DK152826B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af tobaksroegfiltre - Google Patents

Description

DK 152826 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i krav l's indledning angivne art. Ved en sådan fra DE-offentlig-gørelsesskrift nr. 24 21 847 kendt metode formes en plan bane af et filtermateriale til dannelse af en U-formet kanal med opad trukne sidevægge. På kanalens bund anbringes små bunker af et partikelformet filtermateriale. Dernæst bøjes kanalens sidevægge indad, indtil deres topkanter ligger an mod hinanden, hvorefter kanalen forsynes med en omhylning til tilvejebringelse af en cylindrisk filterstav med de i dens kerne anbragte bunker af partikelformet materiale. Filterstavens ydre diameter er fastlagt. Det ydre filterlags radiale dimension er begrænset af produktionstekniske grunde, idet en kontinuerlig bearbejdning af filtermaterialet, fortrinsvis celluloseacetatets blødgøring ved hjælp af triacetin ved fremstilling af cigaretter med stor hastighed kun kan effektueres sikkert op til en bestemt banetykkelse. Dette indebærer, at den indre kerne med det partikelformede filtermateriale skal være større, end det i og for sig er nødvendigt til opnåelse af en upåklagelig filtrering. Ved den kendte metode er det desuden vanskeligt at placere kernebunkerne af partikelformet filtermateriale nøjagtigt centrisk og at undgå steder, hvor den passerende røg gennem tomrum så at sige kan strømme forbi filtermaterialekernen. Tobaksrøgfiltre af denne type kan desuden på grund af det kun tynde ydre filterlag føles hårdere end den med tobak fyldte del af cigaretten, hvilket især ved dyre cigaretter i kvalitativ henseende betragtes som en ulempe.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en med stor hastighed effektuerbar produktionsmetode til fremstilling af filtre med høj kvalitet, i hvilke den indførte mængde partikelformet filtermateriale er nøjagtigt doseret og placeret eksakt een- 2

DK 152826B

trisk i filteret. Fremgangsmådens hastighed skal ikke bremses på grund af det baneformede filtermateriales bearbejdning. Dette opnås ved det i krav l's kendetegnende del angivne. En sådan formning af det sædvanlige baneformede filtermateriale kan foretages med stor hastighed, og det kan til trods for denne sikres, at der i filterstaven fås en ensartet tyk og elastisk om-hylning af kernen af partikelformet filtermateriale.

Det er en yderligere fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at mængden af partikelformet materiale kan afpasses nøjagtigt efter det færdige filters ønskede filtreringskarakteristik. Det er til fuldstændig fyldning af det færdige filter ikke nødvendigt at overdosere det partikelformede materiale. Det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede filters hårdhed, henholdsvis dets eftergivelighed, kan nøje afpasses efter hårdheden henholdsvis eftergiveligheden af cigarettens andre zoner, så at det fremstillede filter er særlig velegnet til dyre cigaretter af høj kvalitet.

Ued den i krav 2 kendetegnede udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås en meget stabil kanalstruktur med en dobbeltvæg på den samlede omkreds.

Ved det i krav 3 angivne kan der opnås en meget stor arbejdshastighed uden risiko for, at den i og for sig lidet modstandsdygtige materialebane beskadiges derved.

Ved den i krav 4 angivne foranstaltning fastlægges den eksakte og centriske placering af kerner bestående af partikelformet filtermateriale, medens det ved det i krav 5 angivne sikres, at den færdige filterstreng rundt langs hele periferien får en meget ensartet gribehård-hed, uden at man udefra kan mærke sømsteder.

Ved det i krav 6 angivne sikres det, at placeringen 3

DK 152826B

af de små bunker partikelformet materiale, der senere danner kernerne, ikke ændres under fremgangsmådens gennemførelse.

Opfindelsen angår tillige et apparat af den i krav 7's indledning angivne art til udøvelse af fremgangsmåden. Apparatet er ejendommeligt ved det i krav 7's kendetegnende del angivne. Et sådant apparat er af enkel konstruktion og sikrer til trods for en stor produktions-hastighed en upåklagelig formning af filterbanen.

Ved den i krav 8 kendetegnede udførelsesform for ombøjningsanordningen opnås, at det nævnte styr nemt kan anbringes i filterbanens fremføringspassage og f.eks. ved passende justering kan rettes ud efter banen på en sådan måde, at banens sidekantpartier ombukkes netop så meget, at de under fremgangsmådens fortsatte forløb næsten støder sammen.

Ved det i krav 9 angivne sikres det, at filterbanens sidekanter under ingen omstændigheder kan fastklemmes eller hage sig fast i åbningen, hvilket ville kunne medføre driftsforstyrrelser.

Ved den i krav 10 kendetegnede udførelsesform for anordningen til formning af kanalen opnås en jævnt fremadskridende fordelagtig formning af filterbanen til en jævnt fremført, i tværsnit U-formet kanal, hvilket er vigtigt med henblik på en sikker indføring af de små bunker partikel formet filtermateriale.

Endelig kan ifølge opfindelsen huset være tragtformet og have en stor indløbsåbning for banen og en lille udløbsåbning for denne. Udløbsåbningen for banen bestemmer eksakt den i tværsnit U-formede kanals tværsnitsareal, medens indløbsåbningen er dimensioneret

DK 152826 B

4 på en sådan måde, at den kan optage selv mindre bane-breddevariationer. Sådanne variationer i banebredden kompenseres der for på strækningen fra indløbsåbningen til udløbsåbningen, så at den færdige kanal altid vil have den ønskede tværsnitsstørrelse.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 viser apparatet ifølge opfindelsen, set fra siden, fig. 2 set fra siden en ved hjælp af apparatet i fig.

1 fremstillet filterstav, hvor de tværgående linier indikerer steder, på hvilke filterstaven klippes over til fremstilling af enkelte filterpropper, fig. 3 er et snit efter linien 3-3 i fig. 2, fig. 4 i større målestok er et snit i en detalje i apparatet i fig. 1, fig. 3 er et tværsnit i en filtermaterialebane efter linien 5-5 i fig. 4, fig. 6 er et snit efter linien 6-6 i fig. 4, og fig. 7 er et snit efter linien 7-7 i fig. 4.

Det i fig. 1 viste og i sin helhed med 10 betegnede apparat har et stel 11, på hvilket er monteret en an ordning 14 til tilførsel af en materialebane, et styr 16, en tragt 18, en mekanisme 20 til anbringelse af et partikelformet materiale på materialebanen, et transportbånd 22, en såkaldt garniture 24, en anordning 26 til lukning af en omhylning samt et filterskæreorgan

DK 152826B

5 28. En filtermaterialebane 30 består af fibre af celluloseacetat, men kan også bestå af papir, stabelgarn, andre fiberstrenge eller et vilkårligt andet egnet materiale. Materialebanen 30 behandles først i en ikke vist sædvanlig behandlingsindretning indbefattende en strengåbneenhed til udbredning eller fladvalsning samt et traditionelt blødgøreredskab. Som blødgører for celluloseacetat anvendes sædvanligvis triacetin.

Den behandlede bane 30 tilføres et styr 16 ved hjælp af tilførselsanordningen 14, der består af en fremføringsrulle 34 og en med denne samvirkende modtryksrulle 36. I materialebanen 30's fremføringspassage i appa-ratet er anbragt en anordning til at krumme materiale-banens kantpartier nedad, så at disse kommer til at ligge neden for materialebanens midterparti. Denne anordning indbefatter et styreorgan 16, jfr. også fig.

5, med et skaft 38, med hvilket styreorganet 16 er monteret på apparatets stel 11, og et efterfølgende styre-parti 40, der er krummet til dannelse af en åbning.

Den af styreorganpartiet 40 afgrænsede åbnings bredde vinkelret på materialebanen 30's længdeakse er mindre end banens tværdimension. Åbningen er afgrænset af krummede overfladepartier 42 på styrepartiet, ved hjælp af hvilke banen krummes nedad på den angivne måde.

Så snart materialebanen 30 er indført i styreorganet 16, nærmere betegnet i dettes parti 40, tilføres der ved hjælp af fremføringsrullen 34 kontinuerligt bane-materiale, som bringes i den i fig. 5 viste krummede form. Den af styreorganpartiet 40 dannede åbning kan have forskelligt omrids. Åbningen bør dog fortrinsvis være afrundet og have f.eks. cirkulær eller elliptisk form. På denne måde vil banen selv ved en stor fremføringshastighed ikke blive hængende, når den føres gennem styreorganet 16.

DK 152826 B

é

Efter styreorganet 16, regnet i materialebanen 30's fremføringsretning, er anbragt en tragt 18, der former den krummede bane til en i tværsnit U-formet kanal.

Tragten 18 indbefatter et hus 44, fig. 4, der ved modstående ender har en indløbsåbning 46 og en udløbsåbning 48 ved hver sin ende af et gennemløbskammer 50.

På indersiden af tragtens topvæg 52 findes en ribbe 54, der ved den viste udførelsesform strækker sig fra indløbsåbningen 46 til udløbsåbningen 48. Ribben 54 rager som vist i fig. 6 ind i kammeret 50 og kommer til anlæg mod materialebanen 30's midterparti 90, fig.

5, hvorved banen formes til en rende eller kanal med det i det foregående omtalte, i det væsentlige U-forme-de tværsnit.

Ued formning af materialebanen 30 til den i tværsnit U-formede kanal, hvor banens randpartier er beliggende neden for materialebanens midterparti, opnås en meget stabil banestruktur. Et partikelformet materiale 82, fig. 2 og 3, aflægges dernæst i form af små bunker på denne struktur. Det partikelformede materiale har ønskede absorptions- og adsorptionsegenskaber og foreligger enten som makropartikler eller korn. Dette materiale kan bestå af trækul, silicagel, vulkansk salt, ionbytterharpiks, ler med mere. Som partikelformet materiale anvendes fortrinsvis en fra US-patentskrift nr. 37 16 500 kendt ionbytterharpiks.

Dernæst føres materialebanekanalen på en sådan måde gennem en såkaldt garniture 24 til omlægning af kanalens sidevægge ind over de små partikelmaterialebun-ker, at disse holdes på plads, indtil de af den ombukkede bane er tilstrækkelig fikseret i deres stilling.

Ved samvirket mellem styreorganet 16 og tragten 18 formes materialebanen 30 kontinuerligt til dannelse af en i tværsnit U-formet rende, hvis randpartier er be-

; DK 152826B

7 liggende neden for banens midterparti, hvorved der gives de færdige filterpropper egenskaber, især en styrke, som hidtil ikke har kunnet opnås på dette område.

Mekanismen 20 til anbringelse af det partikel formede materiale i den på den angivne måde ved hjælp af styreorganet 16 og tragten 18 dannede rende indbefatter en slisk 56, et aflæggehjul 58, en holdesko 60 og et hjulhus 62. Ved aflæggehjulet 58's periferi findes i dette et stort antal udsparinger 66, der ved tyngden fyldes med partikelformet materiale 82 fra slisken 56, når aflæggehjulet 58 drejes. Hjulet 58 drejes 180°, hvorved partikelmaterialet 82 aflægges i renden. Under hjulets drejning holdes materialet tilbage i udsparingerne 66 ved hjælp af holdeskoen 60, indtil materialet aflægges i renden, når den pågældende udsparing 66 er i bundstilling.

Når materialebanen 30 forlader tragten 18 gennem dennes udløbsåbning 48, indføres den mellem en rulle 68, fig. 7, med en i tværsnit U-formet perifer not og af-læggehjulet 58. Rullen 68 bidrager til at opretholde materialebanen 30's rendeform.

Hjulet 58 drives med et omløbstal, der svarer til materialebanen 30's fremføringshastighed. Afstanden mellem de aflagte små bunker partikel formet materiale er bestemt ved aflæggehjulets omløbshastighed og materialebanens fremføringshastighed.

Den såkaldte garniture 24 er et traditionelt rørformet foldeorgan, ved hjælp af hvilket den rendeformede bane 30's sidevægge bøjes opad og indad på en sådan måde, at de kommer til at ligge oven på partikelmaterialebun-kerne og, i områderne uden små partikelmaterialebunker, sammenbøjes til dannelse af et afsnit i form af en tra- 8

DK 152826B

ditionel filterprop.

På det sted, hvor den rendeformede materialebane passerer ned under aflæggehjulet 58, tilføres der mellem materialebanen 30 og et transportbånd 70 fra en forrådsspole 72 en filteromhylling 74, der på sædvanlig vis lægges omkring banematerialet og lukkes ved hjælp af lukkeanordningen 26 indbefattende et organ 76 til påføring af et klæbemiddel og et opvarmningsorgan 78.

Ved hjælp af påføringsorganet 76 påføres der en klæbemiddelstrimmel på et randparti på omhyllingen 74. Dette randparti bringes derefter med overlapning til anlæg mod omhylningens modsatte randparti til sammenklæbning af de to randpartier. Klæbemidlet termofikseres ved hjælp af opvarmningsorganet 78, inden filterstaven fremføres til skæreorganet 28, der overskærer filterstaven langs de tværgående linier i fig. 2 til dannelse af særskilte filterpropper 80. Hver filterprop har et ydre hylster 74 og indeholder filtermateriale 30, i det foreliggende tilfælde celluloseacetat, samt en kerne af partikel formet materiale 82. I en sådan filterprop undgås enhver vandring af det partikel formede materiale, idet det især forhindres, at partikelformet filtermateriale når ud til filterproppens ender, hvor det ville kunne komme i berøring med rygerens mund.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen indledes med tilførselen af den kontinuerlige bane 30 af filtermateriale. Banematerialet kan alt efter den ønskede arbejdsmåde tilføres kontinuerligt eller intermitterende. Banematerialet 30 formes dernæst til en kanal ved, at banen 30's randpartier bøjes nedad, indtil de kommer til at ligge ved kanalens basis.

Rendens væg er som vist i fig. 7 opbygget af mange lag, der ved sidevæggenes øvre rand er forbundet indbyrdes 9

DK 152826B

via mange ombukkede afsnit eller false, så at der opnås et yderst stabilt rendeformet legeme, som kan optage det partikelformede materiale og holde dette på plads, indtil sidevæggene foldes ind omkring det partikelformede materiale og forbindes.

Siderandene kan selvfølgelig også foldes ind i kanalen, hvor de da ligger an mod basis.

Den i det foregående omtalte kanal dannes ved, at banen 30 først formes således, at der dannes baneafsnit 90 og 92, fig. 5, i et første henholdsvis et andet plan, af hvilke det første plan er beliggende over det andet og materialebanen 30's randpartier er placeret i det andet plan.

Den flade bane 30 bringes i den i fig. 5 viste kanal-form ved hjælp af styreorganet 16, hvis tværdimension er mindre end den flade materialebane 30's. Herved fås et hult materialebanelegeme med et principielt afrundet tværsnit. Når banen er ført gennem styreorganet 16, passerer den gennem tragten 18, i hvilken ribben 34 trykker kanalens midterparti 90 nedad, så at dette danner bunden i den i fig. 6 viste rende. Materialebanens midterparti 90, der forinden var beliggende i det første, øvre plan, bringes derved i berøring med banes sidekantpartier 92. På denne måde danner banepartiet 90 rendens indre overflade, medens randpartierne 92 danner rendens ydre overflade.

Dernæst aflægges partikelmaterialet 82 i den formede rende på steder med maksimal afstand til hinanden ved, at materialebanen 30 bringes til at passere under af-læggehjulet 58, som deponerer partikelmaterialet fra udsparingerne 66.

10

DK 152826B

Såfremt materialebanen fremføres intermitterende, skal der anvendes en anden deponeringsmekanisme ved udøvelse af fremgangsmåden. I så tilfælde formes materialebanen sammen med partikelmaterialet til en filterstav, hvorved det partikelformede materiale danner en central kerne. Denne arbejdsoperation gennemføres i garnituren 24, der under passagen gradvis bøjer kanalens sidevægge ind over det partikelformede materiale. På de steder, hvor der ikke findes noget partikelformet materiale, d.v.s. i områderne mellem materialebunkerne, lægger garnituren sidevæggene på en sådan måde over hinanden, at der dannes en cylindrisk filterprop.

På dette sted føres omhylningen 74 sammen med materialebanen 30 og svøbes omkring denne til senere lukning ved hjælp af organet 26. Klæbemidlet påføres hylster-materialet på traditionel vis ved hjælp af påføringsorganet 76, og klæbemidlet bringes til at hærde ved hjælp af opvarmningsorganet 78, så at der fås en færdig filterstav, som dernæst føres frem til skæreorganet 28, hvor den på sædvanlig vis opskæres i enkelte filterpropper, fig. 2 og 3.

Claims (11)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af tobaksrøgfiltre, ved hvilken der i en kontinuerlig bane (30) af filter-materiale indesluttes små bunker af et partikelformet materiale (82), og hvor materialebanen (30) formes til en afrundet, i tværsnit U-formet rende med opad ragende sidevægge, inden det partikel formede materiale indesluttes i materialebanen, kendetegnet ved, at den fladt udbredte materialebanes sidekantpartier (92) krummes nedad, indtil deres frie kanter næsten støder sammen, og at materialebanens midterparti (90) bringes til anlæg mod de ombøjede kantpartier, inden renden dannes.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialebanens sidekantpartier bøjes ind under banens midterparti, og at dette trykkes ned mod kantpartierne.

3. Fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialebanen (30) præformes ved, at den føres gennem en åbning, hvis tværdimension er mindre end banens bredde, på en sådan måde, at materialebanens sidekantpartier krummes nedad derved.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at de små bunker af partikelformet materiale deponeres i renden med indbyrdes aksial afstand, og at rendens sidevægpartier samles omkring bunkerne til dannelse af en filterstav, i hvilken bunkerne af partikelformet materiale danner i indbyrdes afstand beliggende kerner.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene DK 152826B 1 til 4, kendetegnet ved, at rendens sidevægge og bund består af filtermateriale og har samme tykkelse.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at samlingen til dannelse af filterstaven tilvejebringes ved, at rendens sidevægge foldes ind over de deponerede bunker af partikelformet materiale.

7. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 6, og indbefattende en anordning (14) til tilførsel af en kontinuerlig bane (30) af filtermateriale samt en i banens fremføringspassage anbragt indretning til formning af en i tværsnit U-formet materialebanerende, kendetegnet ved, at der i materialebanens fremføringspassage er anbragt en anordning til nedbøjning af materialebanens sidekantpartier (92) ind under banens midterparti (90).

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at ombøjningsanordningen er udformet som et styreorgan (16) med et styreparti (40), der afgrænser en åbning, gennem hvilken materialebanen passerer, og hvis dimension vinkelret på banens længdeakse er mindre end materialebanens (30) tværdimension.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at styreorganets (16) styreparti (40) afgrænser en afrundet åbning.

10. Apparat ifølge krav 7, 8 eller 9, kendetegnet ved, at indretningen til formning af renden indbefatter et hus (44), hvorigennem filtermaterialestren-gen passerer, og som har en indløbsabning (46) og en modstående udløbsåbning (48) for filtermaterialestren- DK 152826B gen samt en formeribbe (54), der i fremføringsrétnin-gen strækker sig langs med en indre vægflade på huset og rager indad fra denne på en sådan måde, at den kommer til anlæg mod materialebanen og derved omdanner banens midterparti (90) til nævnte rende et U-formet tværsnit.

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at huset (44) er tragtformet og har en stor indløbsåb-ning (46) og en lille udløbsåbning (48) for det baneformede filtermateriale.