EP1263517A2 - Method and device for continuous compression of a moved flow of filter material - Google Patents

Method and device for continuous compression of a moved flow of filter material

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Publication number
EP1263517A2
EP1263517A2 EP01916966A EP01916966A EP1263517A2 EP 1263517 A2 EP1263517 A2 EP 1263517A2 EP 01916966 A EP01916966 A EP 01916966A EP 01916966 A EP01916966 A EP 01916966A EP 1263517 A2 EP1263517 A2 EP 1263517A2
Authority
EP
European Patent Office
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filter material
pressing means
vibrations
compression
stream
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01916966A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz-Christen Lorenzen
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
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    • Y10T156/1008—Longitudinal bending
    • Y10T156/1013—Longitudinal bending and edge-joining of one piece blank to form tube

Abstract

The invention relates to a method and device for continuous compression of a moved flow of filter material, especially fibers made of cellulose acetate, whose cross-section is reduced after preparation of the filter material, whereupon the material is compressed. The aim of the method and device is to reduce the amount of friction between the filter material and at least one guide element, i.e. a means of compression. This is achieved by oscillating a pressing means used to compress the filter material at least in the region of the surface. As a result of the reduced amount of friction, the inventive method and device make it possible to prevent the temperature from rising to unacceptable values even for machines running at high speeds.

Description

Patentanmeldung Patent application
Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Verdichten eines bewegten Stromes aus FiltermaterialMethod and device for the continuous compression of a moving stream of filter material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortlaufenden Verdichten eines bewegten Stromes auf Filtermaterial, insbesondere aus Fasern aus Zelluloseacetat, dessen Querschnitt nach der Aufbereitung des Filtermaterials verringert wird, wobei ein Pressmittel bei der Verdichtung einen Druck auf mindestens eine Oberfläche des Stromes aus Filtermaterial ausübt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum fortlaufenden Verdichten ei- nes bewegten Stromes aus Filtermaterial, insbesondere aus Fasern aus Zelluloseacetat, dessen Querschnitt nach der Aufbereitung des Filtermaterials verringert wird, mit einem Pressmittel zum Ausüben eines Verdichtungsdrucks auf zumindest eine Oberfläche des Stromes. Verfahren und Vorrichtungen der Eingangs erwähnten Art sind bekannt und werden in der tabakverarbeitenden Industrie in großem Umfang genutzt, z. B. auf Aufbereitungsgeräten der Typen AF 1 , AF 2 und AF 3 der Anmelderin zum Aufbereiten von Filtermaterial und Filterstrangmaschinen der Typen KDF 1 , KDF 2 und KDF 3 der Anmelderin zum Herstellen von Filterstäben aus aufbereitetem Filtermaterial im Strangverfahren. Das Aufbereiten des Filtermaterials erfolgt im wesentlichen derart, dass in einem Aufbereitungsgerät ein Gewebestreifen z. B. aus Zelluloseacetatfa- sern einem Vorrat, z. B. einem Ballen, fortlaufend entnommen wird, dass die Fasern quer zu ihrer Bewegungsrichtung ausgebreitet und dadurch vereinzelt werden, dass die Fasern mit einem Lösungsmittel z. B. Triacetin besprüht werden, wodurch sie angelöst werden und sich im Zuge der Weiterverarbeitung miteinander vernetzen können, worauf die Fasern zusammengerafft und der Filterstrangmaschine zugeführt werden. Die vorstehenden Aufbereitungsschritte werden vorgenommen, wäh- rend das Fasermaterial, auch Filtertow genannt, fortlaufend die einzelnen Aufbereitungsstationen, von denen nur die wichtigsten aufgeführt werden, durchläuft. Auf der Filterstrangmaschine wird der zusammengeraffte Strom aus Filtermaterial verdichtet, bis er etwa Strangdurchmesser erreicht hat. Danach wird er von einem Umhüllungsstreifen, meist aus sogenanntem Filterpapier, das luftdurchlässig oder luf- tundurchlässig sein kann, fortlaufend in einem sogenannten Format umhüllt. Eine mit Leim, z. B. mit sogenanntem Heißschmelzkleber versehene Kante bildet eine Klebnaht, die bei Verwendung von Heißschmelzkleber gekühlt wird. Der so fortlaufend gebildete Filterstrang aus von dem Umhüllungsstreifen umhülltem Filtermaterial wird anschließend von einem umlaufenden Messerapparat, dessen Messer im Schneidzeitpunkt mit dem Filterstrang mitbewegt wird, in einzelne Filterstäbe zerschnitten, die von einem sogenannten Ableger abgefördert werden. Das Verdichten des Stranges aus Filtermaterial übernimmt ein sogenannter Finger, der vor dem Format platziert ist, und der von oben auf den zu verdichtenden Strom aus Filtermaterial drückt. Er ist so angeordnet, dass sein Abstand von einem den Filterstrom fördernden Band immer geringer wird, bis er schließlich etwa Stranghöhe erreicht. Wegen des beträchtlichen Widerstandes, den Filtermaterial (z. B. sogenanntes Filtertow aus Zelluloseacetatfasern) der Verdichtung entgegensetzt, werden auf die Gleitfläche des Fingers beachtliche Drücke ausgeübt, die bei modernen schnell laufenden Maschinen zu Temperaturen führen können, die über dem Schmelzpunkt des Filtermaterials liegen. Ein partielles Anschmelzen der Oberfläche eines Filterstrangs ist zumeist unerwünscht, da dadurch die Strömungsei- genschaften der Filterstäbe negativ beeinflusst werden können.The invention relates to a method for the continuous compression of a moving stream onto filter material, in particular from fibers of cellulose acetate, the cross section of which is reduced after the processing of the filter material, a pressing means exerting pressure on at least one surface of the stream of filter material during compression. The invention also relates to a device for the continuous compression of a moving stream of filter material, in particular of fibers made of cellulose acetate, the cross section of which is reduced after the filter material has been processed, with a pressing means for exerting a compression pressure on at least one surface of the stream. Methods and devices of the type mentioned are known and are widely used in the tobacco processing industry, e.g. B. on preparation devices of types AF 1, AF 2 and AF 3 of the applicant for processing filter material and filter rod machines of types KDF 1, KDF 2 and KDF 3 the applicant for the production of filter rods from processed filter material in the strand process. The processing of the filter material takes place essentially in such a way that in a processing device a fabric strip z. B. from cellulose acetate fibers a stock, z. B. a bale, is continuously removed that the fibers are spread transversely to their direction of movement and thereby separated that the fibers with a solvent such. B. triacetin are sprayed, whereby they are dissolved and can network with each other in the course of further processing, whereupon the fibers are gathered and fed to the filter rod machine. The above processing steps are carried out while the fiber material, also called filter tow, continuously runs through the individual processing stations, of which only the most important are listed. The gathered stream of filter material is compressed on the filter strand machine until it has reached approximately strand diameter. Then it is continuously wrapped in a so-called format by a wrapping strip, usually made of so-called filter paper, which can be air-permeable or air-impermeable. One with glue, e.g. B. with so-called hot-melt adhesive edge forms an adhesive seam that is cooled when using hot-melt adhesive. The continuously formed filter strand made of filter material encased by the wrapping strip is then cut into individual filter rods by a revolving knife apparatus, the knife of which is moved along with the filter strand at the time of cutting, which are conveyed away by a so-called offshoot. The strand of filter material is compressed by a so-called finger, which is placed in front of the format and which presses on the stream of filter material to be compressed from above. It is arranged in such a way that its distance from a belt that conveys the filter flow becomes smaller and smaller until it finally reaches the height of a strand. Because of the considerable resistance that filter material (e.g. so-called filter tow made of cellulose acetate fibers) opposes to compression, considerable pressure is exerted on the sliding surface of the finger, which can lead to temperatures in modern high-speed machines that are above the melting point of the filter material. Partial melting of the surface of a filter strand is usually undesirable, since it can negatively influence the flow properties of the filter rods.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine unerwünschte Temperaturerhöhung des Filtermaterials bei dessen Verdichtung zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass das Pressmittel zu- mindest im Bereich der Oberfläche in Schwingungen versetzt wird.The object on which the invention is based is to avoid an undesirable increase in temperature of the filter material when it is compressed. According to the invention, this is achieved in that the pressing means is made to vibrate at least in the area of the surface.
Die Frequenzen der Schwingungen, in die das Pressmittel, d. h. zumindest dessen Oberfläche, versetzt wird, können im Ultraschallbereich, z. B. im Bereich zwischen 5 und 50 Kilohertz (kHz) liegen. Die für einen bestimmten Anwendungsfall jeweils günstigste Frequenz ist abhängig von der Gleitfähigkeit des Pressmittels und dem zu verdichtenden Filtermaterial und kann - zumindest annähernd - leicht experimentell bestimmt werden. Das Gleiche gilt für die Schwingungsampituden, die im Bereich zwischen 8 und 55 Mikrometer (μm) liegen können. Die günstigsten Amplituden lassen sich ebenfalls - zumindest annähernd - experimentell bestimmen. Die Schwingungsrichtungen können senkrecht zur Bewegungsrichtung des Filtermate- rials verlaufen, bei horizontaler Bewegungsrichtung des Filtermaterials also vertikal. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, Schwingungen vorzusehen, die ganz oder zumindest mit einer Richtungskomponente in Bewegungsrichtung des Filtermaterials verlaufen.The frequencies of the vibrations into which the pressing agent, i. H. at least the surface of which is displaced can in the ultrasound range, for. B. are in the range between 5 and 50 kilohertz (kHz). The most favorable frequency for a particular application depends on the lubricity of the pressing agent and the filter material to be compressed and can - at least approximately - be easily determined experimentally. The same applies to the vibration amplitudes, which can be in the range between 8 and 55 micrometers (μm). The most favorable amplitudes can also be determined experimentally, at least approximately. The directions of vibration can run perpendicular to the direction of movement of the filter material, ie vertically if the direction of movement of the filter material is horizontal. An advantageous development of the invention consists in providing vibrations which run entirely or at least with a directional component in the direction of movement of the filter material.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der verdichtete Strom aus Filtermaterial nach Erreichen seines endgültigen Querschnitts zur Bildung eines Filterstranges fortlaufend von einem vorzugsweise an einer Kante beleimten Umhüllungspapierstreifen umhüllt werden. Der Strom aus Filtermaterial, insbesondere ein Gewebe aus Zelluloseacetat (Filtertow), kann gemäß der Erfindung vor dem Verdichten fortlaufend einem Vorrat entnommen, gereckt und ausgebreitet werden, wonach die Fasern mit Weichmacher oder einem anderen Lösungsmittel besprüht und anschließend zusammengerafft und verdichtet werden.According to a further embodiment of the invention, the compressed stream of filter material can, after reaching its final cross-section to form a filter strand, be continuously glued on, preferably at one edge Wrapping paper strips are wrapped. According to the invention, the stream of filter material, in particular a tissue made of cellulose acetate (filter tow), can be continuously taken from a supply, stretched and spread before compacting, after which the fibers are sprayed with plasticizer or another solvent and then gathered and compacted.
Die eingangs genannte Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen mit dem Pressmittel in Verbindung stehenden Schwingungserreger, der das Pressmittel zumindest im Bereich der Stromoberfläche in Schwingungen versetzt. Gemäß einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung versetzt der Schwingungserreger das Pressmittel vorteilhaft in Schwingungen, deren Frequenzen im Ultraschallbereich liegen. Der Frequenzbereich kann zwischen 5 und 50 Kilohertz (kHz), derjenige im Amplitudenbereich zwischen 3 und 55 Mikrometer (μm) liegen. Prinzipiell sind aber Schwingungen anderer Frequenzen und Amplituden möglich. Für bestimmte Materialien der Oberfläche des Pressmittels und für bestimmte Filtermaterialien geeignete oder optimale Frequenzen und Amplituden lassen sich im Bedarfsfall leicht experimentell ermitteln.The device mentioned at the outset is characterized by a vibration exciter which is connected to the pressing means and which vibrates the pressing means at least in the region of the current surface. According to an important embodiment of the invention, the vibration exciter advantageously sets the pressing means in vibrations whose frequencies are in the ultrasound range. The frequency range can be between 5 and 50 kilohertz (kHz), that in the amplitude range between 3 and 55 micrometers (μm). In principle, however, vibrations of other frequencies and amplitudes are possible. For certain materials on the surface of the pressing agent and for certain filter materials, suitable or optimal frequencies and amplitudes can easily be determined experimentally if necessary.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, den Schwingungen zumindest eine Komponente in Bewegungsrichtung des zu verdichtenden Stromes aus Filtermaterial zu verleihen oder sie ganz in diese Richtung verlaufen zu lassen. Die Schwingungsverhältnisse lassen sich gemäß der Erfindung durch eine Verlängerungsfläche im Bereich des Pressmittels verbessern. Die Fläche des Pressmittels, an der der Strang aus Filtermaterial entlang gleitet, unterliegt hohem Verschleiß. Sie besteht daher bevorzugt aus einem sehr verschleißfestem Material, das aber genügend gleitfähig ist. Als geeignet hierfür hat sich eine Oberfläche erwiesen, die aus Hochleistungsstahl besteht, der im Pulvermetalllurgieverfahren hergestellt wurde. Der Verdichtungsvorrichtung kann gemäß der Erfindung in Bewegungsrichtung des Stromes aus Filtermaterial eine Vorrichtung zum fortlaufenden Umhüllen des zu einem Strang verdichteten Filtermaterialstreifens mit einem vorzugsweise im Bereich einer Kante beleimten Umhüllungspapierstreifen in Bewegungsrichtung nach- geschaltet sein.A further advantageous embodiment of the invention consists in giving the vibrations at least one component in the direction of movement of the stream of filter material to be compressed or in letting them run entirely in this direction. According to the invention, the vibration conditions can be improved by an extension surface in the area of the pressing means. The surface of the press medium along which the strand of filter material slides is subject to high wear. It is therefore preferably made of a very wear-resistant material that is sufficiently slippery. A surface made of high-performance steel, which was produced using the powder metallurgy process, has proven to be suitable for this. According to the invention, in the direction of movement of the flow of filter material, the compression device can be followed by a device for continuously enveloping the strip of filter material compressed into a strand with a wrapping paper strip which is preferably glued in the region of an edge in the direction of movement.
Der Verdichtungsvorrichtung kann gemäß der Erfindung eine Aufbereitungsanord- nung für das Filtermaterial vorgeordnet sein mit einer Entnahmevorrichtung zum fortlaufenden Entnehmen eines Gewebestreifens aus Fasern aus Filtermaterial vorzugsweise Zelluloseacetat, mit einer Ausbreitvorrichtung für die Fasern und mit ei- ner Auftragvorrichtung für Weichmacher oder ähnliche Lösungsmittel.According to the invention, the compacting device can be preceded by a preparation arrangement for the filter material, with a removal device for the continuous removal of a fabric strip from fibers made of filter material, preferably cellulose acetate, with a spreading device for the fibers and with an application device for plasticizers or similar solvents.
Die Verdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, dass infolge der von den Schwingungen bewirkten verminderten Reibung ein Anstieg der Temperaturen bis zu kritischen Werten, bei denen ein Anschmelzen der Oberfläche des Filtermaterials zu befürchten ist, vermieden wird. Außerdem ist der Energiebedarf zum Verdichten geringer als bei den bisherigen Vorrichtungen. The compression device according to the invention has the advantage that, due to the reduced friction caused by the vibrations, an increase in the temperatures up to critical values at which melting of the surface of the filter material is to be feared is avoided. In addition, the energy requirement for compression is lower than in the previous devices.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine Aufbereitungsanordnung für streifenförmiges Zelluloseacetat mit direkt gekoppelter Strangmaschine zum Bilden eines Filterstranges,FIG. 1 shows a processing arrangement for strip-shaped cellulose acetate with a directly coupled strand machine for forming a filter strand,
Figur 2 Einzelheiten eines Pressmittels für einen Strom von Filtermaterial mit einem Schwingungserreger in vergrössertem Maßstab. Figure 2 details of a pressing means for a stream of filter material with a vibration exciter on an enlarged scale.
Figur 1 zeigt zwei Hauptbaugruppen einer Anordnung zum Herstellen von Filterstäben, nämlich eine Aufbereitungsanordnung 1 für in einem endlosen Streifen zugeführtes Filtergewebe, und eine Filterstrangmaschine 2 zur Herstellung von umhüllten Filterstäben. Die Aufbereitungsanordnung 1 z. B. vom in der tabakverarbeitenden Industrie bekannten Typ AF 1 oder AF 2 der Anmelderin weist ein Walzenpaar 3 zum fortlaufenden Abziehen eines endlosen Gewebestreifens 4 vorzugsweise aus Zellulose- acetatfasern von einem Ballen 6 auf. Bevor der Gewebestreifen 4 (auch Filtertow genannt) zum Walzenpaar 3 gelangt, passiert er zwei Luftdüsen 7 und 8, die zur Auflockerung des Gewebes dienen. Dem Walzenpaar 3 folgen zwei weitere Walzenpaare 9 und 11 , zwischen denen eine Sprühvorrichtung 12 zum Aufbringen von Weichmacher 13 auf den zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinander gezogen geführten Gewebestreifen 4 befindet. Von den Einzelwalzen der Walzenpaare 9 und 11 ist vorteilhaft jeweils eine Walze mit Nuten an ihrem Umfang versehen, während die Gegenwalze eine glatte Oberfläche aus elastischem Material hat. Alle Walzenpaare 3, 9 und 11 sind von einem Hauptantriebsmotor 14 antreibbar. Dabei ist die Drehzahl des Walzenpaares 3 geringer als die jenige des Walzenpaares 9 und über ein Getriebe 16 veränderbar, dessen Übersetzung durch einen steuerbaren Verstellmotor 17 geändert werden kann. Die Besprühvorrichtung besteht aus einem Behälter 18 zur Aufnahme von Weichermacherflüssigkeit 13, in die eine von einem Antriebsmotor 19 antreibbare Entnahmewalze 21 eintaucht. Eine rotierende Bürstenwalze 22 entnimmt vom Umfang der Entnahmewalze 21 laufend Weichmacherflüssigkeit und schleudert sie gegen die Fäden des zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinander gezogen geführten Gewebestreifens 4. Der aufbereitete, mit Weichmacher besprühte Gewebestreifen 4 gelangt von der Baugruppe 1 in einen Einlauftrichter 23 der Baugruppe 2 z. B. vom in der tabakverarbeitenden Industrie bekannten Typ KDF 1 , KDF 2 oder KDF 3, in der er zu einem Strang zusammengefasst, von einer Verdichtungsvorrichtung, einem sogenannten Finger 25, fortlaufend verdichtet und als Füller auf einen von einer Bobine 24 abgezogenen und mittels einer Beleimvorrichtung 26 mit Leim versehenen Umhüll- tungsstreifen 27, der zumeist aus sogenanntem Filterpapier besteht, aufgelegt wird. Der Leim von Beleimungvorrichtung 26 dient dazu, das Filterfaserbündel (Filtertow) innerhalb des Umhüllungsstreifens zu fixieren, um ein Verrutschen bei späteren Verarbeitungsschritten zu verhindern. Der Umhüllungspapierstreifen 27 und der Gewebestrang 4 gelangen auf ein Formatband 28, das beide Komponenten durch ein Format 29 führt, das den Umhüllungspapierstreifen 27 fortlaufend um den Ge- webestrang herumlegt und dabei einen endlosen Filterstrang 31 bildet. Eine weitere Beleimvorrichtung 20, z. B. eine beheizte Leimdüse, gibt Leim, z. B. sogenannten Heißschmelzkleber (Hot-Melt), an eine Kante des Streifens 27 ab. Die bei der Formung des Stranges 31 überlappende Kante bildet eine Klebnaht, die von einer sogenannten Nahtleiste 32 gekühlt wird, so dass der Heißschmelzkleber sich schnell verfestigt. Ein Messerapparat 33 mit einem umlaufenden Messer schneidet fortlaufende Filterstäbe 34 ab, die von einem Nockenbeschleuniger 36 in Mulden einer Muldentrommel 37 überführt und an ein Abförderband 38 abgegeben werden.FIG. 1 shows two main assemblies of an arrangement for the production of filter rods, namely a preparation arrangement 1 for filter fabric fed in an endless strip, and a filter rod machine 2 for the production of coated filter rods. The processing arrangement 1 z. B. of the type known in the tobacco processing industry AF 1 or AF 2 of the applicant has a pair of rollers 3 for the continuous removal of an endless strip of fabric 4, preferably from cellulose acetate fibers from a bale 6. Before the fabric strip 4 (also called filter tow) reaches the pair of rollers 3, it passes through two air nozzles 7 and 8, which serve to loosen the fabric. The roller pair 3 is followed by two further roller pairs 9 and 11, between which there is a spray device 12 for applying plasticizer 13 to the fabric strips 4 which are pulled apart between the roller pairs 9 and 11. Of the individual rollers of the roller pairs 9 and 11, one roller is advantageously each provided with grooves on its circumference, while the counter roller has a smooth surface made of elastic material. All pairs of rollers 3, 9 and 11 can be driven by a main drive motor 14. The speed of the pair of rollers 3 is lower than that of the pair of rollers 9 and can be changed via a gear 16, the translation of which can be changed by a controllable adjusting motor 17. The spraying device consists of a container 18 for receiving softening agent liquid 13, into which a removal roller 21, which can be driven by a drive motor 19, is immersed. A rotating brush roller 22 continuously removes plasticizer liquid from the periphery of the removal roller 21 and hurls it against the threads of the fabric strip 4 which is pulled apart between the roller pairs 9 and 11 2 z. B. of the type known in the tobacco processing industry KDF 1, KDF 2 or KDF 3, in which it becomes a Combined strand, continuously compressed by a compression device, a so-called finger 25, and placed as a filler on a wrapping strip 27, which is removed from a reel 24 and provided with glue by means of a gluing device 26, which usually consists of so-called filter paper. The glue of gluing device 26 serves to fix the filter fiber bundle (filter tow) within the wrapping strip in order to prevent it from slipping during later processing steps. The wrapping paper strip 27 and the fabric strand 4 arrive on a format belt 28, which guides both components through a format 29, which continuously wraps the wrapping paper strip 27 around the fabric strand and thereby forms an endless filter strand 31. Another gluing device 20, e.g. B. a heated glue nozzle, gives glue, z. B. so-called hot melt adhesive, from one edge of the strip 27. The edge which overlaps when the strand 31 is formed forms an adhesive seam which is cooled by a so-called seam strip 32, so that the hot-melt adhesive quickly solidifies. A knife apparatus 33 with a revolving knife cuts off continuous filter rods 34, which are transferred from troughs of a cam accelerator 36 into troughs of a trough drum 37 and are delivered to a conveyor belt 38.
Der Finger 25 stellt ein Pressmittel dar, dass den Strom 4 aus Filtermaterial fortlaufend von einem größeren Querschnitt auf einen geringeren Querschnitt, bei dem er etwa Strangabmessungen hat, verringert. Infolge der starken Kräfte, die das Filtermaterial der Verdichtung entgegensetzt, entstehen hohe Reibungskräfte, die zu erhöhten Temperaturen führen, die bis zum Anschmelzen der Filtermaterialober- fläche gehen können. Ein derartigen Anschmelzen ist höchst unerwünscht, da es die Eigenschaften der fertigen Filterstäbe beeinflusst. Zur Verringerung der Reibung und zur Vermeidung von Temperaturerhöhungen auf unzulässige Werte wird der Finger 25 gemäß der Erfindung von einem Schwingungserreger 41 in Schwingungen versetzt, so dass seine auf den Strom aus Filtermaterial drückende Fläche vibriert.The finger 25 represents a pressing means that continuously reduces the flow 4 of filter material from a larger cross-section to a smaller cross-section, in which it has approximately strand dimensions. As a result of the strong forces that the filter material opposes to compression, high frictional forces arise, which lead to elevated temperatures that can go up to the melting of the filter material surface. Such melting is highly undesirable because it affects the properties of the finished filter rods. In order to reduce the friction and to avoid temperature increases to inadmissible values, the finger 25 according to the invention is set in vibration by a vibration exciter 41, so that its power is applied Filter material pressing surface vibrates.
In Figur 2 ist der ein Pressmittel darstellende Finger 25 vergrössert dargestellt. Er drückt mit seiner Fläche 42 auf die Oberfläche des Stromes 43 aus aufbereitetem Filtermaterial, der zusammen mit dem Umhüllungspapierstreifen 27 von dem Formatband 28 von dem Einlauftrichter 23 in Richtung des Pfeils 44 zu dem Format 29 gefördert wird. Während der Förderung wird die Höhe des Filtermaterials von h1 auf h2 verringert, wodurch die Kompression des Filtertows und damit die Reibung ansteigt. Die Oberfläche 42 des Fingers 25 ist gekrümmt. Die Krümmung nimmt in Richtung des Pfeils 44 zu, um dem Filtermaterial eine zunehmend runde Form zu verleihen.In Figure 2, the finger 25 representing a pressing means is shown enlarged. It presses with its surface 42 onto the surface of the stream 43 of processed filter material, which is conveyed together with the wrapping paper strip 27 by the format belt 28 from the inlet funnel 23 in the direction of arrow 44 to the format 29. During the conveyance, the height of the filter material is reduced from h1 to h2, which increases the compression of the filter tow and thus the friction. The surface 42 of the finger 25 is curved. The curvature increases in the direction of arrow 44 in order to give the filter material an increasingly round shape.
Zur Reduzierung der Reibung dient ein Oszillator 46, der einen Vibrator 47 zur Ausführung von Vibrationen im Ultraschallbereich erregt. Dargestellt ist eine magnetostriktive Erregung, andere Arten, z.B. piezoelektrische Erregung, sind e- benfalls denkbar. Durch die Anregung bilden sich stehende Ultraschallwellen mit einer Wellenlänge λ im Vibrator 47, welche durch die Kontaktfläche 51 an einen verstärkenden Booster 48 und an den Finger 25 übertragen werden. Der Vibrator 47 hat einen Knotenpunkt 49. Der Booster 48 hat einen Knotenpunkt 52. In den Knotenpunkten 49 und 52 ist die Amplitude der stehenden Ultraschallwellen, wel- ehe sich in der Anordnung ausbilden, nahezu Null, daher können diese Punkte zum Befestigen der dargestellten Vorrichtung an der Maschine verwendet werden. Mit 57 sind Verlängerungsflächen des Pressmittels 25 bezeichnet. Der Abstand L1 von Fläche 51 zu Fläche 42 ist vorteilhaft so groß wie die Wellenlänge λ der Ultraschallschwingungen. Der Abstand l\ ist gleich m x λ / 4, wobei m eine ganze Zahl, vor- zugsweise eine ungerade Zahl größer 1 ist.To reduce the friction, an oscillator 46 is used which excites a vibrator 47 to carry out vibrations in the ultrasonic range. Magnetostrictive excitation is shown, other types, e.g. piezoelectric excitation are also conceivable. The excitation forms standing ultrasonic waves with a wavelength λ in the vibrator 47, which are transmitted through the contact surface 51 to a reinforcing booster 48 and to the finger 25. The vibrator 47 has a node 49. The booster 48 has a node 52. In the nodes 49 and 52 the amplitude of the standing ultrasound waves, which form before the arrangement, is almost zero, so these points can be used to fasten the device shown be used on the machine. 57 with extension surfaces of the pressing means 25 are designated. The distance L1 from surface 51 to surface 42 is advantageously as large as the wavelength λ of the ultrasonic vibrations. The distance l \ is equal to m x λ / 4, where m is an integer, preferably an odd number greater than 1.
Die Schwingungfrequenz des Vibrators 47 kann zwischen 5 und 55 kHz, die Amplitude zwischen 3 und 55 μm liegen. Günstige Werte für Frequenzen und Amplitude können experimentell bestimmt werden.The oscillation frequency of the vibrator 47 can be between 5 and 55 kHz The amplitude is between 3 and 55 μm. Favorable values for frequencies and amplitude can be determined experimentally.
Der Vibrator 47 führt vertikale Schwingungen/Vibrationen entsprechend Pfeil 53 aus. Eine horizontale Schwingung entsprechend Pfeil 54 ist erreichbar, wenn ein nicht dargestellter Vibrator bei 56 an dem Finger 25 angreift. Diese Schwingung verläuft dann entsprechend der Förderrichtung 44 des Stromes 43 aus Filtermaterial.The vibrator 47 performs vertical oscillations / vibrations according to arrow 53. A horizontal vibration according to arrow 54 can be achieved if a vibrator, not shown, engages the finger 25 at 56. This oscillation then runs in accordance with the conveying direction 44 of the stream 43 made of filter material.
Es ist auch möglich, dass ein nicht dargestellter Vibrator schräg an dem Finger 25 angreift, so dass die Vibrationen eine Komponente in vertikaler Richtung 53 und eine Komponente in horizontaler Richtung 54 aufweisen. It is also possible for a vibrator (not shown) to engage the finger 25 obliquely, so that the vibrations have a component in the vertical direction 53 and a component in the horizontal direction 54.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum fortlaufenden Verdichten eines bewegten Stromes aus Filtermaterial, insbesondere aus Fasern von Zelluloseacetat, dessen Querschnitt nach der Aufbereitung des Filtermaterials verringert wird, wobei ein Pressmittel bei der Verdichtung einen Druck auf mindestens eine Oberfläche des Stromes aus Filtermaterial ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel zumindest im Bereich der Oberfläche in Schwingungen versetzt wird.1. A method for the continuous compression of a moving stream of filter material, in particular of fibers of cellulose acetate, the cross-section of which is reduced after the processing of the filter material, a pressing means exerting pressure on at least one surface of the stream of filter material during compression, characterized in that the pressing means is vibrated at least in the area of the surface.
2.- Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel in Schwingungen versetzt wird, deren Frequenzen im Ulraschallbereich liegen.2.- The method according to claim 1, characterized in that the pressing means is set into vibrations, the frequencies of which are in the ultrasonic range.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel in Schwingungen versetzt wird, deren Frequenzen im Bereich zwischen 5 und 50 Kilohertz (kHz) liegen.3. The method according to claim 2, characterized in that the pressing means is set into vibrations, the frequencies of which are in the range between 5 and 50 kilohertz (kHz).
4. Verfahren nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel in Schwingungen versetzt wird, deren Amplituden im Bereich zwischen 3 und 55 Mikrometer (μm) liegen.4. The method according to claim 2 and / or 3, characterized in that the pressing means is set into vibrations, the amplitudes of which are in the range between 3 and 55 micrometers (μm).
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel in Schwingungen versetzt wird, die vollständig in Bewegungsrichtung des Stromes des Filtermaterials verlaufen oder zumindest eine Komponente in Bewegungsrichtung des Stromes aus Filtermaterial aufweisen. 5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pressing means is set into vibrations which run completely in the direction of movement of the flow of filter material or have at least one component in the direction of movement of the flow of filter material.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verdichtete Strom aus Filtermaterial nach Erreichen seines endgültigen Querschnittes zur Bildung eines Filterstranges fortlaufend von einem vorzugsweise an einer Kante beleimten Umhüllungsstreifen umhüllt wird.6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the compressed stream of filter material after reaching its final cross-section to form a filter strand is continuously wrapped by a wrapping strip, preferably glued on one edge.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewebestreifen aus Fasern aus Filtermaterial, vorzugsweise Zelluloseacetat, vor dem Verdichten fortlaufend einem Vorrat entnommen, gereckt und ausgebreitet wird, wonach die Fasern mit Weichmacher besprüht und anschließend zusammengerafft und verdichtet werden.7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a fabric strip made of fibers made of filter material, preferably cellulose acetate, is continuously removed from a stock, stretched and spread out before compression, after which the fibers are sprayed with plasticizer and then gathered and compacted ,
8. Vorrichtung zum fortlaufenden Verdichten eines bewegten Stromes aus Filtermaterial, insbesondere aus Fasern aus Zelluloseacetat, dessen Querschnitt nach der Aufbereitung des Filtermaterials verringert wird, mit einem Pressmittel zum Ausüben eines Verdichtungsdrucks auf zumindest eine Oberfläche des Stromes, gekennzeichnet durch einen mit dem Pressmittel (25) in Verbindung stehenden Schwingungsereger (41), der das Pressmittel zumindest im Bereich der Stromoberfläche in Schwingungen versetzt.8.Device for the continuous compression of a moving stream of filter material, in particular of fibers made of cellulose acetate, the cross-section of which is reduced after the processing of the filter material, with a pressing means for exerting a compression pressure on at least one surface of the stream, characterized by a pressing means (25 ) related vibration generator (41) which vibrates the pressing means at least in the area of the current surface.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen das Pressmittel (25) in Schwingungen, deren Frequenzen im Ultraschallbereich liegen, versetzenden Schwingungserreger (41).9. The device according to claim 8, characterized by an oscillating exciter (41) displacing the pressing means (25) in vibrations, the frequencies of which are in the ultrasonic range.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und/oder 9, gekennzeichnet durch einen das Pressmittel (25) in Schwingungen, deren Frequenzen im Bereich zwischen 5 bis 50 Kilohertz (kHz) liegen, versetzenden Schwingungserreger (41). 10. The device according to claim 8 and / or 9, characterized by an oscillating exciter (41) which displaces the pressing means (25) in vibrations, the frequencies of which are in the range between 5 to 50 kilohertz (kHz).
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch einen das Pressmittel (25) in Schwingungen, deren Amplituden im Bereich zwischen 3 und 55 Mikrometer (μm) liegen, versetzenden Schwingungserreger (41).11. The device according to one or more of claims 8 to 10, characterized by a vibration exciter (41) displacing the pressing means (25) in vibrations, the amplitudes of which are in the range between 3 and 55 micrometers (μm).
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11 , gekennzeichnet durch einen das Pressmittel (25) in Schwingungen mit zumindest einer Komponente in Bewegungsrichtung (44) des Stromes (43) aus Filtermaterial (4) versetzenden Schwingungserreger (41 , 56).12. The device according to one or more of claims 8 to 11, characterized by a vibration exciter (41, 56) displacing the pressing means (25) in vibrations with at least one component in the direction of movement (44) of the stream (43) made of filter material (4).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressmittel (25) mindestens eine Verlängerungsfläche (57) aufweist.13. The device according to one or more of claims 8 to 12, characterized in that the pressing means (25) has at least one extension surface (57).
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (42) des Pressmittels (25) aus im Pulvermetalllurgieverfahren hergestelltem Hochleistungsstahl besteht.14. The device according to one or more of claims 8 to 13, characterized in that the pressure surface (42) of the pressing means (25) consists of high-performance steel produced in the powder metallurgy process.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Verdichtungsvorrichtung (25) eine Vorrichtung (29) zum fortlaufenden Umhüllen des zu einem Strang verdichteten Filtermaterialstreifens mit einem vorzugsweise im Bereich einer Kante beleimten Umhüllungsstreifen (27) in Bewegungsrichtung (44) nachgeordnet ist.15. The device according to one or more of claims 8 to 14, characterized in that the compression device (25) has a device (29) for continuously enveloping the filter material strip compressed to a strand with a wrapping strip (27) which is preferably glued in the region of an edge. is downstream in the direction of movement (44).
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichtungsvorrichtung (25) eine Aufbereitungsanordnung (1) mit einer Entnahmevorrichtung (3) zum fortlaufenden Entneh- men eines Gewebestreifens (4) aus Fasern aus Filtermaterial, vorzugsweise aus Zelluloseacetat, mit einer Ausbreitvorrichtung (9, 11) für die Fasern und mit einer Auftragvorrichtung (12) für Weichmacher (13) vorgeordnet ist. 16. The device according to one or more of the preceding claims 8 to 15, characterized in that the compression device (25) has a processing arrangement (1) with a removal device (3) for continuous removal. Men of a fabric strip (4) of fibers made of filter material, preferably of cellulose acetate, with a spreading device (9, 11) for the fibers and with an application device (12) for plasticizers (13) is arranged upstream.
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