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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.