FI58717B - Kontinuerligt foerfarande och anordning foer framstaellning av tobaksroekfilter - Google Patents

Description

RSfir^l m fli)KUU,LUTUSJULKA,*u c g7i 7 JBTa lJ v ; UTLÄGGNINGSSKRIFT O / \ r C (4JJ Patentti myönnetty 10 04 1001 Patent meddelat ^ ^ (S1) Kv.lk?/lnt.CI.3 A 24 D 3/02 SUOMI—FINLAND (21) P«*nttlh»k*mu* — P»t*nUn»eknln* l86/lk (22) HikemltpIlYl — An*eknlnpdig 15- 03-7*+ (F0 (23) Alkupllvi—Gittl(h«udif 15·03· 7^ (41) Tullut (ulklMkil — Bllvlt offmtllg 08.11.7^ _ * , (44) NMitivIluIpwon ja kuuL|utk»l*un pvm. — „ , _ θΛ

Patent· och registerstyraisan 7 Ansakin utltgd och uti-skrtfun puWicertd 31·12.Ö0 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prloritet 0T · 05 · 7 3 USA(US) 358126 (71) British-American Tobacco Company Limited, P.0. Box L82, Westminster House, 7 Millbank, London SW1P 3JE, Englanti-England(GB) (72) John H. Sexstone, Middletown, Kentucky, USA(US) (7M Oy Kolster Ab (5M Yhtäjaksoinen menetelmä ja laitteisto tupakansavunsuodattimien valmistamiseksi - Kontinuerligt förfarande och anordning för framställning av tobaksrökfilter

Pyrittäessä parantamaan tupakansavusuodattimien absorptio-ominaisuuksia on niihin pantu erilaisia lisäaineita hiukkasina tai raemaisena. Tässä tax-koituk-sessa on niihin pantu hienojakoista puuhiiltä, piihappogeeliä, vulkaanisia suoloja, ioninvaihtohartseja, savea ja vastaavaa sekä muita absorbenttejä. Tämä sisäänpano on tehty pölyttämällä, ruiskuttamalla, Imettämällä tai panemalla muulla tavalla lisäaineet materiaaliin, joka muodostaa suodatinrakenteen pääosan.

Tämä kuituinen materiaali voi olla paperia, pöyhkeää lankaa, kuituista köyttä tai muuta alalla tunnettua materiaalia. Kun raemaiset lisäaineet pannaan kuituihin tai sirotellaan niihin, ne pyrkivät erottautumaan tai siirtymään erilleen suodattimen muodostusvaiheen aikana tai silloin, kun suodatinelementti or. käytössä. Lisäk.si hiukkasmateriaalin irtautuminen saattaa osoittautua vastenmieliseksi erikoisesti silloin, kun irtautuneet hiukkaset joutuvat tupakoitsijan suuhun. Tässä suhteessa eivät yritykset käyttää liimoja lisäaineiden kiinnittämiseksi ole osoittautuneet menestyksellisiksi, sillä nämä liimat saattavat lisäaineiden absorptio-ominaisuudet yleensä tehottomiksi.

2 58717

Toinen moninkertaisten suodattimien valmistusmenetelmä, suodattimien, joissa on raemaista tai hiukkasmaista lisäainemateriaalia, käsittää valittua materiaalia olevien lyhyiden suodatinsegmenttien hankinnan ja niiden järjestämisen välimatkojen päähän ja sen jälkeen lisäaineiden sisäänpanon segmenttien väliin sellaisen moninkertaisen suodatintangon saamiseksi, jossa rakeet ovat löysällä. Suodatintanko mahdollisesti paloitellaan sellaisten moninkertaisten suodattimien saamiseksi, joiden välillä on raeosa. Tämä valmistustapa, vaikka onkin tehokas, sisältää kuluja, jotka lisäävät merkittävästi sisäänpannun hiuk-kasmateriaalin kustannuksia. Lisäksi lyhyiden suodatintulppaosien hankinta ja hiukkasmateriaalin sisäänpano suunnitellulla tavalla aiheuttaa, varsinkin suurinopeuksissa koneistoissa, monia vaikeuksia mukaan luettuna häviöt ja tuotantokoneiston seisokit.

Näitä aikaisemmin käytettyjä tai ajateltuja työtapoja ja menetelmiä uudistettaessa on usein päädytty sellaiseen ratkaisuun, että kokonaisuuteen liitetään liian suuri ja kallis laite, joka myös lisää valmiiden suodatintanko-jen kokonaiskustannuksia.

Näiden haittojen poistamiseksi on ehdotettu useita menetelmiä ja laitteita. Esimerkiksi Yhdysvaltain patentti n:o 3 3T1 000 ja julkaisu Defensive Publication 775 576 esittävät työtavan raemaisen lisäainemateriaalin panemiseksi välimatkojen päähän jatkuvasti liikkuvaan suodatinmateriaaliin. Lopuksi muovataan suodatintanko, jossa on välimatkojen päässä olevat, raemaista materiaalia sisältävät jaksot.

US-patenttiin n:o 3 371 000 perustuvassa työtavassa on vielä olemassa raemaisen materiaalin siirtymisongelmia. Tämä patentti kohdistuu menetelmään, jossa on vaikeaa ohjata rakeiden jakelua sekä niiden sijoitusta muodostettuun savuke-tankoon niin, että tanko voidaan leikata raevyÖhykkeiden välistä ja siten estää rakeita joutumasta tupakoitsijan huulille.

Toinen vaikeus hiukkasmateriaalin panossa jatkuvasti liikkuvaan rainaan on leikkauspinnan ja vastaavasti tupakan saastuminen hiukkasmateriaalin siirtymisen johdosta. Lisäksi tämä tilanne pahenee välimatkan päässä olevan hiukkas-kuvion kolmioitumisen takia, jonka johdosta kuvio ei ole yhtäläisesti tai saman-keskisesti järjestyneenä tangon keskiviivan suhteen. Tämän ilmiön aiheuttaa tangon muovauskoneen köyden sivuun kohdistuva kampaava paine, josta on seurauksena välimatkan päässä olevan kuvion kiertyminen valmiissa tangossa.

Välittömän ja todellisen tiedon mukaan ei kumpikaan näistä patenteista ole päässyt kaupalliseen käyttöön, jolle tarkoitusperälle tämä keksintö omistetaan .

Menetelmä tupakansavunsuodattimien valmistamiseksi suodatinainetta olevasta rainasta, joka on jatkuva akselinsa suunnassa, ja jota syötetään jatkuvasti 3 58717 akselinsa suunnassa tunnettu siitä, että raina litistetään ennalta määrättyyn leveyteen, ja litistetty raina kuljetetaan U:n muotoisen poikkileikkauksen omaavaan laitteeseen ja puristetaan sen sisä- ja ulkosivuja laitteen pintoja vasten jolloin litistetty raina tulee likimain U:n muotoiseksi että jatkuvaa päällystettä tuodaan kosketukseen U:n muotoisen rainan alapinnan.kanssa, että mitattuja hiukkasmateriaalimääriä otetaan varastosta jatkuvasti ja tietyin aikavälein ja asetetaan U-muotoiseksi litistetyn rainan pohjalle reunojen väliin ennalta määrätyin välein, että rainan sivut suljetaan sen jälkeen hiukkasmateri-aalin ympärille lieriömäiseksi tangoksi jonka ympärille asetetaan päällyste ja että päällystetty tanko katkaistaan sitten tunnetulla tavalla erillisiksi suodat-timiksi, joissa kussakin on vähintään yksi hiukkasmateriaalilla täytetty tasku.

Muut kohteet ja edut ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä, joka tehdään liitteenä oleviin piirustuksiin viittaamalla.

Piirustuksissa on: kuviossa 1 sivukuva yhtämittaisen suodatintangon muodostuskoneesta; kuviossa 2 kuvion 1 mukaisella koneella muovattu suodatintangon osa, josta on leikattu tiettyjä osia pois ja joka esittää rainaan välimatkan päähän pantuja ontelolta, jotka sisältävät valittua hiukkasten tai rakeiden muodossa olevaa lisäainetta; kuviossa 3 kuvion 2 viivaa 3~3 pitkin tehty leikkauskuva; kuviossa U suurennettu, osittain leikattu osakuva, joka esittää rakeiden syöttösuppiloon yhdistettyä mittauspyöräjakelijaa ja tämän aseman osana olevaa tulo- ja poistokanavaa; kuviossa 5 kuvion 1+ viivaa 5~5 pitkin tehty osaleikkauskuva, joka esittää suodatinmateriaalin muovausta U:n muotoon; kuviossa 6 kuvion U viivaa 6-6 pitkin tehty osaleikkauskuva, joka esittää pyörän alaosan liittymistä U:n suodatinmateriaaliin ja rakeiden päästöä mittauspyörästä; ja kuviossa 7 kuvion t viivaa 7“T pitkin tehty osaleikkauskuva, joka esittää rakeiden päälle yhtenäiseksi tangoksi muovattavaa suodatinmateriaalia, jossa tangossa on välimatkojen päähän pantuja, näitä rakeita sisältäviä ontelolta.

Aluksi viitataan kuvion 1, jossa olevassa laitteessa 10 muodostetaan moninkertainen suodatintanko, jossa on välimatkojen päähän asetetut ontelot, joissa on hienojakoista hiukkasten tai rakeiden muodossa olevaa lisäainetta.

Tämä yhtämittainen tanko leikataan osiin laitteella 10 ja poistetaan sopivasti sen purkauspäästä. Kuviossa 2 on tällä laitteella muovattu tyypillinen tangon osa 12. Häiden moninkertaisten suodatintankojen osan 12 muodostamiseen voidaan käyttää suodatinmateriaalia, esimerkiksi kuituista selluloosaa-asetaattiköyttä li+. Selluloosa-asetaatin asemasta suodatinmateriaali voi olla paperia kuohkeaa 11 5&717 lankaa tai muuta kuituista, alalla hyvin tunnettua köyttä. Välimatkojen päässä sijaitsevat ontelot 16 voivat sisältää lisäainetta 18, jolla on halutut absorptio-ominaisuudet. Hiukkaset 18 voivat olla hienojakoista puuhiiltä, piihappogeeliä, vulkaanisia suoloja, ioninvaihtchartsien, savea ja vastaavia. Erikoinen, tähän keksintöön ajateltu lisäaine on ioninvaihtohartsi "Duolite", joka voi olla sitä tyyppiä, joka julkistettiin 13 p:nä helmikuuta 1973 myönnetyssä US-patentissa n:o 3 716 500.

Yhtämittainen selluloosa-asetaattiraina vedetään tavallisesta varasto-säiliöstä rainan avausyksikköön 20, joka levittää tai pursuttaa rainan suodattimen valmistuksen alalla hyvin tunnetulla tavalla. Avattu tai levitetty raina 22 menee tavallisen pehmittimen jakelijan 2k kautta. Selluloosa-asetaattirainan pehmittimenä käytetään tavallisesti triasetiiniä. Raina pehmittimineen siirretään purkausrullan 26 ja rullan 28 puserruskohtaan. Yhtäjaksoisesti syötetty raina menee sitten torveen 32, joka on sijoitettu hiukkasten jakeluaseman 3i+ sisääntulopäähän. Torvi 32 on suunniteltu painamaan litistetty raina 22 oleellisesti U:n muotoon, kuten kuvassa 5 esitetään, valmiiksi vastaanottamaan välimatkojen päähän asetetut hiukkasmateriaalipanokset 18. Raina 22 syötetään asemalle 3*+ varastorullassa 38 työntyvän valittua paperia tai päällystä olevan päällysteen 36 kanssa. Konekäyttöinen putkihihna 1+0 myötävaikuttaa päällysteen 36 kuljetukseen savukkeen tulpan valmistuskoneen 10 läpi yhdessä rainan 22 kanssa. Päällyste ympäröi lopuksi rainan ja myötävaikuttaa suodatintangon halutun, oleellisesti sylinterimäisen muodon täsmennykseen.

Pyöräjakelija-asema 3I+ on esitetty yksityiskohdittain kuvioissa 1+ ja 6 ja se toimii siten, että se päästää mitatut, valittua hiukkasmateriaalia olevat määrät välimatkojen päähän torvesta 32 työntyvän U:n muotoisen kudosrainan 22 pohjalle. Hiukkasmateriaali 18, joka syötetään syöttösuppilosta 1+2 painovoiman avulla, täyttää onkalot, painaumat tai taskut 1+1+, jotka saapuvat ennaltamäärät-tyjen välimatkojen päässä mittauspyörän 1+6 kehän mukana. Pyörän 1+6 sisään voidaan johtaa imu auttamaan hiukkasten syöttöä taskuihin. Kun taskut ovat täynnä, pidetään hiukkasmateriaali niissä pyörän 1+6 pyörimisliikkeen aikana pidätys-kengän 1+8 avulla tai säilyttämällä edellämainittu imu siihen saakka kunnes täytetyt onkalot saavuttavat pyörän 1+6 liikkeen alimman pisteen, jossa materiaali sitten lasketaan rainan U:n muotoiselle pinnal*le 22. Tässä kohdassa voidaan rainan alle johtaa imu tyhjöjärjestelmän 50 avulla nopeuttamaan tätä siirtoa. Jakelupyörän 1+6 toiminta tahdistetaan putkihihnan 1+0 kanssa kernaasti 1:1 suh-tessa, jotta pyörän 1+6 kehänopeus lähenee päällysteen 36 sekä myös rainan 22 nopeutta.

U-muotoinen köysi 22 ja sille välimatkojen päähän asetetut, valittua hiukkasmateriaalia 18 olevat panokset menevät välittömästi pyöräjakelija-asemän 3I+ jäljessä olevaan viimeistelylaitteeseen 57· Tangon muodostus- ja ohjaus- 5 58717 yksikkö toimii siten, että se kokoaa U-rauotoisen rainan 22 ja käärii sen välimatkojen päässä olevien hiukkasmateriaalipanosten 18 ympärille. Oleellisesti sylinterimäinen raina ja siinä välimatkojen päässä olevat hiukkasmateriaalin 18 ontelot menevät yhdessä päällysteen 36 kanssa viimeistelykielekkeeseen, kuten tavallisesti suodatintangon valmistuskoneissa tapahtuu. Sitten päällysteen 36 reunojen toinen laita paljastetaan liiman levityslaitteelle 5^. Sen jälkeen tanko menee liiman levityslaitteeseen 5^> jossa päällysteen 38 reunojen toiselle laidalle levitetään liimaa. Sitten taittolaite 55 tarttuu tähän reunaan ja taittaa sen toiseen reunaan kiinni niin, että levitetty liima on välissä tarkoituksella sulkea päällyste rainan ympärille. Päällystetty raina syötetään kuumentimen 56 läpi ja välittömästi paloitteluasemalle 58, jossa päällystetty tanko leikataan kappaleiksi 12 (ks. kuvaa 2). Tangon leikkaus tahdistetaan pyörän b6 pyörimisen kanssa. Säätölaite 60 toimii niin, että se sovittaa pyörän kehän liikkeen leikkuun kanssa niin, että leikkaus tapahtuu onteloiden 16 keskiväliltä.

Kun yksittäiset tangon osien 12 tulpat on leikattu, kuten kuviossa 2 on esitetty, ja sovitettu savukkeen tyvipäähän, on sytytetyn savukkeen savun varma joutuminen onteloon 16 ja siten alttiiksi hiukkasmateriaalille, tupakoitsijan savuketta tuprutellessa, seuraus tämän vyöhykkeen redusoidusta paineen pienentymisestä. Tällä tavalla savu voidaan vakioida halutussa määrässä valitun hiukkasmateriaalin 18 avulla.

Katkoviivat 1 osoittavat ne kohdat, joista leikkaukset voidaan tehdä valmistuslaitteen 10 terällä 58 kuviossa 2 esitetyn tyyppisten nelinkertaisten kaksoissuodatintanko-osien saamiseksi. Nelinkertaiset tanko-osat toimitetaan suodatinkärjen kiinnityskoneeseen, joka leikkaa jokaisen nelinkertaisen tanko-osan kahtia kahden kaksoissuodatintanko-osan muodostamiseksi, jotka kumpikin osa yhdistetään akselin suunnassa kohdistettuna ja päittäin rajakkain asetettuna kahteen päällystettyyn tupakkatankoon. Lopullinen leikkaus tehdään kaksiosaiseksi leikatun tangon keskiviivaa pitkin kahden kaksoissuodatinsavukkeen muodostamiseksi .

Tietenkin voidaan sekoittaa erillisiä ja erilaisia lisäaineita ja panna ne yksittäisiin onteloihin 16. Tästä syystä voidaan jokaiseen yksittäiseen, savukkeen tyvipäähän liitettävään suodatinsegmenttiin sijoittaa useampi kuin yksi ontelo 16, joissa on samaa tai erilaisia lisäaineita 18 halutun savun käsittelyn saamiseksi.

Täten saavutetaan tehokkaimmin monet edellä mainitut tarkoitusperät ja edut. Vaikka tämän keksinnön erityinen-verrattain suosittu suoritusmuoto on julkistettu ja selitetty yksityiskohdittain tässä, on selvää, että se ei millään muotoa rajoita tätä keksintöä, jonka rajat liitteensä seuraavat patentti- vaati muk set määräävät.

Claims (11)

1. 6 58717 Patenttivaatimukset :
2. 1. Menetelmä tupakansavunsuodattimien valmistamiseksi, suodatin-ainetta olevasta rainasta (22), joka on jatkuva akselinsa suunnassa, ja jota syötetään jatkuvasti akselinsa suunnassa, t u n n e t tu siitä, että raina (22) litistetään ennalta määrättyyn leveyteen, ja litistetty raina kuljetetaan U:n muotoisen poikkileikkauksen omaavaan laitteeseen (32) puristetaan sen sisä-ja ulkosivuja laitteen pintoja vasten, jolloin litistetty raina tulee likimain U:n muotoiseksi, että jatkuvaa päällystettä (36) tuodaan kosketukseen U:n muotoisen rainan alapinnan kanssa, että mitattuja hiukkasmateriaalimääriä (18) otetaan varastosta jatkuvasti ja tietyin aikavälein ja asetetaan U-muotoiseksi litistetyn rainan (22) pohjalle reunojen väliin ennalta määrätyin välein, että rainan (22) sivut suljetaan sen jälkeen hiukkasmateriaalin ympärille lieriömäiseksi tangoksi, jonka ympärille asetetaan päällyste (36) ja että päällystetty tanko katkaistaan sitten tunnetulla tavalla erillisiksi suodattimiksi, joissa kussakin on vähintään yksi hiukkasmateriaalilla (18) täytetty tasku (16).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttösuppilossa (U2) olevasta varastosta syötetään hiukkasmateriaalia mittaus- ja jakelupyörälle (U6), jonka jälkeen mitatut hiukkasmateriaalimäärät (18) siirretään litistetylle rainalle (22).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaus- ja jakelupyörä (b6) vastaanottaa hiukkasmateriaalin syöttösuppi-losta (h2) pyörän (U6) kehällä välimatkojen päähän asetettuihin määrätyn kokoisiin taskuihin (UU), ja että pyörää (U6) pyöritetään yhtäjaksoisesti, jolloin syöttösuppilosta tulevat mitatut hiukkasmateriaalimäärät sijoittuvat rainan (22) U:n muotoiseen sisätilaan välimatkojen päähän toisistaan. h. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että taskuissa (äU) olevat mitatut hiukkasmateriaalimäärät pidetään taskuissa pidätyskengän (1+8) avulla nauhalle laskemiseen saakka.
5. 5· Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pyörän (1*6) pyöriminen ja päällysteen (36) ja rainan (22) syöttö tahdiste-1 taan niin, että pyörän kehänopeus on suunnilleen yhtä suuri kuin päällysteen ja rainan syöttönopeus.
6. 6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että imua käytetään helpottamaan hiukkasmateriaalin (18) siirtymistä rainalle (22).
7. 7. Tupakansavunsuodattimien valmistuslaitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää: a) suodatinmateriaalivaraston sellaisen suodatinmateriaalirainan (22) syöttöä τ 58717 varten, jolla on pitkä akseliviiva ja joka on yhtämittainen mainitun akseliviivan suunnassa·, b) syöttölaitteen (26), joka syöttää yhtäjaksoisesti rainaa (22) akseliviivan suuntaan; c) muotoilulaitteen (32), jossa on rainan (22) liikesuunnassa toisiaan lähenevät seinät ja U:n muotoinen sisätila rainan (22) muotoilemiseksi ja puristamiseksi likimain U:n muotoiseksi; d) syöttösuppilolaitteen (U2), joka syöttää hiukkasmateriaalia (18); e) syöttösuppilolaitteeseen liitetyn mittauspyörän (H6), jonka kehällä on välimatkojen päähän asetettuja taskuja (Mt), jotka vastaanottavat ennalta määrätyt hiukkasmateriaalimäärät ja siirtävät ne purkauspaikalle; f) pidätyslaitteen, johon kuuluu mittauspyörän (U6) toisella sivulla taskujen (UU) ympärillä sijaitseva pidätyskenkä (U8), joka pitää hiukkasmateriaalin (18) taskuissa hiukkasmateriaalin siirron aikana; g) purkauslaitteen, joka mahdollistaa taskuissa olevan hiukkasmateriaalin purkamisen U:n muotoiselle rainalle (22) välittömästi muotoilulaitteen (32) jälkeen niin, että purettu hiukkasmateriaali sijoittuu rainan pohjalle U:n reunojen väliin ennalta määrättyjen välimatkojen päähän toisistaan; h) päällyksen (36) syöttö- ja siirtolaitteen päällyksen jatkuvaksi syöttämiseksi kosketukseen rainan (22) alasivun kanssa rainan saatua U:n muotonsa ennen hiukkasmateriaalin rainalle purkausta; i) välittömästi pyörän vieressä olevan viimeistelylaitteen (52), joka sulkee rainan (22) hiukkasmateriaalin (18) ympärille heti, kun hiukkasmateriaali on laskettu rainalle ja muovaa sitten rainan tangoksi; j) päällystyslaitteen (5*+“56), joka ympäröi tangon päällysteellä (36); ja k) leikkauslaitteen (58), joka leikkaa päällystetyn tangon kappaleiksi (12), joissa jokaisessa on ainakin yksi väliosa, joka sisältää taskun (16), jossa on suodatinmateriaalirainaisisällä hiukkasmateriaalia (18).
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on imulaite (50), joka nopeuttaa hiukkasmateriaalin (18) siirtymistä pyörän {bG) taskuista (M*·) rainalle (22).
9. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on tahdistuslaite, joka tahdistaa pyörän (H6) kehänopeuden rainan (22) syöttönopeuden kanssa.
10. 10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on rekisterilaite (60), joka sovittaa taskujen (1b) paikan leikkaus-laitteen (58) leikkauksen mukaan.
11. 11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että muotoilulaitteessa on torvi (32), jonka sisällä on torven pituussuunnassa kulkeva ruode. β 58717