FI58718C - Intermittent foerfarande och anordning foer framstaellning av tobaksroekfilter - Google Patents

Description

Γ&Ί m\ kuulutusjulkaisu rftn1ft fg*A lBJ (11' UTLAGG N I NGSSKRI FT DO /10 ^ (A5\ "atestti myönnetty 10 04 1901 *<tVw Patent cieddelat ^ T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 A 24 D 3/02 SUOM I —FI N LAN D (21) Pu*nttlh»k«»wi»-P»t*n«Maknln| 707/74 (22) Hfekamltplivi — Ansttknlngidu 15-03-7^ /Cl) ' 7 v 7 (23) Alkupllvt—GIMgh«t*d«( 15.03.7*+ (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offentHj 08.11.7*+ ja rekisterihallitut (44) Nlhavlk,lpenon ,. kuuL|ullultun _

Patent' och reglsterstyrelsen ' Antftktn utltgd och utl.skrlfttn pubilcarad 31.12.80 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuut—B«|lrd prlorltat 07.05.73 USA(US) 358I27 (71) British-American Tobacco Company Limited, P.0. Box *+82, Westminster House, 7 Millbank, London SW1P 3JE, Englanti-England(GB) (72) John H. Sexstone, Middletown, Kentucky, USA(US) (7*+) Oy Kolster Ab (5*+) Jaksottainen menetelmä ja laitteisto tupakansavunsuodattimien valmistamiseksi - Intermittent förfarande och anordning för framställning av tobaksrökfilter

Pyrittäessä parantamaan tupakansavunsuodattimien absorptio-ominaisuuksia on niihin pantu erilaisia lisäaineita hiukkasina, tai raemaisessa muodossa. Tässä tarkoituksessa on niihin pantu hienojakoista puuhiiltä, piihappogeeliä, vulkaanisia suoloja, ioninvaihtohartseja, savea ja vastaavaa sekä muita absorbenttejä. Tämä sisäänpano on tehty pölyttämällä, ruiskuttamalla, liettä-mällä tai panemalla muulla tavalla lisäaineet materiaaliin, joka muodostaa suodatinrakenteen pääosan. Tämä kuituinen materiaali voi dia paperia, pöyheää lankaa, kuituista köyttä tai muuta alalla tunnettua materiaalia. Kun raemai-set lisäaineet pannaan kuituihin tai sirotellaan niihin, ne pyrkivät erottautumaan tai siirtymään erilleen suodattimen muodostusveiheen aikana tai silloin, kun suodatinelementti on käytössä. Lisäksi 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 58718

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. Suodatintan-ko mahdollisesti paloitellaan sellaisten moninkertaisten suodattimien saamiseksi, joiden välillä on raeosa. Tämä valmistustapa, vaikka onkin tehokas, sisältää kuluja, jotka lisäävät merkittävästi sisäänpannun hiukkasmateriaalin kustannuksia. Lisäksi lyhyiden suodatintulppaosien hankinta ja hiukkasmateriaalin sisäänpano suunnitellulla tavalla aiheuttaa, varsinkin suurinopeuksisissa 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 suodatintankojen kokonaiskustannuksia.

Näiden haittojen poistamiseksi on ehdotettu useita menetelmiä ja laitteita. Esimerkiksi Yhdysvaltain patentti n:o 3 371 000 ja julkaisu Defensive Publication 775 57β 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 savuketankoon 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 sa-mankeskisesti järjestyneenä tangon keskiviivan suhteen. Tämän ilmiön aiheuttaa tangon muovauskoneen köyden sivuun kohdistama 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 akselinsa suunnassa, tunnettu siitä, että rainaa muovataan oleelli- 3 5871 8 sesti U:n muotoiseksi muovatun rainan syöttö pysäytetään ennalta määrätyin välein ennaltamäärätyksi ajaksi, jolloin hiukkasmateriaali asetetaan varastosta tuotuna ennaltamäärätyn pituiselle osalle rainaa sen akseliviivan suunnassa, jonka jälkeen raina saatetaan kulkemaan määrätyn matkan ja sitten jälleen pysäytetään hiukkasmateriaalin tuomista varten, että raina kiedotaan sisäänpanon jälkeen oleellisesti sylinterin muotoiseksi tangoksi, että päällystä syötetään jaksottain rainan akseliviivan suuntaisen liikkeen kanssa tahdistettuna, kun sitä levitetään sylinterin muotoisen tangon ympärille ja että päällystetty tanko paloitellaan tunnetulla tavalla poikkisuunnassa nauhan ja päällysteen liikkeen kanssa tahdistettuna osiksi, joissa jokaisessa on ainakin yksi välivyöhyke, jossa on hiukkas-materiaalia.

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

Piirustuksissa on kuviossa 1 sivukuva suodatintangon muovauskoneesta, johon sisältyy jaksottain toimiva jyvästen jakeluasema, 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 4 suurennettu osaleikkauskuva, joka esittää rakeiden jakeluasemaa, johon kuuluu syöttösuppilo, pituussuunnassa välimatkojen päähän järjestetyt aukot, joiden läpi rakeet painovoiman avulla syötetään U:n muotoiselle suodatin-materiaalille ja edestakaisin liikkuva jakelulevy, joka sijoittaa mitatut, syöt-tösuppilosta tulevat jyväsmäärät aukkoihin, jotka toimivat tämän aseman yhdistettyinä tulo- ja poistokanavina, kuviossa 5 kuvion h 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 jakelulevyn liittymistä syöttösuppilon poistokanavan päähän ja purkausaukkoja, joiden läpi mitatut hiukkasmäärät lasketaan U:n muotoiseen suodatinmateriaaliin; ja kuviossa 7 kuvion U viivaa 7-7 pitkin tehty osaleikkauskuva, joka esittää hiukkasten päälle yhtenäiseksi tangoksi muovattavaa suodatinmateriaalia, tangoksi, jossa on välimatkojen päähän pantuja, näitä hiukkasia sisältäviä ontelolta.

Aluksi viitataan kuvioon 1, jossa oleva laitteisto 10 on valmistettu muodostamaan moninkertaisen suodatintangon, jossa on välimatkojen päässä sijaitsevat 5871 8 ι.

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. Näiden moninkertaisten suodatintankojen osan 12 muodostamiseen voidaan käyttää suodatinmateriaalia, esimerkiksi kuituista selluloosa-asetaattiköyttä 11+. Selluloo-sa-asetaatin asemesta suodatinmateriaali voi olla paperia, kuohkeaa lankaa tai muuta kuituista köyttä tai mitä muuta sopivaa materiaalia tahansa. Välimatkojen päässä sijaitsevat ontelot 16 voivat sisältää lisäainetta 18, jolla on halutut absorp-tiokyky tai absorptio-ominaisuudet. Hiukkaset 18 voivat olla hienojakoista puuhiiltä, piihappogeeliä, vulkaanisia suoloja, ioninvaihtohartseja, 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 varastosäiliöstä 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 pehmitti-menä käytetään tavallisesti triasetiiniä. Raina pehmittimineen siirretään pur-kausrullan 26 ja rullan 28 puserruskohtaan. Kuten pian yksityiskohtaisesti selitetään, syötetään raina jaksottain jakeluaseman 3l+ läpi, ja painorullajärjestelmä 30 ottaa vastaan samassa suhteessa jatkuvasti syötetyn rainan viivästyksen aikana eli aikajaksona, jolloin raina pysäytetään jakeluasemalla 3l+. Tämä rainan vastaanotto esitetään kuviossa 1 pistekatkoviivalla. Hiukkasten jakeluaseman 3*+ sisääntulopäähän sijoitettu torvi 32 on suunniteltu painamaan litistetty raina 22 oleellisesti U-maiseen muotoon, kuten kuviossa 5 esitetään, valmiiksi vastaanottamaan välimatkojen päähän asetetut hiukkasmateriaalipanokset 18.

Jakeluasema, kuten kuvioissa i» ja 6 on yksityiskohdittain esitetty, toimii siten, että se päästää mitatut määrät valittua hiukkasmateriaalia välimatkojen päähän torvesta 32 työntyvän U-muotoisen rainan 22 pohjalle. Hiukkasmateriaali 18, joka syötetään syöttösuppilosta 1+2 painovoiman avulla, täyttää edestakaisin liikkuvan jakelulevyn 1+1+ ontelot tai reiät 1+3. Reiät 1+3 on kohdistettu tai sovitettu tarkasti purkausaukkoihin 1+5» joiden kautta jakelulevyn 1+1+ syöttämät mitatut määrät hiukkasia sovitetaan laskettavaksi hetkellisesti pysähtyneelle Tainalle 22. Aukot 1+5 järjestetään pituussuuntaan hiukkaspanosten sijoittamiseksi ennalta määrättyjen välimatkojen päähän pitkin rainaa 22. Rainan 22 jaksottaiseen liikkeeseen osallistuu jaksottain käytetty imuhihna 1+6, joka syöttää ennalta määrätyn osan rainaa 22 ja sillä olevat hiukkaspanokset 18 ja jakeluasemalta 3l+ seuraavan vastaavan rainan 22 osan sijoittamiseksi tälle asemalle. Jotta panosten 18 lasku purkausaukoista 1+5 rainalle 22 helpottuisi ja nopeutuisi 5 5871 8 ja että hiukkasten siirtyminen samalla estyisi, muodostaa tyhjöjärjestelmä i+7 tyhjön ja synnyttää sen johdosta imun hihnan h6 ja kudoksen 22 läpi hiukkasten jakelutoiminnan aikana. Kuten voidaan havaita, tätä tyhjöä voidaan käyttää yhtäjaksoisesti tai jaksottain jakelun aikana. Kuten nähdään, sijoitetaan ja-kelulevy i+i* aluksi, kuten kuviossa 6 esitetään, niin että sen reiät U3 ovat syöttösuppilon 1*2 poistokanavan pään alla mitattujen hiukkasmateriaalimäärien vastaanottoa varten. Kun raina 22 on pysähtynyt jakeluasemalle 3*+, siirretään levy 1*1+ niin, että nämä reiät 1*3 ovat aukkojen 1*5 kanssa linjassa, josta seuraa se, että mitatut hiukkasmateriaalimäärät putoavat pysähtyneelle rainalle tyhjö-järjestelmästä 1*7 johdetun imun avulla. Sen jälkeen levy 1*1* siirretään takaisin alkuasentoonsa seuraavaa hiukkasten jakelutoimintaa varten.

U-muotoinen raina 22 ja sille välimatkojen päähän asetettu, valittu hiukkasmateriaali 18 menevät välittömästi jakeluaseman 3l* perässä olevaan tangon muodostus- ja ohjauslaitteeseen 50. Tämä yksikkö toimii panemalla alkuun U:n muotoisen rainan 22 sivujen kietomisen välimatkojen päässä olevien hiukkasmate-riaalipanosten 18 ympärille. Oleellisesti sylinterimäinen raina ja siinä välimatkojen päässä olevat hiukkasmateriaalin 18 ontelot yhdessä hihnan 1*0 jaksottain käyttämän päällysteen 36 kanssa syötetään viimeistelylaitteeseen 52 tangon muodostamisen täydentämiseksi. Viimeistelykieleke paljastaa päällysteen 36 sivureunojen toisen laidan liiman levittimelle 5I+ ja tämä reuna taitetaan toisen reunan päälle taittajan 55 avulla siten, että levitetty liima on välissä tarkoituksella sulkea päällyste tangon ympärille. Päällystetty tanko syötetään kuumentimen 56 läpi ja välittömästi paloitteluasemalle 58, jossa päällystetty tanko leikataan kappaleiksi 12 (kts. kuv. 2). Syöttölaitteen toiminta on tahdistettu jakeluaseman 3^+ läpi tapahtuvan rainan syötön ja päällysteen 36 syötön kanssa, joten paloittelulaitteen toiminta voi olla jaksottaista.

Kun yksittäiset tangon osien 12 tulpat on leikattu, kuten kuviossa 2 on esitetty, ja sovitettu savukkeen tyvipäähän, sytytetyn savukkeen savu joutuu onteloon 16 ja siten alttiiksi jyväsmateriaalille, koska tupakoitsijän savuketta tuprutellessa tämän vyöhykkeen redusoitu paine pienenee. Tällä tavalla savu voidaan vakioida halutussa määrässä valitun hiukkasmateriaalin 18 avulla.

Katkoviivat 1¾ osoittavat ne kohdat, joista leikkaukset voidaan tehdä tulpan 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 kaksoissuodatinsavuk-keen muodostamiseksi.

6 58718

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 savun käsittelemiseksi halutulla tavalla.

Alaan perehtyneelle on selviö, että tämän keksinnön tarkoittamassa jaksoittaisessa menetelmässä voidaan käyttää muunkintyyppistä lisäainetta. Lisäksi käytettävän lisäaineen ei tarvitse olla kuivassa muodossa.

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 liitteenä seuraavat patenttivaatimukset määräävät.

Claims (9)

1. 7 58718
2. 1. Menetelmä tupakansavunsuodattimien valmistamiseksi suodatinainetta olevasta rainasta (22), joka on jatkuva akselinsa suunnassa, ja jota syötetään jatkuvasti akselinsa suunnassa, tunnettu siitä, että rainaa (22) muovataan oleellisesti U:n muotoiseksi, muovatun rainan syöttö pysäytetään ennalta määrätyin välein ennaltamäärätyksi ajaksi, jolloin hiukkasmateriaali (18) asetetaan varastosta tuotuna ennalta määrätyn pituiselle osalle rainaa (22) sen akselivii-van suunnassa, jonka jälkeen raina saatetaan kulkemaan määrätyn matkan ja sitten jälleen pysäytetään hiukkasmateriaalin (18) tuomista varten, että raina (22) kiedotaan (18) sisäänpanon jälkeen oleellisesti sylinterin muotoiseksi tangoksi, että päällystä (36) syötetään jaksottain rainan (22) akseliviivan suuntaisen liikkeen kanssa tahdistettuna, kun sitä levitetään sylinterin muotoisen tangon ympärille ja että päällystetty tanko paloitellaan tunnetulla tavalla poikkisuun-nassa nauhan ja päällysteen liikkeen kanssa tahdistettuna osiksi (12), joissa jokaisessa on ainakin yksi välivyöhyke, jossa on hiukkasmateriaalia (18).
3. 2. Moninkertaisten tupakansavusuodattimien valmistuslaitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää: a) suodatinmateriaalin varastolaitteen, joka syöttää suodatinmateriaali-rainaa (22), jolla on pitkänomainen keskiviiva ja joka on yhtämittaista tämän keskiviivan suunnassa, h) syöttölaitteen (26), joka syöttää rainaa (22) jatkuvasti akseliviivan suuntaan, c) viivästyslaitteen (30), joka pysäyttää rainan (22) ennalta määrätyn pituisen liikkeen ennalta määrätyksi ajaksi, d) muotoilulaitteen (32) rainan (22) muovaamiseksi oleellisesti U:n muotoiseksi , e) hiukkasmateriaalin sisäänpanolaitteen (3^), joka panee hiukkasmateriaalia (18) ennalta määrätyn pituisella osalla rainan (22) mainittuna ennalta määrättynä aikana, ja f) laitteen, joka panee rainan (22) liikkeelle ennalta määrätyn pituuden verran sen jälkeen, kun hiukkasmateriaali (18) on pantu siihen, rainan seuraa-van, samanlaisen pituuden saamiseksi esille hiukkasmateriaalin panoa varten.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että syöttölaitteen (26) ja hiukkasmateriaalin (18) sisäänpanolaitteen (3M väliin on sijoitettu painorullalaite (30) jatkuvasti syötetyn rainan (22) pitämiseksi paikoillaan viivästysjaksojen aikana. β 58718 U. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että muotoilutaitteena on torvilaite (32) joka sijaitsee painorullalaitteen (30) ja hiukkasmateriaalin sisäänpanolaitteen (3*0 välissä.
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että hiukkasmateriaalin sisäänpanolaite (3**) käsittää syöttösuppilon (*42), joka syöttää hiukkasmateriaalia (18) rainan keskiviivaa pitkin järjestettyihin välimatkan päähän toisistaan asetettuihin jakeluaukkoihin (*+5), edestakaisin liikkuvan jakelulevyn (*+*+), jossa on ontelot (*43) mitattujen hiukkasmäärien pitämistä varten, ja että edestakaisin liikkuva levy (*+l+) sijoittaa ensimmäisessä asennossa ontelot syöttösuppilon (*+2) alle hiukkasmateriaalin vastaanottamiseksi ja toisessa asennossa, viivästysjakson aikana, aukkojen (*+5) yläpuolelle ja niiden kanssa kohdakkain, jonka jälkeen mitatut hiukkasmateriaalimäärät lasketaan nauhalle välimatkojen päähän toisistaan.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että hiukkasmateriaalin (18) laskun nopeuttamiseksi aukosta (*+5) rainalle (22) on aukkojen (1+5) ja rainan alle järjestetty imulaite (*+T) ·
7. 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että rainan (22) käärimiseksi ja muovaamiseksi tangoksi on välittömästi hiukkasmateriaalin sisäänpanolaitteen (3*0 viereen järjestetty muodostus- ja ohjauslaite (50).
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että jaksoittain syötettyjen ja keskenään tahdistettujen rainan (22) ja päällyksen (36) muodostamiseksi lopulliseksi tangoksi on järjestetty viimeiste-lylaite (52).
9. 9· Patenttivaatimuksen 8 mukainen valmistuslaitteisto, tunnettu siitä, että päällystetyn tangon paloittelemiseksi ainakin yhden hiukkasaine-välivyöhykkeen (16) sisältäväksi osiksi (12) on järjestetty rainan (22) ja päällyksen (36) liikkeen kanssa tahdistettuna leikkauslaite (58). 9 58718