DK153355B - Cigaretfiltre og fremgangsmaade til fremstilling af saadanne filtre - Google Patents

Description

X

DK 153355B

Opfindelsen angår et cigaretfilter med en cylindrisk filterrulle i form af filterstrengafsnit dannet af en sammenrullet stabel af lige brede strimler af fibermaterialer med stor absorptionsevne.

5

Det er kendt at fremstille cigaretfiltre ved sammenrulning af et lag fibermateriale, på hvis flade der ved rifling er tilvejebragt områder med små fremspring mellem ubehandlede eller intakte områder, der vedblivende 10 er i deres oprindelige tilstand. Afhængigt af det valgte mønster har disse fremspring form som en halvkugle, en trekant eller en labyrint. I de fleste tilfælde er disse fremspring forsat for hverandre således, at der i proppen dannes et stort antal snævre og snoede passager for 15 røgen.

Man kender desuden en metode, hvor der tilvejebringes cylindriske filterproppe ved sammenrulning af to sammensatte lag af fibermateriale, der i forvejen underkastes 20 en plissering således, at indbyrdes parallelle folder på det ene lag krydser det overliggende lags indbyrdes parallelle folder, hvorved der dannes et kvadratisk net af passager for tobaksrøgen.

25 Selvom fremspringene på de ovennævnte fiberlag er forskellige, har de med sådanne lag fremstillede filtre tilfælles den ulempe, at de alle er spiralviklede om et center, og det viser sig, at dette princip og denne udformning ikke egner sig til opnåelse af et effektivt 30 filter. En mere eller mindre grov sammenrulning af et eller flere lag om ét enkelt centrum giver ikke regelmæssig geometrisk struktur mellem områderne med fremspring og områderne uden fremspring. Spiralstrukturen ved en sådan sammenrulning fører nødvendigvis til en 35

DK 153355B

2 progressiv sammenklemning af fremspringsraønsteret i retning mod spiralcentret, eftersom fremspringsmønsterets deling er konstant, medens vindingernes krumningsradius aftager fra periferien til filterets centrum. Denne pro-5 gressive koncentration af fremspringene i retning mod filterets akse indebærer en manglende homogenitet i filterstrukturen, hvorfor fibermaterialets effektive areal ikke udnyttes fuldt ud til filtrering af tjæreprodukterne fra tobaksrøgen.

10

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe de ovenfor nævnte ulemper, og med henblik herpå er et cigaretfilter ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at hver strimmel er formet med et gentagende mønster med adskilte felter, som 15 er præget med i filterets længderetning forløbende riller, vekslende med felter af intakt fibermateriale, og at prægede felter i en strimmel delvis overlapper prægede felter i en tilstødende strimmel.

20 Fordelene ved cigaretfilteret ifølge opfindelsen er følgende. De felter, der er udformede med i filterets længderetning forløbende riller, bibringer filterrullen den fornødne stivhed både i aksialretningen og i radialretningen, eftersom de prægede felter i en strimmel delvis 25 overlapper prægede felter i en tilstødende strimmel.

Herved undgås den før omtalte progressive sammenklemning i retning mod rullens akse, hvorfor man opnår en mere homogen filterstruktur. Endvidere bevirker stivheden af de prægede felter, at de intakte felter, dvs. de zoner, 30 hvor materialet har relativt løse fibre, bibeholder deres løse struktur og dermed også deres filtervirkning, samtidigt med, at den skiftende struktur med prægede felter og intakte felter sikrer opnåelsen af passende mæanderformede baner for røgen.

35

DK 153355 B

3

Opfindelsen angår også en fremgansmåde ved fremstilling af sådanne cigaretfiltre, hvilken fremgangsmåde i rækkefølge omfatter fremstilling af en kontinuerlig bane af fibermateriale med stor absorptionsevne, opskæring af 5 banen i længderetningen i strimler af ens bredde, vip-ning af strimlerne 90° om deres længdeakser, sammensætning af strimlerne til dannelse af en strimmelstabel og kontinuerlig sammenrulning af strimmelstabelen om en langsgående akse til dannelse af en cylindrisk filter-10 streng.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen adskiller sig fra den kendte fremgangsmåde ved, at fibermaterialebanen præges til dannelse af adskilte, bånd- eller båndafsnitformede 15 felter med fine langsgående riller, vekslende med båndeller båndafsnitformede felter af intakt fibermateriale.

Fra beskrivelsen til fransk patentskrift 1 536 323 kender man en fremgangsmåde, som går ud på at fremstille 20 filterstrukturen ud fra flere forskellige lag af fibermateriale (et riflet armeringslag og to lag af cellulosevat), der er anbragt det ene over det andet og danner et sammensat lag, som skæres i strimler af i det væsentlige ens bredde, hvilke strimler sættes sammen og pro-25 gressivt formes til en cylindrisk filterprop, hvor materialet er formet som et spiralviklet S svarende til begyndelsen af en spiral med to centre.

Denne kendte fremgangsmåde har den ulempe, at den ikke 30 er egnet til den hastighed, hvormed moderne filterfremstillingsmaskiner kan arbejde. I betragtning af, at en vatspole har meget lille massefylde - spolen har en diameter på f.eks. ca. 1 m svarende til en banelængde på 2000 m - og man må forvente at skulle udskifte spolen 35

DK 153355B

4 efter ca. 5 min., og at der er to vatspoler, er filterfremstillingsmaskinens hastighed begrænset til 200 m/ min., hvorimod moderne maskiner er i stand til at køre med banehastigheder på op til 400 m/min.

5

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen giver mulighed for fuldt ud at udnytte sådanne moderne filterfremstillingsmaskiner, fordi der i stedet for en spole med armeringslag og to spoler med vatlag kan anvendes en eller to 10 spoler af fibermaterialebane ifølge opfindelsen med stor materialebanelængde, hvorved man er i stand til at nå op på hastigheder på ca. 400 m/min., det dobbelte af den opnåelige hastighed i den kendte metode, uden samtidigt behov for hyppigere udskiftning af spolerne, idet denne 15 hyppighed endog nedsættes.

Opfindelsen angår således et cigaretfilter af den i krav l's indledning angivne art , og opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

20

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde, som forener fordelene ved brugen af et enkelt materialelag med fordelene ved den geometriske formning, navnlig den spiralviklede S-form. Denne fremgangsmåde af den i krav 8's 25 indledning angivne art er ejendommelig ved det i krav 8's kendetegnende del anførte.

Opfindelsen angår således en fremgangsmåde til fremstilling af cigaretfiltre, der er meget effektive, og som 30 danner en ny type filterstruktur, ud fra et lag af filtermateriale, der omdannes til en cylindrisk filterprop i en kendt geometrisk konfiguration, hvilken filterprop i denne konfiguration består af strimler, der er skåret i fibermaterialelaget og samlet i anlæg mod hinanden, 35

DK 153355B

5 hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der anvendes en bane af i tværretningen kreppet fibermateriale, der udviser absorptionsegenskaber overfor tobakrøgens produkter uden i sin oprindelige til-5 stand at være egnet til dannelse af en cigaretfilter-prop, at banen bearbejdes ved en omdannelsesoperation i kombination med omformning til en cylindrisk prop, hvorved man ved denne kombination opnår en ny type cigaret-filterstruktur, at omformningen har til formål at opnå 10 to forskellige materialer i en og samme bane ved i visse områder af banens overflade at tilvejebringe en ny materialetilstand og et nyt relief, medens de andre områder efterlades intakte, i deres oprindelige kreppede tilstand, at den på visse områder af banen foretagne ope-15 ration går ud på at gøre materialet tættere ved fladtrykning af det tværgående krepmønsters ribber og at tilvejebringe et relief med fine, langsgående, kreplignende riller vinkelret på de tværgående krepribber, hvorved disse områder gøres stivere ved øget materiale-20 tæthed og ved rifling af relieffet, idet de stivgjorte områder og de i kreppet tilstand tilbageblivende områder på banens overflade danner en geometrisk konfiguration, der er velegnet til opnåelse af den nye type filterstruktur, at denne konfiguration består af mindst ét 25 mønster, der på banens overflade optager et i længderetningen gennemgående areal og har en given bredde, der kan være lig med banens bredde, at de enkelte zoner i et mønster danner bånd, der afgrænses af indbyrdes parallelle, i ens afstand fra hinanden værende linier, at der 30 skiftevis findes stivgjorte bånd og kreppede bånd, og at parametrene for et sådant mønster er dets bredde og parametrene for bundtet af båndenes midterlinier, nemlig: 35

DK 153355 B

s - størrelsen af intervallet mellem disse midterlinier, målt i banens tværretning, - vinklen mellem disse midterlinier og banens tvær- 5 retning.

Man opnår forskellige strukturtyper ved omformning af banen i forskellige mønstre; man skærer banen i strimler af ens bredde, således at de stivgjorte strimler og de 10 kreppede strimler opnås ved skæring af banens strimler; de enkelte strimler drejes 90° om deres midterakse, hvorved man placerer strimlerne i indbyrdes parallelle planer og forbereder deres samling, idet den retning hvori strimlerne med lige nummer drejes i forhold til 15 strimlerne med ulige nummer fastlægges i afhængighed af parametrene for mønstrene på strimlerne således, at man ved samling af strimlerne opnår en sammenkrydsning af strimler med lige nummer. Man opnår herved et dobbelt resultat: dels opbygger man strukturen, dels tilveje-20 bringer man filternettets tekstur. Strukturen som et fletværk med de indbyrdes krydsende, stivgjorte strimler, der er bundet til hinanden ved indgreb mellem deres riller. Man opnår en kompakt struktur ved opbygning, men ikke ved materialesammenpresning, og som følge heraf 25 får man en struktur, der er åben for den passerende røg. man opnår en absorberende struktur ved samling af elementer af stivgjort materiale med langsgående rifling og elementer af i tværretningen kreppet materiale. Denne samling finder sted i de zoner, hvor strimlerne overlap-30 per hinanden. Man opnår tre slags strukturer i de tre kombinationer af samlede elementer, idet samlingen af et stivgjort element og et kreppet element giver kanaler for røgen i det stivgjorte materiales langsgående riller, der er overdækket af det kreppede materiales tvær-35

DK 153355B

7 gående ribber, medens samlingen af to kreppede elementer giver ikke-sammenpressede, absorberende celler, hvori der forekommer en vis ekspansion af røgen, idet disse celler i hovedsagen er åbne i strimlens tværretning.

5 Samlingen af stivgjorte elementer med tværgående riller giver passager gennem rillerne. Disse passager indsnæv-res i det omfang, hvori lagene er i indgreb med hverandre, idet dette omfang og følgeligt passagernes indsnævring afhænger af relieffet på de stivgjorte strimler.

10 Man opnår et filtreringsnet bestående af røgkanalerne i de tre elementer anbragt i et geometrisk mønster ved overlapning mellem strimlerne. Materialets absorptionsevne gør sig gældende i de tre elementer, idet forskellene fremmer filtervirkning på grund af den skiftende 15 retning for og udvidelserne og indsnævringerne i røgkanalerne. Man opnår herved et meget effektivt filter.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til de skematiske tegninger, hvori: 20 fig. 1 viser et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 et perspektivisk billede af en del af en bane 25 af fibermateriale efter tilvejebringelse af ét enkelt mønster med skråtliggende, indbyrdes parallelle, stivgjorte strimler af given bredde skiftende med kreppede strimler i samme bredde, 30 fig. 2Δ et tværsnit langs linien A-A gennem den i fig.

2 viste bane, « fig. 2B et længdesnit langs linien B-B gennem den i fig. 2 viste bane, 35

DK 153355B

8 fig. 3-7 illustrerer forskellige trin ved sammensætning af strimlerne i anlæg mod hverandre i vertikal positon, 5 fig. 8 et tværsnit gennem de som vist i fig. 7 sammensatte strimler beliggende horisontalt i anlæg mod hinanden, fig. 3A-3D illustrerer de overlapningsområder, der er 10 opnået med krydsende strimler, der er skåret i den i fig. 3 viste bane og som betegnes NI, N2, N3 og N4 i fig. 8, fig. 3E et tværsnit gennem otte strimler, der er samlet 15 i retning med linien A-A i fig. 3A-D, fig. 3F et skråsnit gennem disse strimler samlet i retning med linien B-B i fig. 3, 20 fig. 9-11 perspektiviske billeder af tre forskellige strukturer med to i anlæg mod hinanden værende baners overlappende strimler med henholdsvis stivgjort strimmel mod stivgjort strimmel, kreppet strimmel mod kreppet strimmel, 25 fig. 12 er perspektivisk billede af et parallelepipedum bestående af opstablede baner, idet der er tilvejebragt indsnit i frontfladen for at vise de to indbyrdes vinkelrette midterplaner gennem to 30 ved siden af hinanden beliggende, lagdelte pri smer, fig. 13 i større målestok en afbildning af det i fig.

12 viste indsnit, 35 9

DK 153355 B

fig. 14 et tværsnit gennem en cylindrisk filterprop opnået ud fra de i fig. 3E viste, sammensatte strimler, 5 fig. 15 et detailbillede af den del af fig. 14, der er omgivet af et rektangel F, fig. 16 et detailbillede svarende til fig. 15, men i længderetningen, og 10 fig. 17 et perspektivisk billede af en filterprop ifølge opfindelsen, idet proppen er skåret for at vise den indbyrdes placering af de netformede, stiv-gjorte strimler og de tilstødende, kreppede 15 strimler.

Fremstillingen begynder (fig. 1) fra to lag 1 og 2 af fibermateriale, der med given hastighed afspoles fra to spoler 3 og 4.

20

Materialet består fortrinsvis af absorberende cellulosevat med relativt lille udvidelse ved afkrepning og relativt lille ribbehøjde i forhold til de tilsvarende værdier ved valg af standardkvalitet af den art, der er om-25 talt i fransk patentskrift nr. 1 536 323.

De to lag samles til et dobbeltlag 5 lige før bearbejdningsstationen 6. Denne bearbejdningsstation omfatter to riflevalser, hvori er indgraveret det mønster, man øn-30 sker at opnå på banen af filtermaterialet.

Hastigheden af riflevalserne 6 fastlægges af hastigheden af den ikke viste filterfremstillingsmaskine. Afspo-lingshastigheden for de to lag 1 og 2 fra valserne 3 og 35

DK 153355 B

10 4 er lavere end riflevalsernes hastighed for om nødvendigt at opnå en vis afkrepning af de enkelte lag i det omfang, der fastlægger filterets sugemodstand. En konstant sugemodstand sikres ved indstilling af afkrep-5 ningsomfanget ved justering af hastighedsforskellen, i-det afkrepningen af materialelagene, hvorved højden af de tværgående ribber reduceres, medfører en formindskelse af filterets sugemodstand, hvorved der kan foretages en øjeblikkelig korrektion af afvigelserne i modstands-10 værdien, således at man herved reducerer spredningen af disse værdier.

Spolerne 3 og 4 drives ved hjælp af drivremme 7 og 8 med indstillelig hastighed. De ved 9 viste spoler er reser-15 vespoler, som anvendes, når spolerne 3 og 4 er færdigaf-spolet.

I henhold til opfindelsen forøges stivheden af den kreppede bane ved let fugtning af lagene 1 og 2 med vand, 20 før de bearbejdes, ved hjælp af forstøvningsorganer 10 og 11 af i og for sig kendt art, hvilke organer er beliggende på hver sin side af de nævnte lag. Den endnu fugtige dobbeltbane 5, der udgår fra riflevalserne, tørres ved passage over en tørrevalse 12, der er placeret 25 umiddelbart efter riflevalserne 6. Den foretagne fugtning har desuden til resultat, at der opnås en væsentlig nedsættelse af den ladning af statisk elektricitet, der normalt forekommer i materialet, medens materialet kreppes i varm tilstand, og under 30 materialets fremadgående bevægelse med gnidning på de metalorganer, der indgår i apparatet til S-spiralvikling af banen.

35

DK 153355B

11

Den bearbejdede og tørrede bane føres derefter, efter passage over en styrevalse 13, til et markeringsorgan 14 med roterende skiver, der er påmonteret to aksler og bringes i anlæg med skiftevis den ene side og den anden 5 side af banen med henblik på dels at forudtegne foldelinier, dels drive banen frem.

Det statiske plisseringsorgan 15 omfatter lange, konvergerende stænger, der trænger ind mellem hinanden og sam-10 tidigt virker på de tilvejebragte markeringslinier på begge sider af banen, hvorved banen foldes i sik-sak.

Ved udgangen fra denne plisseringsstation skæres den i sik-sak-foldede bane i strimler af ens bredde ved hjælp 15 af to roterende knive 16, 17, der drives med samme hastighed som banen 5 og presses mod modsvarende dele 18 og 19, idet knivene 16 og 17 skærer henholdsvis toppen og bunden af folderne i den sik-sak-foldede bane.

20 Omdannelsen af materialebanen er nødvendig, eftersom en sådan bane, brugt i ubehandlet tilstand til fremstilling af et filter, ville være uden stivhed og ville derfor kun give den fornødne fasthed på bekostning af filterets sugemodstand under anvendelse af en alt for stor mængde 25 materiale.

Derfor bearbejder man banen af cellulosevat ved som vist i fig. 2, 2A og 2B, over visse dele af banens overflade 20 at tilvejebringe en ny overfladestruktur og et nyt 30 relief, medens andre områder 21 efterlades i deres oprindelige kreppede tilstand som vist ved 22. Man opnår herved på banens overflade to forskellige strukturer. De bearbejdede områder 20 gøres tættere ved sammenpresning af de tværgående krepperibber, idet det således stiv-35

DK 153355 B

12 gjorte relief omfatter fine, langsgående, retlinede, ensartede ribber 23 med åben profil til dannelse af en riflet flade.

5 I det viste udførelseseksempel udgøres de stivgjorte områder 20 og de ubehandlede områder 21 i dette mønster af strimler, der er afgrænset af indbyrdes parallelle, i ens afstand fra hinanden værende, rette linier med skiftevis stivgjorte strimler og kreppede strimler, hvor 10 bundtet af indbyrdes parallelle, i ens afstand fra hinanden værende linier m udgøres af strimlernes midterlinier, jfr. fig. 2. Det i fig. 3 viste mønster på banen svarer til fig. 2 og defineres af følgende to parametre: 15 1- afstanden D mellem to successive midterlinier m målt i banens tværretning, 2- vinklen α mellem retningen for midterlinierne m og banens tværretning.

20 I det foreliggende udførelseseksempel er vinklen ot på 45°.

Som vist i fig. 3 til 7 tilvejebringes der ved hjælp af 25 organer 14 (fig. 1) langsgående markeringslinier 24 med hvilke man nemmere kan sammenfolde banen og senere skære banen i strimler.

Den således markerede bane (fig. 4) af kreppet materiale 30 foldes derefter i sik-sak som vist i fig. 5. Langsgående områder ZL af ens bredde svarende til strimlerne Bl, B2, B3, B4 (fig. 5) omplaceres progressivt fra den horisontale position til den vertikale position ved vipning om deres midterakse 25. Områderne med ulige nummer Bl, B3, 35

DK 153355 B

13 B5 ...... vipper i den ene retning, medens områderne med lige nummer B2, B4 ..... vipper i den anden retning som angivet ved pilene.

5 Denne sammenfoldning af banen foretages progressivt i banens afspolingsretning, indtil vinklen ved toppene 26 tilnærmelsesvis er 45°, jfr. fig. 6.

Medens de langsgående områder ZL af banen indtil nu kon-10 vergerede mod hverandre, føres de nu frem parallelt med hverandre med henblik på skæring i strimler af ens bredde ved foldelinierne 26.

Derefter konvergerer strimlerne mod hverandre under 15 fortsat vipning, hvorved strimlerne samles i vertikal positon, jfr. fig. 7. Når strimlerne er samlet i anlæg mod hverandre, finder man skiftevis strimler med lige nummer og strimler med ulige nummer. Ved denne sammensætning tilvejebringes der kvadratiske områder (fig. 3A 20 - 3D), hvor de stivgjorte strimler 20 og de kreppede strimler 21 overlapper hverandre.

Fig. 8 viser et tværsnit gennem en del af det parallel-lepipedum, der udgøres af de sammensatte strimler, idet 25 man ved NI, N2, N3, N4 har antydet positionen af fire succesive overlapningsplaner for successive par af sammensatte strimler med henholdsvis ulige og lige nummer: B1-B2, B2-B3, B3-B4, B4-B5.

30 I hvert af disse planer (fig. 3A - 3D) danner de kvadratiske overlapningsområder mellem to strimler med henholdsvis lige og ulige nummer et kvadreret mønster.

35

DK 153355B

14

Kvadraten 27 (fig. 3A, 3E, 3F), gennem hvis centrum linierne A-A og B-B passerer, er dannet ved overlapning af det stivgjorte område 28 af strimlen Bl med det stiv-gjorte område 29 af strimlen B2.

5

Kvadraten 30, gennem hvilken linien A-A passerer (fig.

3A og 3E), er tilvejebragt ved overlapning af det kreppede område 33 af strimlen Bl med det kreppede område 31 af strimlen B2.

10

Kvadraten 32 (fig. 3A og 3F) er tilvejebragt ved overlapning af det stivgjorte område 28 af strimlen Bl med det kreppede område 31 af strimlen B2.

15 Kvadraten 34 (fig. 3A) er tilvejebragt ved overlapning af det kreppede område 33 af strimlen Bl med det stivgjorte område 29 af strimlen B2.

På denne måde vil hver gruppe af fire kvadrater, f.eks.

20 gruppen 27, 32, 30, 34 (fig. 3A), i hver plan for overlapning mellem to tilstødende strimler danne fire strukturer ved kombination af følgende relieffer: stivgjort område på stivgjort område 27 (vertikale 25 streger skiftende med vertikale stiplede streger i en proportion på 25%), stivgjort område på kreppet område 32 (vertikale streger og horisontale bølgestreger i en proportion på 25%), 30 kreppet område på kreppet område 30 (horisontale bølgestreger i en proportion på 25%), 35

DK 153355B

15 kreppet område på stivgjort område 34 (vertikale stiplede streger og horisontale bølgestreger i en proportion på 25%).

5 Under forudsætning af at størrelsen af intervallet mellem to midterlinier m i tværretningen vælges i rækken af ulige brøkdele af bredden af de to strimler, vil de kvadratiske mønstre i de enkelte par af sammensatte strimler (fig. 3A-3D) være identiske og kunne overlappe hin-10 anden. I det foreliggende udførelseseksempel er denne brøkdel valgt lig med 1/7 af bredden af de to strimler, hvilket betyder, at hver strimmel er delt i 3,5 midter-linieintervaller (fig. 3A, linie A-A).

15 I de sammensatte strimler ligger midterlinierne for strimler med henholdsvis lige og ulige nummer i indbyrdes parallelle planer (midterplaner) hvilke planer er vinkelrette på strimlernes overflade (fig. 13). Et midterplan, der indeholder midterlinierne for strimlerne 20 med ulige numre, står vinkelret på det midterplan, der indeholder midterlinierne for strimlerne med lige numre.

Midter A B A' B* står vinkelret på midterplanet B C B1 C1, der igen står vinkelret på midterplanet C D C' D' 25 (fig. 12 og 13).

I midterplanet A B A' B' skifter de kreppede områders midterlinier (vist ved krydspunktering afbrudt af streger) i strimlerne 2, 6 og 10 med midterlinierne for de 30 stivgjorte områder (stiplet streg) for strimlerne 4, 8 og 12.

35 midterplanet B C B' C skifter midterlinierne for de kreppede områder af strimlerne 3, 7 og 11 med midterli-

DK 153355B

16 nierne for de stivgjorte områder af strimlerne 1, 5, 9 og 13.

I midterplanet C DC D' skifter midterlinierne for de 5 kreppede områder af strimlerne 4, 8 og 12 med midterli-nierne for de stivgjorte områder af strimlerne 2, 6 og 10.

I det arrangement, der er dannet af de sammensatte 10 strimler, vil en sekvens af fire områder gentage sig selv uændret, idet det første og det tredje område henholdsvis det andet og det fjerde område har det samme mønster i samme position med inversion af relief på områderne i dette mønster. Desuden danner de tilstødende 15 strimler med henholdsvis lige og ulige nummer et krydset mønster.

I det i fig. 3F vist skråsnit langs linien B-B i fig. 3A genfinder man det stivgjorte område 28 af strimlen Bl i 20 den samme position i anlæg mod strimlen B5.

Det kreppede område 35 på strimlen B3 med samme mønster som det stivgjorte område 28, men med omvendt relief, genfindes på strimlen B7. Derimod krydser det stivgjorte 25 område 28 på strimlen Bl det kreppede område 31, det stivgjorte område 29 og det kreppede område 31' på strimlen B2. 1 35 det viste udførelseseksempel er den beskrevne struktur 30 en lagdelt struktur, som opnås ved den skiftende kombination af lag med to stivgjorte henholdsvis kreppede områder .

DK 153355B

17

Denne struktur udgøres af lagdelte prismer (med snitflade Μ N P Q, fig. 12)/ der er dannet af de kvadratiske overlapningsområder, hvis midterlinier ligger i ét og samme vilkårlige midterplan (f.eks. A B A' B') for 5 strimlerne med lige nummer og af de områder (der står vinkelret på de førstnævnte områder), hvis midterlinier også ligger i ét og samme vilkårlige midterplan (vinkelret på førstnævnte plan) for strimlerne med ulige nummer (f.eks. B C B' C).

10

De to ovennævnte midterplaner skærer hinanden ved linien BB’. De punkter hvor de to planers midterlinier skærer linien BB' er placeret i en rækkefølge svarende til rækken af lagene i prismet.

15

Der henvises nu til fig. 13: skæringspunkterne 49 og 50 svarer til midterlinierne på to kreppede områder, 20 skæringspunkterne 51 og 52 svarer til midterlinierne på to stivgjorte områder, skæringspunkterne 53 og 54 svarer til to midterlinier 25 på kreppede områder, osv. Denne vekslende placering af skæringspunkterne 55-56, 57-58, 59-60 gentages i hele fig. 13.

I et vilkårligt,prisme vil to ved siden af hinanden be-30 liggende skæringspunkter svarende til to midterlinier på kreppede områder skifte med to ved siden af hinanden beliggende skæringspunkter svarende til to midterlinier på stivgjorte områder.

35

DK 153355B

18

Skæringspunkterne 61 og 62 svarer til to midterlinier på kreppede områder, skæringspunkterne 63 og 64 svarer til to midterlinier 5 på stivgjorte strimler, skæringspunkterne 65 og 66 svarer til midterlinier på kreppede strimler, osv. Denne skiftende placering gentages for skæringspunkterne 67-68 og 69-70.

10

Af det foregående fremgår det, at skæringspunkterne svarende til de stivgjorte strimler og skæringspunkterne svarende til de kreppede strimler i to naboprismer er forskudt ét trin fra hinanden.

15 I det beskrevne udførelseseksempel er den lagdelte struktur formet af skiftevis lag med to stivgjorte strimler og lag med to kreppede strimler i samtlige prismer i strukturen, idet lagene i to naboprismer er 20 indbyrdes forskudt med en højde svarende til en strimmels tykkelse.

Pig. 3E viser et snit gennem et prisme, der består af de indbyrdes overlappende kvadratiske felter: 25 - 27 (stivgjort materiale på stivgjort materiale), - 36 (kreppet materiale på kreppet materiale), - 37 (stivgjort materiale på stivgjort materiale), - 38 (kreppet materiale på kreppet materiale), osv...

30 Rækkefølgen af de stivgjorte lag og de kreppede lag 27, 36, 37, 38 i dette prisme er forskudt med en højde svarende til et lags tykkelse i forhold til rækkefølgen i et tilstødende prisme.

35

DK 153355B

19

Et sådant tilstødende prisme omfatter eksempelvis følgende sekvens af indbyrdes overlappende felter (flig.

3E): 5 - 30 (kreppet materiale på kreppet materiale), - 39 (stivgjort materiale på stivgjort materiale), - 40 (kreppet materiale på kreppet materiale), - 41 (stivgjort materiale på stivgjort materiale), osv....

10

De indbyrdes krydsede stivgjorte strimler i de tilstødende bånd B1-B2 (fig. 9) danner et net, der som det også fremgår af fig. 3F omfatter strimlen 28 (bånd Bl) og strimlen 29 (bånd B2), strimlen 45 (bånd B4) og strimlen 15 46 (bånd B5), strimlen 47 (bånd B4) og strimlen 46 (bånd B5), strimlen 46 (bånd B5) og strimlen 48 (bånd B6), osv.....

Dette net danner skelettet i filterstrukturen navnlig på 20 grund af de krydsede felter, der danner kompakte legemer, hvori rillerne i den ene strimmel er delvis i indgreb med rillerne i den anden strimmel. Ved dette indgreb, som vises ved 71 i fig. 9 opnår man en forbindelse mellem felterne og dermed en forstærkning af 25 filterstrukturen.

Disse legemer N (fig. 3E - 3F - forbindelse mellem båndene 4 og 5, 8 og 9, 12 og 13, fig. 13) alternerer med celler med to lag bestående af svagt sammenpressede 30 strimler af kreppet materiale som vist ved C i fig. 3E til 3F (forbindelse mellem båndene 2 og 3, 6 og 7, 10 og 11 jfr. fig. 13.

35

DK 153355B

20 På den måde der er angivet i fransk patentskrift 1 536 323 omdannes de sammensatte bånd til en cylindrisk filterprop, hvori man genfinder den ovenfor beskrevne, lagdelte struktur. Båndene glider praktisk taget ikke 5 fra hinanden i forhold til deres tværdimensioner.

I den ovenfor beskrevne udførelsesform for filterstrukturen gennemløber røgen i retningen i hovedsagen parallel med filterets akse en mæanderformet og forgrenet 10 bane, som afhænger af den tekstur det absorberende materiale har som følge af kombinationen af elementer med stivgjort materiale og langsgående riller og elementer af materiale, der er kreppet i tværretningen, hvilken kombination opnås i de felter, hvor strimlerne på to na-15 bobånd overlapper hinanden.

De tre forskellige slags absorberende tekstur opnås ved de tre kombinationer af to sammensatte materialer, nemlig stivgjort materiale på kreppet materiale - kreppet 20 materiale på kreppet materiale - stivgjort materiale på stivgjort materiale, og danner over for røgen et arrangement af forhindringer, der er fordelt i de tre dimensioner, således at røgen vedvarende tvinges til at skifte retning ved overgang fra den ene tekstur til den 25 anden tekstur.

I de områder 72 og 73 (fig. 3C) hvor der er blandet tekstur (stivgjort element og kreppet element) føres røgen aksialt gennem de kanaler, der udgøres af de korte ril-30 leafsnit i det kreppede materiale og er dækket af de tværgående ribber i det kreppede materiale.

Røgen forlader disse områder og trænger ind i områder, der består af en kombination af to kreppede elementer.

35

DK 153355 B

21 På grund af at de kreppede elementers ribber ligger på tværs, afbøjes røgens bane 90°.

Fig. 3C viser, at røgen ved udgangen fra de blandede 5 felter 72 og 73 trænger ind i feltet 74 både fra venstre og fra højre. Da det kreppede materiale i dette ielt ikke er sammenpresset, danner sådanne felter en røgabsorberende celle.

10 Sådanne celler virker som ekspansionskamre, idet røgen, der trænger ind fra to sider, danner hvirvler, der medfører en nedfældning af tjærepartiklerne på fibrene i det pågældende felt.

15 Den resterende del af røgen forlader den absorberende celle og føres videre til de blandede felter 75 og 76.

En del af røgen søger at trænge ind fra absorptionscellen 74 til de blandede nabofelter 77 (fig. 3B) og 78 20 (fig. 3D), som hører til planer, der befinder sig på hver sin side af feltet 74.

Foruden den filtrering der opnås ved nedfældning af tjærepartiklerne, får man også en filtrering ved passage af 25 røgen gennem fibrene i de kreppede bånd, således at filteret udviser en større effektivitet end de tidligere kendte filtre.

Det bemærkes, at de kompakte legemer i de felter der er 30 dannet ved samling af to stivgjorte elementer med langsgående riller - hvilke legemer absorberer mindre end de to andre ovennævnte legemer - alligevel bidrager til filtrering af røgen, der passerer gennem de i indgreb med hinanden værende riller, idet disse passager ind-35

DK 153355 B

22 snævres mere eller mindre/ afhængigt af hvor meget rillerne griber ind i hinanden.

Den ovenfor beskrevne filtreringsproces finder sted 5 overalt i filteret, og røgen bevæger sig frem gennem filteret i de tre akseretningers planer.

Det forhold at filteret er fremstillet fra en bane af filtermateriale, der bibringes en bestemt geomtrisk 10 form, og som omfatter dels midler til opnåelse af en kompakt struktur i filtermaterialet dels opnåelse af en veldefineret gennemløbsstrækning for røgen, har mange fordele.

15 Med filteret ifølge opfindelsen bibeholder man fordelene ved den kendte metode med S-vikling som beskrevet i fransk patentskrift 1 536 323, og man opnår desuden dels filtre med bedre egenskaber, dels muligheden for at anvende de hurtigste filterfremstillingsmaskiner.

20

Den opnåede forbedrede filtereffektivitet skyldes det forhold, at der som materiale anvendes et absorberende cellulosevat, og at en udmærket fordeling af filtercellerne i filteret indebærer at røgen gennemløber en mæan-25 derformet og forgrenet strækning, således at man udnytter materialets specifikke overflade bedst muligt.

På grund af lagdelingen opnår man en homogen filterstruktur og dermed et filter med godt udseende svarende 30 til et filter af celluloseacetat.

Muligheden for ændring af filgermønsteret indebærer muligheden for bredere værdier af sugemodstanden og en mere effektiv nedfældning af røgens tjæreprodukter samt 35

DK 153355B

23 en større fleksibilitet i reguleringen af filterets egenskaber.

Det forhold, at banen af filtermateriale afspoles fra en 5 eller to spoler med større banelængde end hidtil, har den fordel, at man ikke så hyppigt som hidtil skal udskifte spolerne, således at operatøren nu har mere til til at overvåge maskinen.

10 Denne reduktion af spoleudskiftningshyppigheden giver en bedre produktivitet, idet hastigheden, der hidtil var begrænset til ca. 200 m/min. begrundet med den for operatøren acceptable spoleudskiftningshyppighed, nu kan, på grund af den lavere udskiftningshyppighed, nå op på 15 400 m/min. svarende til den maksimale hastighed i moder ne fremstillingsmaskiner.

20 i 25 30 35

Claims (12)

1. Cigaretfilter med en cylindrisk filterrulle i form af 5 et filterstrengafsnit dannet af en i tværplanet som en S-spiralvikling formet sammenrullet stabel af lige brede strimler (Βχ, B2) af fibermateriale med stor absorptionsevne, hvilke strimlers langsgående midterakser tilnærmelsesvis er på linie, kendetegnet ved, at 10 hver strimmel (Βχ, B2) er formet med et gentagende mønster med adskilte felter (20,30), som er præget med i filterets længderetning forløbende riller, vekslende med felter (21,22) af intakt fibermateriale, og at prægede felter i en strimmel delvis overlapper prægede felter i 15 en tilstødende strimmel.

2. Filter ifølge krav 1, kendetegnet ved, at felterne (20,23;21,22) danner bånd eller båndafsnit.

3. Filter ifølge krav 2, kendetegnet ved, at de prægede bånd og de intakte bånd af hver strimmel tilnærmelsesvis er parallelle med hinanden og tilnærmelsesvis har samme bredde, at dimensionerne af et bånd målt på tværs af strimmelen er en ulige brøkdel af den dob-25 belte strimmelbredde (ZL), og at båndene i tilstødende strimler er orienterede i indbyrdes forskellige retninger .

4. Filter ifølge krav 3, kendetegnet ved, at 30 båndene danner en vinkel på 45° med strimmelens længderetning .

5. Filter ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at filterrullens stabel omfatter 13 på hinanden 35 DK 153355B lagte strimler, og at intervallerne (D) er lig med 1/7 af den dobbelte strimmelbredde (ZL).

6. Filter ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 5 strimmelmaterialet er en absorberende, på tværs kreppet cellulosevatbane, og at krepningen er sammenpresset på prægestederne således, at de prægede felter (20,23) har større stivhed end de intakte felter 21,22).

7. Filter ifølge krav 1, kendetegnet ved, at strimmelmaterialet er lidt afkreppet i de intakte felter.

8. Fremgangsmåde til fremstilling af cigaretfiltre iføl-15 ge et eller flere af de foregående krav, og som i rækkefølge omfatter fremstilling af en kontinuerlig bane af fibermateriale med stor absorptionsevne, opskæring af banen i længderetningen i strimler (Bi,B2) af ens bredde, vipning af strimlerne 90° om deres længdeakser, sam-20 mensætning af strimlerne til dannelse af en strimmelstabel og kontinuerlig sammenrulning efter en S-spiralvik-ling af strimmelstablen om en langsgående akse til dannelse af en cylindrisk filterstreng, kendetegnet ved, at filtermaterialebanen præges til dannelse 25 af adskilte, bånd-, eller båndafsnitformede felter (20, 23. med fine langsgående riller, vekslende med bånd- eller båndafsnitformede felter (21,22) af intakt fibermateriale.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at der tilvejebringes bånd, der har samme bredde og er parallelle med hinanden og i retningen på tværs af strimmelen har en dimension, som er en ulige brøkdel af den dobbelte strimmelbredde (ZL), og hvor båndene i 35 DK 153355 B tilstødende strimler er orienterede i indbyrdes forskellige retninger.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 8 eller 9, kende- 5 tegnet ved, at der til dannelse af strimmelstabelen anvendes 13 strimler med intervallerne (D) lig med 1/7 af den dobbelte strimmelbredde (ZL).

11. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet 10 ved, at der anvendes en kontinuerlig, på tværs kreppet, bane af absorberende cellulosevat, og at rillerne præges under knusning af krepning i banen.

12. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 8-11, 15 kendetegnet ved, at der foretages mindre af- krepning af det kreppede materiale ved at føre banen frem med en vis friktion, som reguleres ved variation af hastighedsforskellen mellem banetilførselsorganer og prægningsorganer til rilledannelse. 20 25 30 35