Procédé de fabrication de filtres pour fumée de tabac, appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et filtre obtenu au moyen du procédé
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de filtres pour fumée de tabac, notamment pour cigarettes, par exemple sous forme d'un boudin continu ou de bâtonnets.
Ces derniers temps on s'est beaucoup attaché aux matières en particules pour filtrer la fumée de tabac afin de la débarrasser de substances indésirables. Ces matières sont incorporées dans le filtre d'une cigarette et cela généralement au sein d'un compartiment se trouvant entre deux tampons réalisés en une matière filtrante de nature courante laissant passer la fumée. Or pour être efficace il faut que cette matière en particules soit introduite dans un espace se trouvant entre deux tampons de telle sorte que la fumée qui est aspirée à travers le filtre est obligée de traverser cette matière; cela revient à dire que la matière en particules doit complètement remplir le compartiment qui se trouve dans le filtre entre les tampons, donc ne pas laisser d'espaces vides qui permettraient à la fumée d'éviter la matière en particules.
Selon un procédé moderne utilisé pour la fabrication de tels filtres, on donne à une bande continue de papier d'enveloppage une forme de gouttière, on dispose ensuite des tampons de matière filtrante poreuse à la suite les uns des autres le long de la bande de papier ainsi formée en gouttière en laissant entre eux des espaces, puis on introduit dans ces espaces des doses de matière en particules, après quoi on rabat les bords de la bande de papier autour des tampons et de la matière en particules pour en faire un tube qu'on ferme de façon à obtenir un boudin continu qui est alors coupé en tronçons de longueur requise en s'assurant que la lame passe par les tampons.
Dans la mise en oeuvre de ce procédé, on a trouvé qu'il était difficile, d'une part, d'introduire dans les espaces se trouvant entre les tampons une quantité de matière en particules qui soit suffisante pour qu'il ne se produise pas par la suite de court-circuitage de la matière, et d'autre part d'empêcher que cette matière ne se répande en même temps dans des endroits où elle ne doit pas se trouver comme par exemple entre les tampons et le papier d'enveloppage.
Un des buts visés par l'invention a donc été de mettre au point un procédé perfectionné pour la fabrication de filtres renfermant de la matière filtrante en particules.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention est caractérisé par le fait qu'on dispose sur une bande d'enveloppage de façon espacée des tampons de matière filtrante ayant une section plus grande et une densité plus faible que celles requises dans le produit final, qu'on applique la bande contre les surfaces des tampons de manière à lui donner une forme de gouttière, qu'on introduit des doses de matière en particules dans la gouttière entre les tampons, qu'on rabat les bords de la bande en gouttière pour former un tube autour des tampons de manière à enfermer la matière particulaire, et qu'on comprime les tampons pour leur conférer la section et la densité requises.
L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif permettant de disposer sur une bande d'enveloppage de façon espacée des tampons de matière filtrante ayant une section plus grande et une densité plus faible que celles requises dans le produit final, des moyens appliquant la bande contre les surfaces des tampons de manière à lui donner une forme de gouttière, un dispositif pour introduire des doses de matière particulaire dans la gouttière entre les tampons, des moyens servant à rabattre les bords de la bande en gouttière pour former un tube autour des tampons de manière à enfermer la matière en particules, et des moyens pour comprimer les tampons pour leur conférer la section et la densité requises.
L'invention a d'autre part pour objet le filtre obtenu au moyen du procédé ci-dessus.
Dans le dessin schématique annexé:
La fig. 1 est une vue latérale, en grande partie en coupe, d'une partie d'une forme d'exécution possible de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention, cette forme d'exécution étant destinée à la confection de filtres pour cigarettes, et
les fig. 2 à 8 sont des coupes de l'appareil représenté à la fig. i suivant les lignes Il-Il à VIlI-VIII.
L'appareil représenté au dessin, qui ressemble dans l'ensemble à une partie de celui qui est décrit et représenté dans l'exposé du brevet suisse No 433084, comprend un canal de formation dans lequel un ruban transporteur 1 entraîne une bande de papier d'enveloppage 2 d'une part à travers une suite de guides et d'autre part sous une roue 3 d'insertion de granules. Le ruban à papier 1, qui est sans fin, est flexible dans le sens de sa largeur et se meut le long d'un banc allongé 4 dans lequel est ménagé le fond du canal de formation, ce banc 4 présentant une gorge dont la forme change progressivement dans le sens de sa longueur comme le montrent les fig. 2 à 8.
Sur le banc 4 sont fixés plusieurs guides 5, 6 et 7 disposés à la suite l'un de l'autre pour conférer au canal de formation la forme requise, les sections qu'ont ces guides correspondant dans l'ensemble à celles visibles aux fig. 2 à 8. A l'extrémité amont du banc 4, des tampons filtrants 8 ayant le double de la longueur requise dans les cigarettes sont introduits sous un guide 9 à l'aide d'une courroie sans fin 10. Les tampons filtrants ont une plus grande section et une moindre densité que celles requises afin qu'ils puissent par la suite être comprimés à la grosseur et la densité qu'il faut pour les cigarettes.
Entre les guides 5 et au-dessus du banc 4 est disposée la roue 3 d'insertion de granules, celle-ci étant munie, sur son pourtour, d'une série de poches 1 1 servant à acheminer des quantités dosées d'une matière granuleuse filtrante 12 depuis une trémie, non représentée, située au-dessus de la roue 3, pour les amener dans les espaces laissés libres entre les tampons 8. Des guides 13 s'étendent autour de la roue 3 pour retenir la matière granuleuse dans les poches 11.
En aval de la roue 3 se trouve un disque rotatif horizontal 14 dont le rôle est d'appliquer de la colle à un bord vertical de la bande de papier 2 afin que ce bord puisse être rabattu et fixé sur l'autre bord de la bande.
Un autre guide 15 donne appui à la bande 2 pendant l'encollage de celle-ci.
Pendant que la bande de papier 2 est amenée à entrer dans le canal de formation par le ruban 1 sur lequel elle repose, les tampons 8 sont mis en place par la courroie 10 alors que les guides 5 amènent le ruban 1 et la bande de papier 2 à passer de la forme qu'ils ont à la fig. 2 à celle qui est représentée à la fig. 3 où les tampons 8 commencent à être comprimés pour leur conférer un fond et des flancs quelque peu aplatis. Ceci permet de diminuer l'épaisseur des tampons à une valeur qui n'est pas inférieure à leur diamètre final (c'est-à-dire après qu'ils ont été comprimés à la grosseur requise), mais ne réduit pas leur hauteur, et les flancs aplatis des tampons se trouvent alors en contact intime avec la bande de papier sur une très grande partie de cette hauteur.
Ceci ressort plus clairement de la fig. 4 où l'on voit le niveau qui est atteint par la matière granuleuse filtrante 12 insérée dans les espaces à l'aide de la roue 3, ce niveau correspondant à la hauteur à partir de laquelle les tampons 8 cessent d'être en contact intime avec la bande de papier 2 du fait que toute matière granuleuse venant à dépasser ce niveau aura tendance à venir se répandre, et donc à être pris, entre les tampons et la bande de papier 2, ce qui serait évidemment nuisible. Lorsque les espaces se trouvant entre les tampons 8 ont été remplis de matière granuleuse 12, le ruban 1 et la bande de papier 2 sont amenés à passer sous le guide 6 qui continue l'enveloppage de la bande de papier 2 autour des tampons et de la matière granuleuse et qui continue à comprimer les tampons 8 pour donner à ces derniers leur section définitive.
Dans un cas particulier donné à titre d'exemple, les tampons 8 avaient au départ une circonférence de 27 mm et ont fini, après compression, avec une circonférence d'environ 24,5 mm. Le degré de compression pour des tampons de grosseurs différentes serait proportionnellement le même. Comme cela se fait de façon courante, on laisse un des bords de la bande de papier 2 en position verticale pour permettre à celui-ci d'être encollé en passant entre les disques 14 et 15 avant d'être rabattu et fixé contre l'autre bord sous l'effet combiné des guides 6 et 7 qui continuent à comprimer et à former le boudin ainsi obtenu pour lui conférer une section circulaire.
Le boudin continu ainsi formé est ensuite acheminé vers une coupent qui n'a pas été représentée et qui le tranche par le milieu de chaque deuxième tampon de sorte qu'on obtient des bouts filtres de double longueur, chacun de ces bouts filtres de double longueur étant alors réuni à deux longueurs de tabac disposées aux extrémités opposées de celui-ci et encore une fois tranché en son milieu pour former deux cigarettes à bout filtre.
Dans les filtres confectionnés de cette manière, on a trouvé que la matière filtrante des tampons est bien tassée et que l'espace se trouvant entre les tampons est bien rempli de matière granuleuse de sorte qu'on obtient un filtre qui, dans l'ensemble, fonctionne de manière satisfaisante et qui permet d'exposer la fumée appelée à le traverser de manière efficace à l'action filtrante de la matière granuleuse.
I1 est clair que les particules de la matière granuleuse peuvent avoir des grosseurs différentes, la gamme de ces grosseurs pouvant s'étendre du pulvérulent à des particules ayant un diamètre d'environ 1 mm.