DK153354B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af sammensatte tobaksroegfiltre - Google Patents

Description

DK 153354B .

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne art til fremstilling af sammensatte tobaksrøgfiltre samt et apparat til anvendelse ved fremgangsmåden.

5 For at forbedre de absorberende egenskaber af tobaksrøgfiltre har man inkorporeret forskellige additiver i form af partikelformede eller granulære materialer. Til dette formål har der været indført findelt trækul, silikagel, vulkanske salte, ionbytterharpikser, 10 lerarter og lignende, såvel som andre absorberings- og adsorberingsmidler. Denne indføring har været udført ved at drysse, sprøjte, opslæmme eller på anden måde inkorporere additiverne i det materiale, der danner hoveddelen af filterstrukturen. Dette filtermateriale 15 kan være papir, bulkgarn ("bulked yarn"), blår eller andre kendte materialer. Når de granulære additiver indføres eller indstrøs i fibrene, er der en tendens til at additiverne udskilles eller vandrer under fabrikationen af filteret eller mens filterelementet er i brug. Det kan desuden 20 vise sig, at udskillelse af det partikelformede materiale kan være ubehagelig, navnlig når vandringen resulterer i at granulaterne finder vej ind i rygerens mund. Det kan i denne forbindelse nævnes, at forsøg på at indføre klæbemidler for at fastholde additiverne ik-25 ke har været vellykkede, fordi sådanne klæbemidler som regel vil deaktivere adsorberingsegenskaberne hos additiverne .

En anden metode til fremstilling af sammensatte filtre med granulært eller partikelformet materiale ind-30 befatter håndtering af korte filterdele af et udvalgt materiale og arrangering af disse med en afstand fra hinanden, hvorefter additiverne indføres mellem delene til tilvejebringelse af en sammensat filterstang med en løs granulær sektion. Filterstangen skæres til sidst til 35 sammensatte filtre med en mellemliggende granulær sektion. Selv om denne teknik er virkningsfuld, indebærer den store omkostninger, som øges betydeligt med prisen

DK 153354 B

2 på det indførte partikelformede materiale. Desuden vil håndtering af korte filterpropper og indførelse af det partikelformede materiale på den foreslåede måde give mange vanskeligheder indbefattet svind og tabt tid for 5 produktionsapparatet, navnlig ved maskiner med høj hastighed.

Som regel følger der enorme rengøringsproblemer med de fleste hidtil anvendte eller påtænkte teknikker og metoder. Der har derfor været anvendt temmelig store 10 og kostbare anlæg, hvilket også bidrager til de færdige filterstængers samlede pris.

Der er foreslået flere fremgangsmåder og apparater til undgåelse af ulemperne ved de tidligere kendte metoder. Fx angiver USA-patentskrift nr. 3.371.000 og 15 "Defensive Publication" nr. 755.576 en teknik til indførelse af det granulære additiv-materiale med mellemrum i et filtermateriale, der bevæges kontinuerligt. Der dannes til sidst en filterstang med sektioner der er anbragt med indbyrdes afstand og som indeholder kornfor-20 met materiale.

På grundlag af det der kendes fra det nævnte USA-patentskrift nr. 3.371.000 er der stadig problemer med vandring af det granulære materiale. Dette patentskrift angiver en proces ved hvilken det er vanskeligt at re-25 gulere tilførsel af granulat og placering af granulat inden for den dannede cigaretstang, således at stangen kan overskæres mellem de granulære zoner på en sådan måde at det undgås at granulatet afdækkes ved rygerens læber.

30 En anden vanskelighed ved indførelse af partikel formet materiale i kontinuerligt fremført blår er forureningen af snitfladerne og dermed af tobakken som følge af vandringen. Desuden forværres denne situation på grund af triangulering af mønsteret af med mellemrum an-35 bragt pulverformet materialet, idet mønsteret ikke er ensartet eller koncentrisk arrangeret med hensyn til stangens akse. Dette er forårsaget af sugetrykket på den DK 153354B.

3 ene side af blåret på den stangdannende masksine, hvilket resulterer i at mellemrumsmønsteret i den færdige • stang bliver snoet.

Det vides at ingen af disse patenterede tilnær-5 melser har resulteret i en kommerciel anvendelse, og den foreliggende opfindelse er udformet med henblik på at muliggøre en sådan kommerciel anvendelse.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at imødegå ovennævnte ulemper og tilvejebringe en frem-10 gangsmåde til fremstilling af et filter formet af fibrøst filtermateriale, såsom filamentblår, med indbyrdes afskilte zoner med et pulverformigt eller findelt additiv, såsom pulverformigt trækul, til ændring af den røgstrøm, der passerer gennem filteret, således at der 15 mellem zonerne med partikelformet additiv er rene fibereller filamentzoner, som ved brug isolerer rygerens mund fra det partikelformede materiale og forhindrer, at dette slipper ud.

Dette opnås ved en fremgangsmåde til fremstilling 20 af sammensatte tobaksrøgfiltre, hvilken fremgangsmåde i henhold til opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del til krav 1 anførte.

Ved anvendelse af denne fremgangsmåde opnås på en forenklet og effektiv måde et sammensat tobaksrøg-25 filter, som ikke er behæftet med førnævnte ulemper. Når afmålte mængder af partikelformet materiale med mellemrum anbringes på den veldefinerede U-formede filterbane, sikres det nemlig, at det partikelformede materiale efter foldning af banen befinder sig i midten af filter-30 materialet, og at det partikelformede materiale herved er anbragt i veldefinerede lommer i filtermaterialet.

Opfindelsen angår tillige et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket apparat er ejendommelig ved det i den kendetegnende del til krav 8 anførte.

35 Opfindelsen skal forklares nærmere i det følgen de under henvisning til tegningen, hvor

DK 153354 B

4 fig. 1 viser en maskine til kontinuerlig fremstilling af en filterstang i overensstemmelse med opfindelsen set fra siden, fig. 2 viser en længde af en filterstang dannet 5 ved hjælp af apparatet ifølge fig. 1 med viste dele skåret bort og figuren viser lommer der er anbragt med indbyrdes afstand i blåret, og som indeholder et udvalgt additiv i partikulær eller granulær form, fig. 3 er et tværsnit langs linien 3-3 i fig. 2, 10 fig. 4 er en forstørret gennemskåret del af appa ratet ifølge fig. 1, der viser et målehjul i forbindelse med en granulatsilo og en del af dette afsnits indgang og udgang, fig. 5 er et tværsnit langs linien 5-5 i fig. 4 15 der viser dannelsen af filtermaterialet i den U-formede profil, fig. 6 er et tværsnit langs linien 6-6 i fig. 4 der viser foreningen af hjulets underside og det U-formede filtermateriale og frigørelse af granulatet fra må-20 lehjulet, og fig. 7 er et tværsnit langs linien 7-7 i fig. 4 og viser filtermaterialet der er ved at blive formet over granulatet til dannelse af en kontinuerlig stang med lommer der er anbragt med indbyrdes mellemrum og 25 som indeholder det granulære materiale.

Fig. 1 viser et apparat 10 til kontinuerlig fremstilling af en sammensat filterstang med lommer der er anbragt med indbyrdes mellemrum og som indeholder et findelt additiv i partikulær eller granulær form. Ved 20 hjælp af apparatet 10 afskæres længder af denne kontinuerlige stang, hvorefter de hensigtsmæssigt fjernes fra apparatets udgangsside. En eksemplificeret stanglængde 12 dannet på et sådant apparat er vist på fig. 2. Under dannelse af denne længde 12 af en sammensat filterstang 35 kan der anvendes et filtermateriale såsom fibrøst cel-luloseacetat-blår 14. I stedet for celluloseacetat kan filtermaterialet være papir, bulkgarn eller andre typer

DK 153354 B

5 trådformet blår (filamentary tow), som alle er velkendte i den omhandlede teknik. De med mellemrum placerede lommer 16 kan indeholde et additiv 18 der har de ønskede absorberende eller adsorberende egenskaber og enten 5 er i partikelform eller granulær form. Granulatet 18 kan være findelt trækul, silikagel, vulkanske salte, ionbytterharpikser, lerarter eller lignende. Som et specielt additiv kan der ved den foreliggende opfindelse anvendes ionbytterharpiksen "Duolite", som kan være af 10 den type der er angivet i USA-patentskrift nr. 3.716.500.

Det kontinuerlige celluloseacetat-blår trækkes fra en sædvanlig opbevaringsbøjle til en blår-åbnende enhed 20, som spreder eller bloomer ("bloom") blåret på en måde der er velkendt ved fremstilling af filtre. Det åb-15 nede eller spredte blår 22 føres gennem et konventionelt organ 24 til påføring af blødgøringsmiddel. Det anvendte blødgøringsmiddel til celluloseacetatblår kan sædvanligvis være triacetin. Blåret med blødgøringsmiddel overføres til klemspalten mellem en valse 26 og en valse 28.

20 Det kontinuerlige udtagne blår føres derpå gennem en tragt 32, der er placeret ved indføringsenden af afdelingen 34 til påføring af granulat. Tragten 32 er udformet til at placere det udfladede blår 22 i en hovedsagelig U-formet profil, som vist på fig. 5, hvorved det 25 er rede til at modtage med mellemrum anbragte portioner af granulært materiale 18. Den formede blårbane 22 føres ind i afdelingen 34 langs en bane 36 af udvalgt papir eller svøb tilført fra en forsyningsvalse 38. Et fremdrevet rørformet bælte 40 medvirker til fremdrift af svø-30 bet 36 gennem mekanismen til fremstilling af cigaretpropper 10 langs blåret 22. Svøbet omslutter til sidst blåret og medvirker til at bestemme den ønskede i det væsentlige cylindriske udformning af filterstangen. Afsnittet med målehjul 34 er vist detaljeret på fig. 4 og 35 6. Ved hjælp af dette afsnit anbringes afmålte portioner af det udvalgte granulære materiale med indbyrdes mellemrum inden for U-profilets basis på banen 22 der kom-

DK 153354 B

6 mer fra tragten 32. Fra en silo 42 fyldes det granulære materiale 18 ved hjælp af tyngdekraften ned i hulrum, indskæringer eller lommer 44, der befinder sig med fastlagte indbyrdes mellemrum langs periferien af et måle-5 hjul 46. Påfyldningen af granulat i lommerne kan fremmes ved at der er tilvejebragt sugning indvendigt i hjulet 46. Når lommerne således er fyldt, kan det granulære materiale holdes på plads i disse under roteringsbevægelsen af hjulet 46 ved hjælp af en lukkesko 48 eller 10 ved at opretholde den nævnte sugning indtil man når det tidspunkt, hvor de fyldte hulrum når den nederste del af hjulet 46's bevægelse, hvor materialet derpå afleveres til den i bevægelse værende U-formede blårbane 22.

Der kan anvendes sugning på dette sted under blåret ved 15 hjælp af en vakuumkilde 50 til at lette denne overførsel. Betjeningen af målehjulet 46 er synkroniseret med rørbæltet 40 fortrinsvis i et forhold 1:1, således at periferihastigheden af hjulet 46 tilnærmelsesvis er lig med fremføringshastigheden for svøbbanen 36 og blårba-20 nen 22. Den U-formede blårbane 22 med med afstand værende portioner af udvalgt granulært materiale 18 føres gennem et omslutningsorgan 52 umiddelbart efter målehjulsafdelingen 34. Enheden til dannelse og føring af stangen virker på den måde at den samler den U-formede blårbane 25.....22's sider og lukker dem omkring de med mellemrum væren de portioner af granulært materiale 18. Den i det væsentlige cylindriske blårbane med med mellemrum anbragte lommer af granulært materiale 18 føres sammen med svøbet 36 ind i omslutningstungen på den normalt anvend-30 te måde ved fremstilling af filterstænger. Derpå bringes den ene ydre sidekant af svøbet 36 i kontakt med et klæ-bemiddelpåføringsorgan 54. Derefter føres stangen gennem limpåføringsorganet 54 og der påføres klæbemiddel til den ene ydre sidekant af svøbet 36. Derefter påvir-35 ker et foldeorgan 55 denne sidekant og føjer den til kontakt med den anden kant med det påførte lim imellem, således at svøbet forsegles omkring blåret. Det omsvøb-

DK 153354 B

7 te blår føres igennem et opvarmningsorgan 56 og derefter til et afskæringsorgan 58, hvor den omsvøbte stang skæres i længder 12 (fig. 2). Afskæringen af stangen er synkroniseret med rotationen af hjulet 46. En registre-5 ringsmekanisme 60 registrerer den perifere bevægelse af hjulet i forhold til skæringen, således at man kan sørge for at skæringen ligger midt imellem lommerne 16.

Når de enkelte propper af stanglængder 12 er skåret som vist på fig. 2 og er fastgjort til cigarettens 10 sugeende er det sikret at røgen fra den tændte cigaret, når denne indsuges af rygeren vil blive ført ind i lommen 16 og dermed vil komme i kontakt med det deri værende granulære materiale fordi denne zone repræsenterer et nedsat tryktab. På denne måde vil røgen blive konditio-15 neret i det ønskede omfang ved hjælp af det udvalgte granulære materiale 18.

De brudte linier 14 på fig. 2 viser hvor der kan skæres ved hjælp -af skæringsorganet 58 i propfremstil-lingsorganet 10 for at tilvejebringe firdobbelte længder 20 af dobbelte filterstænger af den på fig. 2 viste type.

Disse firdobbelte længder føres til en filtertoppåfø-ringsmaskine, som skærer hver firdobbelte stanglængde i halvdele til dannelse af to dobbelte længder af dobbelte filterstænger, som hver samles i aksialt indret-25 tet opstilling med enderne stødende sammen med to tobaksstænger med et svøb. Et sidste snit udføres langs midterlinien af den dobbelte afskårne stanglængde til dannelse af to dobbelte filtercigaretter.

Der kan naturligvis blandes og anbringes separa-30 te og forskellige additiver i de enkelte lommer 16. Til dette formål kan der være anbragt en eller flere lommer 16 med de samme eller forskellige additiver 18 i hver enkelt filtersegment til anbringelse på sugesiden af en cigaret til opnåelse af den ønskede behandling af rø-35 9en·

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af sammensatte to baksrøgsfiltre, ved hvilken man a) tilvejebringer en bane af filtermateriale (22) 5 bestående af papir, bulkgarn eller blår, hvilken bane har en langsgående akse og er fortløbende i aksens retning; b) fremfører banen kontinuerligt i aksens retning; og 10 c) udbreder banen (22) til en fastlagt bredde; kendetegnet ved at man udfører følgende trin: d) former den udbredte bane (22) til i hovedsagen U-profil ved at føre den ind i et organ med U-formet tværsnit (32) og presser både dens indre og ydre overflade 15 mod organets overflade; e) fremfører et kontinuerligt svøb (36) i kontakt med den U-formede banes (22) underside; f) tilvejebringer tilførsel af partikelformet materiale (18); 20 g) optager med mellemrum kontinuerligt en afmålt portion af det partikelformede materiale (18) fra dettes tilførselskilde (34); h) overfører de afmålte portioner af partikelformet materiale (18) til banen (22) umiddelbart efter at denne 25 er bibragt U-profil; i) anbringer afmålte portioner af det partikelformede materiale (18) i banens (22) midte ved U-profilens basis og mellem U'ets ben, og således at afmålte portioner af partikelformet materiale placeres på banen med 30 fastlagte indbyrdes mellemrum; j) lukker banens (22) kanter omkring de med mellemrum liggende portioner af partikelformet materiale i det væsentlige umiddelbart efter overførslen af det partikelformede materiale, idet banen formes til en cylin- 35 drisk stang; DK 153354 B k) påfører svøbet (36) omkring den cylindriske stang; og l) overskærer den omsvøbte stang på tværs i stykker af en sådan længde (12), at hvert stykke har mindst én 5 mellemliggende del, der indeholder en lomme (16) med det partikelformede materiale (18) inden for banen af det udvalgte filtermateriale.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at den udbredte bane (22) formes til en i det 10 væsentlige U-formet profil ved at den udbredte bane (22) føres gennem en tragt (32), idet banen formes ved at både den indre og den ydre overflade af banen overføres til U-formet profil ved hjælp af tragten (32).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-15 net ved at tilførslen af partikelformet materiale (18) sker fra en silo (42), hvorfra det partikelformede materiale (18) overføres til banen (22) i afmålte portioner.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendeteg- 20 net ved at et målehjul (46) modtager det partikelformede materiale (18) fra siloen (42) og overfører det til banen (22), hvilket hjul langs periferien har med afstand anbragte lommer (44) af fastlagt størrelse der kan rumme de afmålte portioner af det partikelformede 25 materiale (18), at målehjulet (46) roterer kontinuerligt og at de afmålte portioner af det partikelformede materiale overføres med fastlagte indbyrdes mellemrum fra siloen til banen.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendeteg- 30 net ved at de afmålte portioner af partikelformet materiale (18) under rotationen tilbageholdes i lommerne (44) på hjulets periferi ved hjælp af en lukkesko (48) indtil de anbringes på banen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendete g- 35 net ved at hjulets (46) rotationshastighed og tilfør-selshasstigheden for svøbet (36) og banen (22) er synkroniseret således at hjulets periferihastighed er til- DK 153354 B nærmelsesvis lig med fremføringshastigheden for svøbet og banen.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved at der er påført sugning for at lette over- 5 førsien af det partikelformede materiale til banen.

8. Apparat (10) til udførelse af fremgangsmåden i-følge krav 1f hvilket apparat omfatter: a) en tilførselsindretning for filtermateriale (20, 24,26,28) der tilfører en bane (22) af filtermateriale 10 bestående af papir, bulkgarn eller blår, hvilken bane har en langsgående akse og er fortløbende i aksens retning, b) et fødeorgan (40) til kontinuerlig fremføring af banen i aksens retning, kendetegnet ved at 15 apparatet (10) desuden omfatter: c) tragt (32) til formning af banen (22) i et i det væsentlige U-formet profil, d) en silo (42) til tilførsel af et partikelformet materiale (18), 20 e) et målehjul (46) forbundet med siloen (42) og med med mellemrum anbragte lommer (44) langs periferien til modtagelse af fastlagte portioner af partikelformet materiale (18) og overførsel af disse portioner til et afleveringssted, 25 f) et tilbageholdelsesorgan (48) til at holde det partikelformede materiale (18) tilbage i lommerne (44) under denne overførsel, g) en afleveringsindretning (34) til aflevering af det i lommerne værende partikelformede materiale (18) 30 på den ϋ-formede bane (22) umiddelbart efter tragten, hvilket afleverede partikelformede materiale anbringes på U-profilets basis mellem U-benene med fastlagte mellemrum, h) et omslutningsorgan (52), der ligger umiddelbart 35 op til hjulet, som lukker banen (22) omkring det partikelformede materiale (18) umiddelbart efter at det partikelformede materiale er blevet anbragt på banen og for- DK 153354 B mer banen til en stang, i) et svøbeorgan (54,55,56) til at lukke et svøb (36) omkring stangen, og j) et afskæringsorgan (58) til at afskære den om- 5 svøbte stang i længder (12), der hver mindst har én mellemliggende del, som indeholder en lomme (16) med det partikelformede materiale (18) inden for banen af udvalgt filtermateriale.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet 10 ved at tilbageholdelsesorganet (48) er en lukkesko.

10. Apparat ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved at et sugeorgan (50) sørger for overføringen af det partikelformede materiale (18) fra hjulets (46) lommer (44) til banen (22).

11. Apparat ifølge krav 8, 9 eller 10, kende tegnet ved at en synkroniseringsmekanisme synkroniserer hjulets (46) periferihastighed med banens (22) fremføringshastighed.

12. Apparat ifølge krav 8, 9, 10 eller 11, kende-20 tegnet ved at en registreringsmekanisme (60) registrerer lommernes (44) placering ved skæringen med skæringsindretningen (58). 25 30 35