation in this manner.
Apart from this difficulty of arrangement, we have also observed the disadvantage that the first and the last filters of each creped band of limited length had to be considered as waste, because these two filters can contain; the joint of successive bands. This should be avoided, because in the case of strips not stuck together, part of the filter cap can easily fall out of the cigarette, and in the case of strips stuck together, the filtering action is. affected by the glued edge.
There is therefore a need for a simple process for the manufacture of flat material creped in any direction from a smooth web of material and of a device for making an endless web of material. creped lengthwise,
The present invention relates to a method of this kind and is characterized in that the strip of smooth material is made flexible and then is creped and stretched by striation, the creped tape of material having, per unit length, at most. a weight equal to that of the same unit length of the ribbon of smooth material.
The invention also extends to a device for carrying out this method. The device is characterized by control and guide members for the passage of an almost endless sliver of material, having at least one layer, by processing devices to achieve a desired flexibility of the sliver of material. , / by mechanical members arranged one behind the other in the direction of passage and modifying the
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structure of matter. These members also include means for producing longitudinal crepe-like grooves at least in parts of the strip of material. Further processing devices are further provided for the creped tape.
The filter material according to the invention produced on this device according to the method is characterized by an endless ribbon having a longitudinal structure parallel to the direction of passage, which consists alternately of denser parts and less dense parts of the material.
Embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawings.
Figure 1 is an elevation and Figure 2 is a plan of one embodiment of the device of the invention shown schematically.
FIGS. 3 to 10 are, in pairs, a cross section and respectively a plan illustrating in various places the appearance of the strip of material passing through the device, on a larger than life scale. ,.,
Figures 11 and 12 are each a cross section of stretched corrugated tape.
Figure 13 shows four samples A, B ,. C, D of material according to the invention.
Figure 14 is a perspective of a material tape according to the invention.
Figures 15, 16 and 17 are each a plan of other ribbons of material according to the invention.
Figures 18 to 21 are cross sections perpendicular to the direction of movement of ribbons of material following other embodiments of the invention.
Figures 22 to 25 are cross sections perpendicular to the direction of movement of ribbons of material at plu.
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sieurs layers according to the invention.
FIGS. 26 and 27 are respectively an elevation and a plan, partially in section, of another exemplary embodiment of the device according to the invention, shown diagrammatically.
Figures 28 and 29 are the first a perspective, the second a cross section, each illustrating an auxiliary folding member.
Figures 30, 31 and 32 are each a cross section of examples of a schematically shown filter rod which may be manufactured with the device of Figures 26 and 27.
FIGS. 33, 34 and 35 each represent, in elevation and in section, various embodiments of shaping cylinders.
Figures j6 and 37 are each a schematic view of two overlapping ribbons of material.
Figures 38 and 39 represent a device similar to that of Figures 26 and 27.
Figure 40 is a perspective of a strip of material made with the device of Figures 36 and 39.
Figures 41 to 46 are longitudinal sections of various sections of the filter rods used to explain the shaping into filtrate plugs.
The present flat material creping process differs in principle from all previous grape variety processes by the observation, verified experimentally, that the creping should not necessarily result, as hitherto assumed, in a concretion or increase. @@ mentation of density of the material per unit length, but could also be obtained by stretching the texture of the material, thus obtaining a creped material tape having at most per unit length the same weight and in most cases cases one
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reduction in weight compared to the tape the smooth material.
Despite
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.4ela.9P can obtain aLapp. (J) (4th considerable creping, e.g. e4e.the order .. magnitude of it: 2, so that after having .repassed smoothed e'rAAn, in a manner, creped , this ribbon has the same: 1tft, pp.'1rt, .d IPmore large, dimensions per unit of lon- ,, âu ,, çpr du, n '\: AJ1: J.gine.l.: Pes We also cut flat sections of the ribbon, 4.e ma: tiè.e: P; é &I.3;tg.;in; J. & t # A uban of material crimped again j & igsé #Pr ï3? * | PA. ssase. then present a different weight and, in fact, [the iron smoothed tape is .lighter .proportionate-
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lemenf, iÂ!; varietal papPQPt, Le -crêpage and ïl! ' étsireg.e jmwat-3 & ta? e -efî-eotués ration. nelleroe.! lt,:. IIla.is not necessarily .at the same time.
Consequently, the tape to be treated, binds the flat material, is first made flexible, which is done, depending on the nature of the material, by spraying with liquid, by steaming, by heating, by a liquid bath or in other suitable manner. But this treatment is carried out continuously on the strip of material moved at constant speed.
Creping and stretching are carried out, preferably by suitable printing devices, on the flat, flexible material which passes continuously; There is produced a striation in which two narrow zones of material are fixed each time along each groove and the interposed middle zone is shaped. Due to the maintained-fixed side zones, the conformation of the middle zone can only occur by simultaneously stretching the material therein. This operation is carried out successively or simultaneously on a large number of parallel flutes and results in a web of creped material having a larger-than-life surface area at the expense of the density of the material at the location in question.
Density differences across the flutes of the material strip can produce flute walls at will
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thinner and thicker edges or vice versa thicker walls and thinner edges (Figures 11 and 12). If, for example, striation occurs in the strip of material lengthwise, this material retains substantially the same width as before when creping and stretching have been carried out. If the tape creped in this way is iron-smoothed again, an increased width is obtained depending on the creping ratio.
The stretching of the flat material depends above all on the depth of the separate flutes and may have more or less large dimensions depending on the nature of the material. If a strip of material is to be grooved more deeply than the stretching capability of the material in question allows, a striation is carried out in several successive stages, the material of the strip being able to take a slightly smaller width between the two stages of the machine. Eventually a web of creped material is formed which exhibits the desired depth of groove, but whose width is reduced relative to the original smooth tape, an increase in surface area occurring here also at the expense of density. matter.
The r @@ an of creped material most often requires a subsequent treatment for its consolidation, for example drying and drying, / it can then be subdivided into narrower strips and then be wound up on feed rollers or be shaped. directly.
For some applications, for example in the manufacture of ribbons of filter material, it may be desirable to perforate the flat material. This perforation is advantageously carried out while the strip of material has not yet been made flexible or after it has been solidified with or without subsequent treatment after the creping and stretching operation. The advantageous methods of perforation for the present
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French application are described in patent / n 1,113,772 filed on
August 4, 1954 in the name of Paul Adolf Huiler and can be rationally used here.
For ribbons of filter material of this kind, it may also be advantageous to interrupt the regular streaking of the creped material, which can be achieved by a second streaking with different direction of the grooves. This cross-stretching must of course also be carried out at a time when the material is still flexible. Finally, it is also pointed out that, in order to improve the separation effect and the absorption capacity, the stretching of the material can be done strongly so that it forms crevices and openings distributed unevenly in the web of creped material. .
Figures 1 and 2 show an exemplary embodiment of a device for the production of endless ribbons of filter material with longitudinal creping, which is suitable for the rational production of filter plugs. In this case, the strip of smooth material 1, for example of absorbent paper, passes from the supply roller 2 through a perforating device constituted by the spiked cylinder 3 and a suitable cooperating cylinder 4, or by other suitable perforating bodies. Behind this perforating device, the strip of material receives perforations which unravel its fibers in the manner indicated in FIGS. 3 and 4. The perforated strip then reaches a device 5 in which it is, for example, moistened or treated with water. water vapor to achieve the desired flexibility of the material.
The tensile strength of the strip of material must naturally be high enough to ensure its perfect passage through the entire device.
The strip of material made flexible and perforated is then shaped in a multi-stage creping and stretching apparatus 6. It is assumed here that the printing is done by means of a certain number of pairs of cylinders, the first of which
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is designated by 7, 8 and the last by 9, 10. To obtain a decrease in width deemed desirable, the distance of the printing edges of successive pairs of cylinders is each time decreased. An increase in the number of revolutions of the pair of cylinders 9, 10 relative to the pair of cylinders 7,8 acts in the same direction. The decrease in width of the material strip 1 need not necessarily be as great as shown in Figures 1 and 2.
In particular, in the case of very strong stretching of the material, the tape width indicated in phantom is obtained.
Figures 5 and 6 show the appearance of the strip of material 1 after the first pair of rollers 7, 8 and figures 7,8 show its appearance after the last pair of rollers 9, 10. Depending on the function of the cylinders. printing cylinders, the density of the material can be higher, either on the edges of the grooves according to figure 11, or on the walls according to figure 12.
After leaving the crimping and stretching apparatus 6, the longitudinally corrugated and perforated strip of material 1 passes through a pair of cylinders 11, 12, formed by pointed or knurled cylinders or cylindrical cylinders. 'another suitable conformation, which deform the regular folds of the longitudinal creping making them irregular, so that the strip of longitudinally corrugated material has a large number of longitudinal grooves which engage with each other, as shown in FIGS. 9 and 10. Then, the strip of material 1 passes into a subsequent treatment apparatus which here consists of a drying plate 13 provided with an electric heating device 14.
The longitudinally creped material tape 1 can easily be damaged in the flexible state and therefore must not be pressed by mechanical means against the drying plate 13. On the contrary, a current of d is provided for this. air led by
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nozzles 15 against the strip of material 1, this air current being able to be heated on its side when desired or being able also to be used for cooling the strip of material 1.
Normally, when drying the web of longitudinal creping material, there is a decrease in the width of the web (not shown in Figures 1 and 2). When desired, this effect can be further increased because a slight lateral compression of the web of material is produced, for example by lateral compressed air streams from particular nozzles. The extent of the lateral contraction of the ribbon to be dried naturally also depends on the nature of the material, as well as on the variations in density produced during stretching and which are in turn determined by the shape of the printing grooves.
When desired, the consolidated strip of material 1, arriving from the subsequent treatment equipment, can pass through a second perforating device consisting of cylinders 16 and 17; in this case, the first perforating device 3, 4- can, if necessary, be omitted. The strip of material 1, in this way received its final state, is now subdivided, by rotary blade cylinders 18, 1.9, into three strips 1a, 1b, 1c, which are wound on supply reels 20, 21,
22.
The device according to Figures 1 and 2 can be essentially simplified in each case depending on the nature of the strip of material to be worked and the use of the strips of filter material produced. For example, the perforating devices 3, \ and 16, 17 can be completely dispensed with, particularly when arbitrarily distributed cracks and orifices are formed as a result of sufficiently strong stretching of the material.
In addition, the striation with a single pair of printing cylinders 7, $, already gives a longitudinally corrugated material ribbon, perfectly usable, the width of the material ribbon
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originally smooth remaining 'in practice unchanged.
In this case, the use of a pair of finely knurled rollers 11, 12 is advisable to prevent the formation of continuous longitudinal channels.
Figure 13 shows four samples of material A, B, C, D which were fabricated with a device having only one pair of cylinders of the type described above.
In all four samples, creping was performed in the same manner, but in Samples A and B perforation was performed before or cleared creping and stretching without treatment with a knurled cylinder. Samples C and D show a creped and stretched strip of material, subsequently processed by a coarse and thin knurled roll, respectively.
In all cases the longitudinal striation is clearly visible; / 'material, a thin blotting paper, has been stretched so strongly that large cracks occur, which greatly facilitates the pick-up s' crosswise to the longitudinal direction of the grooves of the material ribbons and provides very efficient filter rods. The longitudinal structure, comprising alternately higher and lower material densities transversely to the longitudinal direction of the ribs, is clearly recognizable.
In some applications of the flat creped material described above, importance is attached to dividing the endless ribbons into longitudinal strips having a different material structure.
For this, it is only necessary that at least one pair of cylinders which determine the structure of the ribbon of flat material during its manufacture comprises, in the axial direction, annular zones separated from each other, the enveloping surfaces of which exhibit unevenness. of various kinds. For example, the device shown in Figures 1 and 2 must include knurled cylinders for this purpose.
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11, 12, which produce a division of the sliver of material into parallel longitudinal bands of which, the adjacent ones each have a structure; of different material.
A strip of material 1, previously perforated by the cylinders 3, 4, is thus creped over the entire width through the device 0 and the uniform creping grooves are then broken by knurling using the cylinders 11, 12 and their annular zones of different conformations in parallel longitudinal bands.
After the subdivision of the strip of material 1 into the three separate bands la, lb, lc by the blade cylinders 18, 19, each of these separate bands has, for example, two longitudinal bands, one of which has crê grooves. - continuous page, while the other has a knurled structure
A subdivision of this kind of the pairs of cylinders into separate axial annular zones having a different enveloping surface structure can of course also be provided on all the other pairs of cylinders of the device according to Figures 1 and 2, depending on the nature of the structural properties. desired from the topic rub @.
The pairs of creping cylinders of the creping device 6 can, for example, be formed so that neighboring longitudinal bands of the material strip are stretched with a different force during creping and this transversely to the direction of the passage of the tape. of material by different grooves provided on the cylinders or also in the direction of the length of the tape by different diameters of various parts; cylinders.
A looser sliver of material may also be concreted with a different force in its structure in the neighboring longitudinal bands, either perpendicular to the surface of the material band by compression or transverse to the sliver of material, one of the bands. longitudinal sections of this material being stretched and the other being tangible sensitive-
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to the same extent, so that the total width of the ribbon can be kept completely unchanged when desired.
Further, some of the longitudinal bands may be perforated or printed and the neighboring longitudinal bands in each case do not receive or otherwise receive perforations or impressions. Finally, some of the longitudinal strips can also be roughened at least on one side on their surface.
The different structure of neighboring longitudinal strips can also, as indicated above, be produced by a sliver of material already creped one on a sliver of material already creped in a unitary manner, for example by not perforating only certain longitudinal bands and / or by concretion of non-perforated longitudinal bands. Perforation and subsequent unitary creping of the entire tape, with subsequent perforation of only some longitudinal bands, produces a different structure from neighboring longitudinal bands.
In structures comprising periodically reproducing inequalities in the longitudinal direction of the ribbon, therefore, of the pins, perforations, etc., it is important, with a ribbon of material intended for the manufacture of low smoke filters, that the distance of successive inequalities of this kind is / with respect to a length of tape of 10 mm. This ensures that, in the manufacture of an endless filter rod subsequently subdivided into separate filter plugs with the sliver of material, the various filter plugs do not show a substantial difference in their structure.
The aim of all the different treatments carried out by bands mentioned above is to create an endless ribbon of material which presents, transversely to the direction of movement, neighboring longitudinal bands having a greater or lesser
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mechanical strength.
In addition, it is desirable that among. Longitudinal bands those with greater mechanical resistance also have a lower ability to inflate and absorb. These two properties make ribbons of material of this kind particularly suitable for the manufacture of filtrate stoppers, since the mechanically stronger longitudinal bands ensure the stability of the filter body also when the weaker longitudinal bands swell during the process. of use due to the absorption of undesirable constituents to be separated from the smoke. The annular zones of the cylinders producing the structural differences in the various longitudinal bands have different inequalities on the surface of the casing.
For example, separate annular areas may be formed as spiked cylinders, or each pair of cooperating cylinders may have a printing matrix and a cooperating protruding surface. respectively. It is also possible to provide grooves extending along the periphery, parts of enveloping surfaces with oblique teeth as well as others having roughness forming members and the like of brushes. Advantageously, in the various pairs of cylinders, a cylinder having a casing of flexible rubber-like material is provided.
The blade cylinders 18, 19, provided in figures
1 and 2, are advantageously arranged so that, when dividing the strip of material 1 into the various bands la, lb, lc, each of them has at least two longitudinal bands of different structures. Figures 14 to 25 show various examples of tapes of filter material which can be made according to the process described above with differences in structure in the parallel longitudinal bands. The figure
14 shows a strip of material comprising only one strip
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creped lengthwise 23 in the middle.
The longitudinal strip 24 is so strongly stretched by expanding it transversely in the direction of movement indicated by the arrow 26 that a large number of non-uniformly distributed cracks are formed, but the cohesion of the strip of material is still maintained. The longitudinal strip 25 has, on the other hand, a large number of perforations with frayed edges, the perforations extending partly from top to bottom and partly in reverse. The distances of the perforations in the direction of arrow 26 are small taking into account a tape length of 10 mm. In addition to this coarse perforation, before the longitudinal creping, a fine perforation of the longitudinal bands 23 and 25 was made.
Figures 15 and 16 reproduce the appearance of filter tubes in which the whole of the strip of material has been first creped lengthwise and then some longitudinal strips have undergone a treatment using a knurling cylinder (figure 15) or were concreted transversely and perforated or printed (figure 16). Fig. 17 shows a sliver of material which is only longitudinally corrugated in strips and which has longitudinal stripes which are not corrugated, but printed differently.
A web of longitudinally creped material having different flute sizes in adjacent longitudinal bands is shown in Fig. 18, in which the greater transverse stretching of the material at the larger locations can be seen to decrease. mechanical strength, but increase the absorbency of the material. Figures 19 and 20 illustrate concrete structures. The figures illustrate concrete structures with different force.
In the strip of material according to figure 19 the concretion is effected transversely to the direction of movement, some of the longitudinal bands being stretched @@ s neighboring bands in each case being concreted, but
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receiving at the same time some longitudinal grooves. Fig. 20 shows a concretion perpendicular to the plane of the tape, the concreted longitudinal strips and the neighboring non-concreted longitudinal strips being perforated simultaneously.
It is obvious that one can also simultaneously effect concretion and printing of the slack material ribbon, as shown in Fig. 21.
The method of the invention makes it possible to use materials of different types for the manufacture of tapes of this type having longitudinal bands. The tape may, for example, be of fibrous material, optionally of absorbent paper, of reinforced veil or of fabric. In addition, synthetic sheet materials, for example concrete synthetic resin foam, can be used as the tape material.
For some applications, it is also possible to use a tape having a metallic surface on one side or on both sides, which is continuous or which covers only parts, for example a surface consisting of metallized paper or a metal sheet.
The disclosed process is not limited to the manufacture of ribbons of single layer material, but also enables the manufacture of endless ribbons of multi-layered material, such as are desirable in some cases for filter rods. Figures 22 to 25 show examples of tapes of two-ply or three-ply material.
The two-layered strip of material according to figure 22 consists of a carrier strip 27 of the type shown in figure 18 of one of the materials mentioned above and a layer 28, for example of loose fibers, having corresponding fiber directions. - laying in the direction of the length of the strip, or in a veil, for example fibers of natural origin, such as cellulose or cotton wadding fibers, as well as fibers of synthetic origin, where appropriate rayon fibers. The layer is
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more concrete in the places to which it applies on. the ridges of the longitudinal grooves than at other places.
In order to manufacture ribbons of material of this kind, it suffices to lead the covering layer of the carrier strip from above through a suitable change of direction cylinder to a suitable location of the device according to Figures 1 and 2, for example in front of or behind the pair of rollers 16, 17. As it passes together with the carrier strip through the pair of rollers 16, 17, the coating layer can then be perforated together with this carrier strip.
It is obvious that two ribbons of material having a similar strip structure can also be superimposed, as shown in FIG. 23, advantageously by shifting a strip width. Two-layer ribbons of this kind can be manufactured using two devices according to Figures 1 and 2, the two ribbons of material being for example superimposed before the pair of cylinders 16, 17 and passing jointly through these cylinders. , so that the perforation simultaneously ensures the broaching of the two ribbons of material.
It is also possible to apply a coating of one of the above-mentioned materials already immediately before the longitudinal creping device 6 on the softened but not yet creped carrier web and to subject it, together with the latter, to creping. and the subsequent treatments. A ribbon of material similar to that shown in FIG. 24 is then formed, which consists of a carrier strip 29 and a covering 30, the latter adapting to the grooves of the creping, and of continuous perforations 31 being made.
In a strip of three-layered material according to Fig. 25 there may for example each time be a support strip 32 and a cover strip 33 of paper-like material concreted more or less strongly by strip, thus
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than an intermediate layer of flakes of fibrous material or synthetic foam. Gum flakes of synthetic foam, it is possible to use those obtained from synthetic carbamide resin foam, latex foam and neoprene foam, a coherent foaming mass being in each case mechanically sub @ ivized into flakes of this kind. .
The ribbons of material described above need not necessarily be wound on the rolls 20, 21, 22 shown in Figures 1 and 2, but they can also be shaped directly into a substantially endless filter rod. Figures 26 to 29 show a suitable device for this purpose of a type of construction intended for the manufacture of an endless filter rod from a ribbon of two-layered material.
One of the strips of material 35, forming the support, unwinds from the reel 36 passing through all the shaping members provided, while the second strip of material 37, forming a coating of fibrous material. applied by the movable cylinder 38 only after a modification of the structure already produced of the carrier strip 36 thereon.
The carrier strip 35 is constituted for example here by a strip of absorbent paper of determined width @@, which comes from the magazine roll 36 onto the roll; change of direction 39, to the pair of cylinders 40, 41 which here represent the first shaping means. These two cylinders 40 and 41 have a series of printing ridges which engage one another and extend annularly along the periphery. which are constructed so that the paper web 35 is provided with an appropriate number of longitudinal grooves, but at least approximately maintaining the width of the web.
This is of course only possible by simultaneous stretching of the paper web 35 in the transverse direction, thus
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in the direction of the axes of the cylinders. One can naturally choose the axial distance and the radial dimensions of the printing grooves, as well as their contours, at will, in order to obtain a more or less fine or coarse longitudinal creping, then superficial or deep, of the paper strip.
The cylinders 40 and 41 have, along their axial.active extent, printing grooves of the type described which are quite uniform. There is also, of course, the possibility of providing only separate parts of the enveloping surface of the cylinders with printing grooves of this kind so that a paper ribbon is formed having side by side creped bands longitudinally and bands. not creped.
The paper carrier strip 35, creped longitudinally over its entire width of the exemplary embodiment according to Figures 26 and 27 then reaches a pair of rollers 42 and.
43, constituted by a spiked cylinder 42 and a co-operating cylinder 43 having corresponding recesses, which serve for the perforation of the paper web 35. Here, only a few annular areas of the enveloping surface of the cylinder 42 are provided. puncture points, so that only four parallel longitudinal bands of the web of longitudinally creped material are perforated and there is an unperforated longitudinal band on both sides of each perforated band.
If desired, the two cylinders 42, 43 can of course also serve at the same time as spiked cylinders and cooperating cylinders, so that part of the perforations is made from top to bottom and another part from bottom to top. The perforating rolls 42 and 43 are preferably constructed so that the edges of the various perforations are frayed, which increases the filtering action of such a ribbon of paper.
The perforated paper tape, which is creped longitudinally uniformly and in strips, is lined, under the
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cylinder 38 of a layer of fibers 37, for example of a veil of natural fibers, such as cotton or cellulose, and the strip of material, now in two layers, passes under the pair of perforating cylinders 44, 45 representing another element conformer.
The spiked cylinder 44 here also only has perforating ppints in annular areas separated from each other on its enveloping surface and is constructed so that the paper coated with a fibrous layer is perforated in the longitudinal bands n 'not having received any perforations in the pair of cylinders 4, 43. The perforation made by the spiked cylinder 44 passes through the fibrous layer and the paper layer, the perforating tips being constructed so that less of the individual fibers of the fibrous material layer are pushed back through the paper perforations below and protrude from these perforations onto the underside of the paper layer.
In this way, on the one hand, a stitching or hooking of the layer of fibrous material is obtained on the layer of paper and, on the other hand, the adsorbing and absorbing action of the strip of material is also improved. two-layer.
It is important that the longitudinal strips perforated in the pair of rollers 44, 45 of the material tape. no longer undergo any other treatment affecting them; invoice and their surface before the introduction of this ribbon of material into the folding and collecting members, so that the frayed edges of the perforations and the tufts of fibers are not possibly p @ @@ és against the surface of the ribbon.
Consequently, when it is desired, as in the present case, a new deformation and a new guiding of the material strip of a pair of rollers 4b, 47, that this strip enters the opening. @ture for introduction 48 of the folding element
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pick-up 49, this deformation must apply to the longitudinal bands which have not been treated by the last pair of perforating cylinders 44, 45. Consequently, the molding cylinder 46 only exhibits protruding inequalities in the annular zones of its enveloping surface, which produce a deformation of the unperforated longitudinal bands in the pair of cylinders 44, 45.
A concretion of the structure of the material of the tape is effected along the unperforated bands by the unevenness of the knurling cylinder 46 and the corresponding elastic gaskets of the cooperating cylinder 47, while the bands. Pre-perforated longitudinal lines pass through the pair of cylinders 46,47 without being touched.
It will thus bring the inlet opening 48 into the folding and collecting device 49 a strip of material which is formed by parallel longitudinal strips of different structures and in which a longitudinal strip of smaller mechanical strength but having increased absorbency and filtering efficiency, each time approaches a longitudinal strip of greater mechanical strength and lower swelling power.
When desired, a division of the web of material into two or more parallel partial ribbons can be done before the entry of the material web into the folding and picking device 49, suitably formed blade cylinders can be used. for this purpose. For example, in the figure
27, the knurled cylinder 46 has in the middle a cutting ring enclosing the blade, through which the ribbon d. Two-layered material is cut in the middle into two partial ribbons.
The ribbon of material entering the folding and collecting device 49 must be as strong as possible in its structure. When the paper web 35 is to be softened, for example before the longitudinal creping 40 and transverse stretching 41 rolls, to achieve sufficient deformability.
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In order to allow the subsequent deformation, a concretion must be produced at the appropriate location of the device by corresponding subsequent processing to ensure that the filter rod, which leaves the folding and resealing device 49, does not vary in its characteristics. properties also over long periods.
For example, it has been found to be rational, with many kinds of very hard paper, to soften the paper tape by moistening with water or steam before entering the cylinders 40, 41 In this case, then, after the pair of rolls 42,43, there occurs a suitable subsequent treatment of the sliver of material modified in its structure, an electrically heated smooth plate being, for example, usable for this purpose and the tape of material sliding on this plate, against which it is gently applied by compressed air, being rid of unwanted moisture. After this subsequent treatment or other suitable treatment, the strip of material should in any case be in such a condition that there is no fear of structural changes over extended periods of time.
The folding and collecting member 49 is constituted here by a flat funnel 50 which continuously decreases in width from its inlet opening 48 and opens into a nozzle-shaped channel 51, the section of which corresponds to the desired format of the tube. endless filter rod to manufacture. The entry opening is sized to match the width and thickness of the web of material to ensure smooth entry thereof. The lateral collection by the hollow space of the funnel narrowing laterally and widening in height can be facilitated by the incorporation of auxiliary folding members, two embodiments of which are shown in Figures 28 and 29.
Figure 28 shows part of the flat funnel 50 placed closely behind the inlet opening, the direction of the,
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arrow 52 giving the direction of passage of the ribbon of material in the flat funnel 50. The underside of this funnel 50 here carries a ribbed plate 53, having a series of ribs which extend parallel in the direction of the arrow 52 and of which the height increases in the direction of arrow 52 above the lower surface of the funnel, the relative spacing of these ribs decreasing with increasing narrowing of the flat funnel 50.
Guide grooves are formed, in this case, between the ribs 54, which produces a uniform folding of the strip of material passing over the rib plate 53.
In the auxiliary folding member shown in Fig. 29, the top 55 of the flat funnel 50 is, for example, formed as a ribbed plate with longitudinal ribs 56 and the top 55 is shaped so that it is formed a corrugated channel 58 forming a funnel. The amplitude of these corrugations and hence the height of the ribs 56 increases in the direction of passage, while at the same time the distance between neighboring ribs 56 decreases, which leads to the formation of corrugation. and a constantly increasing folding of the strip of material in transit.
To overcome the friction to which the strip of material is subjected during the folding 3t of the collection in the funnel 5, a device for advancing the strand of material is provided in the channel 51 connecting thereto. This device is constituted, for example here, by two endless conveyor belts 59 and 60, which are each set in motion by a control wheel 61 or 62, which pass over direction change rollers 63, 64 and 65,66 and which each form, in opposite places, a part of the wall of the outlet channel 51. The speed of the conveyor belts is in this case tuned to the speed of passage of the material strip, determined by the shaping rolls, in the flat funnel 50.
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After exiting out of the nozzle-shaped channel 51) of the folding and collecting device 49, the endless filter rod has the desired dimensions. The material is compressed by the scooping operation, so that the filter rod tends to widen in the radial direction. To prevent this, the filter rod is caused to pass, after the folding and collecting member 49, through an apparatus 67, in which it is provided in known manner with a casing, which ensures that the desired dimensions are maintained. black pudding.
Figures 30, 31 and 32 are schematic cross sections of the filter rod thus formed. In Fig. 30, a multi-folded crepe paper ribbon 69 is placed in the casing 68, the pick-up having been effected without auxiliary folding members. Figure 31 shows a strip of material also picked up without auxiliary folding members and consisting of a carrier strip 70 and a layer of fibers 71, therefore substantially a strip of material, such as that formed in the device according to Figures 26 and 27. Finally, Figure 32 shows a filter coil formed by uniform folding of four partial ribbons 72, 73, 74, 75 which are in each case two-layered.
The shapers mentioned in the exemplary embodiment according to Figures 26 and 27 of course only represent a few of the many possible types of such shapers. For example, as in the device according to Figures 1 and 2, it is possible to place in series one behind the other several pairs of cylinders with printing edges extending annularly and engaging one another to obtain a creping. intense longitudinal.
When the axial distance separating two neighboring printing edges is made smaller in each case in successive pairs of cylinders, the width of the material ribbon is equal-
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This tape is reduced along with the stepping of this tape, which is desirable with some materials which only support little stretch in the transverse direction. In the successive pairs of cylinders of the different shapers, at least one cylinder is always driven; if, for the same diameter of the cylinders, the control of the following cylinders is carried out at a greater number of revolutions than the control of the preceding cylinders, the material strip is further stretched in the longitudinal direction.
The same effect can be obtained, in the case of pairs of cylinders rotating at the same number of revolutions of rotation, by giving the following pairs of cylinders a larger diameter.
In addition to the tip cylinders and the moulder rolls, which are shown in Figures b and 27, it is also possible to use shaping cylinders according to Figure 33, which in each case consist of a cylinder 76, acting as a male part of impressed! a cylinder 77. acting as a female printing part, unevenness of any shape can be expected. In this case, it is only necessary to observe that the distance of the inequalities succeeding one another in the direction of passage of the cylinders is small compared to 10 mm, in order to obtain, during a subdivision of the endless filter rod into separate filter plugs, approximately equal number of such impressions per filter plug.
Areas of the enveloping surfaces of such shaping rolls may also include, as shown in Fig. 34-, angled teeth 78. Likewise, the flutes of the longitudinal creping rolls 40, 41 may affect different-shapes, as shown in figure 55.
Finally, it is also possible to roughen the areas of smooth surfaces of a strip of material, of a side or two sides, by means of appropriate brush cylinders As re @ emerges from the description: of the device following the
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Figures 26 and 27, as well as possible variations of this device, practically endless filter rods can be made. Since the ribbons of material to be shaped are most often fed by a feed roller 36 (figures
26 and 27), the device must be stopped when the feed roll in question is emptied and a full feed roll must be engaged.
However, since such an interruption is most often undesirable, it is possible to provide members which allow a simple passage from the end of one of the rolls to the start of the next roll.
To this end, there are / each time in the device in question two feed rollers for each of the different ribbons of material, so in the example of embodiment according to FIGS. 26 and 27 two rollers of feed 36a, 36b for the paper tape 35.Lor: -, the roll 36a has emptied of its paper tape 35a, the end thereof is connected with the beginning of the paper tape 35b of the roll 36b and the latter is unwound, while the empty roll 36a is replaced by a full roll, the operation being able to start again in the reverse order after emptying the roll 36b.
In this case, however, it must be ensured that the joint of the ribbons 35a, 35b gives, after passing through the shapers and the folding and collecting device 49, the same thickness of material in the filter rod as in the previous part of the sausage and the following part in order to avoid rejects. For this purpose, the positioning of the ribbons of material 25a / 35b is always carried out so that at each location of the covering the quantity of total material of the coil is constant and is equal to the quantity of material of the parts of the coil. sausage not superimposed.
Figures 36 and 37 show two further embodiments in which the ribbons are cut into spikes and overlap each other only insofar as the missing parts of the tape 35a have exactly the same area as the existing parts. -
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mentally at the place in question of the tape 35b. Suitable cutting tools, symmetrically arranged, but of similar shape, are advantageously attached to the device, then the start of the reserve roll and the unwinding end of the empty roll are cut with the aid. of these tools, the beginning and the end being placed one on top of the other, as shown in figures: 36 and 37, and brought in common to the first shaping members.
Broaching of the two tapes is not necessary in this case, since the common conformation, in particular the perforation, ensures sufficient retention.
The process according to the invention also makes it possible to manufacture endless filter rods which are suitable for subsequent shaping into so-called multi-layered filters, in each case having filter sections successive in the direction of the smoke flow and having different properties. Filters with two or more layers of this kind are already known and are most often used when the actual filter material, possibly cotton wool or also pulverulent materials, such as activated carbon, is not present. suitable for forming the end of the filter nozzle.
In such cases, the free end of the filter plug is formed by a porous body which is poorly absorbent and allows good smoke to pass, which is limited inwardly by a filter section forming the absorbent filter body. Since in this case successive sections of the filter are made up of different materials, the mechanical manufacture of filter plugs of this type in several layers naturally encounters considerable difficulties and requires complicated devices.
These difficulties are not encountered in the manufacture of a filter rod for two or more layer filters according to the present process, although this rod
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either constituted by a series of successive sections in the direction of the current, the neighboring sections present ', 1; each time a different structure. In addition, the filter rod can naturally be made from one or more ribbons of material superimposed by picking up transversely in the longitudinal direction of the ribbons and therefore has in each section plane a series of layers. placed one above and next to the ares.
The device according to Figures 38 and 39 is suitable for the manufacture of such a filter rod and is similar to that described with the aid of Figures 26 and 29 with the exception of pairs of cylinders 42. , 43, 44, 45 and 46, 47, serving as shaping members, which are replaced here by the pairs of cylinders 80, 81, 82, 83 and 84, 85. As in the embodiment according to Figures 26 and 27, the paper tape 35, creped longitudinally over its entire 1.
@ger arrives, after the pair of cylinders 40, 41, a pair of cylinders 80, 81 which consists of a spiked cylinder 80 and a cooperating cylinder.
81 having suitable recesses and serves for the perforation of the paper strip 35. In this case, only a few sectors of the periphery of the cylinders are here provided with perforation points along the entire axial extent of the cylinder 80, so that parallel transverse zones separated from the strip of material 35; longitudinally creped, are perforated in each case and therefore perforated transverse zones succeed, in the direction of passage, nonperforated transverse zones.
If desired, the two cylinders bO, 81 can of course also serve here as both spiked cylinder and cooperating cylinder at the same time, so that part of the perforations is made from top to bottom and another part from bottom to top. The perforation rolls 80 and bel are preferably also constructed here so that material is not forced out of the chamber.
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paper tape, but is only compressed and the edges of the various perforations are frayed, which increases the filtering action of such a paper tape in the perforated sections.
As mentioned above, the paper tape 1, uniformly creped longitudinally and perforated section by section, is covered with a fibrous web 3 and the material tape now having two layers comes under the pair. perforation cylinders 82, 83 constituting another shaping device.
The spiked cylinder 82 is here made in exactly the same way as the spiked cylinder 80 and is rigidly coupled therewith, so that the strip of material 35, covered with a web of fibrous material , is perforated only in the transverse areas which have already received perforations in the pair of rollers 80, 81. Fig. 40 is a diagram of the strip of material 35 in two layers after it has left the pair of rolls. 82, 83 from the rear side. It can be seen that, in the direction of passage of the strip of material, transverse zones 35c are longitudinally corrugated in a uniform manner, and transverse perforated zones 35d follow one another.
In this case, the perforation operation produced to a great extent disintegration and fraying of the tape, and the originally existing longitudinal grooves are hardly recognizable. The fibers of the fibrous web 37 protrude through the perforated sections of this web by some of the ions.
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So that the transverse bands perforated in the 1 st ae cylinders ti1 83-dia - ribbon of material do not undergo, before '- # r' 4e d .-: ns the organs ue plizii, e and. of pickup, as much; .., ibl '; no further processing 1.1111WI1 <: tll '(: the structure ox c, .., r :: bunctEa, the continuation of the cuiAu-iti on .t.
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of the guiding of the strip of material in the pair of rollers 84, 85 is limited to the transverse zones 36c, not treated by the last pair of perforation rollers 82, 83.
Consequently, the knurling cylinder 84, rigidly coupled with the pair of cylinders 82, 83, exhibits protruding unevenness only in a few annular areas and in a few transverse areas of its enveloping surface, these inequalities producing a conformation of the sections. of unperforated tape in the pair of rolls 82, 83. The unevenness of the knurling roll 84 and the appropriate resilient bushings mounted on the cooperating roll 85 produce a concretion of the structure of the material ribbon in the non-perforated sections 35c, while the transverse zones 35d, previously perforated, pass through the pair of cylinders 84, 85 intact.
In this way, a strip of material formed by parallel transverse zones of different structures succeeding each other in the direction of passage is brought to the inlet orifice 48 of the folding and picking up member 49. , in which a section of rod with low mechanical strength, but with increased absorbency and filtering efficiency, is in each case close to a section with high mechanical strength and low swelling power.
In addition to spiked rolls and throttle rolls, such as those shown in Figures 38 and 39, it is also possible to use here the shaping rolls according to Figure 33, which in each case consist of a cylinder 76, acting as male part, and by a cylinder 77, acting as female printing part, successive transverse bands with unequal shapes of any shape that can be provided as in cylinders 80 and 82. It should be observed in this case that a sufficiently large number of inequalities are to be found in the direction of passage within each such transverse zone.
Likewise, transverse zones continuous or subdivided in the axial direction of shaping cylinders of
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this type may include, as shown in Figure 34, - oblique teeth.
When it is desired to obtain the rapid reversal of the machine in order to manufacture filter plugs of different efficiency, the cylinders can comprise zones, enveloping interchangeable for the inequalities of each case. The construction of the endless filter rod made in this manner is shown in Figure 41. A rod section 35c is limited in each case by a rod section 35d within it. the thin paper envelope 86. As a result of the wrapping of the coil in the device 67 (Figures 38, 39), the desired profile of the coil can be created, which can be, if desired, compressed in the direction radial and can therefore undergo an initial elastic tension.
The endless filter rod according to figure 41 is then cut into pieces: filter rod according to figure 42 by suitable known cutting devices, if necessary rotating blades, these parts of the rod being suitable for the continuation shaping in machines with caps - filtering and having, between lines $ 7 and 88, a predetermined length.
When, for example, it is necessary to manufacture filter plugs in two parts of 11 mm in length from sections of filter tape with more or less strong absorption each having 5.5 mm in length, the sections of rod 35c and 35d do wind each have a length of 11 mm and the distance between lines 87 and 88 must be equal, correspondingly, to 6 x 11 = 66 mm. The subdivision of the endless rod is carried out in this case so that a half-section of rod 89d, in perforated material, is present at each time at both ends, this half-section having to be adjacent to the tobacco. when the filter cigarette is finished.
The strand portion has, in Figure 42, two further complete strut sections 35d and, in total, complete three sections 35c.
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The part of the strand in seven sections, according to figure 42, is subdivided into three double plugs by cutting the two complete sections 35d in the middle, one of the plugs being shown in figure 43 and being constituted by a half section 90d, provided at both ends, and by a full section 35c in the middle. Such a double plug has a length of 22 mm, in accordance with the dimensions given above of the section of the strand according to figure 42.
If desired, the strand sections 35c and 35d can of course have different lengths, resulting for example double plugs according to Figure 44 having the two strand sections 91d, having a length equal to half, at the ends. two ends, and the short section of strut 92c, in the middle. But, if desired, these double plugs can have the same total length as those according to Figure 43 '. Of course, strand sections 35c, 35d, of equal or different lengths, having other dimensions and sizes, can also be used. , for example, filter rod parts similar to those in Figure 43, having a length of 72, 78, 84, 90 mm, double plugs of 24, 26, 28, 30 mm long can then be made from of these parts of sausage.
Filter cigarettes can now be made with such double stoppers according to Figures 43 and 44 by means of known machines common in the cigarette industry. For this purpose, in accordance with FIG. 45, a double plug 93 is first placed between two cigarettes 94 filled with tobacco and these two cigarettes 94 placed one on each side of a double plug 93 are brought together. In the exemplary embodiment shown here, this result is obtained, in accordance with FIG. 46, by pushing the two cigarettes 94 against the interposed double stopper, then by surrounding this double stopper with a casing 95 forming end cap and protruding from each
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side of the double plug.
The, two cigarettes 24 are connected in. : at the same time with the double interpo @@@ 93 by the casing forming the end cap 95 of double width and moistened with glue on the interior surface. If the double cap is cut along the line
96 and if the rod body 35c is divided into two equal parts two filter cigarettes are obtained, each consisting of a part 94 filled with tobacco, a filter section 90d adjacent to the tobacco, a half-section of filter plug 35c forming the inhalation end, a filter plug and the mouthpiece shell 95 surrounding the neck of part 94.
The process of the present invention therefore makes it possible to manufacture an endless filter rod which can be subdivided into opposing sections and formed into two part filter plugs in machines intended for the manufacture of such plugs.
As can be seen in Figures 38 to 46, this process also makes it possible to manufacture multi-layer filter plugs. By giving the shaping rolls a suitable construction, for example filter rods and, from them, double plugs can be made which are made substantially according to the type shown in FIG.
44, but which however have, on either side of the strand section 92c, a short strand section having a different structure, as well as correspondingly shorter strand sections 91d. In addition, it should be noted that it is also possible to provide suitable shaping members already in front of the pair of rolls 40 and 41 in order to obtain successive transverse zones of different structures of the strip of material 35.
The shaping of the strip of material 35, creped longitudinally, can furthermore be effected in a manner analogous to that described above with the aid of FIGS. 14 to 21, transverse areas of the strip being however additionally shaped in each case. instead of longitudinal areas. Instead of
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shaping cylinders, it is of course also possible to use shaping tools of another type, for example, punches. Printing and perforation lessons with an oscillating up and down movement.
The filter rod with two or more layers, manufactured according to the process described above, consists over its entire length of the same material, despite the rod sections of different material structures succeeding each other in the longitudinal direction and not , as in filters. several known layers, made of different materials arranged one behind the other. This is an important advantage not only with regard to simple mechanical manufacture, but also because of the solid cohesion of the neighboring strand sections.
Even if the cutting devices for the subdivisions of the bbudin shown in Figures 42 to 46 were to be displaced from the direction of the strand due to adjustment errors, there is never any fear that when uses a filter cigarette, the section of the filter plug forming the inspiratory end may fall out.
The filter rods made in this way allow, with respect to the rod sections 35c forming the inspiratory end, to satisfy all the requirements of good appearance, low coloration, absence of taste in use and of a predetermined invariable pressure resistance, since the longitudinal creping and the width of the web of material can be suitably selected.
But, without these properties of the inspiratory end being affected, the filtering strand section 35d can also be adapted without compromise to the conditions of each case with regard to the separation of nicotine and tar, resistance to water. current, the power of inflation, the faculty of inspiration, by unraveling and disintegration
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tion more or less strong of the ribbon material ,.
As shown in Figures 43 and 44, the length of the more or less absorbent sections may be different inside a filter plug. This allows the filter plugs in each case to be easily adapted to the separating action which may be different depending on the use with different kinds of cigarettes. In the manufacturing process of the present invention, such an increase or decrease in efficiency can be obtained simply because the sectors with unevenness of the shaping rolls, for example rolls 80, 82 or 84 , can make a greater or lesser angle along the periphery of this cylinder.
According to the process described above, for example, a filter rod capable of being shaped with two-layer filters has been produced from a smooth paper ribbon which cannot be folded in the transverse direction and, by made, in a device according to figures) 0 and 39, but without the second tape 37, the roller 38 and the pairs of cylinders 82, 83 and 84,
85. The paper tape was wet before the pair of cylinders
40, 41, then dried after the pair of rolls 80, 81 along a hotplate, substantially as described with the aid of Figures 1 and 2. Rolls 40 and 41 could be heated.
A filter rod has been manufactured at a flow rate of more than 1 meter per second and shaped directly into filter plugs in known machines. Such filter plugs have, after opening, a web of paper with continuous grooves of longitudinal creping and crack-like perforations unevenly distributed in the longitudinal direction, as well as a transverse zone comprising a series of additional round perforations.
By arranging a pair of knurling rollers, if necessary in
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the embodiment according to figure 33, inks the cylinders 40, 41. longitudinal creping and the spike rolls 80, 81, it was possible to manufacture a filter tape in which the continuous creping grooves were obtained by pressing across the width from place to place by a punctiform screen.
The two filter tubes have filter plugs which have only a slight coloration of the inspiratory ends and are completely white when not in use, but which have a remarkable separating action against nicotine and tar, namely: Section without round perforations: decrease in nicotine = 6% decrease in tar = 11% Section with round perforations: decrease in nicotine = 24% decrease in tar = 28%.
CLAIMS
A method of making flat material creped in any direction from a sliver of smooth material, characterized in that the sliver of smooth material is made flexible, and then is creped and stretched by subsequent striation, the tape. of creped material having at most, per unit length, the same weight as the unit length of the sliver of smooth material.