DE2000075C

DE2000075C - Process for continuously forming a tubular article and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: DE2000075C
Application number: DE19702000075
Authority: DE
Inventors: George L Richmond Va Mathe (V St A)
Original assignee: Philip Morris Inc
Current assignee: Philip Morris USA Inc
Priority date: 1969-01-03
Filing date: 1970-01-02
Publication date: 1973-03-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum' kontinuierlichen Formen eines röhrenförmigen Gegenstands, der eine FaserfüUung einschließt, durch röhrenförmi- r,o ges Strangpressen eines Werkstückes aus thermoplastischem Werkstoff mit Querschnittsabmessungen, die wesentlich größer als die beabsichtigten Endquerschnittsabmessungen des Werkstücks sind, wobei das röhrenförmige Werkstück von einer Extrusionsöffnung weggefordert, mit Kühlmittel beaufschlagt und gleichzeitig die Faserfullung als Strang in das röhrenförmige Werkstück hinein und mit diesem in gleicher Richtung bewegt wird, worauf das Werkstück gegen die Faserfullung und durch eine KaKbrieröffiiuag mit im wesentlichen der Endaußenabmessung des Werkstücks gezogen wird. _ The invention relates to a method for the continuous shaping of a tubular object, which includes a fiber guide, by tubular extrusion of a workpiece made of thermoplastic material with cross-sectional dimensions which are substantially larger than the intended final cross-sectional dimensions of the workpiece, the tubular workpiece of An extrusion opening is moved away, charged with coolant and at the same time the fiber filling is moved as a strand into the tubular workpiece and with it in the same direction, whereupon the workpiece is pulled against the fiber filling and through a KaKbrieröffiiuag with essentially the final outer dimension of the workpiece. _

Ein Verfahren zum kontinuierlichen Extrudieren von röhrenförmigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff mit einer ringfÖMiigen Extrusionsöffhung von wesenüich größerem Querschnitt wie der beabsichtigte Endquerschnitt des endgültigen röhrenförmigen Werkstückes ist aus dem Sonderdruck aus der Zeitschrift »Kunststoffe«, 45-Jahrg., 1955, Heft 10, Seiten 486 bis 490, bekanntA method of continuously extruding thermoplastic tubular articles Plastic with an annular extrusion opening with a significantly larger cross-section than that intended end cross-section of the final tubular workpiece is from the offprint of the magazine »Kunststoffe«, 45 years, 1955, issue 10, pages 486 to 490, known

Bei der Herstellung von Zigaretten ist es ferner allgemein üblich, eine FaserfüDung in einem kontinuierlichen Arbeitsgang dadurch zn formen, daß ein kontinuiediches Faserkabel aus einem Ffltermedräm, gewöhnlich Celluloseacetat, in einer kontinuierlichen PapierhüHe eingewickelt wird.In the manufacture of cigarettes, it is also common practice to use a continuous fiber assembly Shape the work process by creating a continuous Fiber optic cable from a filter tube, usually Cellulose acetate, in a continuous paper sleeve is wrapped.

Dieses bekannte Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenfnterstranges hat jedoch Nachteile, die es zur Verwendung in der modernen Zigarettenherstel lungstechnik, bei der sehr hohe HersteUungsgeschwin digkeiten wünschenswert sind, ungeeignet machen. Beispielsweise begrenzt die Verwendung einer KJe beverbindung oder Naht die Geschwindigkeit oer Fer tigungsstraße aui' einen Wert, der nicht höher als etwa 90 m je Minute istHowever, this known method for producing a cigarette rod has disadvantages that it for use in modern cigarette manufacturing technology, where the manufacturing speed is very high desirability, make it unsuitable. For example, the use of a KJe limits connection or seam the speed of the production line aui 'a value not higher than is about 90 m per minute

Die Vorteile der Herstellung eines Mundstückstran ges dadurch, daß Kunststoff als röhrenförmiges Werkstück über eine Faserfullung extrudiert wird, sind zahlreich, besonders hinsichtlich der genauen Re gelung des Strangformates sowie der verbesserten Gleichmäßigkeit der Produktherstellung. Bestimmte Verwendungsformen der Faserfullung machen es je doch wünschenswert, daß eine verbesserte Befesti gung der Faserfullung innerhalb des röhrenförmigen Werkstücks erhalten wird, damit es einem höheren Gasströmungsdruck, als er normalerweise beim Rau chen einer Zigarette auftritt, standhalten kann.The advantages of making a Mundstückstran sat in that plastic as a tubular Workpiece extruded over a fiber filling are numerous, especially with regard to the precise Re success of the strand format as well as the improved uniformity of the product manufacture. Particular Uses of the fiber filling make it ever more desirable that an improved fastening supply of the fiber filling within the tubular workpiece is obtained so that it is a higher Gas flow pressure than normally occurs when smoking a cigarette can withstand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verankerung der Faserfullung, im röhrenförmigen Werkstück zu verbessern, ohne daß die Faserfullung in unzulässiger Weise verdichtet wird.The invention is therefore based on the object of anchoring the fiber filling in the tubular Improve the workpiece without the fiber filling being compressed in an inadmissible manner.

Dies wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Kühlmit tel als einzelne Kühlmittelströme an umfangseitig vor gegebenen Stellen auf die Innenwand des röhrenförmigen Werkstückes aufgebracht wird, worauf im Bereich der hierdurch verfestigten Stellen beim Hindurchziehen des Werkstückes durch die Kalibrieröffnung Nuten zur Verankerung der Faserfullung in die Innenwand des röhrenförmigen Werkstückes eingeformt werden.In the method mentioned at the beginning, this is achieved according to the invention in that the coolant tel as individual coolant flows on the circumference given points is applied to the inner wall of the tubular workpiece, whereupon in the area the areas that have been strengthened as a result when pulling the workpiece through the calibration opening Grooves for anchoring the fiber filling formed in the inner wall of the tubular workpiece will.

Der nach dem Verfahren erhaltene Gegenstand ist als Filter für gasförmige oder flüssige Medien, einschließlich Zigarettenrauch, benutzbar, und insbesondere als Filter für Medien mit hohem Strömungsdruck. Ferner eignet sich der Gegenstand auch zur Verwendung als Farbstoffpatrone, als antiseptischer Wegwerf-Tupfer für Krankenhäuser und für ähnliche billig in Massenproduktion herstellbare fasermaterial gefüllte Erzeugnisse.The object obtained by the process is used as a filter for gaseous or liquid media, including Cigarette smoke, useful and in particular as a filter for media with high flow pressure. Furthermore, the object is also suitable for Use as a dye cartridge, as a disposable antiseptic swab for hospitals and the like Fibrous-filled products that can be mass-produced cheaply.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer stromabwärts der Ringschlitzdüse der Strangpresse angeordneten Kalibriereinrichtung, die das rohrförmige Werkstück außen abstützt und in einer Kühlkammer angeordnet ist.The invention also relates to an apparatus for performing the method with a downstream the annular slot nozzle of the extrusion press arranged calibration device, which the tubular workpiece is supported on the outside and is arranged in a cooling chamber.

Eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Kühlmedinins an der Innenwand eines extrudieren röhrenförmigen Werkstückes ist durch die USA-Patentschrift 3,299,192 an sich bekannt Diese Vorrichtung kann jedoch nicht zur Verbesserung der Veraakeruna der $ Faserfüllung im röhrenförmigen Werkstück beitragenA device for applying a cooling medium on the inside wall of an extruding tubular workpiece is disclosed by U.S. Patent 3,299,192 known per se. However, this device cannot improve the Veraakeruna's $ Contribute fiber filling in the tubular workpiece

Die Vorrichtung zur Durchführung des VefahVens ist daher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet daß in der Strangpresse innerhalb der Ringschlitzdüse emc Anzahl kreisförmig verteflier, konzentrisch zum -Strang Hegender Offnungen vorgesehen ist, aus denen über Kanäle Kühlmittel auf die Werkstücksinnenfläche aufbringbar istThe device for carrying out the VefahVens is therefore according to the invention characterized in that in the extrusion press inside the annular slot nozzle emc number of circular verteflier, concentric to the strand Hegender openings is provided out which coolant can be applied to the inner surface of the workpiece via channels

Durch das stärkere Strecken des röhrenförmigen Werkstuckes an den nicht besprühten Flächen erhält mm kreisförmig in Abstand befindliche Nuten an der Innenwand des röhrenförmigen Werkstücks, in den sich die Faserfüllung verankert. Die Verankerung verhindert ein Ausblasen der Faserfüllung. wenn durchDue to the stronger stretching of the tubular workpiece on the non-sprayed surfaces mm circularly spaced grooves on the inner wall of the tubular workpiece into which the fiber filling is anchored. The anchorage prevents the fiber filling from blowing out. if through

15 gen, um eine Störung in einer Zigarettenmaschine zu vermeiden, wenn die Filtermundstücke mit den Tabakzyündern vereinigt werden. 15 gene in order to avoid a malfunction in a cigarette machine when the filter mouthpieces are combined with the tobacco cylinders.

Fig. 1 zeigt eine Strangpresse 20, mit der ein Strang 10 für Zigarettenfilter hergestellt werden kann. Vor dem Formen des ZigarettenfEterstrangs wird die Faserfüflung, die bei der dargestellten Ausführungsfonn durch CeUuloseacetatfasera gebildet wird, durch eine nicht gezeigte Beschichtungskammer geführt, in welcher die Fasern mit einem Weichmacher beschichtet werden, der beispielsweise aus einer Lösung von 3% bis 12% (jedoch vorzugsweise 9%) Triacetin besteht Der Weichmacher wird dazu verwendet die Bindung der Fasern untereinander im Strang an den Überkreuzungs- oder Berührungsstellen der Fasern zu begünstigen und dadurch eine Kohäsion herbeizufuhren. Der Strang wird durch eine Fördervorrichtung vorbewegt, um alle Spannungen mit Ausnahme einer geringen Spannung von etwa 20 bis 50 g ZugFig. 1 shows an extruder 20 with which a Strand 10 can be made for cigarette filters. Before the cigarette rod is formed, the Fiber filling, which in the illustrated Ausführungsfonn is formed by CeUulose acetate fiber, passed through a coating chamber, not shown, in which the fibers are coated with a plasticizer, for example from a solution of 3% to 12% (but preferably 9%) consists of triacetin. The plasticizer is used for this Binding of the fibers to one another in the strand at the crossover or contact points of the fibers to favor and thereby bring about cohesion. The strand is carried by a conveyor moved forward to pull all tensions except a low tension of about 20 to 50 g

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beispielsweise in einem Zigarettenstrang, wobei der zulässige Druck wesentlich oberhalb des Druckes liegt, der normalerweise beim Testen und Rauchen von Zigaretten auftritt.for example in a cigarette rod, the permissible pressure being significant is above the pressure normally encountered when testing and smoking cigarettes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigtThe invention is explained below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing explained in more detail, namely shows

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Fig. 1 is a vertical section of the device to carry out the procedure.

F i g. 2 eine Ansicht des röhrenförmigen Werkstük kc beim Verlassen der Austrittsöffnung des in F ι g. 1 dargestellten Extruders im Querschnitt nach de; Linie II-II in Fig. 1,F i g. 2 shows a view of the tubular workpiece kc as it exits the outlet opening of the FIG Fig. 1 shown extruder in cross section according to de; Line II-II in Fig. 1,

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht eines Stückes de-· nach dem Verfahren hergestellten, eine Faseriui-Iu ig aufweisenden röhrenförmigen Gegenstands,F i g. 3 is a diagrammatic view of a piece of a fiber iui-Iu produced according to the method ig having tubular object,

F i g. 4 einen Querschnitt des in F i g. 3 dargesteü le" röhrenförmigen Gegenstands, aus dem die Nuten zur Verankerung der Faserfüllung ersichtlich sind.F i g. 4 shows a cross section of the FIG. 3 shown le "tubular object that makes up the grooves for anchoring the fiber filling can be seen.

<\us Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Strang 10 von einem dünnwandigen röhrenförmigen Gegenstand 12 aus Kunststoff mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt umschlossen wird, wobei die Faserfüllung 14 beispielsweise aus Celluloseacetat besteht, das als Filtermedium dient.It can be seen from FIG. 3 that the strand 10 of a thin-walled tubular article 12 made of plastic with a substantially circular Cross-section is enclosed, the fiber filling 14 consists, for example, of cellulose acetate, which serves as a filter medium.

Der Gesamtdurchmesser des röhrenförmigen Gegenstands, insbesondere des Filtermundstücks, das zum Einfügen in eine Zigarette bestimmt istbeträgt annähernd 7,6 mm bei einer Wanddicke der Hülse 12 im Bereich zwischen 0,13 bis 0,50 mm, obwohl natürlich Abänderungen in diesen Abmessungen je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck des Gegenstandes vorgesehen werden können. Wie ersichtlich, ist die Hülse 12 an ihrer inneren Wandfläche mit abwechselnden Nuten 5 und Stegen 6 versehen derart, daß die letzteren sich zwischen den Nuten befinden und diese zur Aufnahme der Faserfüllung 14 sowie als Verankerungen dienen, um die Faserfüllung fester innerhalb der Hülse zu sichern. Durch die Verwendung eines Übermaßes für den Durchmesser der Faserfüllung kann der Filterstrang einer beträchtlichen Flüssigkeit^- oder Gasdruckströmung standhalten.The total diameter of the tubular object, in particular of the filter mouthpiece intended to be inserted into a cigarette approximately 7.6 mm with a wall thickness of the sleeve 12 ranging between 0.13-0.50 mm, although of course Changes in these dimensions depending on the intended use of the item can be provided. As can be seen, the sleeve 12 is alternating on its inner wall surface Grooves 5 and webs 6 are provided in such a way that the latter are located between the grooves and these serve to accommodate the fiber filling 14 and as anchors to make the fiber filling more solid secure inside the sleeve. By using an oversize for the diameter of the fiber filling the filter rod can withstand a considerable flow of liquid or gas pressure.

Der in Fig. 3 dargestellte Strang hat zweckmäßig eine äußere Abmessung innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen und sollte, wenn er als Filtermundstück für eine belüftete Zigarette verwendet wird, den Umfang eines Kreises, der die Spitzen der Hohlkehlen 16 umschreibt, vorzugsweise 23,9 mm ± 0,05 mm betra-The strand shown in Fig. 3 expediently has an outer dimension within the prescribed one Limits and should, when used as a filter mouthpiece for a ventilated cigarette, the circumference of a circle circumscribing the tips of the fillets 16, preferably 23.9 mm ± 0.05 mm

Flüssigkeiisströmung 20 zur Förderung in der Längsrichtung aufzuheben, daCancel liquid flow 20 to promote in the longitudinal direction, there

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55 es vorzuziehen ist, daß der Strang mit nur einer ge ringstmöglichen Spannung behandelt wird. Der Strang wird sodann teilweise zusammengedrückt und in an sich bekannter Weise zu einem kontinuierlichen zylindrischen Körper unmittelbar vor der Zufuhr zum Spritzkopf 22 geformt. Der in den Spritzkopf 22 eintretende Strang hat einen Durchmesser, der größer als die beabsichtigte End Innenabmessung der Hülse 12, ist jedoch aus den nachfolgend angegebenen Gründen einen Durchmesser hat. der kleiner als der Innendurchmesser des den Spritzkopf 22 verlassenden roh renförmigen Werkstücks ist. Der Spritzkopf 22 be sitzt einen Bauteil 28, in welchem in an sich bekannter Weise ein Dorn 30 gelagert ist. der sich von der Innenbohrung des Bauteils 28 im Abstand befindet, so daß er einen Ringraum begrenzt, von dem ge schmolzener Kunststoff 32 aufgenommen wird, der in den Spritzkopf 22 seitlich aus einem nicht gezeigten Behälter eintritt. Je nach der Geschwindigkeit, mit welcher die Extruderschnecke (nicht gezeigt), welche den geschmolzenen Kunststoff 32 fordert, sich dreht, tritt ein röhrenförmiges Werkstück 12 aus erhitztem Kunststoff kontinuierlich aus der Extrusionsöffnung der Ringschlitzdüse 34 aus und wird von dieser weg durch Abziehrollen 64 unterstromseitig der Kalibrier vorrichtung gefordert, wobei das Werkstück 12 beim Austritt aus der Extrusionsöffnung Querschnittsabmessungen hat, die wesentlich größer als die beabsichtigten Endquerschnittsabmessungen des fertigen Filterstrangs sind, und wobei das Werkstück 12 ausreichend erhitzt ist, um plastisch verformt zu werden, und die Werkstücksinnenfläche 35 klebrig oder in einem plastischen Zustand ist. Ferner hat das Werkstück 12 an dieser Stelle eine Außenflächengestaltung, die im wesentlichen mit derjenigen des fertigen Produkts übereinstimmt, für welchen Zweck der Spritzkopf 22 mit einer geeigneten Formgebungseinrichtung ausgerüstet ist, um dem Werkstück 12 die erforderliche äußere Gestaltung zu erteilen. Beispielsweise kann ein Zwischen- oder Paßstück 21 abnehmbar am Bauteil 28 befestigt werden, wobei das Zwischenstück eine Extrusionsöffnung hat, mit dem, die besondere Innen- und Außenflächengestaltung des Werkstücks 12 erzielt werden kann. Gleichzeitig mit dem Austreten des röhrenförmigen Werkstücks 12 aus dem Spritzkopf 22, tritt der zusammengedrückte Strang aus Faserfüllung 14 durch einen mittigen-zylindrischen Kanal 38 im Dnrn 30 hindurch. Der 55, it is preferable that the strand is treated with only a ge least possible tension. The strand is then partially compressed and shaped in a manner known per se into a continuous cylindrical body immediately before it is fed to the extrusion head 22. The strand entering the extrusion head 22 has a diameter that is greater than the intended end inner dimension of the sleeve 12, but has a diameter for the reasons set forth below. which is smaller than the inner diameter of the tubular workpiece leaving the extrusion head 22. The spray head 22 be seated a component 28 in which a mandrel 30 is mounted in a manner known per se. which is located from the inner bore of the component 28 at a distance so that it delimits an annular space from which GE molten plastic 32 is received, which enters the spray head 22 laterally from a container, not shown. Depending on the speed at which the extruder screw (not shown), which calls for the molten plastic 32, rotates, a tubular workpiece 12 made of heated plastic continuously emerges from the extrusion opening of the annular slot nozzle 34 and is removed from this by pulling rollers 64 downstream of the Calibration device required, wherein the workpiece 12 when exiting the extrusion opening has cross-sectional dimensions that are significantly larger than the intended end cross-sectional dimensions of the finished filter rod, and wherein the workpiece 12 is sufficiently heated to be plastically deformed, and the workpiece inner surface 35 sticky or in is in a plastic state. Furthermore, the workpiece 12 at this point has an outer surface configuration which essentially corresponds to that of the finished product, for which purpose the extrusion head 22 is equipped with a suitable shaping device in order to give the workpiece 12 the required external configuration. For example, an intermediate or fitting piece 21 can be detachably attached to the component 28, the intermediate piece having an extrusion opening with which the special inner and outer surface design of the workpiece 12 can be achieved. Simultaneously with the exit of the tubular workpiece 12 from the extrusion head 22, the compressed strand of fiber filling 14 passes through a central cylindrical channel 38 in the diameter 30. the

Strang bewegt sich beim Verlassen des Spritzkopfes 22 axial und in gleicher Richtung wie das extrudierte Werkstück 12 in dieses vorwärts, wobei die Faserfüllung an dieser Stelle einen Durchmesser hat, der zumindest geringfügig größer als der Innendurchmesser der Hülse ist, wenn die letztere voll behandelt ist. Wie ersichtlich, ist die gleichgerichtete Bewegung des Werkstücks 12 und der Faserfüllung 14 unterstromseitig der Austrittsstelle aus dem Spritzkopf 22 über eine kurze Strecke eine Bewegung, bei welcher das heiße Werkstück 12 den Strang nicht berührt. Dies ist vorgesehen, damit das Werkstück in seinem Kaliber in der genannten Bewegungsstrecke heruntergezogen werden kann derart, daß es eine erste Berührung mit dem Strang erst erhält, wenn der zusammengesetzte röhrenförmige Gegenstand durch die verschließ bare Öffnung der Eintrittsdichtung 42 der Kühlkammer 40 hindurchtritt. Beim Herunterziehen des erhitzten Werkstücks können dessen Gesamtquerschnittsabmessungen bis um 100% von den anfänglichen extrudierten Abmessungen auf die kleineren Strang-Endabmessungen herabgesetzt werden. Beispielsweise hat bei dem Strang 10 zur Verwendung als Zigarettenbestandteil die Hülse 12 im allgemeinen beim Extrudieren eine Wandstärke von 1,27 mm, während sie nach dem Herunterziehen an ihren dickeren Teilen im wesentlichen eine Dicke im Bereich von 0,12 bis 0,38 mm hat.When leaving the extrusion head 22, the strand moves axially and in the same direction as the extruded workpiece 12 forwards, the fiber filling at this point having a diameter which is at least slightly larger than the inner diameter of the sleeve when the latter is fully treated. As can be seen, the rectified movement of the workpiece 12 and the fiber filling 14 downstream of the exit point from the spray head 22 over a short distance is a movement in which the hot workpiece 12 does not touch the strand. This is provided so that the workpiece can be pulled down in its caliber in said movement path such that it does not first contact the strand until the assembled tubular object passes through the closable opening of the inlet seal 42 of the cooling chamber 40 . When the heated workpiece is pulled down, its overall cross-sectional dimensions can be reduced by up to 100% from the initial extruded dimensions to the smaller final strand dimensions. For example, in the strand 10 for use as a cigarette ingredient, the sleeve 12 generally has a wall thickness of 1.27 mm when extruded, while after being drawn down on its thicker portions it is generally in the range of 0.12 to 0.38 mm .

Beim Extrudieren des röhrenförmigen Werkstücks bzw. der Hülse 12 werden die sich in der Längsrichtung erstreckenden Nuten 5 und Stege 6 an deren Innenseite als Teil des Extrusionsvorgangs in verhältnismäßig einfacher, jedoch hochwirksamer Weise erzielt. Der Dorn 30 ist mit einer kreisförmigen Anordnung von Kanälen 110 versehen, die sich durch diesen von seinem einen Ende zum anderen erstrecken und an ihrem einen Ende mit einem Sammelkanal 112 in Verbindung stehen, der in einer Platte 114 ausgebildet ist, und an ihren anderen Enden in Kanäle 121 benachbart der Öffnung münden, aus welcher das Werkstück 12 austritt. Der Sammelkanal 112 ist durch eine Leitung 116 mit einer Quelle 118 für Druckluft oder ein anderes Druckmittel verbunden. Dieses andere Druckmittel soll natürlich mit dem Gesamtformgebungsvorgang vereinbar sein. Beispielsweise kann der Weichmacher, mit dem das Kabel bs schichtet wird, zur Kühlung verwendet werden, obwohl zu erwähnen ist, daß gasförmige Kühlmittel bevorzugt sind. Wie dargestellt, werden, wenn das erhitzte Werkstück 12 aus der Extrusionsöffhung austritt, Kühlluftströme gegen die glatte innere Wandfläche desselben an einem Kreis von Stellen gerichtet, wie in Fig. 2 gezeigt, woBei diese Stellen den Stegen 6 entsprechen und, die Ströme vorzugsweise in einer Richtung parallel zur Extmsionsachse austreten. Die Wirkung der Kühlluftstrahlen, die aid* die erwähnten Flächen auftreffen, besteht darin, sie abzuschrecken und eine gewisse Verfestigung oder Härtung dieser Flächen einzuleiten. Der Grad der eingeleiteten Verfestigung ist derart, daß, wenn das Werkstück dann heruntergezogen wird, während es sich zu der verschließbaren Öffnung und durch diese hindurch vorwärts bewegt, die Hülse unterschiedlich heruntergezogen wird, das heißt in einem geringeren Grade in der Längsritng längs der die Stege 6 badenden Rächen als an den zwischen den Stegen liegenden Flächen. Daher wird die Hülse längs der benachbarten Stege und Nuten heruntergezogen, wobei das stärkere Herunterziehen an den zwischenliegenden, die Nuten 5 bildenden Flächen erfolgt. Das Gesamtherunterziehen der inneren Wandflächen, welche die Nuten bilden, ist mit unterbrochenen Linien in Fig. 2 gezeigt.When the tubular workpiece or the sleeve 12 is extruded, the grooves 5 and webs 6 extending in the longitudinal direction are achieved on the inside thereof as part of the extrusion process in a relatively simple but highly effective manner. The mandrel 30 is provided with a circular array of channels 110 extending therethrough from one end to the other and communicating at one end with a collection channel 112 formed in a plate 114 and at the other ends open into channels 121 adjacent to the opening from which the workpiece 12 emerges. The collecting channel 112 is connected by a line 116 to a source 118 for compressed air or another pressure medium. This other pressure medium should of course be compatible with the overall shaping process. For example, the plasticizer with which the cable bs is coated can be used for cooling, although it should be mentioned that gaseous coolants are preferred. As shown, when the heated workpiece 12 emerges from the extrusion opening, cooling air currents are directed against the smooth inner wall surface thereof at a circle of locations, as shown in FIG Exit direction parallel to the axis of extension. The effect of the cooling air jets that hit the surfaces mentioned is to deter them and to initiate a certain consolidation or hardening of these surfaces. The degree of solidification introduced is such that as the workpiece is then pulled down as it advances to and through the closable opening, the sleeve is pulled down differently, i.e. to a lesser extent in the longitudinal direction along the webs 6 bathing revenge than on the areas between the piers. Therefore, the sleeve is pulled down along the adjacent webs and grooves, with the stronger pulling down on the intermediate surfaces forming the grooves 5. The overall drawdown of the inner panels forming the grooves is shown in broken lines in FIG.

Wenn die Hülse 12 in ihrem Kaliber heruntergezogen wird, wird der Strang 10 an der Oberfläche in den Nuten 5 festgehalten, wodurch eine Verankerung der Faserfüllung erhalten wird. Außerdem erfährt der Strang an den klebrigen Flächen in den Nuten eineWhen the sleeve 12 is pulled down in its caliber, the strand 10 is on the surface in the Grooves 5 held, whereby an anchoring of the fiber filling is obtained. In addition, the Strand one on the sticky surfaces in the grooves

ίο Verklebung, wodurch die Faserfüllung innerhalb der Hülse gesichert wird. Da die Nuten einen erhöhten Flächeninhalt ergeben, über welchen dieses Verkleben stattfinden kann, erfährt die Verankerung insgesamt eine Verbesserung. Der Strang haftet auch an den Oberflächen der Stege 6, da diese, obwohl das Härten dieser Flächen durch Besprühen mit dem Kühlmittel eingeleitet worden ist, eine ausreichende Klebrigkeit beibehalten, um diese zusätzliche Verklebung zu bewirken.ίο Gluing, making the fiber filling inside the Sleeve is secured. Since the grooves result in an increased surface area over which this gluing can take place, the anchoring experiences an overall improvement. The strand also sticks to the Surfaces of the webs 6, as these, although the hardening of these surfaces by spraying with the coolant has been initiated, sufficient tack is retained to allow this additional bonding to effect.

Die Kühlung des zusammengesetzten röhrenförmigen Gegenstandes erfolgt bei dessen Eintritt in die Kühlkammer 40 durch die Eintrittsdichtung 42, wobei die Kunststoffhülse ausreichend und gleichmäßig dicht gegen den Strang und auf etwa die optimale Endabmessung, die sie beim Eintritt in die Dichtung haben soll, heruntergezogen wird. Beim Herunterziehen der Hülse 12 wird die Faserfüllung 14 einer weiteren und endgültigen radialen Verdichtung unterzogen. Wie bereits erwähnt, dient die EintrittsdichtungThe cooling of the assembled tubular object takes place as it enters the cooling chamber 40 through the inlet seal 42, the plastic sleeve being pulled down sufficiently and evenly tightly against the strand and to approximately the optimum final dimension that it should have on entry into the seal. When the sleeve 12 is pulled down, the fiber filling 14 is subjected to a further and final radial compression. As already mentioned, the inlet seal is used

als verschließbare Öffnung, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser und die gleiche Form wie der äußere Enddurchmesser der Hülse hat. Daher um schließt bei dem fertigen Gegenstand die Hülse 12 den Strang mit einer zwangsläufigen Einengung des letzteren, so daß der Strang die durch die Nuten 5 ge bildeten Verankerungen voll ausfüllt.as a closable opening that is essentially the same diameter and shape as the has the outer end diameter of the sleeve. Therefore, the sleeve 12 closes in the finished article the strand with an inevitable narrowing of the latter, so that the strand through the grooves 5 ge formed anchorages completely filled.

Bei seinem Durchtritt durch die Kühlkammer wird der zusammengesetzte Gegenstand im Kühlwasser bad 46 untergetaucht, hindurchgeführt und trittAs it passes through the cooling chamber, the assembled object is immersed in the cooling water bath 46 submerged, passed through and stepped

durch eine Reihe von mit einer Öffnung versehenen Kalibrierplatten 120 zur genauen Einregelung der Umfangsabmessung der Hülse 12 hindurch. Zum Ka librieren der Hülse kann die Hülse einem Innendruck ausgesetzt werden, der das Bestreben hat. sie radial aufzuweiten, um sie dicht im Kalibrierverhältnis mit den Kalibrierplatten zu halten. Die Kraft zur Aufwei tung wird dadurch erhalten, daß die Kühlkammer 40 und das Kühlwasserbad 46 in dieser unter einem Ya kuumzustand gehalten wird, während der von der Hülse eingeschlossene Raum mit dem Außenluft druck in Verbindung gebracht werden kann, was zu sätzlich zu dem Vorhandensein von Druckluft gesche hen kann, die in sie in Form von Kühlströmen zur Erhärtung der Innenfläche des Werkstücks, wie vorthrough a series of calibration plates 120 provided with an opening for precise adjustment of the circumferential dimension of the sleeve 12 . To calibrate the sleeve, the sleeve can be exposed to an internal pressure which tends to do so. expand them radially in order to keep them tightly in the calibration relationship with the calibration plates. The force for Aufwei tung is obtained in that the cooling chamber 40 and the cooling water is held in this kuumzustand under a Ya 46, while the area enclosed by the sleeve chamber to the outside air pressure may be brought into connection, resulting in additionally to the presence of Compressed air can be added to it in the form of cooling streams to harden the inner surface of the workpiece, as before

·>·> angehend beschrieben, eingeleitet wird. ·>·> Is described, introduced.

Beim Verlassen der Kühlkammer 40 tritt der mit einer Hülse versehene Gegenstand zwischen den Abziehrollen 64 der Abziehvorrichtung hindurch, welche den Gegenstand durch eine Schneideinrichtung (nicht gezeigt) fördern, in welcher der Gegenstand von kon tinuierlicher Länge in kurze Längen, wie in Fig. 3 ge zeigt, geschnitten wird, die zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise zur Verwendung in einer Zigarettenmaschine, geeignet sind. When leaving the cooling chamber 40, the object provided with a sleeve passes between the pulling rollers 64 of the pulling device, which convey the object through a cutting device (not shown) in which the object of continuous length is cut into short lengths, as in FIG. 3 Ge shows, is cut, which are suitable for further processing, for example for use in a cigarette machine.

Der auf diese Weise hergestellte röhrenförmige Gegenstand kann mit Vortefl als Mundstücktefl einer be lüfteten Zigarette verwendet werden. Er ist ferner ge eignet zur Verwendung als Filter für andere Zwecke. The tubular object produced in this way can be used with advantage as the mouthpiece of a ventilated cigarette. It is also suitable for use as a filter for other purposes.

einschließlich hydraulischen Systemen, in welchen ein verhältnismäßig hoher Flüssigkeitsdruck auftritt. Ein 10 mm langer Zigarettenfiltereinsatz eines in der Weise hergestellten wurde sowohl einem Unterdruck von fast einem absoluten Vakuum als auch einem Überdruck von 1,75 atü ausgesetzt, ohne daß ein bemerkenswertes Ausziehen des Stranges aus der Hülse erfolgte. Das Filter wird vorzugsweise durch eine Vielzahl von Fasern bzw. Fäden aus Celluloseacetat gebildet, die sich in der Längsrichtung erstrecken. Bei Verwendung mit einem Polyäthylen-Mundstück für eine belüftete Zigarette soll das Celluloseacetat vorzugsweise einen Gesamt-Filter von 25 000 bis 75 000, insbesondere von 30000 bis 50 000 Denier haben, welche Werte auf einem Faser-Denier von etwa 1 bis 16 und vorzugsweise 3 bis 6 Denier beruhen. Auch andere Materialien sind zur Verwendung als Füllung geeignet und können Polyalkene, Polyäthylen und Papierstränge umfassen. Die Hülse 12 kann aus verschiedenen Arten von Thermoplasten einschließlich Polyolefinen, Polypropylen, Celluloseacetat und Polyäthylen geformt werden und kann verschiedene Außen- und Innenabmessungen sowie Außenflächengestaltungen je nach dem Verwendungszweck haben.including hydraulic systems in which a relatively high fluid pressure occurs. A A 10 mm long cigarette filter insert manufactured in this way was subjected to both a negative pressure of almost an absolute vacuum as well as an overpressure of 1.75 atmospheres, without any noticeable The strand was pulled out of the sleeve. The filter is preferably through a multitude formed by fibers or threads of cellulose acetate, which extend in the longitudinal direction. at Cellulose acetate should preferably be used with a polyethylene mouthpiece for a ventilated cigarette have a total filter of 25,000 to 75,000, in particular 30,000 to 50,000 denier, which values are based on a fiber denier of about 1 to 16, and preferably 3 to 6 denier. Other materials are also suitable for use as a filling and can be polyalkenes, polyethylene and include strands of paper. The sleeve 12 can be made from various types of thermoplastics including Polyolefins, polypropylene, cellulose acetate and polyethylene can be molded and various Have external and internal dimensions and external surface designs depending on the intended use.

Es besteht nicht nur die Möglichkeit der Herstellung eines Kunststoffstranges mit einer verzahnten inneren Ausbildung, wie in F i g. 4 gezeigt, sondern auch eines Stranges mit einer glatten Innenfläche, ohne daß die Zwischen- oder Paßstücke 21 an der Ziehform ausgewechselt werden müssen. Zur Herstellung eines Stranges mit einer glatten Innenfläche ist ίο es lediglich erforderlich, die Luftzufuhr abzuschalten.There is not only the possibility of manufacture a plastic strand with a toothed inner training, as in FIG. 4 shown but also a strand with a smooth inner surface without the intermediate or fitting pieces 21 on the Drawing mold must be replaced. For making a strand with a smooth inner surface it is ίο it is only necessary to switch off the air supply.

Beispielsweise kann auch der Druck, mit welchem die Kühlluftströme dem Sammelkanal 112 zugeführt werden, je nach der Art des Zu extrudierenden Materials verändert werden, so lange der Druck nicht oberhalb eines Wertes liegt, der einen Bruch des aus dem Spritzkopf austretenden Werkstückes 12 zur Folge hat. Ferner kann der Bereich der Durchmesser des Kanals IiO je nach den besonderen Erfordernissen verändert werden. Beispielsweise können die Kanäle für eine Hülse 12 von den vorstehend angegebenen Abmessungen die Kanäle einen Durchmesser von 0,4 bis 0,8 mm haben.For example, the pressure with which the cooling air flows are supplied to the collecting duct 112 can also be used can be changed depending on the type of material to be extruded, as long as the pressure is not above a value which results in the workpiece 12 emerging from the spray head breaking has. Furthermore, the range of the diameter of the channel IiO can depending on the particular requirements to be changed. For example, the channels for a sleeve 12 can be of those specified above Dimensions the channels have a diameter of 0.4 to 0.8 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for continuously forming a tubular article comprising a fiber fill includes, by tubular extruding a thermoplastic workpiece Material with cross-sectional dimensions that are significantly larger than the intended final cross-sectional dimensions of the workpiece, the tubular workpiece from an extrasion opening conveyed away, applied with coolant and at the same time the fiber filling as a strand ia that tubular workpiece is moved into and with this in the same direction, whereupon the workpiece against the fiber filling and by a potash 1; Brieröffhung with essentially the final outer dimension of the workpiece is drawn, characterized in that the coolant as a single Coolant flows onto the inner wall of the tubular work piece at predetermined points on the circumference is applied, whereupon in the area of the thereby solidified points when pulling through of the workpiece through the calibration opening grooves for anchoring the fiber filling in the inner wall of the tubular workpiece are molded.

2. The method according to claim 1, characterized in that the coolant is air.

3. The method according to claim 2, characterized in that the air is at ambient temperature.

4. The method according to claim 1, characterized in that the coolant flows substantially be directed parallel to the axis of the extrusion opening.

5. The method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic material is polyethylene and the fiber filling is cellulose acetate.

6. Apparatus for performing the method according to claims 1 to 5, with a downstream the annular slot nozzle of the extrusion press arranged calibration device, which the tubular The workpiece is supported on the outside and arranged in a cooling chamber is characterized by that in the extruder (20) within the annular slot nozzle a number of circularly distributed, concentric to the strand lying openings is provided, from which coolant via channels (HO) can be applied to the workpiece inner surface (35).

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