DE1532046C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von nicht umhüllten kontinuierlichen Strängen aus faden- oder faserförmigem Material, vorzugsweise für Tabakfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von nicht umhüllten, kontinuierlichen Strängen aus faden- oder faserförmigem Material, vorzugsweise für Tabakfilter, durch Verkleben der Fäden bzw. Fasern mittels eines durch Wärme aktivierbaren Bindemittels, bei welchem das Faden- bzw. Fasermaterial mittels eines endlosen Bandes durch eine rohrförmige Heizkammer hindurch gefördert wird.

Es ist bereits bekannt (FR-PS 1373 693) die mit einem Weichmacher versehenen Fäden oder Fasern durch eine dampfbeheizte Düse hindurchzuziehen, welche den gesamten Strang umschließt, während die Fäden oder Fasern miteinander verklebt werden. Hierbei wird die Außenfläche des Stranges durch die Innenfläche der Düse geglättet. Durch den für das Hindurchziehen des Stranges durch die Düse erforderlichen Zug kann jedoch die Kräuselung der Fäden oder Fasern verringert werden, wodurch die Qualität der Stränge wegen der damit verbundenen Verringerung ihres Widerstandes gegen radiale Verformung in für die folgende Bearbeitung unerwünschter Weise ungünstig beeinflußt werden würde. Man verwendet deshalb die nach diesem Verfahren hergestellten Stränge in erster Linie für Filzschreiber, bei denen es im Gegensatz zu Zigarettenfiltern auf die Formbeständigkeit nicht wesentlich ankommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, nicht umhüllte kontinuierliche Stränge aus faden- oder faserförmigem Material vorzugsweise für Tabakfilter herzustellen, die so formbeständig sind, daß der Umfang des

Stranges aus Fäden oder Fasern einen genau reproduzierbaren Wert aufweist. Dies ist insbesondere bei Zigarettenfiltera von besonderer Bedeutung. Hier muß nämlich der Umfang der mit Tabak gefüllten Hülse und des Filters genau übereinstimmen, damit das um das Ende der mit Tabak gefüllten Hülse und das dort aufgesetzte Filter gelegte Mundstückpapier das Filter nicht derart zusammendrückt, daß sich Falten oder Rillen im Oberflächenbereich des Filters bilden können, durch welche in diesem Bereich Tabak hindurchströmen könnte, ohne der Filterwirkung ausgesetzt zu sein. Auch muß das Verfahren so geführt werden, daß es nicht zu einer Verringerung der Kräuselung der einzelnen Fäden oder Fasern kommt, weil auch dadurch die Filterwirkung wesentlich herabgesetzt wird.

Es ist bereits bekannt, dieses Problem dadurch zu lösen, daß man einen papierumhüllten Strang aus Fäden oder Fasern mit seiner Umhüllung durch eine Heizkammer hindurchführt (US-PS 3 039 908).

Mit dieser Maßnahme erhält das Filter jedoch - einen zusätzlichen Überzug aus Papier, der einmal ^l- nicht erforderlich und zum anderen auch nicht erwünscht ist, weil dadurch das Eindringen des gasförmigen Heizmediums in den Strang unnötig behindert wird.

Diese Mangel werden unter gleichzeitiger Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe dadurch beseitigt, daß als endloses Band ein gasdurchlässiges Band verwendet und mit ihm der Strang umhüllt und geformt wird, daß dieser umhüllte Strang durch die Heizkammer geführt und dort einem das Band und den Strang quer durchdringenden gasförmigem Wärmeträger ausgesetzt wird, und daß nach dem Verkleben des Faden- bzw. Fasermaterials das Band von dem Strang entfernt wird.

Der Transport eines Stranges durch eine Heizkammer mittels eines Bandes gehört zwar auch bereits zum Stande der Technik, jedoch dient das Band hier lediglich als Auflager für den Strang und ist undruchlässig, also im Sinne der Erfindung überhaupt nicht zu gebrauchen (vgl. US-PS 3 050 430).
,-,^ Vorzugsweise wird durch den Strang nach dem Er- |>^: hitzen und vor dem Entfernen des Bandes kühlendes Gas hindurchgeleitet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird nach Bildung des fertigen formbeständigen Stranges dessen Luftdurchflußwiderstand fortlaufend gemessen und zur Konstanthaltung des Meßwertes das Gewicht je Längeneinheit des zu dem Strang zu verarbellenden Fadenmaterials gesteuert.

Der geformte und erhitzte Strang kann in weiterer Ausbildung der Erfindung auch noch nachgeformt werden.

Das im Falle nicht vollständig geschlossener Kanten des Bandes zwischen diesen austretende Fadenbzw. Fasermaterial wird in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig zwischen der Beheizungsund der Kühlstufe zur Entfernung der gebildeten Rippe in das Stranginnere gedrückt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann auch dem in Bildung befindlichen Strang ein die Filterwirkung verbessernder Zusatzstoff in Mischung mit einem thermoplastischen Bindemittel einverleibt werden.

Dabei verwendet man im Falle eines Stranges aus Zellulose-Azetat-Fasern als Zusatzstoff zweckmäßig mit Polyäthylenteilchen gemischte Kohleteilchen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer eine Zuleitung für ein beheizendes Medium aufweisenden Heizkammer, durch die ein endloses, angetriebenes Band hindurchläuft, kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß das Band durchlässig ist, ein Fördermittel für das Faser- oder Fadenmaterial und eine Führung vorgesehen sind, die das Band so verformt, daß es den Strang umhüllt.

Hinter der Heizkammer ist zweckmäßig eine Kühlkammer angeordnet. Zum Nachformen ist zweckmäßig der Durchgangsquerschnitt der Kühlkammer kleiner als derjenige der Heizkammer gewählt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zwischen der Heizkammer und der Kühlkammer und zwischen den einander benachbarten Längskanten des Bandes vorteilhaft ein vorzugsweise verstellbarer Druckfuß vorgesehen.

Die Drehzahl von Zuführungsrollen für das Faden- bzw. Fasermaterial läßt man zweckmäßig durch eine den Luftdurchflußwiderstand des Stranges messende Vorrichtung steuern.

Der Durchgang von Heizkammer und/oder Kühlkammer mündet vorteilhaft über einen Längsschnitt zum Einführen oder Herausnehmen des Bandes nach außen, und es ist eine Vorrichtung zur Abdichtung dieses Längsschlitzes auf seiner Länge vorgesehen.

Diese Vorrichtung zur Abdichtung des Längsschlitzes weist parallel zu dem Durchgang für den Strang und das Band eine eine axiale Verbreiterung des Längsschlitzes bildende Hilfsbohrung auf, in der ein ausdehnbarer Schlauch untergebracht ist, der an eine an- und abschaltbare Druckmittelquelle angeschlossen ist.

Vorteilhaft ist eine Vorrichtung zur Änderung des Querschnittes des Durchganges der Kühlkammer vorgesehen.

Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Aufsicht auf den in F i g. 2 dargestellten Ausschnitt,

Fig.4 eine Endansicht des Ausschnittes nach F i g. 3 mit der Vorrichtung zur Einstellung des Zungenkörpers,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig.3,

Fig.6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig.3,

Fig.7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der F i g. 3, und in

F i g. 8 einen Schnitt durch eine abgeänderte, bevorzugte Ausführungsform eines Teiles der Vorrichtung.

Im Falle der beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird als Fadenbzw. Fasermaterial ein Tow aus sekundärem Zelluloseazetat und als Binde- bzw. Klebemittel Triacetin verwendet. Nach Fig. 1 wird aus einem Ballen 1 ein Tow 2 von Rollen 3 durch eine Düse 4 und über eine zylindrische Führung 5 gezogen. Eine weitere Düse 7 formt das von dem Rollenpaar 6 weitergeleitete Tow zu einem Band von etwa 250 mm Breite, bevor es in einen Kasten 10 eintritt, in welchem es durch Sprühpistolen 8 und 9 mit dem Triacetin besprüht wird.

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Die Düsen 4 und 7 besitzen die übliche Form und Weg von der Rolle 24 zurück zur Trommel 20 wird

weisen je einen engen Schlitz auf, durch welchen das es zu einem in Längsrichtung offenen Zylinder mit

Tow hindurchläuft. Die eine der Seitenwandungen einem schmalen Spalt zwischen den Kanten der Öff-

dieses Schlitzes ist perforiert und steht mit einer Zu- nung verformt. Beim Verlassen der Kühlkammer 28

leitung für Druckluft in Verbindung. Die andere Sei- 5 öffnet sich das verformte Band wieder und löst sich

tenwandung ist vollwandig und hält das Tow zurück, von dem Strang. Die Perforierungen im Band reichen

während die Luft auf dieses auftrifft. Durch den aus, um Dampf und Luft leicht hindurchströmen und

Durchgang durch die Rollen 11 wird die Bandform in die Fäden oder Fasern eintreten zu lassen. Die

des Tows beim Durchlauf unter dem Applikator 12 endgültige Form der Oberfläche des Stranges ist von

aufrechterhalten, welcher einen Behälter 13 aufweist, io den Oberflächeneigenschaften des Bandes abhängig,

der einen Zusatzstoff enthält, welcher auf eine ge- da die Fäden des Tows an das Band angepreßt wer-

neigte Schüttelrinne 14 auffällt, durch die der Zu- den, während sie sich unter der Einwirkung des

satzstoff gleichmäßig auf das aus dem Tow gebildete Dampfes in erweichtem Zustand befinden. Falls eine

Band verteilt wird. Falls ein solcher Zusatzstoff nicht tiefgeprägte Oberfläche des Stranges erwünscht ist,

aufgebracht werden soll, kann die Maschine auch 15 kann ein grobgewebtes Band, und falls eine glatte

ohne Verwendung des Applikators 12 arbeiten. Das Oberfläche erzeugt werden soll, ein feingewebtes

Tow läuft anschließend durch„den Trichter 15, in Band verwendet werden. Durch die Perforierung

welchem es eine zylindrische Form erhält, bevor es wird ein Lösen von Fasern aus der Umfangsflache

unter eine Zunge 16 läuft, die im einzelnen in den des Stranges verhindert, ohne daß man die am Um-

F i g. 3 und 4 dargestellt ist. Durch diese Zunge wird »o fang des Stranges liegenden Fäden zusätzlich verkle-

das Tow in die Heizkammer 18 eingeführt und benmuß.

gleichzeitig ein durchlässiges Band 19 um das zylin- Erwünschtenfalls kann die von dem Tow durchdrische Tow herumgelegt. Dieses durchlässige Band, laufene Bohrung der Heizkammer etwas größer als welches durch die Trommel 20 durch die Heizkam- die der Kühlkammer sein. Dann dient letztere dazu, mer 18 hindurchgezogen wird, um anschließend um 25 den Strang auf den erwünschten endgültigen Durch-Rollen 21, 22, 23 und 24 zu laufen, ist offen. Es messer zu bringen. Durch die Wirkung des Dampfes kann aus einem Polyamidgewebe oder einfädigem werden auf der Oberfläche der Fäden aus Zellulose-Polyäthylen terephtalat bestehen. Das Band kann mit azetat an den Stellen, an denen Triacetintröpfchen siteinem Überzug aus einem Siliconharz oder aus Poly- zen, örtliche Klebestellen gebildet. Als Folge der hotetrafluoräthylen versehen sein, um ein Anhaften des 30 hen latenten Kondensationswärme des Dampfes wer-Tows an ihm zu verhindern. In die Heizkammer 18 den das Zelluloseazetat und das Triacetin sehr mündet über Eintrittsöffnungen eine an eine Zulei- schnell erhitzt, so daß dann, wenn das Tow die Heiztung für Dampf angeschlossene Leitung 25, über kammer 18 verläßt, die Fasern bzw. Fäden im wewelche der Dampf in die Heizkammer 18 und durch sentlichen vollkommen miteinander verklebt sind, das durchlässige Band hindurch in das Tow eintritt, 35 Die zugeführte Menge an Dampf wird in Abhängigdieses erwärmt und die Verklebung der Fäden oder keit von der Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit des Fasern aus Zelluloseazetat miteinander durch das Tows durch die Maschine eingestellt. Zur Erzielung Triacetin bewirkt. der erforderlichen Verklebung ist nur eine sehr ge-Durch das Verkleben der Fäden oder Fasern ent- ringe Menge an Dampf erforderlich. Zum Beispiel steht ein Strang 26. Die Längskanten des den Strang 40 erfolgt eine zufriedenstellende Verklebung der Fäden umschließenden Bandes 19 stehen im allgemeinen oder Fasern eines Tows von etwa 0,5 cm² Querschnitt, nicht vollkommen miteinander in Kontakt, so daß das sich mit einer Geschwindigkeit von 117 m/min, einige Fäden oder Fasern des Tows zwischen diesen bewegt, durch eine Dampf menge von etwa 18 kg/h Kanten herausgepreßt werden und eine Art von unter einem Druck, der nur wenig oberhalb des at-Rippe bilden. Diese Rippe wird durch einen zwi- 45 mosphärischen Druckes liegt. Hierbei wird das Binschen den Kanten des Bandes liegenden Druckfuß 27 demittel, d. h. das Triacetin, durch den Dampf aktientfemt, welcher auf die Rippe drückt und derart viert, während sich das von dem Band getragene den Strang wieder zylindrisch formt. Der Strang läuft Tow in ungespanntem Zustande befindet. Unter diedann durch eine Kühlkammer 28, in welche durch sen Voraussetzungen werden der Leitung 30 je Midie Leitung 30 Luft oder ein anderes Gas eingeführt 50 nute etwa 5501 Luft von Zimmertemperatur, das wird, welches das Band durchströmt, in Kontakt mit heißt von 21 bis 29° C, mit einem Druck von 1,8 den Fäden oder Fasern des Stranges 26 gelangt, diese atm zugeführt, um den Strang zu kühlen und zu härkühlt und in diesem Strang etwa gebildetes Konden- ten, so daß er nunmehr geschnitten und weiterbehansat aus ihm entfernt. Vorzugsweise strömt die küh- delt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß lende Luft durch das Band an mehreren über die 55 er dadurch beschädigt oder zerstört wird.
Länge der Kühlkammer 28 im Abstand voneinander Weil der kontinuierliche Strang nicht von Papier liegenden Stellen hindurch. Nach Hindurchströmen umhüllt ist, kann man eine kontinuierlich arbeitende durch den Strang tritt die Luft mit dem von ihr gege- Vorrichtung zur Messung des Druckabfalls, z. B. die benenfalls mitgenommenen Kondensat in einen Auf- in Fig. 1 dargestellte Apparatur 33 zur Bestimmung nahmebehälter 17 ein, welcher in Richtung nach 60 des Durchflußwiderstandes des kontinuierlichen rückwärts bezüglich der Maschine durchlüftet wird. Stranges 26 verwenden. Diese Vorrichtung 33 weist Durch die Einwirkung dieser Luft erfolgt gleichzeitig beispielsweise das Manometer 35 auf, welches durch eine weitere Verfestigung des Stranges. Nach Verlas- ein gestrichelt angedeutetes Gestänge 34 mit dem Ansen der Kühlkammer 28 passiert der Strang eine Ab- trieb der Rollen 3 verbunden ist. Damit kann die schneidevorrichtung 29, welche ihn in Abschnitte 65 Vorschubgeschwindigkeit des Tows 2 automatisch zerlegt. und kontinuierlich in Abhängigkeit von allen Ände-Das Band 19 ist, während es um die Trommel 20 rangen des Druckabfalls bzw. des Durchflußwiderund die Rollen 21 bis 24 läuft, flach. Auf seinem Standes des Stranges 26 verändert und derart eine im

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hältnis der Gewichte dieser beiden Komponenten be- zu dem in der Längsbohrung 51 jeweils befindlichen

trug etwa 75 % Kohle und 25 °/o Polyäthylen. Bereich des Tows und des Bandes angeschlossen ist.

Nach Einschalten der Anlage wurden etwa 25 Ge- Die Längsbohrung 51 fluchtet in axialer Richtung wichtsprozent dieser Mischung mittels des Applika- mit dem sich verjüngenden, zwischen dem Zungentors 12 auf ein Tow aus Zelluloseazetatfäden aufge- 5 körper 16 und der Rille in dem Zuführungsblock 41 bracht und durch das Tow in der in Beispiel 1 be- gebildeten Durchtrittsweg, sowie ferner mit einer schriebenen Weise Dampf und Luft hindurchgeleitet. Bohrung 54 der Kühlkammer 28. Der Durchmesser Es ergab sich ein gut verklebter, diese Zusatzkompo- der Längsbohrung 51 kann etwa dem Durchmesser nenten enthaltender Strang. des Raumes, der zwischen den kleineren Enden des

F i g. 2 und 3 zeigen die wesentlichen Merkmale io Zungenkörpers 16 und dem Zuführungsblock 41 geeiner bevorzugten Ausführungsform. Aus diesen Fi- bildet ist, entsprechen und gleich oder etwas größer guren ist ersichtlich, daß verschiedene Teile dieser als der der Bohrung der Kühlkammer 28 sein. Die Anlage von einem langen gemeinsamen Tragkörper Kammer 53 kann beliebige zweckentsprechende Ge-40 von U-förmigem Querschnitt getragen werden, auf stalt aufweisen, muß jedoch jedenfalls einen Durchweichem die Heiz- und Kühlkammer, der Zungen- 15 trittskanal von ausreichendem Querschnitt für die körper und die Vorrichtung zum Einpressen der Zuleitung des Dampfes und eine ausreichende AnRippe gelagert sind. Der Tragkörper 40 kann von zahl von öffnungen 52 aufweisen, welche den Zutritt einer Anlage, von welcher lediglich das Band, die des Dampfes durch das durchlässige Band unter nur Trommel und die Rollen dargestellt sind, getragen geringem Druck ermöglichen. Gemäß einem wesentwerden, wie das bei Anlagen zur Herstellung von FiI- ao liehen Merkmal dieser Anordnung ist außerdem eine tersträngen an sich üblich ist, wobei also dieser Trag- Hilfsbohrung 55 vorgesehen, welche über einen körper an die Stelle der bei diesen üblicherweise ver- Schlitz 56 mit der Hauptbohrung 51 in Verbindung .-wendeten tragenden Elemente tritt. Die ebenfalls aus steht. f Fig. 1 ersichtliche Abschneidevorrichtung und der Die Bohrung 55 erstreckt sich durch die Heizkam-Antrieb für das Band sind von üblicher Ausbildung. 35 mer und die Kühlkammer hindurch und steht mit der An den Aufnahmekasten 17 sind eine Leitung 39 zur Atmosphäre über einen weiteren Schlitz 57 in VerAbführung von Kondensat und eine Leitung 49, die bindung. Die Schlitze 56 und 57 erstrecken sich über mit einer Absaugpumpe zum besseren Abzug der die Gesamtlänge der zugeordneten Bohrungen und Kühlluft verbindbar ist, angeschlossen. Diese für die sind so bemessen, daß das endlose Band 19 durch sie Arbeitsweise des neuen Verfahrens erforderlichen 30 hindurch in die Bohrungen 51 und 54 einlaufen Anpassungen sind einfach und verursachen nur ge- kann. Demzufolge kann das Band sehr einfach in die ringe Kosten. Heizkammer und in die Kühlkammer eingebracht

Aus F i g. 3 und 4 ist ein in den Tragkörper 40 ge- werden, bevor der Betrieb beginnt, und, nachdem der

lagerter Zuführungsblock 41 mit einer sich nach Betrieb beendet ist, herausgenommen werden, ohne

oben erweiternden offenen Rille erkennbar. Eine 35 daß ein geschlitzter Blockkörper verwendet werden

Rippe 42 mit L-förmigem Querschnitt trägt den ge- muß, der anderenfalls wegen des endlosen Bandes

wölbten Zungenkörper 16. Die Rippe 42 und damit erforderlich wäre.

auch der Zungenkörper 16 werden von zwei auf dem Um ein Entweichen von Dampf durch den Schlitz Tragkörper 40 gelagerten Traggliedern 43 und 44 ge- 56 zu verhindern, wird in die Bohrung 56 nach dem tragen. Von diesen kann das Tragglied 44 durch 40 Einsetzen des Bandes in die Längsbohrung 51 ein Stellschrauben 45 in vertikaler Richtung verstellt und Schlauch 58 aus wärmebeständigem Polyvinylchlorid durch die Schrauben 46 in der eingestellten Lage oder anderen zweckentsprechend gewählten verformfestgeklemmt werden. Die horizontale Einstellung baren Kunststoff materialien eingesetzt, durch Einder Rippe 42 und damit des Zungenkörpers 16 er- leiten eines Druckmediums ausgedehnt und dadurch ( folgt durch Stellschrauben 47. Die Schraube 48 wird 45 in Kontakt mit den Wandungen der Bohrung 55 gedurch die Rippe 42 nach dieser Einstellung an dem bracht. Das Ende dieses Schlauches erstreckt sich Tragglied 44 festgeklemmt. Der Zungenkörper 16 durch die Bohrung bis zu einer Klemme 59, durch bildet mit der Rille des Zuführungsblockes 41 einen welche es zusammengedrückt und dadurch geschlossich verjüngenden, das Tow führenden und seinen sen wird, worauf das Druckmedium in das entgegenQuerschnitt bei seinem Eintritt in die Heizkammer 50 gesetzte Ende des Schlauches eingeleitet, dieser hier-18 verringernden Durchtrittskanal. Die Bahn des durch ausgedehnt und dadurch während des Betrie-Bandes 19 verläuft so, daß dessen Kanten über die bes der Anlage der dichte Abschluß aufrechterhalten Spitzen des Zungenkörpers laufen und derart wäh- wird.

rend des Passierens der Heizkammer 18 unter ent- Infolge dieses nach dem Zusammenbau der Heizsprechender Verformung des Bandes zusammentref- 55 kammer erfolgenden dichten Abschlusses ist es nicht fen oder sich einander eng nähern. Hinsichtlich die- erforderlich, zum Zwecke des Einfahrens und des ses Merkmals besteht ein wesentlicher Unterschied Herausnehmens des Bandes 19 andere Teile der Vorgegenüber der Führung der Bänder, die bei der Her- richtung abzubauen als den Schlauch 58. An das stellung von mit Papier umhüllten Filterstäben ver- Ende des Schlauches 58 kann ein Krümmer 60 aus wendet werden. 60 Metall angesetzt sein. Auch der zwischen der Heiz-

Wie im einzelnen aus den Fig.3 und5 ersichtlich kammer und der Kühlkammer liegende Bereich des

ist, besteht die Heizkammer 18 aus einem in dem Schlauches 58 ist von einer ebenfalls aus F i g. 6 er-

Tragkörper 40 gelagerten Block 50, welcher eine sichtlichen Metallbuchse 61 umschlossen, durch

Längsbohrung 51 für den Durchtritt durch das Tow welche eine unerwünschte Ausdehnung dieses Teiles

und des dieses umschließenden Bandes 19 aufweist. 65 des Schlauches, während er unter der Wirkung des in

Die Längsbohrung 51 steht über öffnungen 52 mit dasselbe eingeführten Druckmittels steht, zu verhin-

einer Kammer 53 in Verbindung, an welche ihrer- dern. Diese Vorsichtsmaßnahmen sind nur in der

seits die Leitung 25 für die Zuführung des Dampfes Nachbarschaft der Heizkammer erforderlich. Bei

wesentlichen konstante Druckabfallcharakteristik aufrechterhalten werden. Diese automatische Steuerung kann durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit der Rollen 3 in etwa umgekehrtem Verhältnis zu den Änderungen des Druckabfalls und damit des Maßes der Kräuselung der Fäden, d. h. des Gewichtes des Tows je Längeneinheit erfolgen.

In der fertigen Zigarette werden die neuen Filterkörper normalerweise mit dem mit Tabak gefüllten Hülsenteil durch ein herumgelegtes Stück aus Mundstückpapier, z. B. Korkfolie, verbunden, welches die gesamte Länge des Filters und 2 bis 3 mm der mit Tabak gefüllten Hülse umschließt. Diese Art des Ansetzen des Filters unterscheidet sich ersichtlich von der bei Filterzigaretten üblichen Art des Ansetzens, bei dem das Filter aus einem von einem dünnen Umhüllungspapier umschlossenen Kernkörper besteht, an welchem das Mundstückpapier angeklebt ist. Die Kernkörper mit einer dünnen Papierumhüllung können während ihrer Lagerung und auch beim Rauchen schrumpfen, wodurch ein Spalt zwischen dem Kern und der dünnen Papierumhüllung entsteht, durch den Rauch strömen kann, ohne daß er gefiltert wird. Diese Möglichkeit ist bei nach der Erfindung hergestellten Zigarettenfiltern ausgeschlossen. Ferner kann bei diesen das verhältnismäßig dicke Mundstückpapier durch Klebstoff so gut mit dem Filter verbunden werden, daß hierdurch auf mechanischem Wege ein Schrumpfen des Filterkörpers beim Rauchen verhindert wird.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Stränge

sind zwar in erster Linie zur Verwendung als Zigarettenfilter bestimmt, können aber auch für andere Zwecke, z.B. als Absorbierungskörper für die Tinte bei Filzschreibern oder als Filter für Leuchtgas oder Wasser, verwendet werden.

In den folgenden Beispielen ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im einzelnen erläutert.

Beispiel 1

Das in F i g. 1 veranschaulichte Verfahren wurde unter Verwendung eines Tows aus Zelluloseazetatfäden mit einer Geschwindigkeit des Tows von annä-

hemd 117 m/min, durchgeführt. Nach dem Überführen des Tows in Bandform wurden etwa 10 Gewichtsprozent Triacetin, bezogen auf das Gewicht des Tows, auf das dünne Fadenvlies aufgesprüht und das nunmehr mit dem Weichmacher versehene

ao Tow zu kreisförmigem Querschnitt von etwa 0,5 cm² geformt. Hierauf wurde in das Tow in der Dampfbehandlungskammer Dampf in einer Menge von etwa 11 kg/h eingeblasen und die in dem Tow bei dessen Umformen zu Zylinderform zunächst gebildete Längsrippe durch Pressen entfernt. Dann wurde der gebildete Strang mit etwa 5501 Luft von 24° C mit einem Druck von 1,8 atm gekühlt.

Der fortlaufende Strang wurde in einzelne Filterstäbe von 80 mm Länge zerschnitten, die nach einer Lagerzeit von 24 und 72 Stunden untersucht wurden. Hierbei wurden die folgenden Werte gefunden:

	Gewicht von 10 Stäben in Gramm	Tabelle 1	Weichmacher V.	Wasser Vo	Insgesamt Va
Untersuchungszustand	5,95 5,85 5,77	Azetat einschließlich Schmiermittel Vo	10,0 10,2 10,0	7,7 6,0 5,4	100,0 100,0 100,0
Unmittelbar nach der Herstel lung	82,3 83,8 84,6
Ä Nach 24 Std 1J Nach 72 Std

Die der vorstehenden Tabelle zu entnehmenden Werte zeigen eine Verminderung des Wassergehalts während der Lagerung. Es ist jedoch möglich, den endgültigen Wassergehalt durch Änderung von Merkmalen der Kühlkammer sowie der relativen Feuchtigkeit des Lagerraumes einzustellen.

Die folgenden Ergebnisse wurden bei Filterstäben erhalten, deren Feuchtigkeitsgehalt sich im Gleichgewicht mit der atmosphärischen Feuchtigkeit befand.

Tabelle 2

Art der Untersuchung	Im Mittel	Maximal- Wert	Minimal- Wert
Gewicht von 10 Stäben in Gramm Druckabfall in cmWS.. Umfang in nun Länge in mm	5,85 12,2 24,55 79,7	5,95 13,0 24,65 79,8	5,75 11,2 24,45 79,5

Beispiel 2 , <

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden außerdem in das Tow mittels des aus Fig. 1 ersichtlichen Applikators etwa 30 Volumprozent feinverteiltes Konlepulver eingebracht. Hierdurch wurde die Filterwirkung insbesondere auf die in der Dampfphase vorhandenen Bestandteile des Tabakrauches der mit dem Filter versehenen Zigarette als Folge der höheren absorbierenden Eigenschaften dieses Zusatzstoffes verbessert.

Beispiel 3

Es wurde ebenfalls die in F i g. 1 dargestellte Anlage verwendet, jedoch wurden die Sprühpistolen 8 und 9 abgeschaltet. In den Vorratsbehältern 13 wurde eine homogene Mischung von Aktivkohleteilchen mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 0,8 mm und Polyäthylenteilchen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 50 · 10~^e m eingebracht. Das Ver-

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Zimmertemperatur macht es der Widerstand des Schlauches gegen radiale Ausdehnung überflüssig, derartige Maßnahmen zu treffen. Die Bohrung 54 ist so bemessen, daß die Buchse 61 an der zweckentsprechenden Stelle auf den Schlauch 58 aufgeschoben werden kann, bevor dieser in die Bohrungen 51 und 54 eingesetzt wird. Die Ausdehnungsmöglichkeit des Schlauches 58 und der Durchmesser der Bohrungen 51 und 54 werden so gewählt, daß dies möglich ist. ίο

Aus den Fig. 3 und 6 ist die Ausbildung der Vorrichtung 27 zur Entfernung der aus dem Umfang des Stranges vorspringenden Rippe ersichtlich, welche durch Verformung des Tows in Zylinderform gebildet wurde, nachdem dieser die Dampfheizkammer 18 verläßt. Diese Vorrichtung besteht aus einer das Eindrücken der Rippe bewirkenden Druckvorrichtung 65, die auf einem Teil des Kühlblocks 66 an dessen der Dampfheizkammer 18 benachbartem Ende gelagert ist. Die Druckvorrichtung 65 ist durch ein Paar ao von Stellschrauben 67 verstellbar, welche mit einer Schraube 68 zusammenwirken, die in einem langgestreckten Schlitz 69 der Druckvorrichtung 65 gleitet und in eine in einem sich nach oben erstreckenden Teil des Kühlblocks 66 gebildete Sackbohrung 70 eingeschraubt ist. Der benachbarte Rest des Kühlblocks ist weggeschnitten und ermöglicht hierdurch die Anordnung eines von der Druckvorrichtung getragenen, sich nach unten zwischen die Kanten des in Zylinderform gebrachten Bandes erstreckenden EIements 71, welches auf die etwa vorhandene Rippe des Stabstranges drückt und derart diese zum Verschwinden bringt.

Die den Schlauch 58 im Bereich dieses offenen Teils der Vorrichtung umschließende Buchse 61 ist in einer Rille 72 des Kühlblocks gelagert, die mit der Hilfsbohrung 55 fluchtet. In ein auf der Heiz- und auf der Kühlkammer und auf dem Tragkörper 40 ruhendes kastenförmiges Gehäuse 73 mündet eine Leitung 74, die an eine Saugpumpe angeschlossen ist, und über die sowohl die Luft aus dem Innenraum 75 des Gehäuses 73 herausgesaugt wie etwa aus der Heizkammer 18 ausgetretener Dampf abgesaugt wird. Durch öffnungen 81 kann aus der Kühlkammer Kühlluft durch den Schlitz 82 in die Aufnahmevorrichtung 17 einströmen.

Aus den F i g. 4 und 7 ist die Ausbildung der Kühlkammer 28 im einzelnen ersichtlich. Sie besteht aus einem Kühlblock 66 mit drei Bohrungen, von denen die Bohrungen 51 und 54 die Hauptbohrungen für den Stabstrang und das Band und die Bohrung 58 die Hilfsbohrung für den Dichtungsschlauch 58 sind. Durch eine sich über nahezu die Gesamtlänge des Kühlblocks 66 erstreckende Bohrung· 77 wird die Verbindung mit der Leitung 30 hergestellt, aus weleher Druckluft zugeführt und über öffnungen 78, die mit der Bohrung 51 in Verbindung stehen, verteilt wird, um dann durch das durchläßige Band und den Stabstrang hindurchzuströmen und diese zu kühlen.

Die Schlitze 79 und 80 ermöglichen das Einführen und Herausnehmen des endlosen Bandes 19 in der gleichen Weise wie die ähnlich ausgebildeten Schlitze in der Dampfheizkammer 18. An die Leitung 30 ist eine nicht dargestellte Preßluftquelle angeschlossen. Durch öffnungen 81 wird der Austritt der Kühlluft und des gebildeten Kondensats aus dem Stabstrang und des Bandes in die Aufnahmevorrichtung 17 über einen Schlitz 82 ermöglicht, der sich etwa über die Gesamtlänge des Kühlblocks 66 und des unterhalb desselben liegenden Teils des Tragkörpers 40 erstreckt.

Auf dem Tragkörper 40 von U-förmigem Profil ist ferner, wie aus F i g. 3 ersichtlich, der Austrittsblock 83 gelagert, der, wie oben bereits bemerkt wurde, eine sich nach oben erweiternde oben offene Rille aufweist, deren Vorhandensein die Trennung des Bandes 19 von dem Stabstrang 26 erleichtert.

Aus dem Querschnitt gemäß F i g. 8 ist eine abgeänderte vorzugsweise Ausführungsform des Kühlblocks ersichtlich, bei welcher Vorrichtungen zur Veränderung des Umfanges der Hauptbohrung vorgesehen sind, welche derart eine geringe Änderung des Durchmessers des Stabstranges ermöglichen. Wie aus einem Vergleich mit den Fi g. 1 und 8 ersichtlich ist, besteht der Hauptunterschied der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform des Kühlblocks 66 dieser gegenüber darin, daß in derjenigen seiner Seitenwandungen, die den Schlitzen 79 und 80 gegenüberliegt, eine tiefe Rille 85 vorgesehen ist, und der oberhalb dieser Rille liegende Teil des Kühlblocks von einer Mehrzahl von Schrauben 86 durchdrungen wird, welche in Gewindebohrungen 87 in dem unterhalb der Rille 85 liegenden Teil des Kühlblocks eingeschraubt sind. Der zwischen der Rille 85 und der Bohrung 51 liegende Teil 88 des Kühlblocks 66 ist so bemessen, daß er durch Anziehen der Schrauben 86 gebogen und hierdurch der wirksame Durchmesser der Bohrung 51 vergrößert werden kann.

Jeder der Schrauben 86 benachbart sitzt eine weitere in der Abbildung nicht dargestellte Schraube, weiche der unteren Fläche der Rille 85 anliegt und in den oberen Teil des Blockes 66 eingeschraubt ist. Durch Lockern der Schrauben 86 und Anziehen dieser weiteren Schrauben kann der Teil 88 in der der vorstehend beschriebenen entgegengesetzten Richtung gebogen und hierdurch der wirksame Durchmesser der Bohrung 51 verringert werden. Solche Änderungen des Durchmessers der Bohrung 51 dienen lediglich dem Zwecke, den Durchmesser des Stabstranges 26 erwünschtenfalls geringfügig zu ändern.

Im Falle der Verwendung eines Kühlblockes dieser abgeänderten Ausführungsform braucht sich der Teil desselben, auf welchem die Rippenentfernungsvorrichtung gelagert ist, nicht zu bewegen, wenn'die Verstellungen der Schrauben erfolgen. Es werden dann die Schrauben 86 an dem der Heizkammer benachbarten Ende weggelassen. Ferner wird ein vertikal verlaufender Schlitz vorgesehen, welcher die Rille 85 mit der Oberseite des Blockes 66 verbindet und das dem Ende der Heizkammer benachbarte Ende des Blockes weggeschnitten. Im Falle dieser Ausbildung wird durch die Bewegung des Kühlblokkes zum Zwecke seiner Verstellung die Lage der Rippenentfernungsvorrichtung, die dann stationär bleibt, nicht beeinflußt.

Eine ähnliche Verstellmöglichkeit kann erwünschtenfalls auch in dem Dampfzuleitungsblock vorgesehen sein. Die Abdichtung der Hilfsbohrung 55 wird durch solche Verstellungen nicht beeinträchtigt. Sie wird in diesem Falle durch weitere Ausdehnung des Schlauches 58 gesichert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von nicht umhüllten kontinuierlichen Strängen aus faden- bzw. faserförmigem Material, vorzugsweise für Tabakrauchfilter, durch Verkleben der Fäden bzw. Fasern mittels eines durch Wärme aktivierbaren Bindemittels, bei welchem das Faden- bzw. Fasermaterial mittels eines endlosen Bandes durch eine röhrenförmige Heizkammer hindurchgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als endloses Band ein gasdurchlässiges Band verwendet und mit ihm der Strang umhüllt und geformt wird, daß dieser umhüllte Strang durch die Heizkammer geführt und dort einem das Band und den Strang quer durchdringenden gasförmigen Wärmeträger ausgesetzt wird und daß nach dem Verkleben des Faden- bzw. Fasermaterials das Band von dem Strang entfernt wird, ao

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Strang nach dem Erhitzen und vor dem Entfernen des Bandes kühlendes Gas hindurchgeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch as gekennzeichnet, daß nach Bildung des fertigen formbeständigen Stranges dessen Luftdurchflußwiderstand fortlaufend gemessen und zur Konstanthaltung des Meßwertes das Gewicht je Längeneinheit des zu dem Strang zu verarbeitenden Fadenmaterials gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte und erhitzte Strang nachgeformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das im Falle nicht vollständig geschlossener Kanten des Bandes zwischen diesen austretende Faden- bzw. Fasermaterial zwischen der Beheizungs- und der Kühlstufe zur Entfernung der gebildeten Rippe in das Stranginnere gedrückt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem in Bildung befindlichen Strang ein die Filterwirkung verbessernder Zusatzstoff in Mischung mit einem thermoplastischen Bindemittel einverleibt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung eines Stranges aus Zellulose-Azetat-Fasern als Zusatzstoff mit Polyäthylenteilchen gemischte Kohleteilchen verwendet werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer eine Zuleitung für ein beheizendes Medium aufweisenden Heizkammer, durch die ein endloses, angetriebenes Band hindurchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Band durchlässig ist, ein Fördermittel für das Faser- oder Fadenmaterial und eine Führung vorgesehen sind, die das Band so verformt, daß es den Strang umhüllt.

9. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Heizkammer eine Kühlkammer angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachformen der Durchgangsquerschnitt der Kühlkammer (28) kleiner als derjenige der Heizkammer (18) ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heizkammer und der Kühlkammer und zwischen den einander benachbarten Längskanten des Bandes ein vorzugsweise verstellbarer Druckfuß vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Luftdurchflußwiderstand des Stranges messende Vorrichtung die Drehzahl von Zuführungsrollen (3) für das Faden- bzw. Fasermaterial steuert.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang von Heizkammer und/oder Kühlkammer über einen Längsschlitz zum Einführen oder Herausnehmen des Bandes nach außen mündet und eine Vorrichtung zur Abdichtung dieses Längsschlitzes auf seiner Länge vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Abdichtung des Längsschlitzes parallel zu dem Durchgang für den Strang und das Band eine eine axiale Verbreiterung des Längsschlitzes bildende Hilfsbohrung aufweist, in der ein ausdehnbarer Schlauch untergebracht ist, der an eine an- und abschaltbare Druckmittelquelle angeschlossen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (85, 86, 87) zur Änderung des Querschnitts des Durchganges (51) der Kühlkammer (F i g. 8).