EP1504682A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs - Google Patents

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EP1504682A1
EP1504682A1 EP04016180A EP04016180A EP1504682A1 EP 1504682 A1 EP1504682 A1 EP 1504682A1 EP 04016180 A EP04016180 A EP 04016180A EP 04016180 A EP04016180 A EP 04016180A EP 1504682 A1 EP1504682 A1 EP 1504682A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter material
filter
mold
conveyor
fibers
Prior art date
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Granted
Application number
EP04016180A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1504682B1 (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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Priority to PL04016180T priority Critical patent/PL1504682T3/pl
Priority to EP04016180A priority patent/EP1504682B1/de
Publication of EP1504682A1 publication Critical patent/EP1504682A1/de
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Publication of EP1504682B1 publication Critical patent/EP1504682B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • A24D3/0241—Filter rod forming processes by compacting particulated materials

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the production a filter rod of the tobacco processing industry, wherein the generic device a Filtermaterialzu Glassvoriques, by means of the filter material is fed to a conveyor comprises.
  • a corresponding device and a corresponding method is known for example from DE 31 30 827 A1.
  • a filler for cigarette filter is generated by that a strip or stream of uninterrupted fibers of the filler is directed to a spiked roller, with such a speed
  • the fibers are driven through the spikes into pieces irregular length are torn and from the roll in arbitrary Alignment will be issued.
  • the torn fibers are being churned on a conveyor belt and an uninterrupted Carrier strip passed, the same or different Filtering materials exists.
  • the carrier strip and the filler are then formed into a filter strand.
  • For forming the Filter strand is fed to this a strand molding machine, in which laterally compressed the carrier strips and to a Continuous strand are formed. It is thus a filter strand made during the longitudinal axial transport of the same. Subsequently, after production of the filter strand, the filter strand becomes cut to length in filter rods.
  • the filter rod production then, if isolated Fibers are promoted as a filter material.
  • a variety Multicomponent fibers is a bicomponent fiber is one Connecting the fibers in the filter rod in a simple manner possible.
  • the bicomponent fibers or the multicomponent fibers and their properties become complete to European Patent Application No. 03 004 594.2 of Applicant entitled "Cigarette filter and method of manufacture The disclosure of this application should be fully in the disclosure of the present Registration be included.
  • the multicomponent fiber has a Core and a shell of different material, wherein the Shell material has a lower melting point than the core material having.
  • the shell material has a lower melting point than the core material having.
  • the filter or the mixture made of fibers which is available as filter material or from which the filter is made, brought to a temperature which is slightly above the melting point of the shell material lies. In this way is a corresponding bonding of filter components allows.
  • the length of the multicomponent fibers is between 0.5 mm and 30 mm.
  • the length of the multicomponent fibers between 2 mm and 8 mm and in particular between 3 mm and 6 mm.
  • the multicomponent fiber is preferably a bicomponent fiber.
  • a corresponding Bicomponent fiber may be the polyethylene (PE) shell and the core, for example, of polyester or polyethylene terephthalate (PET).
  • 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 is a very dimensionally stable Given bicomponent fiber whose shell material a has lower melting point than the core material.
  • a corresponding Bicomponent fiber is manufactured by Trevira (65926 Frankfurt, Germany).
  • PES chemical fiber Polyester
  • Points of contact with the multicomponent fibers can also crossroads in the context of this application and attachment sites. Sticking 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 shell. In this Case softens the envelope accordingly or melts this, so that an adhesive bond or adhesive bond to other components of the filter at points of contact. After cooling the corresponding filter components becomes so produces very dimensionally stable filter.
  • Fibers such as cellulose fibers or carbon fibers with, for example, activated carbon use Find. It is also the use of hemp fibers or Cotton fibers possible. This allows very good filter properties be produced, since corresponding fibers tobacco smoke effectively adsorb and / or absorb. Finally, you can do it accordingly Filters are produced that are environmentally friendly.
  • the filter material comprises at least one kind of additive
  • the filter efficiency with regard to tobacco smoke can continue increase.
  • Additive may in the context of the invention Granules, powders, extrudates, gel capsules, liquids or flavor threads be understood.
  • the filter materials before or during the promotion mixed be the filter materials before or during the promotion mixed.
  • the fiber stream may preferably sporadic fibers include, as already mentioned above has been. Isolated fibers can be removed by conventional methods or Devices are generated, as this example, in the European Patent Application No. 03 007 672.3 of the Applicant is specified. This patent application is intended in full be included in the present application.
  • the filter material When the supply of energy at least partially in one area happens, in which the filter material is pressed, a very dimensionally stable filter rod generated.
  • the filter rods After cooling the pressed Filter material or a partial cooling of the pressed filter material below, for example, the melting temperature of the Shell of the multi-component fiber or below an activation temperature a binder, the filter rods from the Molds ejected and further processing, for example for attachment to tobacco sticks for the production of filter cigarettes promoted. This happens, for example, by blowing out the Filter rods from the wells or grooves of the molds.
  • the object is further achieved by a device for producing a Filter rod of the tobacco processing industry with a Filtermaterialzu Foodvoriques, fed by means of the filter material to a conveyor is solved, wherein the conveyor comprises at least one mold, which allows a predefinable shaping of the filter rod.
  • the device according to the invention is a very effective filter rod production possible with the production of filter rods with allows uniform filter properties, the device can be designed very space-saving.
  • at least one molded counterpart is provided, which cooperates with the mold.
  • the counterpart shaped trapezoidal is effectively jamming with the mold during the pressing process and avoided during demolding.
  • several forms and a plurality of mold counterparts provided in each other can grab and work together accordingly.
  • At least one groove is provided in the mold whose Longitudinal axis is oriented transversely to the conveying direction of the conveyor is a particularly effective and fast filter rod production possible.
  • a plurality of grooves in particular two to five grooves and in particular preferably three or four grooves in the Form provided.
  • the term "groove" may be used in this invention well be understood well.
  • a mold and a molded counterpart can be very effective and efficiently and in particular with a uniform density provided filter rods are pressed.
  • the molded counterparts have preferably according to the number of grooves per form fingers on, which are insertable into the grooves.
  • a particularly easy to implement device is then given when the conveyor comprises a first conveyor belt, wherein the at least one mold is arranged on the conveyor belt. It will furthermore preferably, when the at least one molded counterpart a second conveyor belt is arranged. Preferably are on The conveyor belts according to several forms or shape counterparts arranged side by side, so that a respective Series of shapes and shape counterparts that intermesh can or can work together.
  • the form or the Shapes each preferably comprise at least two grooves for Recording the filter material.
  • the molded counterparts also preferably provided with at least two grooves, the are formed on corresponding fingers, which themselves in the grooves or hollows of the forms can protrude.
  • the filter material supply device is a mixing and / or Separating device.
  • the mixing and / or separating device is a separation of fibrous filter material possible or mixing this material to one uniform distribution and so homogeneous filter rods to be able to produce. Furthermore, it is also a mixture with others Filter components preferably allows. This can happen to act granules, powders or extrudates or even different Filter fiber materials.
  • the designated in the present patent application Mixing and / or separating device may be a separating device with the reference numeral 115 from the aforementioned be European patent application.
  • the conveyor is permeable to air, so this example With negative pressure can be applied to the Filter material acts or warming or cooling gases of Form or the filter material can be supplied.
  • the shape or forms are permeable to air.
  • a processing of the filter material take place. It can, for example a melting of the shell or the wrapping material of fibers done and a later curing.
  • This is a specific Area provided for example on the conveyor belt, in the material is heated.
  • Means another area, the arranged in the conveying direction downstream of the region of heating is, it is possible, for example, a stream of cooling air Supply molds or to supply the filter material.
  • an ejection area follows downstream of the filter forming, in which preferably by means of blown air or air pressure the finished molded Filter rods are ejected and another possible Processing be supplied.
  • the filter material in the device according to the invention are appropriate means for heating, such as Blower, provided. However, it can also be an infrared lamp or an oven may be provided.
  • the filter rods also provided a means for cooling provided. This can be a fan, the cold one Air in the area of the filter rods leads or in an area of a Conveyor belt. It can also be a kind of fridge or act a Peltier element.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an inventive Apparatus for producing a filter rod of the tobacco-processing Industry.
  • a mixing and / or separating device 10 are initially corresponding via a fiber feed 11 Fibers conveyed. These are in the mixing and / or separating device 10 further promoted down. It will then fed in the granule feed 12 granules the fiber stream. Due to a corresponding feed rate of the granules and a corresponding speed of the fiber feed the fibers and the granules are in the mixing and / or separating device mixed.
  • the isolation, in the mixed and / or Separation device 10 is not shown in more detail, can be done for example by means of a device which in the European patent application with the name: 03 007 672.3 of the Applicant is described in detail with the reference numeral 115.
  • Appropriate Separation devices are for example also off EP 0 616 056 B1 and EP 0 188 454 B1.
  • the revelation content The three documents mentioned are intended to be used in full the disclosure content of the present patent application be.
  • the mixed filter materials (fibers and granules, it can However, only fibers of one or more varieties use find) are fed to a mold 13 or molds 13, the on a conveyor belt 24 are arranged and conveyed in the conveying direction 29 become.
  • the filter material then stores in appropriate Grooves 28 and troughs 28 at.
  • suction air 17 in brought to the suction area 18 on the conveyor belt.
  • suction area So there is a negative pressure.
  • the acted upon by the negative pressure Conveyor belt is permeable to air.
  • the filter material 15 is preferably made of a homogeneous Mixture of bicomponent fibers with one part by weight from 5 to 15%, preferably 10% and activated charcoal granules with a Weight proportion of 85 to 95%, preferably 90%.
  • the molds 13 are arranged on the conveyor belt 24, the order Deflection rollers 26 is deflected. At the end of area 18 begins the engagement of a molded counterpart 14 with a mold 13. Das Mold counterpart 14 is pressed into the grooves 28 of a mold 13. As a result, the filter material is pressed accordingly.
  • the molded counterparts 14 are on a conveyor belt 25, on the mold counterparts 14 are arranged, promoted. In the area the pressing of the filter material 15, hot air 19 in the Melting area 20 fed. This heats up in particular the filter material 15, whereby the bicomponent fibers with each other or with other fibers and with the granules stick together and after curing, by supplying cooling air 21 is accelerated in the cooling region 22, form a solid bond.
  • the shape of the groove 28 and the groove 30 at the end of a finger 31st a molded counterpart 14, give the desired Shape of a filter rod to be produced 16.
  • these are in the range of the right guide pulley 26 of the conveyor belt 24 blown out of the molds 13, namely by means of a blow-out air 27, and fed to a conveyor belt 23, that the manufactured filter rods 16 in the area of further processing respectively.
  • Supportive or alone instead of blow-out air 27 may also be a Ausker be provided, which in the Fig. 1 not shown.
  • the entire procedure is such that initially fibers be isolated and premixed in the given case, Granules are next fed and mixed with the fibers. It happens then a filling in the forms and thus one Dosage, whereby the dosage also by a uniform Filter material flow is favored.
  • the filling closes pressing the filter material, then heating to one Bonding of materials together, a cooling, a Demolding, in which the molded counterparts 14 of the molds 13th be removed and then output.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs (16) der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die gattungsgemäße Vorrichtung eine Filtermaterialzuführvorrichtung (10), mittels der Filtermaterial (15) einem Förderer (24) zugeführt wird, umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: Fördern wenigstens eines Filtermaterials (15), umfassend wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern in eine Form (13), Pressen des Filtermaterials (15) durch Zusammenführen eines Formgegenstücks (14) und der Form (13), wobei eine vorgebbare Formgebung des Filterstabs (16) erzielt wird, Zuführen von Energie (19) zu dem gepressten Filtermaterial (15), um ein Verkleben des Filtermaterials (15) an Berührungspunkten mit dem Filtermaterial (15) zu ermöglichen und Abkühlen des gepressten Filtermaterials (15). Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Förderer (24) Formen (13) umfasst, die eine vorgebbare Formgebung des Filterstabs (16) ermöglichen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die gattungsgemäße Vorrichtung eine Filtermaterialzuführvorrichtung, mittels der Filtermaterial einem Förderer zugeführt wird, umfaßt.
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 Stacheln 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 gleichem 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.
Dem gegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effektiven Filterstabherstellung anzugeben, wobei auf möglichst wenig Raum verlässliche Filter mit homogenen Eigenschaften hergestellt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten:
  • Fördern wenigstens eines Filtermaterials, umfassend wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern in eine Form,
  • Pressen des Filtermaterials durch Zusammenführen eines Formgegenstücks und der Form, wobei eine vorgebbare Formgebung des Filtermaterials erzielt wird,
  • Zuführen von Energie zu dem gepressten Filtermaterial, um ein Verkleben des Filtermaterials an Berührungspunkten mit dem Filtermaterial zu ermöglichen und
  • Abkühlen des gepressten Filtermaterials.
Insbesondere durch Verwenden einer Form zum Pressen des Filtermaterials ist eine effektive Herstellung eines Filterstabs möglich. Hierzu ist es zweckmäßig, einen gleichmäßigen Förderstrom von Filtermaterial in die Form zu fördern. Durch Vorgeben eines gleichmäßigen Förderstroms können insbesondere auf einfache Art und Weise homogene Filterstäbe hergestellt werden.
Besonders variabel ist die Filterstabherstellung dann, wenn vereinzelte Fasern als Filtermaterial gefördert werden. Wenn eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern eine Bikomponentenfaser ist, ist eine Verbindung der Fasern im Filterstab 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. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung soll vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen sein.
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 in dem Filter erzeugt werden, wobei hierzu der Filter bzw. das Gemisch aus Fasern, das als Filtermaterial zur Verfügung steht bzw. aus dem der Filter hergestellt wird, auf eine Temperatur gebracht wird, die etwas oberhalb des Schmelzpunktes des Hüllmaterials liegt. Auf diese Art 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 Polyäthylen (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 Typenbezeichnung 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 modifziert ist, d.h. mit Additiven versehen ist, die zu einer geringeren Oberflächenspannung führen.
Nach Zuführung von Energie zu dem gepressten 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 der entsprechenden Filterkomponenten wird so ein sehr formstabiler Filter erzeugt.
Es können auch andere Sorten Fasern wie beispielsweise Cellulosefasern oder Kohlefasern mit beispielsweise aktivierter Kohle 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. Unter Additiv kann im Rahmen der Erfindung ein Granulat, Pulver, Extrudat, Gelkapseln, Flüssigkeiten oder Geschmacksfäden verstanden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filtermaterialien vor oder während der Förderung gemischt. Hierzu werden beispielsweise Granulate aus Aktivkohle in den Faserstrom injiziert. Der Faserstrom kann vorzugsweise vereinzelte Fasern umfassen, wie vorstehend schon erwähnt wurde. Vereinzelte Fasern können durch übliche Verfahren bzw. Vorrichtungen erzeugt werden, wie dieses beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung mit der Nr. 03 007 672.3 der Anmelderin angegeben ist. Auch diese Patentanmeldung soll vollumfänglich in der vorliegenden Anmeldung aufgenommen sein.
Wenn die Zufuhr von Energie wenigstens teilweise in einem Bereich geschieht, in der das Filtermaterial gepresst wird, wird ein sehr formstabiler Filterstab erzeugt. Nach dem Abkühlen des gepressten Filtermaterials bzw. einem teilweisen Abkühlen des gepressten Filtermaterials unterhalb beispielsweise der Schmelztemperatur der Hülle der Mehrfachkomponentenfaser bzw. unterhalb einer Aktivierungstemperatur eines Bindemittels werden die Filterstäbe aus den Formen ausgeworfen und der weiteren Verarbeitung beispielsweise zum Ansetzen an Tabakstöcke zur Herstellung von Filterzigaretten gefördert. Dieses geschieht beispielsweise durch ein Ausblasen der Filterstäbe aus den Mulden bzw. Nuten der Formen.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Filtermaterialzuführvorrichtung, mittels der Filtermaterial einem Förderer zugeführt wird, gelöst, wobei der Förderer wenigstens eine Form umfaßt, die eine vorgebbare Formgebung des Filterstabs ermöglicht.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine sehr effektive Filterstabherstellung möglich, die die Herstellung von Filterstäben mit gleichmäßigen Filtereigenschaften ermöglicht, wobei die Vorrichtung sehr platzsparend ausgestaltet sein kann. Vorzugsweise ist wenigstens ein Formgegenstück vorgesehen, das mit der Form zusammenwirkt. Wenn das Formgegenstück trapezförmig ausgestaltet ist, wird effektiv ein Verklemmen mit der Form beim Preßvorgang und beim Entformen vermieden. Vorzugsweise sind mehrere Formen und mehrere Formgegenstücke vorgesehen, die ineinander greifen können und entsprechend zusammenwirken.
Wenn wenigstens eine Nut in der Form vorgesehen ist, deren Längsachse quer zur Förderrichtung des Förderers orientiert ist, ist eine besonders effektive und schnelle Filterstabherstellung möglich. Vorzugsweise sind mehrere Nuten, insbesondere zwei bis fünf Nuten und insbesondere vorzugsweise drei oder vier Nuten in der Form vorgesehen. Unter dem Begriff "Nut" kann in dieser Erfindung auch Mulde verstanden werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Form und eines Formgegenstücks können sehr effektiv und effizient und insbesondere mit einer gleichmäßigen Dichte versehene Filterstäbe gepresst werden. Die Formgegenstücke weisen vorzugsweise entsprechend der Anzahl der Nuten je Form Finger auf, die in die Nuten einführbar sind.
Eine besonders einfach zu realisierende Vorrichtung ist dann gegeben, wenn der Förderer ein erstes Förderband umfasst, wobei die wenigstens eine Form auf dem Förderband angeordnet ist. Es wird ferner bevorzugt, wenn das wenigstens eine Formgegenstück auf einem zweiten Förderband angeordnet ist. Vorzugsweise sind auf den Förderbändern entsprechend mehrere Formen bzw. Formgegenstücke nebeneinander angeordnet, so dass sich eine jeweilige Reihe von Formen und Formgegenstücken ergibt, die ineinandergreifen können bzw. zusammenwirken können. Die Form bzw. die Formen umfassen jeweils vorzugsweise wenigstens zwei Nuten zur Aufnahme des Filtermaterials. Entsprechend sind die Formgegenstücke auch vorzugsweise mit wenigstens zwei Nuten versehen, die an entsprechenden Fingern ausgebildet sind, die selbst wieder in die Nuten bzw. Mulden der Formen hineinragen können.
Vorzugsweise ist die Filtermaterialzuführvorrichtung eine Mischund/oder Vereinzelungsvorrichtung. In der Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung ist eine Vereinzelung von faserigem Filtermaterial möglich oder eine Durchmischung dieses Materials, um eine gleichmäßige Verteilung zu erzielen und so homogene Filterstäbe erzeugen zu können. Ferner ist auch eine Mischung mit weiteren Filterbestandteilen vorzugsweise ermöglicht. Hierbei kann es sich um Granulate, Pulver oder Extrudate handeln oder auch um verschiedene Filterfasermaterialien. Bezüglich der Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung wird vollumfänglich auf die europäische Patentanmeldung mit dem Az.: 03 007 672.3 der Anmelderin verwiesen. Die in der vorliegenden Patentanmeldung bezeichnete Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung kann eine Vereinzelungsvorrichtung mit der Bezugsziffer 115 aus der eben genannten europäischen Patentanmeldung sein.
Vorzugsweise ist der Förderer luftdurchlässig, so dass dieser beispielsweise mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, der auf das Filtermaterial wirkt oder aber wärmende oder kühlende Gase der Form oder dem Filtermaterial zugeführt werden können. Vorzugsweise ist auch die Form bzw. sind die Formen luftdurchlässig ausgestaltet.
Wenn die Form und/oder das Formgegenstück wenigstens zeitweise erwärmbar ist, kann wenigstens bereichsweise in der Vorrichtung eine Bearbeitung des Filtermaterials stattfinden. Es kann beispielsweise ein Anschmelzen des Mantels bzw. des Hüllmaterials von Fasern geschehen und ein späteres Aushärten. Hierzu ist ein bestimmter Bereich beispielsweise an dem Förderband vorgesehen, in dem das Material erwärmt wird. Mittel eines weiteren Bereichs, der in Förderrichtung stromabwärts des Bereichs des Erwärmens angeordnet ist, ist es beispielsweise möglich, einen Strom Kühlluft den Formen zuzuführen bzw. dem Filtermaterial zuzuführen. Ferner schließt sich stromabwärts der Filterformung ein Auswurfbereich an, bei dem vorzugsweise mittels Blasluft bzw. Luftdruck die fertig geformten Filterstäbe ausgeworfen werden und einer möglichen weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Zum Wärmen des Filtermaterials in der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind entsprechende Mittel zum Erwärmen, wie beispielsweise Gebläse, vorgesehen. Es kann allerdings auch eine Infrarotlampe oder auch ein Ofen vorgesehen sein. Entsprechend ist zum Abkühlen der Filterstäbe auch ein Mittel vorgesehen, um die Abkühlung vorzusehen. Hierbei kann es sich um ein Gebläse handeln, das kalte Luft in den Bereich der Filterstäbe führt bzw. in einen Bereich eines Förderbandes. Es kann sich allerdings auch um eine Art Kühlschrank oder ein Peltierelement handeln.
Nachstehend wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung beschrieben. Bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten wird ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs der tabakverarbeitenden Industrie. In einer Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung 10 werden zunächst über eine Faserzuführung 11 entsprechende Fasern gefördert. Diese werden in der Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung 10 nach unten weitergefördert. Es werden dann in der Granulatzufuhr 12 Granulate dem Faserstrom zugeführt. Aufgrund einer entsprechenden Zufördergeschwindigkeit der Granulate und einer entsprechenden Geschwindigkeit der Faserzuführung werden die Fasern und die Granulate in der Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung gemischt. Die Vereinzelung, die in der Mischund/oder Vereinzelungsvorrichtung 10 nicht genauer dargestellt ist, kann beispielsweise mittels einer Vorrichtung erfolgen, die in der europäischen Patentanmeldung mit dem Az.: 03 007 672.3 der Anmelderin mit der Bezugsziffer 115 näher beschrieben ist. Entsprechende Vereinzelungsvorrichtungen sind beispielsweise auch aus der EP 0 616 056 B1 und der EP 0 188 454 B1 bekannt. Der Offenbarungsgehalt der genannten drei Dokumente soll vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt vorliegender Patentanmeldung aufgenommen sein.
Die gemischten Filtermaterialien (Fasern und Granulate, es können allerdings auch nur Fasern einer oder mehrerer Sorten Verwendung finden) werden einer Form 13 bzw. Formen 13 zugeführt, die auf einem Förderband 24 angeordnet sind und in Förderrichtung 29 gefördert werden. Das Filtermaterial lagert sich dann in entsprechenden Nuten 28 bzw. Mulden 28 an. In dem Bereich des Aufschauerns des Filtermaterials auf bzw. in die Formen 13 wird Saugluft 17 in dem Saugbereich 18 auf das Förderband gebracht. In dem Saugbereich herrscht also ein Unterdruck. Das mit dem Unterdruck beaufschlagte Förderband ist luftdurchlässig. Vorzugsweise sind auch die Formen im unteren Bereich luftdurchlässig, so dass das Filtermaterial 15 sicher in den Mulden bzw. Nuten 28 der Formen 13 haften bleibt. Das Filtermaterial 15 besteht vorzugsweise aus einem homogenen Gemisch aus Bikomponentenfasern mit einem Gewichtsanteil von 5 bis 15 %, vorzugsweise 10 % und Aktivkohlegranulat mit einem Gewichtsanteil von 85 bis 95 %, vorzugsweise 90 %.
Die Formen 13 sind auf dem Förderband 24 angeordnet, das um Umlenkrollen 26 umgelenkt wird. Am Ende des Bereichs 18 beginnt der Eingriff eines Formgegenstücks 14 mit einer Form 13. Das Formgegenstück 14 wird in die Nuten 28 einer Form 13 hineingedrückt. Hierdurch wird das Filtermaterial entsprechend gepresst. Auch die Formgegenstücke 14 werden über ein Förderband 25, auf dem die Formgegenstücke 14 angeordnet sind, gefördert. Im Bereich des Pressens des Filtermaterials 15 wird Heißluft 19 in dem Aufschmelzbereich 20 zugeführt. Hierdurch erwärmt sich insbesondere das Filtermaterial 15, wodurch die Bikomponentenfasern miteinander bzw. auch mit anderen Fasern und mit dem Granulat verkleben und nach einem Aushärten, das durch Zuführen von Kühlluft 21 im Kühlbereich 22 beschleunigt wird, einen festen Verband bilden.
Die Form der Nut 28 und der Nut 30, die am Ende eines Fingers 31 eines Formgegenstücks 14 angeordnet sind, ergeben die gewünschte Form eines herzustellenden Filterstabs 16. Nach dem Herstellen der Filterstäbe 16 werden diese im Bereich der rechten Umlenkrolle 26 des Förderbands 24 aus den Formen 13 ausgeblasen, und zwar mittels einer Ausblasluft 27, und einem Förderband 23 zugeführt, das die gefertigten Filterstäbe 16 in den Bereich einer weiteren Verarbeitung zuführen. Unterstützend bzw. alleine anstelle der Ausblasluft 27 kann auch ein Auskämmer vorgesehen sein, der in der Fig. 1 nicht dargestellt ist.
Die gesamte Verfahrensführung sieht so aus, dass zunächst Fasern vereinzelt werden und im gegebenen Fall schon vorgemischt werden, als nächstes wird Granulat zugeführt und mit den Fasern gemischt. Es geschieht dann ein Abfüllen in die Formen und damit eine Dosierung, wobei die Dosierung auch durch einen gleichmäßigen Filtermaterialstrom begünstigt wird. An das Abfüllen schließt sich ein Pressen des Filtermaterials an, dann ein Erhitzen, um einen Verbund der Materialien miteinander zu erzeugen, ein Abkühlen, ein Entformen, bei dem die Formgegenstücke 14 von den Formen 13 entfernt werden und anschließend ein Ausgeben.
Bezugszeichenliste
10
Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung
11
Faserzuführung
12
Granulatzufuhr
13
Form
14
Formgegenstück
15
Filtermaterial
16
Filterstab
17
Saugluft
18
Saugbereich
19
Heißluft
20
Aufschmelzbereich
21
Kühlluft
22
Kühlbereich
23
Förderband
24
Förderband
25
Förderband
26
Umlenkrolle
27
Ausblasluft
28
Nut
29
Förderrichtung
30
Nut
31
Finger

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Filterstabs (16) der tabakverarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten:
    Fördern wenigstens eines Filtermaterials (15), umfassend wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern in eine Form (13)
    Pressen des Filtermaterials (15) durch Zusammenführen eines Formgegenstücks (14) und der Form (13), wobei eine vorgebbare Formgebung des Filtermaterials (15) erzielt wird,
    Zuführen von Energie (19) zu dem gepressten Filtermaterial (15), um ein Verkleben des Filtermaterials (15) an Berührungspunkten mit dem Filtermaterial (15) zu ermöglichen und
    Abkühlen des gepressten Filtermaterials (15).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vereinzelte Fasern als Filtermaterial (15) gefördert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sorte Mehrfachkomponentenfasern eine Bikomponentenfaser ist.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (15) wenigstens eine Sorte eines Additivs umfaßt.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermaterialien (15) vor oder während der Förderung gemischt wird.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Energie (19) wenigstens teilweise in einem Bereich (20) geschieht, in der das Filtermaterial (15) gepresst wird.
  7. Vorrichtung zur Herstellung eines Filterstabs (16) der tabakverarbeitenden Industrie mit einer Filtermaterialzuführvorrichtung (10), mittels der Filtermaterial (15) einem Förderer (24) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (24) wenigstens eine Form (13) umfasst, die eine vorgebbare Formgebung des Filterstabs (16) ermöglicht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Formgegenstück (14) vorgesehen ist, das mit der Form (13) zusammenwirkt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgegenstück (14) trapezförmig ausgestaltet ist.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Nut (28) in der Form (13) vorgesehen ist, deren Längsachse quer zur Förderrichtung (29) des Förderers orientiert ist.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (24) ein erstes Förderband (24) umfaßt, wobei die wenigstens eine Form (13) auf dem Förderband (24) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Formgegenstück (14) auf einem zweiten Förderband (25) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermaterialzuführvorrichtung (10) eine Misch- und/oder Vereinzelungsvorrichtung ist.
  14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (24) luftdurchlässig ist.
  15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (13) und/oder das Formgegenstück (14) wenigstens zeitweise erwärmbar sind.
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