DE1087958B - Vorrichtung zum Herstellen eines Laengsrillen aufweisenden Materials fuer Tabakwarenfilter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Längsrillen aufweisenden Materials für Tabakwarenfilter mit örtlich aufgelockertem Fasergefüge.

Die Vorrichtung enthält mindestens ein Walzenpaar mit sich nicht berührenden ineinandergreifenden Unifangsrillen, die einen gewundenen Spalt bilden, durch den die Materialbahn hindurchläuft.

Vorrichtungen mit derartigen Walzen zur Bearbeitung von Papier od. ä. Material sind bekannt. Bei der Bearbeitung mittels der bekannten· Maschinen wird ein noch im formbaren Zustand befindliches oder bereits erhärtetes Papier bei gleichzeitiger Verminderung der Bahnbreite zwischen die Walzen eingeführt, wobei eine Rillung in Längsrichtung erfolgt. Bei den entsprechenden Vorrichtungen ist der Abstand der Enden des gewundenen Spaltes zwischen den Walzenoberflächen wesentlich kleiner als die Ausgangsbreite der zu behandelnden Materialbahn, weswegen sich während des Durchlaufens der Abstand zwischen den beiden seitlichen Kanten der Materialbahn verringert. Das Ergebnis der Behandlung mit den vorbekannten Vorrichtungen ist daher ein Material, welches beispielsweise durch Bügeln wieder in den Ausgangszustand gebracht werden kann.

Zweck der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher das Material bei der Bildung der Längsrillen quer zu dem gewundenen Spalt gereckt und dadurch in seinem Fasergefüge örtlich aufgelockert wird. Das mit einer derartigen Vorrichtung behandelte Material enthält abragende Fasern und eine erheblich vergrößerte Oberfläche, was für Tabakwarenfilter für eine gute Absorption von Bedeutung ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist riun dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Enden des gewundenen Spaltes zwischen den Walzenoberflächen im wesentlichen gleich ist der Ausgangsbreite der Papierbahn und diese zwischen den Walzenoberflächen reibungsschlüssig gehalten ist, so daß sie bei ihrem Durchlauf auf die Länge des gewundenen Spaltes quer gereckt und dadurch ihr Fasergefüge örtlich aufgelockert wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen an Beispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigen die

Fig. 1 und 2 einen Aufriß bzw. einen Grundriß, beide teilweise im Schnitt gezeichnet, eines Beispieles für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Wiedergabe, und die
Fig. 3, 4 und 5 je eine Verformungswalze.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung ist für die Erzeugung eines endlosen Filterstranges aus einer zweilagigen Materialbahn vorgesehen. Die eine, Vorrichtung zum Herstellen

eines Längsrillen aufweisenden Materials

für Tabakwarenfilter

Anmelder: Paul Adolf Müller, Herrliberg (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dx. jur. A. Welling und Dipl.-Ing. L. Welling, Patentanwälte,

Köln, Lothringer Str. 81

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 5. April 1955

Paul Adolf Müller, Herrliberg (Schweiz), ist als Erfinder genannt worden

die Trägerschicht bildende Materialbahn 1 läuft von einer Vorratsrolle 2 ab und durch sämtliche vorgesehenen Verformungsmittel hindurch, während die zweite, einen Faserstoffbelag bildende Materialbahn 3 erst nach einer bereits erfolgten Strukturänderung der Trägerbahn 1 auf dieselbe über eine Verlegewalze 4 aufgebracht wird.

Die Materialbahn 1 besteht hier beispielsweise aus einer saugfähigen Papierbahn vorgegebener Breite, die von der Vorratsrolle 2 über eine Umlenkrolle 5 zu ■ einem Walzenpaar 6, 7 gelangt, das hier das erste Verformungsmittel bildet. Diese zwei Walzen 6 bzw. 7 weisen eine Vielzahl ineinandergreifender, ringförmig längs des Umfanges verlaufender Prägerillen auf, die derart ausgebildet sind, daß die Papierbahn 1 bei ihrem Durchlauf mit einer entsprechenden Anzahl Längsrillen versehen wird, aber, und das ist wesentlich, unter wenigstens angenäherter Beibehaltung der Bahnbreite. Dies ist natürlich nur durch eine gleichzeitige Reckung der Papierbahn 1 in Querrichtung, also in Richtung der Walzenachsen, möglich. Durch eine solche Reckung des Materials tritt eine erwünschte Strukturveränderung derselben auf, indem die Papierfasern auseinandergezerrt werden und bei genügender Rillentiefe in schon vorgeschlagener Art unzusammenhängende Längsrisse in der Bahn auftre-. ten. Durch eine derartige Kreppung der Papierbahn in Längsrichtung wird die Absorptions- und Saug-

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fähigkeit des Papiers wesentlich erhöht, was für den tere. Verformung ;und Führung der Materialbahn in erstrebten Zweck von Vorteil ist. Natürlich können der einem Walzenpaar 12, 13 erwünscht ist, bevor die axiale Abstand und die radialen Abmessungen der Materialbahn in die Einlauföffnung 14 des FaIt- und Prägerillen sowie deren Konturen je nach Wunsch .Rafforgans15. einläuft, muß sich diese Verformung gewählt werden, um eine feinere oder gröbere bzw.' 5 auf die vom letzten Perforierwalzenpaar 10, 11 nicht eine seichtere oder tiefere Längsrillung der Papier- ' behandelten Längsstreifen beziehen. Dementsprechend

bahn zu erhalten. weist die Rändeluhgswalze 12 nur in jenen Ringberei-

Die Walzen 6 und 7 sind längs ihrer wirksamen chen ihrer Mantelfläche hervorstehende Unebenheiten

axialen Ausdehnung ganz'gleichmäßig mit Prägeril- auf, welche eine Verformung der im Walzenpaar 10,

len der beschriebenen Art versehen. Es besteht natür- io 11 nicht perforierten Längsstreifen bewirken. Durch

lieh auch die Möglichkeit, nur einzelne Abschnitte die Unebenheiten'. der Rändelungswalze 12 und ent-

der Walzenmantelflächen mit derartigen Prägerillen sprechende elastisqhe Manschetten auf der Gegenwalze

zu versehen, so daß eine Papierbahn mit in anderwei- 13 wird eine' Verdichtung der Materialstruktur der

tig bereits vorgeschlagener Weise längsgerillten und Materialbahn längs der nichtperforierten Streifen be-

nichtgerillten Streifen nebeneinander entsteht. 15 wirkt, während die vorher perforierten Längsstreifen

Die im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 das Walzenpaar 12, 13 unberührt passieren; auf diese über ihre ganze Breite längsgerillte Papierbahn 1 ge- Weise wird der Einlauföffnung 14 des FaIt- und Rafflangt anschließend zu einem Walzenpaar 8 und 9, das organs 15 eine Materialbahn zugeführt, die in schon aus einer Stachelwalze 8 und einer mit entsprechen- vorgeschlagener Art aus parallelen Längsstreifen den Vertiefungen versehenen Gegenwalze 9 besteht 20 unterschiedlicher Struktur besteht, bei der ein Längsund zur Perforation der Papierbahn 1 dient. Dabei streifen geringer mechanischer Festigkeit, aber ersind hier nur einige ringförmige Bereiche der Mantel- höhter Saugfähigkeit und Filtrierwirksamkeit, jeweils fläche der Walze 8 mit Perforierstacheln versehen, so einem Längsstreifen höherer mechanischer Festigkeit daß nur vier parallele Längsstreifen der längsgerill- und geringerer. Quellfähigkeit benachbart ist.
ten Materialbahn 1 perforiert werden und beidseits 25 Falls erwünscht, kann vor dem Einlaufen der Majedes perforierten ein nichtperforierter Längsstreifen terialbahn in das FaIt- und Rafforgan 15 eine Auftrensich befindet. Falls erwünscht, können natürlich auch nung derselben in zwei oder mehr parallele Teilbahnen die beiden. Walzen 8, 9 als Stachelwalze und Gegen- erfolgen, wozu entsprechend ausgebildete Messerwalwalze gleichzeitig dienen, so daß ein Teil der Perfo- zen dienen können. Beispielsweise ist in Fig. 2 die rierung von oben nach unten, und ein anderer Teil 30 Rändelwalze 12 in der Mitte mit einem messerartigen von unten nach oben erfolgt. Vorzugsweise werden . Schneidring versehen, wodurch die zweitägige Madie Perforierwalzen 8 bzw.-9 derart ausgebildet, daß terialbahn in der Mitte in zwei Teilbahnen zerschnitdie Ränder der einzelnen Perforationslöcher in bereits ten wird.

anderweitig vorgeschlagener Art zerfasert sind, was Die in das FaIt- und Rafforgan 15 einlaufende Madie Filterwirkung einer derartigen Papierbahn stei- 35 terialbahn muß in ihrer Struktur möglichst beständig gert. sein. Falls beispielsweise vor den Längsrill- und Quer-

Die gleichmäßig längsgerillte und streifenweise per- reckwalzen 6, 7 die Papierbahn 1 nachgiebig gemacht forierte Papierbahn 1 wird unter der Walze 4 mit werden muß, um eine ausreichende Deformierbarkeit einer Faserbahn 3, beispielsweise einem Vlies aus na- für die nachfolgende Verformung zu erhalten, so sollte türlichen Fasern, wie Baumwolle oder Cellulose, be- 40 an der Vorrichtung durch entsprechende Nachbehandlegt, und die nunmehr zweilagige Materialbahn ge- lung eine Verfestigung erfolgen, um zu gewährleisten, langt nach schon vorgeschlagener Art unter ein ein daß der das FaIt- und Rafforgan 15 verlassende Filterweiteres Verformungsmittel bildendes Perforier- strang seine Eigenschaften auch im Laufe längerer walzenpaar 10, 11. ·.. Zeiten nicht ändert. Beispielsweise hat es sich bei

Die als Stachelwalze ausgebildete Perforierwalze 10 45 manchen härteren Papiersorten als zweckmäßig geweist hier ebenfalls nur in: · voneinander getrennten zeigt, die Papierbahn vor dem Einlaufen in die Wal-Ringbereichen ihrer Mantelfläche Perforierstacheln auf zen 6, 7 durch Befeuchten mit Wassernebel oder auch und ist derart ausgebildet, daß die mit einer Faser- Wasserdampf nachgiebig zu machen. In diesem Fall Stoffbahn belegte Papierbahn in jenen Längsstreifen erfolgt dann nach dem Walzenpaar 8, 9 eine Nachperforiert wird, die im· Walzenpaar 8, 9 keine Perfo- 50 behandlung der in ihrer Struktur veränderten Materation erhalten haben. Die * Perforierung mittels der rialbahn, wozu beispielsweise eine glatte, elektrisch Stachelwalze 10 erfolgt durch die Faserstoffbahn und beheizte Platte verwendbar ist, über welche die Madie Papierbahn hindurch, wobei die Perforierstacheln terialbahn hinweggleitet, durch Druckluft sanft angederart ausgebildet sind, daß in andernorts vorgeschla- drückt und von der unerwünschten Feuchtigkeit begener Weise wenigstens einzelne Fasern der Faser- 55 freit wird. Falls erwünscht kann auch durch seitlich Stoffbahn durch die Papierlocher der darunterliegen- auf die noch leicht verformbare Papierbahn einwirden Papierbahn hindurchgestoßen werden und auf der kende Luftströme eine Verringerung der Bahnbreite Unterseite der Papierbahn ,aus den Löchern heraus- erzielt werden. Nach dieser oder einer anderen Nachragen. Auf diese Weise wird einerseits ein Festhaften behandlung muß die Materialbahn jedenfalls in einem der Faserstoffbahn auf der Papierbahn bewirkt, ande- 60 Zustand sein, daß keine Veränderungen der Struktur rerseits aber auch die Adsorptions- und Absorptions- im Laufe längerer Zeiten zu befürchten sind,
wirkung der zweitägigen Materialbahn verbessert. Das FaIt- und Rafforgan 15 besteht hier in übli- -

Es ist von Wichtigkeit, daß zumindest die im Wal- eher Art aus einem Flachtrichter 16, der sich von der

zenpaar 10, 11 perforierten-.Längsstreifen der Ma- Einlauföffnung 14 ab in seiner Breite kontinuierlich

terialbahn vor dem Einlaufen in die FaIt- und Raff- 65 verringert und in einen düsenartigen Kanal 17 mündet,

organe keine weitere, die Struktur und Oberfläche der- dessen Querschnitt dem gewünschten Format des her-

selben beeinflussende Behandlung mehr erfahren, da- zustellenden endlosen Filterstranges entspricht. Die

mit die zerfaserten Perforationsränder und die Faser- Einlauföffnung ist in ihren Dimensionen der Breite

büschel nicht etwa an die; Bahnoberfläche angedrückt und Dicke der Materialbahn angepaßt, um einen glat-

werden. Falls also, wie im vorliegenden Fall, eine wei- 70 ten Eintritt derselben zu gewährleisten. Das seitliche

Zusammenraffen durch den sich seitlich verengenden und in der Höhe erweiternden Trichterhohlraum kann durch den Einbau von üblichen Falthilfsmitteln, wie Leitblechen od. dgl., erleichtert werden.

Die im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 angedeuteten Verformungsmittel stellen natürlich nur einige der vielen Möglichkeiten der Arten solcher Verformungsmittel dar. Beispielsweise kann zur Erzielung einer intensiven Längsrillung mehr als ein Walzenpaar mit ineinander greifenden ringförmig verlaufenden Prägerillen hintereinander angeordnet werden. Wird hierbei der axiale Abstand benachbarter Prägekanten bei den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren jeweils geringer gemacht, so wird gleichzeitig mit der schrittweisen Rillung der Materialbahn auch deren Breite etwas verringert, was bei manchen Materialien, die eine nur geringe Reckung in Querrichtung vertragen, erwünscht ist. Von den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren der verschiedenen Verformungsmittel ist immer mindestens eine Walze angetrieben; ao erfolgt bei gleichem Walzendurchmesser der Antrieb der nachfolgenden Walzen mit größerer Drehzahl als der Antrieb der vorausgehenden Walzen, dann wird die Materialbahn zusätzlich in Längsrichtung gereckt. Der gleiche Effekt ist bei mit gleicher Drehzahl rotierenden Walzenpaaren durch einen größeren Durchmesser nachfolgender Walzenpaare erzielbar.

Außer den Stachelwalzen und Rändelwalzen, die in den Fig. 1 und 2 angedeutet sind, können auch Verformungswalzen nach Fig. 3 verwendet werden, die jeweils aus einer als Prägepatrize und einer als Prägematrize wirkenden Walze 42 bzw. 43 bestehen, wobei beliebig geformte Unebenheiten vorgesehen werden können. Es ist hierbei lediglich zu beachten, daß der Abstand in Laufrichtung aufeinanderfolgender Unebenheiten der Walzen klein gegenüber der Filterge,brauchslänge von etwa 10 mm ist, um bei einer Unterteilung des endlosen Filterstranges in einzelne Filterstöpsel stets eine angenähert gleiche Anzahl solcher Prägungen pro Filterstöpsel zu erhalten.

Es können auch Mantelflächenbereiche solcher Verformungswalzen, wie in Fig. 4 angedeutet, mit Schräg verzahnungen 44 versehen werden. Auch die Rillenformen der Längsrillwalzen 6, 7 können, wie in Fig. 5 angedeutet, verschiedenartig gewählt werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Längsrillen aufweisenden Materials für Tabakwarenfilter mit örtlich aufgelockertem Fasergefüge, wobei die Vorrichtung mindestens ein Walzenpaar mit sich nicht berührenden ineinandergreifenden Umfangsrillen aufweist, die einen gewundenen Spalt bilden, durch den die Materialbahn hindurchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Enden des gewundenen Spaltes zwischen den Walzenoberflächen im wesentlichen gleich ist der Ausgangsbreite der Papierbahn und diese zwischen den Walzenoberflächen reibungsschlüssig gehalten ist, so daß sie bei ihrem Durchlauf auf die Länge des gewundenen Spaltes quer gereckt und dadurch ihr Fasergefüge örtlich aufgelockert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Befeuchtungsmittel für die Materialbahn in Laufrichtung vor dem ersten Rillenwalzenpaar.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenpaare mindestens eine angetriebene Walze aufweisen und mehrere Walzenpaare in Laufrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die in Laufrichtung aufeinanderfolgenden Walzenpaare für jeweils größere Umfangsgeschwindigkeit eingerichtet sind, zum Erzielen einer Längsreckung der durchlaufenden Materialbahn.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche von der Ober- bzw. Unterseite auf die Materialbahn einwirkende Walzenpaare, deren Mantelflächen wenigstens in einzelnen, axial voneinander getrennten Ringbereichen mit Perforierstacheln versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche von der Ober- bzw. Unterseite auf die Materialbahn einwirkende Walzenpaare, deren Mantelflächen wenigstens in einzelnen Bereichen als Prägepatrize und Prägematrize ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche von der Ober- bzw. Unterseite auf die Materialbahn einwirkende Walzenpaare, deren Mantelflächen wenigstens in einzelnen voneinander getrennten Ringbereichen als durch Zwischenräume voneinander getrennte Flächenstücke mit hervorstehenden Unebenheiten ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Trocknungseinrichtung, bestehend aus einer heizbaren, mit glatter Oberfläche versehenen Trockenplatte, über die die Materialbahn hinweggleiten kann, sowie durch Druckgasdüsen zur pneumatischen Anpressung einer auf der Trockenplatte befindlichen Materialbahn.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 699 104, 826 257;
schweizerische Patentschrift Nr. 265 825;
britische Patentschriften Nr. 392 169, 394 340;
französische Patentschriften Nr. 520974, 1 072912; USA.-Patentschriften Nr. 2 039 298, 2 164 702.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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