EP1504681B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstrangs - Google Patents

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EP1504681B1
EP1504681B1 EP04016179A EP04016179A EP1504681B1 EP 1504681 B1 EP1504681 B1 EP 1504681B1 EP 04016179 A EP04016179 A EP 04016179A EP 04016179 A EP04016179 A EP 04016179A EP 1504681 B1 EP1504681 B1 EP 1504681B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter material
filter
rope
conveyor
forming
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP04016179A
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English (en)
French (fr)
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EP1504681A1 (de
EP1504681B2 (de
Inventor
Alexander Buhl
Sönke Horn
Irene Maurer
Jan Peisker
Thorsten Scherbarth
Stephan Wolff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Publication date
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Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Priority to EP04016179A priority Critical patent/EP1504681B2/de
Priority to PL04016179T priority patent/PL1504681T3/pl
Publication of EP1504681A1 publication Critical patent/EP1504681A1/de
Publication of EP1504681B1 publication Critical patent/EP1504681B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • 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
    • A24D3/0229—Filter rod forming processes
    • A24D3/0233—Filter rod forming processes by means of a garniture

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a filter strand of the tobacco-processing industry, wherein the generic device comprises a Filtermaterialzu Glassvoriques, by means of the filter material is fed to at least one conveyor, and wherein a strand-forming device is provided.
  • a corresponding device and a corresponding method is known for example from DE 31 30 827 A1.
  • a filler for cigarette filters is produced by passing a strip or stream of continuous fibers of the filler onto a spiked roller which is driven at a speed such that the fibers are torn by the spiked roller into pieces of irregular length and separated from the sprocket Roller be issued in arbitrary orientation.
  • the torn fibers are shaken onto a conveyor belt and transferred to an uninterrupted carrier strip, which consists of the same or different filter materials.
  • the carrier strip and the filler are then formed into a filter strand.
  • To form the filter strand of this is fed to a strand forming machine in which the carrier strips are laterally compressed and formed into a continuous strand. It is thus made a filter strand in the longitudinal axial transport of the same. Subsequently, after production of the filter strand, the filter strand is cut to length in filter rods.
  • either a higher output of filter strand length can be produced or, with a lower speed of the filter strands, a higher reliability in the method and the device can be achieved. allowing for higher production with improved quality.
  • the filter strands are preferably formed in a longitudinal axial conveying direction.
  • a binder is activated upon heating of the filter material. By activating the binder then takes place a corresponding composite of the filter material.
  • filter strands can be produced. If the filter material is transported from a common supply directly into at least two shafts for shuddering onto the at least one conveyor, the strands produced are also very homogeneous relative to one another, or the filter materials correspond, so that there are essentially no differences between the filter strands.
  • the filter material comprises at least one kind of multiple-component fibers, in particular bicomponent fibers. It leads to a particularly variable filter strand production, if isolated fibers as a filter material afford a large variation possibility.
  • a connection of the fibers in the filter strand is possible in a simple manner.
  • the bicomponent fibers or the multicomponent fibers and their properties reference is made in full to the European patent application No. 03 004 594.2 of the Applicant entitled "Cigarette filter and method for producing the same".
  • the multicomponent fiber comprises a core and a sheath of different material, wherein the sheath material has a lower melting point than the core material.
  • a very secure composite of the fibers can be produced in a simple manner in the filter strand, for which purpose the filter strand or the mixture of fibers, which is available as filter material, or from which the filter strand is produced, to a Temperature is brought, which is slightly above the melting point of the shell material. This allows a corresponding bonding of filter components.
  • the length of the multicomponent fibers is between 0.5 mm and 30 mm.
  • the length of the multicomponent fibers is between 2 mm and 8 mm and in particular between 3 mm and 6 mm.
  • the multiple component fiber is preferably a bicomponent fiber.
  • the sheath may be polyethylene (PE) and the core may be polyester or polyethylene terephthalate (PET), for example.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the melting point of the shell is then at 127 ° C and the melting point of the core at 256 ° C. This gives a very dimensionally stable bicomponent fiber whose shell material has a lower melting point than the core material.
  • a corresponding bicomponent fiber is offered by Trevira (65926 Frankfurt, Germany).
  • An example and preferably used bicomponent fiber from Trevira is designated 255, has a denier of 3.0 dtex, a cut length of between 3 and 6 mm, a core made of PES (synthetic fiber of polyester) and a sheath of copolyethylene , wherein the coat or the shell is modified increased liability, ie is provided with additives that lead to a lower surface tension.
  • Filter material After supply of energy or heat to the pressed or molded Filter material adhere and / or adhere at least a portion of the filter components at points of contact with the multicomponent fibers. Points of contact in the context of this application may also be points of intersection and attachment sites. Adherence and / or sticking is achieved when the filter components, and in particular the multicomponent fibers, are heated to a temperature which is above the melting temperature of the envelope. In this case, the envelope softens or melts accordingly, so that an adhesive bond or adhesive bond to other components of the filter can occur at points of contact.
  • cellulose fibers or carbon fibers with, for example, activated carbon can also be used. It is also the use of hemp fibers or cotton fibers possible. As a result, very good filter properties can be generated since corresponding fibers adsorb and / or absorb tobacco smoke effectively. Finally, according to filters can be produced that are environmentally friendly.
  • the filter material comprises at least one kind of additive
  • the filter efficiency with regard to tobacco smoke can be further increased.
  • the term additive particularly includes the term granules, powder, extrudate, gel capsules, liquids or flavor threads.
  • the filter material is cooled after being heated in the region of the at least two strand forming devices, the setting process or the dimensional stability of the filter strand is accelerated.
  • a cold air stream is preferably used.
  • For heating is preferably a hot air stream is used.
  • the cooling by means of the cold air flow is preferably also in the range of at least two strand forming devices.
  • a stable filter strand can be produced.
  • the object is further achieved by a method for producing a filter rod of the tobacco-processing industry, comprising a method according to the invention mentioned above, wherein subsequently the filter rod is cut to length.
  • the object is also achieved by a device for producing a filter strand of the tobacco processing industry with a FiltermaterialzuWORKvoriques, by means of the filter material is fed to at least one conveyor, and solved with at least one strand forming device, wherein at least two strand forming devices are provided.
  • the productivity of the filter rod manufacturing can be increased, on the one hand, the output can be increased or the errors can be minimized due to lower individual speeds, so that less downtime of the corresponding device prevail.
  • the at least two strand-forming devices are adjacent to one another and in particular preferably substantially parallel to each other.
  • At least two conveyors which are arranged next to one another and in particular preferably substantially parallel to one another, individual filter strands can be produced independently of each other.
  • a particularly preferred embodiment of the invention Device is present if at least two shafts are provided, by means of which the filter material can be fed to at least one conveyor. By means of this embodiment of the invention, filter material can be effectively and specifically thrown onto the conveyor (s).
  • the filter material supply device comprises a mixing and / or separating device, which is arranged upstream of the at least one conveyor, very uniform filter strands can be produced.
  • the mixing and / or separating device mixes and / or preferably separates the filter material by means of transport air.
  • a particularly effective strand forming device is given when it comprises shaped bands.
  • the shaped bands each form a cavity into which the filter material is conveyed in and is transported further.
  • the cross section of the cavity is preferably oval or round, depending on which cross section the filter strand to be produced is to have.
  • the bands include holes to provide or spray the filter material with energy or air streams or other materials.
  • the tapes are preferably woven tapes and / or steel tapes.
  • a heating device and / or a cooling device in the region of the at least two strand forming devices in order to heat the fiber strands in this region, for example to melt bi-component fibers and to combine filter material with other fibers or other constituents.
  • the heater preferably generates hot air that can be passed through the filter material.
  • the cooling device preferably generates cold air, which can also be passed through the filter material accordingly. It is also possible to heat only the bands accordingly.
  • the preferred constituents of the produced filter strand correspond to those described in European patent application no. 03 004 594.2 of the applicant.
  • the filter material comprises 5 to 15% by weight of bicomponent fibers and 85 to 95% by weight of activated carbon granules.
  • a strand forming apparatus comprising formed bands is shown, for example, in Applicant's European Patent Application No. 03 007 675.6 in FIG.
  • filter material is fed from a fluidized bed in an upward direction onto a suction belt conveyor to be subsequently transferred to the strand forming apparatus comprising two forming belts.
  • mixing and / or separating devices are shown in the European patent application with the name: 03 007 672.3 of the Applicant, which are designated there as a separating device and have been designated by the reference numeral 115.
  • These devices, which are designated there as a separating device or metering opener or fiber mill, may be mixing and / or separating devices, which are meant in the present patent application.
  • At least two formatting devices are arranged downstream of the at least two strand forming devices.
  • Fig. 1 shows a three-dimensional schematic representation of an apparatus according to the invention for producing a filter strand.
  • Filter material which is not shown in Fig. 1, is separated and mixed by means of a mixing and / or separating device 10, which comprises two sieve drums 11.
  • the mixing and / or separating device 10 is followed by a channel device 12, through which the filter materials pass, to the conveyor belt 15.
  • a channel device 12 through which the filter materials pass, to the conveyor belt 15.
  • four conveyor channels 13 and four funnels 14 are provided. Through the funnel 14 and the conveyor channels 13, the filter materials, promoted by gravity, but in particular by a transport air in the direction of the conveyor belt 15 or, to speak in the embodiment of Fig. 2, in the direction of the four conveyor belts 22.
  • four conveyor belts or Saugstrang considerer 22 are disclosed, whereas in Fig. 1, a conveyor belt or Saugstrang makeuper 15 is disclosed.
  • the filter material On the conveyor belt 15 and the conveyor belts 22, the filter material is marauert accordingly, so that in the conveying direction, which is indicated by an arrow in Fig. 1, a growing fiber cake is formed.
  • the filter material consists in this embodiment of 10 wt% bicomponent fibers from. Trevira, which were described above and 90 wt% activated carbon granules.
  • a regulation of the Aufschauerdicke of the filter material on the conveyor belt 15 and the conveyor belts 22 can be done by the conveying speed.
  • the fiber cake is a kind of air-laid non-woven fabric with a homogeneous density.
  • the transport air that is required in the process is sucked off, for example, by a negative pressure in the region of the suction belt 15 or suction belts 22.
  • the conveyor belt 15 and the suction belt conveyor 22 are preferably designed to be permeable to air. It is below the conveyor belt 15 and the Saugband redesigner 22 generates a negative pressure, whereby a particularly firm adhesion to the Conveyor belt 15 and the Saugband redesignern 22 prevails.
  • the forming fiber strands which are not shown in the figures, reach from the output region of the channel device 12 and above the conveyor belt 15 and the Saugbandiern 22, which are deflected by pulleys 16, in the free space or in the cavity, which itself opposite bands 17, which are curved.
  • the bands 17, which may also be steel bands in particular, are curved and are correspondingly deflected around curved rollers 21.
  • the design of the bands 17 results in a corresponding round cavity between two opposite bands 17.
  • the cavity can also be elliptical in cross-section.
  • two bands 17 cooperate to each form a cavity.
  • Through the cavity with a round or elliptical cross section passes the fiber strand and is placed on respective wrapping material strips or paper strips 23 which are transported on format tapes 20. It is thus possible to form the filter strand and also compact it.
  • heating devices 18 are arranged, which may be preferably hot air blower. There are several heaters provided in Figures 1 and 2. In these embodiments, 8 heaters 18 are provided. It can also be provided in each case only one heater. By the heaters, the fiber strand is heated accordingly to allow a bonding or a solid bond between the filter materials.
  • respective cooling devices 19 are provided which accelerate curing of the filter strands.
  • the cooling devices 19 can also each generate a cooling air flow.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstranges der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die gattungsgemäße Vorrichtung eine Filtermaterialzuführvorrichtung umfasst, mittels der Filtermaterial wenigstens einem Förderer zugeführt wird, und wobei eine Strangformungsvorrichtung vorgesehen ist.
  • Eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise aus der DE 31 30 827 A1 bekannt. In diesem Dokument wird ein Füllstoff für Zigarettenfilter dadurch erzeugt, dass ein Streifen oder Strom aus ununterbrochenen Fasern des Füllstoffes auf eine Stachelwalze geleitet wird, die mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, dass die Fasern durch die Stachelwalze in Stücke unregelmäßiger Länge zerrissen werden und von der Walze in willkürlicher Ausrichtung ausgegeben werden. Die zerrissenen Fasern werden auf ein Förderband aufgeschauert und einem ununterbrochenen Trägerstreifen übergeben, der aus gleichen oder verschiedenen Filterstoffen besteht. Der Trägerstreifen und der Füllstoff werden dann zu einem Filterstrang ausgeformt. Zum Ausformen des Filterstrangs wird dieser einer Strangformmaschine zugeführt, in welcher die Trägerstreifen seitlich zusammengedrückt und zu einem ununterbrochenen Strang ausgeformt werden. Es wird somit ein Filterstrang beim längsaxialen Transport desselben hergestellt. Anschließend, nach Herstellung des Filterstrangs, wird der Filterstrang in Filterstäbe abgelängt.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filterstrangherstellung anzugeben, mit der die Produktivität erhöht und die Qualität verbessert werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die folgenden Verfahrensschritte umfasst sind:
    • Mischen und/oder Vereinzeln von Filtermaterial mittels eines Misch- und/oder Vereinzelungvorrichtung,
    • Aufschauern von vereinzeltem und/oder gemischtem Filtermaterial auf wenigstens einen Förderer,
    • Formen des Filtermaterials in wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen, und
    • Erwärmen des Filtermaterials im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen zur Erzeugung eines Verbunds des Filtermaterials.
  • Durch Verwendung wenigstens zweier Strangformungsvorrichtungen kann entweder ein höherer Ausstoß an Filterstranglänge produziert werden oder aber bei geringerer Geschwindigkeit der Filterstränge eine höhere Ausfallsicherheit beim Verfahren und der Vorrichtung erzielt werden, wobei eine höhere Produktion bei verbesserter Qualität ermöglicht ist.
  • Die Filterstränge werden bevorzugt in einer längsaxialen Förderrichtung gebildet.
  • Vorzugsweise wird beim Erwärmen des Filtermaterials ein Bindemittel aktiviert. Durch Aktivieren des Bindemittels findet dann ein entsprechender Verbund des Filtermaterials statt.
  • Wenn das Aufschauern in einer Abwärtsrichtung mit Hilfe von Transportluft geschieht, können sehr homogene Filterstränge hergestellt werden. Wenn das Filtermaterial aus einem gemeinsamen Vorrat direkt in wenigstens zwei Schächten zum Aufschauern auf den wenigstens einen Förderer transportiert wird, sind die hergestellten Stränge zueinander auch sehr homogen, bzw. die Filtermaterialien entsprechen sich, so dass zwischen den Filtersträngen im wesentlichen keine Unterschiede vorherrschen.
  • Vorzugsweise umfasst das Filtermaterial wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern, insbesondere Bikomponentenfasern. Es führt zu einer besonders variablen Filterstrangherstellung, wenn vereinzelte Fasern als Filtermaterial eine große Variationsmöglichkeit gewähren. Durch Verwendung wenigstens einer Sorte Mehrfachkomponentenfasern, bzw. Bikomponentenfasern ist eine Verbindung der Fasern im Filterstrang auf einfache Art und Weise möglich. Bezüglich der Bikomponentenfasern bzw. der Mehrfachkomponentenfasern und deren Eigenschaften wird vollumfänglich auf die europäische Patentanmeldung mit der Nr. 03 004 594.2 der Anmelderin mit dem Titel "Zigarettenfilter und Verfahren zur Herstellung desselben" verwiesen.
  • Es ist zweckmäßig, wenn die Mehrfachkomponentenfaser einen Kern und eine Hülle unterschiedlichen Materials umfasst, wobei das Hüllmaterial einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Kernmaterial aufweist. In diesem Fall kann ein sehr sicherer Verbund der Fasern auf einfache Art und Weise in dem Filterstrang erzeugt werden, wobei hierzu der Filterstrang bzw. das Gemisch aus Fasern, das als Filtermaterial zur Verfügung steht, bzw. aus dem der Filterstrang hergestellt wird, auf eine Temperatur gebracht wird, die etwas oberhalb des Schmelzpunktes des Hüllmaterials liegt. Hierdurch ist ein entsprechendes Verkleben von Filterkomponenten ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die Länge der Mehrfachkomponentenfasern zwischen 0,5 mm und 30 mm. Vorzugsweise ist die Länge der Mehrfachkomponentenfasern zwischen 2 mm und 8 mm und insbesondere zwischen 3 mm und 6 mm. Die Mehrfachkomponentenfaser ist vorzugsweise eine Bikomponentenfaser. Bei einer entsprechenden Bikomponentenfaser kann die Hülle aus Polyethylen (PE) sein und der Kern beispielsweise aus Polyester bzw. Polyethylenterephthalat (PET). Der Schmelzpunkt der Hülle liegt dann bei 127° C und der Schmelzpunkt des Kerns bei 256° C. Hierdurch ist eine sehr formstabile Bikomponentenfaser gegeben, deren Hüllenmaterial einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als das Kernmaterial. Eine entsprechende Bikomponentenfaser wird von der Fa. Trevira (65926 Frankfurt, Deutschland) angeboten. Eine beispielsweise und vorzugsweise verwendete Bikomponentenfaser der Fa. Trevira trägt die Bezeichnung 255, hat einen Titer von 3,0 dtex, eine Schnittlänge zwischen 3 und 6 mm, einen Kern aus PES (Chemiefaser aus Polyester) und einen Mantel bzw. eine Hülle aus Copolyethylen, wobei der Mantel bzw. die Hülle haftungserhöht modifiziert ist, d.h. mit Additiven versehen ist, die zu einer geringeren Oberflächenspannung führen.
  • Nach Zuführung von Energie bzw. Wärme zu dem gepressten bzw. geformten Filtermaterial haften und/oder kleben wenigstens ein Teil der Filterkomponenten an Berührungspunkten mit den Mehrfachkomponentenfasern. Berührungspunkte können im Rahmen dieser Anmeldung auch Kreuzungspunkte und Anhaftstellen sein. Ein Anhaften und/oder Kleben wird dann erreicht, wenn die Filterkomponenten und insbesondere die Mehrfachkomponentenfasern auf eine Temperatur erhitzt werden, die oberhalb der Schmelztemperatur der Hülle liegt. In diesem Fall weicht die Hülle entsprechend auf bzw. schmilzt diese an, so dass eine Haftverbindung bzw. Klebeverbindung zu weiteren Komponenten des Filters an Berührungspunkten entstehen können.
  • Nach Erkalten bzw. Aushärten der entsprechenden Filterkomponenten wird so ein sehr formstabiler Filter erzeugt.
  • Es können auch andere Sorten Fasern wie beispielsweise Cellulosefasern oder Kohlefasern mit beispielsweise Aktivkohle Verwendung finden. Es ist auch die Verwendung von Hanffasern oder Baumwollfasern möglich. Hierdurch können sehr gute Filtereigenschaften erzeugt werden, da entsprechende Fasern Tabakrauch effektiv adsorbieren und/oder absorbieren. Schließlich können entsprechend Filter hergestellt werden, die umweltschonend sind.
  • Wenn das Filtermaterial wenigstens eine Sorte eines Additivs umfasst, kann die Filtereffektivität im Hinblick auf Tabakrauch weiter erhöht werden. Im Rahmen dieser Erfindung umfaßt der Begriff Additiv insbesondere den Begriff Granulat, Pulver, Extrudat, Gelkapseln, Flüssigkeiten oder Geschmacksfäden.
  • Wenn das Filtermaterial nach Erwärmung im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen abgekühlt wird, wird der Abbindeprozess bzw. die Formstabilität des Filterstrangs beschleunigt. Hierzu wird vorzugsweise ein Kaltluftstrom verwendet. Zum Erwärmen wird vorzugsweise ein Heißluftstrom verwendet. Das Abkühlen mittels des Kaltluftstromes geschieht vorzugsweise auch im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen.
  • Wenn der Filterstrang anschließend einem Formungsträger übergeben wird, wobei eine Umhüllung mit einem Hüllmaterialstreifen vorgenommen wird, kann ein stabiler Filterstrang hergestellt werden.
  • Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend ein vorstehend genanntes erfindungsgemäßes Verfahren gelöst, wobei anschließend der Filterstrang abgelängt wird.
  • Die Aufgabe wird außerdem durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Filtermaterialzuführvorrichtung, mittels der Filtermaterial wenigstens einem Förderer zugeführt wird, und mit wenigstens einer Strangformungsvorrichtung gelöst, wobei wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen vorgesehen sind.
  • Durch Vorsehen wenigstens zweier Strangformungsvorrichtungen kann die Produktivität der Filterstrangherstellung erhöht werden, wobei zum einen der Ausstoß vergrößert werden kann oder aber die Fehler aufgrund geringerer Einzelgeschwindigkeiten minimiert werden können, so dass weniger Ausfallzeiten der entsprechenden Vorrichtung vorherrschen. Vorzugsweise liegen die wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen nebeneinander und insbesondere vorzugsweise im wesentlichen parallel zueinander.
  • Wenn wenigstens zwei Förderer vorgesehen sind, die nebeneinander angeordnet sind und insbesondere vorzugsweise im wesentlichen parallel zueinander, können einzelne Filterstränge unabhängig voneinander hergestellt werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt dann vor, wenn wenigstens zwei Schächte vorgesehen sind, mittels der das Filtermaterial wenigstens einem Förderer zuführbar ist. Durch diese Ausführungsform der Erfindung kann effektiv und gezielt Filtermaterial auf den oder die Förderer aufgeschauert werden.
  • Wenn die Filtermaterialzuführvorrichtung eine Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung umfasst, die stromaufwärts des wenigstens einen Förderers angeordnet ist, können sehr gleichmäßige Filterstränge hergestellt werden. Die Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung mischt und/oder vereinzelt vorzugsweise mittels Transportluft das Filtermaterial.
  • Eine besonders effektive Strangformungsvorrichtung ist dann gegeben, wenn diese geformte Bänder umfasst. Die geformten Bänder bilden jeweils einen Hohlraum, in den das Filtermaterial hineingefördert wird und weitertransportiert wird. Der Querschnitt des Hohlraums ist vorzugsweise oval oder rund, je nachdem, welchen Querschnitt der zu fertigende Filterstrang haben soll. Vorzugsweise umfassen die Bänder Löcher, um das Filtermaterial mit Energie bzw. Luftströmen oder mit weiteren Materialien zu versehen oder zu besprühen. Die Bänder sind vorzugsweise Gewebebänder und/oder Stahlbänder.
  • Es ist ferner eine Heizvorrichtung und/oder eine Kühlvorrichtung im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen vorgesehen, um die Faserstränge in diesem Bereich zu heizen, um beispielsweise Bikomponentenfasern aufzuschmelzen und mit weiteren Fasern oder anderen Bestandteilen Filtermaterial miteinander zu verbinden. Die Heizvorrichtung erzeugt vorzugsweise Heißluft, die durch das Filtermaterial geleitet werden kann. Die Kühlvorrichtung erzeugt vorzugsweise Kaltluft, die entsprechend auch durch das Filtermaterial geleitet werden kann. Es ist auch möglich, ausschließlich die Bänder entsprechend zu erwärmen.
  • Die bevorzugten Bestandteile des hergestellten Filterstrangs entsprechen denen, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. 03 004 594.2 der Anmelderin beschrieben werden. Vorzugsweise umfasst das Filtermaterial 5 bis 15 Gew% Bikomponentenfasern und 85 bis 95 Gew% Aktivkohlegranulat.
  • Eine Strangformungsvorrichtung, die geformte Bänder umfasst, ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung Nr. 03 007 675.6 der Anmelderin in Fig. 10 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 wird Filtermaterial von einem Fließbett kommend in eine Richtung nach oben auf einen Saugstrangförderer aufgeschauert, um anschließend in die Strangformungsvorrichtung, umfassend zwei Formungsbänder, überführt zu werden. Entsprechend sind in der europäischen Patentanmeldung mit dem Az.: 03 007 672.3 der Anmelderin entsprechende Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtungen dargestellt, die dort als Vereinzelungsvorrichtung bezeichnet sind und mit der Bezugsziffer 115 versehen wurden. Diese dort als Vereinzelungsvorrichtung bzw. Dosieröffner oder Fasermühle bezeichneten Vorrichtungen können Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtungen sein, die in der vorliegenden Patentanmeldung gemeint sind.
  • Vorzugsweise sind wenigstens zwei Formatvorrichtungen stromabwärts der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen angeordnet. Durch diese Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, auf einfache Art und Weise Umhüllungsmaterialstreifen wie Papierstreifen um die gefertigten Filterstränge zu wickeln.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten wird ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen.
    • Fig. 1
    eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstrangs,
    Fig. 2
    eine schematische dreidimensionale Ausschnittsdarstellung eines Teils der Fig. 1 aus einer anderen Perspektive.
  • Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstrangs. Filtermaterial, das in Fig. 1 nicht dargestellt ist, wird mittels einer Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung 10, die zwei Siebtrommeln 11 umfasst, vereinzelt und gemischt.
  • An die Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung 10 schließt sich eine Kanalvorrichtung 12 an, durch die die Filtermaterialien hindurch gelangen, und zwar zu dem Förderband 15. Hierzu sind vier Förderkanäle 13 und jeweils vier Trichter 14 vorgesehen. Durch die Trichter 14 und die Förderkanäle 13 fallen die Filtermaterialien, gefördert durch die Gravitation, aber insbesondere durch eine Transportluft in Richtung des Förderbandes 15 bzw., um in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zu sprechen, in Richtung der vier Förderbänder 22. Insofern unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 von der der Fig. 1. In Fig. 2 sind vier Förderbänder bzw. Saugstrangförderer 22 offenbart, wohingegen in Fig. 1 ein Förderband bzw. Saugstrangförderer 15 offenbart ist.
  • Auf dem Förderband 15 bzw. den Förderbändern 22 wird das Filtermaterial entsprechend aufgeschauert, so dass in Förderrichtung, die durch einen Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist, ein aufwachsender Faserkuchen gebildet wird. Das Filtermaterial besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus 10 Gew% Bikomponentenfasern der Fa. Trevira, die vorstehend beschrieben wurden und 90 Gew% Aktivkohlegranulat. Eine Regelung der Aufschauerdicke des Filtermaterials auf dem Förderband 15 bzw. den Förderbändern 22 kann durch die Fördergeschwindigkeit geschehen. Es handelt sich beim Faserkuchen um eine Art Air-Laid-Faservlies mit homogener Dichte. Die Transportluft, die in dem Prozess benötigt wird, wird beispielsweise durch einen Unterdruck im Bereich des Saugbandes 15 bzw. Saugbänder 22 abgesaugt. Das Förderband 15 bzw. die Saugbandförderer 22 sind hierzu vorzugsweise luftdurchlässig ausgebildet. Es wird unterhalb des Förderbandes 15 bzw. der Saugbandförderer 22 ein Unterdruck erzeugt, wodurch eine besonders feste Anhaftung an dem Förderband 15 bzw. den Saugbandförderern 22 vorherrscht.
  • Die sich bildenden Faserstränge, die in den Figuren nicht dargestellt sind, gelangen von dem Ausgangsbereich der Kanalvorrichtung 12 und oberhalb von dem Förderband 15 bzw. den Saugbandförderern 22, die über Umlenkrollen 16 umgelenkt sind, in den Freiraum bzw. in den Hohlraum, der sich gegenüberliegenden Bänder 17, die gewölbt sind.
  • Die Bänder 17, die insbesondere auch Stahlbänder sein können, sind gewölbt und werden entsprechend um gewölbte Rollen 21 umgelenkt. Durch die Ausgestaltung der Bänder 17 ergibt sich ein entsprechender runder Hohlraum zwischen zwei gegenüber liegenden Bändern 17. Der Hohlraum kann auch im Querschnitt elliptisch ausgestaltet sein. Es wirken also jeweils zwei Bänder 17 zusammen, um jeweils einen Hohlraum zu bilden. Durch den Hohlraum mit rundem oder elliptischem Querschnitt gelangt der Faserstrang und wird auf jeweilige Umhüllungsmaterialstreifen bzw. Papierstreifen 23, die auf Formatbändern 20 transportiert werden, aufgelegt. Es wird somit ein Formen des Filterstrangs und auch ein Verdichten ermöglicht. Im Bereich der Formatbänder 17 sind Heizvorrichtungen 18 angeordnet, die vorzugsweise Heißluftgebläse sein können. Es sind in den Figuren 1 und 2 mehrere Heizvorrichtungen vorgesehen. In diesen Ausführungsbeispielen sind 8 Heizvorrichtungen 18 vorgesehen. Es kann auch jeweils nur eine Heizvorrichtung vorgesehen sein. Durch die Heizvorrichtungen wird der Faserstrang entsprechend erwärmt, um ein Abbinden bzw. einen festen Verbund zwischen den Filtermaterialien zu ermöglichen.
  • In Förderrichtung anschließend sind jeweils Kühlvorrichtungen 19 vorgesehen, die ein Aushärten der Filterstränge beschleunigen. Die Kühlvorrichtungen 19 können auch jeweils einen Kühlluftstrom erzeugen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung
    11
    Siebtrommel
    12
    Kanalvorrichtung
    13
    Förderkanal
    14
    Trichter
    15
    Förderband
    16
    Umlenkrolle
    17
    Formband
    18
    Heizvorrichtung
    19
    Kühlvorrichtung
    20
    Formatband
    21
    Formrolle
    22
    Saugbandförderer
    23
    Papierstreifen

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten:
    - Mischen und/oder Vereinzeln von Filtermaterial mittels einer Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung,
    - Aufschauern von vereinzeltem und/oder gemischtem Filtermaterial auf wenigstens einen Förderer (15, 22),
    - Formen des Filtermaterials in wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21), und
    - Erwärmen des Filtermaterials im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21) zur Erzeugung eines verbunds des Filtermaterials.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschauern in einer Abwärtsrichtung mit Hilfe von Transportluft geschieht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial aus einem gemeinsamen Vorrat (10) direkt in wenigstens zwei Schächte (13, 14) zum Aufschauern auf den wenigstens einen Förderer (15, 22) transportiert wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern, insbesondere Bikomponentenfasern, umfasst.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial wenigstens eine Sorte eines Additivs umfasst.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial nach Erwärmung im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21) abgekühlt wird.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterstrang anschließend einem Formungsträger (20) übergeben wird, wobei eine Umhüllung mit einem Hüllmaterialstreifen (23) vorgenommen wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend der Filterstrang abgelängt wird.
  9. Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Filtermaterialzuführvorrichtung (10), mittels der Filtermaterial wenigstens einem Förderer (15, 22) zugeführt wird, und mit wenigstens einer Strangformungsvorrichtung (17, 21), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21) vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Förderer (22) vorgesehen sind, die nebeneinander angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schächte (13, 14) vorgesehen sind, mittels der das Filtermaterial wenigstens einem Förderer (15, 22) zuführbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermaterialzuführvorrichtung (10) eine Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung (10, 11) umfasst, die stromaufwärts des wenigstens einen Förderers (15, 22) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung (10, 11) mittels Transportluft Filtermaterial mischt und/oder vereinzelt.
  14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangformungsvorrichtung (17, 21) geformte Bänder (17) umfasst.
  15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten eine Heizvorrichtung (18) und/oder wenigstens eine Kühlvorrichtung (19) im Bereich der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21) vorgesehen ist.
  16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Formatvorrichtungen (20) stromabwärts der wenigstens zwei Strangformungsvorrichtungen (17, 21) angeordnet sind.
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