EP1156721B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von filterstäben mit partikeln - Google Patents

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EP1156721B1
EP1156721B1 EP00912132A EP00912132A EP1156721B1 EP 1156721 B1 EP1156721 B1 EP 1156721B1 EP 00912132 A EP00912132 A EP 00912132A EP 00912132 A EP00912132 A EP 00912132A EP 1156721 B1 EP1156721 B1 EP 1156721B1
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strand
along
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continuous
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Martin T. Garthaffner
George Robert Scott
Charles Gary Atwell
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PMPI LLC
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Philip Morris Products SA
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    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • A24D3/0212—Applying additives to filter materials
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    • A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • A24D3/0212—Applying additives to filter materials
    • A24D3/0225—Applying additives to filter materials with solid additives, e.g. incorporation of a granular product

Definitions

  • Yet another object of the present invention is to provide an apparatus for delivering particulate material, which minimizes shearing action upon the particulate material.
  • the particles are delivered by first establishing a continuous stream of fibrous material along a feed path; establishing a flow of particles along a first path; moving a first pocket along an endless path at least partially coinciding with the first path; drawing an amount of the particles into the pocket as the pocket moves in proximate relationship with the particles flow; transferring the drawn amount of particles from the first pocket to a second pocket while moving the second pocket along a second endless path which coincides with the feed path at a release location; forming a pocket-like recess in a portion of the continuous stream of fibrous material adjacent the release location; releasing the drawn amount of particles from the second pocket into the recessed portion of the continuous stream of fibrous material at the release location; and subsequently closingly folding adjacent portions of the continuous stream of fibrous material about the released, drawn amount of particles.
  • the rod maker apparatus 30 wraps the particle bearing, continuous strand 22c with the plug wrap 32 and seals the latter along the seam line 35 with an adhesive that is administered along the plug wrap 32 by a glue applicator 37.
  • the continuous rod enters the cutter 40 to be cut into individual filter plugs 41 of a predetermined length, such as a 4-up configuration as shown in Fig. 7 or other desired multiple or singular form.
  • Action of the cutter 40 is preferably registered and synchronized with the action of the particle inserter apparatus 50 so that end portions of the plugs 41 are fibrous and the particle charges 706 are enclosed within each filter plug 41.
  • each filter plug 41 include fibrous portions 702, 704 which have been folded about a respective charge of particles 706.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Claims (36)

  1. Zigarettenfilter (996), umfassend einen Stab aus faseriger Masse, einen Filterbelag, der um den Stab herum angeordnet ist, und eine separate, einzeln dosierte Partikeleinlage (706), die in dem Stab aus faseriger Masse eingeschlossen ist, wobei die faserige Masse Abschnitte (702, 704) in einem Zustand, in dem sie wenigstens teilweise um einen Abschnitt der separaten, einzeln dosierten Partikeleinlage (706) gefaltet sind, aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass die faserige Masse ferner einen Weichmacher aufweist, der an einer oder mehreren Positionen, die von der separaten, einzeln dosierten Partikeleinlage (706) entfernt sind, in der faserigen Masse angeordnet ist.
  2. Zigarette (990), umfassend einen Filter (996) nach Anspruch 1 und einen Tabakstock (992).
  3. Verfahren zur Herstellung eines Filters (996), der eine dosierte Partikelmaterialmenge (706) trägt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    Herstellen eines kontinuierlichen Faserstoffstrangs (22) und Bewegen des kontinuierlichen Faserstoffstrangs (22) entlang einer Bahn,
    wiederholtes Ziehen einer dosierten Partikelmaterialmenge (706) an einer ersten Position und Freisetzen der gezogenen dosierten Partikelmaterialmenge (706) an einer Ausgabeposition (7), wobei die Ausgabeposition sich entlang der Strangbahn befindet,
    zulaufseitig der Ausgabeposition wenigstens teilweises Öffnen des hergestellten kontinuierlichen Faserstoffstrangs, so dass das freigesetzte Partikelmaterial (706) an der Ausgabeposition in den wenigstens teilweise aufgeklappten kontinuierlichen Strang hinein freigesetzt wird, wodurch entlang dem kontinuierlichen Faserstoffstrang (22) eine Partikelposition definiert wird, und
    nachlaufseitig der Ausgabeposition Schließen des wenigstens teilweise geöffneten kontinuierlichen Strangs, um das dosierte, freigesetzte Partikelmaterial (706) an der Partikelposition in dem geschlossenen Strang fest einzuschließen,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
    wiederholtes Auftragen eines Weichmachers auf den kontinuierlichen Strang an einer von der Partikelposition entfernten Position (28p) entlang dem kontinuierlichen Strang.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Herstellen einer Aussparung (534) an Positionen entlang dem Strang durch Ziehen eines Vakuums und Zurückhalten freigesetzter Partikel in der Aussparung mit Vakuum entlang einem Abschnitt der Strangbahn neben der Ausgabeposition.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Zurückhaltens mit Vakuum mit dem Schließschritt wenigstens teilweise koextensiv ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schließschritt das Einleiten eines Faltvorgangs zuerst entlang einer Seite des Strangs und dann entlang der anderen aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Weichmacher zulaufseitig der Ausgabeposition auf den kontinuierlichen Strang aufgetragen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Weichmacher nach dem Öffnen des kontinuierlichen Strangs auf den kontinuierlichen Strang aufgetragen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Weichmacher durch eine Vakuumkommunikation an der Weichmacherposition auf den kontinuierlichen Strang aufgetragen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend den Schritt, bei dem einem Abschnitt des kontinuierlichen Faserstoffstrangs an der Ausgabeposition eine gehöhlte Form verliehen wird, wobei der Freisetzungsschritt den Schritt des Freisetzens von Partikelmaterial in den gehöhlten Abschnitt aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Schließens des wenigstens teilweise offenen kontinuierlichen Strangs das Falten des kontinuierlichen Strangs umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Falten durch Voranbewegen des kontinuierlichen Strangs durch mehrere Rollen (561), die sich neben der Ausgabeposition befinden, durchgeführt wird.
  13. System (10) zur Herstellung eines Filters, umfassend:
    eine Anordnung (20) zum Herstellen eines kontinuierlichen Materialstrangs (22) und Bewegen des Strangs entlang einer Strangbahn,
    eine Partikelausgabeanordnung (50) zum wiederholten Ziehen einer dosierten Partikelmaterialmenge an einer ersten Position (201) und Freisetzen der gezogenen dosierten Partikelmaterialmenge (706) an einer Ausgabeposition (7), wobei die Ausgabeposition (7) sich entlang der Strangbahn befindet,
    wobei die Herstellungsanordnung (20) eine zulaufseitig der Ausgabeposition (7) angeordnete Einheit (289, 950) zum wenigstens teilweisen Öffnen des hergestellten kontinuierlichen Faserstoffstrangs (22) aufweist, so dass das freigesetzte Partikelmaterial an der Ausgabeposition (7) in den wenigstens teilweise geöffneten kontinuierlichen Strang hinein freigesetzt wird, wodurch entlang dem Strang eine Partikelposition (52a, b, c) definiert wird, und
    eine nachlaufseitig der Ausgabeposition (7) angeordnete Einheit (700) zum Schließen des wenigstens teilweise geöffneten kontinuierlichen Faserstoffstrangs, um das dosierte, freigesetzte Partikelmaterial (706) an der Partikelposition (52a, b, c) in dem geschlossenen Strang fest einzuschließen,
    dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner Folgendes aufweist:
    eine Weichmacherauftragstation (28, 280), die zwischen der Schließeinheit (700) und der Herstellungsanordnung (20) angeordnet ist, zum Auftragen des Weichmachers auf den kontinuierlichen Faserstoffstrom an von dem freigesetzten Partikelmaterial (706) entfernten Positionen entlang dem kontinuierlichen Strom.
  14. System (10) nach Anspruch 13, ferner umfassend eine der Schließeinheit (700) nachgestellte Schneidvorrichtung (40) zum Zertrennen des kontinuierlichen, Partikel tragenden Faserstrangs (22d) in einzelne Strangstäbe (41).
  15. System (10) nach Anspruch 13, ferner umfassend eine erste Trommel (600) neben der Ausgabeposition (7), wobei die Trommel (600) eine Vielzahl von Vakuumkommunikationslöchern (533) (604) entlang einem Umfang der Trommel (800) aufweist, um an beabstandeten Positionen entlang dem kontinuierlichen Faserstoffstrang (22) diesem eine Aussparung (534) zu verleihen, so dass das freigesetzte Partikelmaterial (706) an der Ausgabeposition (7) wenigstens teilweise in einer der Aussparungen (534) aufgenommen wird.
  16. System (10) nach Anspruch 15, bei dem die Schließeinheit (700) neben der ersten Trommel (600) angeordnet ist, so dass der Schließvorgang der Schließeinheit (700) koextensiv mit der Vakuumkommunikation mit den Aussparungen (533) (604) eingeleitet wird.
  17. System (10) nach Anspruch 13, bei dem die Weichmacherauftragstation (28, 280) zulaufseitig der Partikelfluidausgabeanordnung (50) angeordnet ist.
  18. System (10) nach Anspruch 13, bei dem die Weichmacherauftragstation (28, 280) nachlaufseitig der Partikelausgabeanordnung (50) angeordnet ist.
  19. System (10) nach Anspruch 13, bei der sich der kontinuierliche Faserstoffstrom (22) entlang einer zweiten Bahn durch die Weichmacherauftragstation (28, 280) bewegt und die Weichmacherauftragstation (28, 280) einen Weichmacherauftragteil (283) aufweist, der entlang wenigstens einem Abschnitt der zweiten Bahn mit dem kontinuierlichen Faserstoffstrom (22) beweglich ist.
  20. System (10) nach Anspruch 19, bei dem die Weichmacherauftragstation (28, 280) ein erstes Rad (283) mit einer Vielzahl von Öffnungen (291), die sich zu einer radialen Oberfläche (293) von ihm erstrecken und mit einer Quelle (296) flüssigen Weichmachers in Durchflussverbindung stehen, und ein zweites Rad (285) mit einer Vielzahl von Öffnungen (297) in ihm, die sich zu einer radialen Oberfläche (299) von ihm erstrecken und mit einer Vakuumquelle (301) in Durchflussverbindung stehen, aufweist, wobei das erste (283) und das zweite (285) Rad relativ zueinander angeordnet sind, so dass, während sich der kontinuierliche Faserstoffstrom (22) entlang der zweiten Bahn durch die Weichmacherauftragstation (28, 280) bewegt, ein Spalt (287) zwischen dem ersten (283) und dem zweiten (285) Rad eine Position an der zweiten Bahn definiert und, wenn eine der Vielzahl von Öffnungen (291) an dem ersten Rad (283) in dem Spalt (287) angeordnet ist, eine entsprechende der Vielzahl von Öffnungen (297) an dem zweiten Rad (285) auf einer gegenüberliegenden Seite des kontinuierlichen Faserstoffstroms (22) ebenfalls in dem Spalt (287) angeordnet ist.
  21. System (10) nach Anspruch 15, bei dem die Partikelausgabeanordnung (50) ein Ausgaberad (400) aufweist, wobei das Ausgaberad eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Taschen (410) aufweist, wobei sich die Taschen in gegenüberliegender Beziehung zu den Vakuumkommunikationslöchern (604) der ersten Trommel (600) an der Ausgabeposition (50) befinden.
  22. System (10) nach Anspruch 21, bei dem die Ausgabeanordnung (50) ferner ein Dosierrad (200) aufweist, das zur wiederholten Übergabe von Partikeleinlagen in die Taschen (410) des Ausgaberads (400) angeordnet ist.
  23. System (10) nach Anspruch 21, bei dem die Weichmacherauftragstation (28, 280) eine zweite Trommel (283, 283A) und eine dritte Trommel (285, 283B) in einander gegenüberliegender Beziehung entlang der Strangbahn aufweist, wobei wenigstens eine der Trommeln an voneinander beabstandeten Positionen entlang einem drehbaren Umfang (506) von ihr Fluidübergabeabschnitte (291) (507) (507A, 507B) aufweist.
  24. System (10) nach Anspruch 23, bei dem die zweite (283A) und die dritte (283B) Trommel jeweils Fluidübergabeabschnitte (507A, 507B) aufweisen.
  25. System (10) nach Anspruch 24, bei dem die Fluidübergabeabschnitte (507A) der zweiten Trommel (283A) an einem zwischen der zweiten und der dritten Trommel definierten Spalt (287) mit Fluidübergabeabschnitten (507B) der dritten Trommel (283B) übereinstimmend in Anlage kommen.
  26. System (10) nach Anspruch 23, bei dem entsprechend die zweite (283, 283A) bzw. die dritte (285, 285A) Trommel an voneinander beabstandeten Positionen entlang einem drehbaren Umfang von ihr Vakuumkommunikationsabschnitte (523) aufweist, wobei die Vakuumkommunikationsabschnitte (523) an einem zwischen der zweiten und der dritten Trommel definierten Spalt (287) mit den Fluidübergabeabschnitten (507) übereinstimmend in Anlage kommen.
  27. System (10) nach Anspruch 23, bei dem wenigstens eine der Trommeln eine Vielzahl von Vakuumkommunikationshaltelöchern (521) aufweist.
  28. System (10) nach Anspruch 21, bei dem die Schließeinheit (700) (561) wenigstens ein Paar Rollen (561) umfasst, die sich neben der ersten Trommel (600) befinden.
  29. System (10) nach Anspruch 28, bei dem die erste Trommel (600) und die Rollen (561) so zueinander angeordnet sind, dass die Rollen das Falten von Abschnitten (702, 704) des Strangs (22) um freigesetztes Partikelmaterial (706) einleiten, während das freigesetzte Partikelmaterial in einer der von den Vakuumkommunikationslöchern (604) (533) der ersten Trommel (600) gebildeten Aussparungen (534) zurückgehalten wird.
  30. System (10) nach Anspruch 15, bei dem die erste Trommel (600) und die Schließeinheit (700, 561) relativ zueinander so angeordnet sind, dass das Schließen des kontinuierlichen Faserstoffstrangs (22) eingeleitet wird, während durch die Vakuumkommunikationslöcher (604) (533) an dem kontinuierlichen Faserstoffstrang ein Vakuum gezogen wird.
  31. System (10) nach Anspruch 15, umfassend:
    eine Behandlungsvorrichtung (20), die zur Produktion eines kontinuierlichen Faserstoffstroms (22) angeordnet ist,
    eine Faserstabherstellungseinheit (30) an einer nachlaufseitig der Behandlungsvorrichtung (20) angeordneten zweiten Position zum Wickeln eines Stabbelags (32) um den kontinuierlichen Faserstoffstrom (22) und zum Verschließen von ihm,
    einen Partikeleinleger (50), der an einer Position zwischen der Stabherstellungseinheit (30) und der Tow-Behandlungsvorrichtung (20) in Betrieb ist, zum Einlegen vorbestimmter dosierter Partikelmengen (706) in voneinander beabstandete, separate Positionen entlang dem kontinuierlichen Faserstoffstrom,
    wobei der Partikeleinleger (50) so angeordnet ist, dass die Partikel ausgegeben werden, indem zunächst ein kontinuierlicher Faserstoffstrom entlang einer Zuführbahn hergestellt wird, ein Strom von Partikeln entlang einer ersten Bahn hergestellt wird, eine erste Tasche (210) entlang einer Endlosbahn bewegt wird, die wenigstens teilweise mit der ersten Bahn zusammenfällt, eine Partikelmenge in die Tasche gezogen wird, während sich die Tasche in naher Beziehung zu dem Partikelfluss bewegt, die gezogene Partikelmenge aus der ersten Tasche (210) in eine zweite Tasche (410) übergeben wird, während die zweite Tasche entlang einer zweiten Endlosbahn bewegt wird, die an einer Freisetzungsposition (7) mit der Zuführbahn zusammenfällt, ein Abschnitt des kontinuierlichen Faserstoffstroms zulaufseitig der Freisetzungsposition gewölbt wird, die gezogene Partikelmenge (706) aus der zweiten Tasche (410) an der Freisetzungsposition (7) in den gewölbten Abschnitt (534) des kontinuierlichen Faserstoffstroms freigesetzt wird und anschließend der gewölbte Abschnitt des kontinuierlichen Faserstoffstroms um die freigesetzte gezogene Partikelmenge (706) geschlossen wird.
  32. System (10) nach Anspruch 31, bei dem die Behandlungsvorrichtung (20) zur Produktion eines kontinuierlichen Faserstoffbands (22) konfiguriert ist.
  33. System (10) nach Anspruch 31, bei dem eine Schurre (300) mit einem Vorratsbehälter (100) in Verbindung ist, wobei die Schurre sich neben dem Dosierrad (200) befindet.
  34. System (10) nach Anspruch 31, bei dem das Dosierrad (200) einen Rand (204) und an voneinander beabstandeten Positionen um den Rand eine Vielzahl von radial einwärts gerichteten Dosiertaschen (210) aufweist.
  35. System (10) nach Anspruch 34, bei dem der Rand (204) eine Vielzahl von Kanälen (216) aufweist, wobei die Kanäle zur Verbindung der Dosiertaschen (210) mit einem Inneren (295) des Dosierrads (200) angeordnet sind, wobei die Dosiertaschen (210) durch eine Vielzahl von Sieben (214) mit den Kanälen (216) in Verbindung stehen, wobei die Dosiertaschen (210) bei Drehung des Dosierrads (200) einem ersten Drehungsweg folgen.
  36. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die folgenden Schritte:
    Herstellen eines kontinuierlichen Faserstoffstroms (22) entlang einer Zuführbahn,
    Herstellen eines Partikelflusses entlang einer ersten Bahn,
    Bewegen einer ersten Tasche (210) entlang einer Endlosbahn, die zumindest teilweise mit der ersten Bahn zusammenfällt,
    Ziehen einer Partikelmenge in die Tasche, während sich die Tasche in naher Beziehung zu dem Partikelfluss bewegt,
    Übergeben der gezogenen Partikelmenge aus der ersten Tasche (210) in eine zweite Tasche (410), während die zweite Tasche sich entlang einer zweiten Endlosbahn bewegt, die an einer Freisetzungsposition mit der Zuführbahn zusammenfällt,
    Wölben eines Abschnitts des kontinuierlichen Faserstoffstroms neben der Freisetzungsposition,
    Freisetzen der gezogenen Partikelmenge an der Freisetzungsposition aus der zweiten Tasche (410) in den gewölbten Abschnitt (534) des kontinuierlichen Faserstoffstroms an einer Partikelposition und
    anschließend Schließen des gewölbten Abschnitts des kontinuierlichen Faserstoffstroms um die freigesetzte gezogene Partikelmenge.
EP00912132A 1999-03-02 2000-03-02 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von filterstäben mit partikeln Expired - Lifetime EP1156721B1 (de)

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