FI62944C - Cigarrettfilter och foerfarande och anordning foer framstaellning av densamma - Google Patents

Description

TrI /-m KUULUTUSJULKAISU

JSST& 1 UTLÄGG NINGSSKRI FT 62 94 4 • (45) Äftal C Γλtentti aycnnc tty 11 Oi 1933 V * / (51) Kv.lkSfcSä* D 3/04 SUOMI —Fl N LAN D (21) Ptunttikakemua — PM«Kan*Mu«tn| 770623 • (22) H»k*mhp*lvi —Ai*eknlBg«d»g 25.02.77 ' (23) Alkupilvi—GiklglMtadag 25 Q2 ^ (41) Tullut lulkiMksi — Mivit offantllf n? nq „„

Patentti- ja rekisterihallitus .... ......... , .... ..

_ . ^ . (44) Nlhttvik*lpanon js kuuL)uliuOsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansektn utiagd och utUkrtftao pubUnrad 31 12 g2 (32)(33)(31) ΡΥΤ*·*Ϊ «uoikeu·—Bejird priority Q]_t 03.76 01.03.76 usa(us) 6621+85, 662621+ (71) Fabriques de Tabac Reunies, S.A., Quai Jean Renaud 3, 2003 Neuchätel, Serrieres, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Donald A. Calleson, Durham, North Carolina, Charles M. Moogalian,

Durham, North Carolina, Vello Norman, Raleigh, North Carolina,

Ned A. Sigmon, Durham, North Carolina, USA(US) (7^·) Berggren Oy Ab (5^0 Savukkeensuodatin sekä menetelmä ja laite sen valmistamiseksi -Cigarrettfilter och förfarande och anordning för framställning av densamma Tämän keksinnön kohteena on savukkeen suodatin sekä menetelmä ja laite sen valmistamiseksi. Tarkemmin sanottuna savukkeensuodatti-messa on aksiaalinen ontto putki, joka yhdistää tupakkapylvään saviin hajottimeen.

Tähän mennessä on keksitty erityyppisiä suodattimia, joita käytetään savukkeissa tiettyjen aineiden suodattamiseksi. Esimerkiksi kuitu-aineista, kuten selluloosa-asetaatista valmistettuja suodattimia on käytetty suodattamaan hiukkasainetta tupakoinnin aikana syntyneestä savusta. Tällainen suodatinväline tupakoitsijan suun ja savukkeen tupakkapylvään välissä vaatii kuitenkin yleensä imuvoimaa tupakoitsijan taholta savun vetämiseksi suodatinaineen läpi. Tästä johtuen on tietyn suodatinaineen suodattaman hiukkasaineen määrälle asetettu käytännön raja, johtuen suodattimessa syntyvästä paineen alenemisesta, jonka tupakoitsija voi vaivatta sietää.

Viime aikoina on yritetty ohentaa savukkeesta tulevaa savuvirtaa ulkoilmalla tupakoitsijan kullakin henkäyksellä suuhunsa vetämän hiukkasainemäärän pienentämiseksi, mutta maun kulkemiseksi läpi. Joissakin näissä yrityksissä on käytetty kanavasovitelmiä, joiden avulla suurempi tai pienempi tupakansavumäärä voidaan johtaa s» 2 62944 suodatinvälineen ohi ja vetää tupakoitsijan suuhun. Joissakin tapauksissa suodattimissa on ollut kanavat, joiden kautta osa suodattama tonta savua voidaan johtaa suoraan tupakoitsijan suuhun, kuten esim. US-patentissa 3 860 011. Tällaiset kanavat on tavallisesti tehty suoraan suodatinaineeseen ja suodatinaine on tehty sellaiseksi, että se voidaan käsin puristaa kanavan ympärille kanavan koon rajoittamiseksi ja siten tupakoitsijan suuhun joutuvan suodattamattoman savu-määrän pienentämiseksi, kuten US-patenteissa 3 242 925 ja 3 270 750 on esitetty..

Eräänä syynä sivujohtokanavilla varustettujen suodattimien käyttöön on se, että suodattamattoman savun virta voidaan vetää suodattimen läpi suuremmalla nopeudella kuin suodattavan aineen läpi kulkeva suodatettu virta, niin että nopeampi virta voi vaikuttaa tupakoitsijan kieleen ja makunystyröihin normaalia suuremmalla iskunopeudella.

Tämän uskotaan antavan savulle enemmän makua. Tällainen suora vaikutus kieleen voi kuitenkin olla ärsyttävä erityisesti viimeistä edellisen ja viimeisen imemisen aikana, kun palava tupakka on lähimpänä suodatinta ja savu on kuumaa.

Näin ollen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan suodatin, jossa on keskeinen savukanava, joka ulottuu osalle suodattimen pituudesta ja jossa on savukkeen tupakoitsijan puoleiseen päähän sijoitettu hajotin suodattamattoman savun hajottamiseksi ennen sen vetämistä tupakoitsijan suuhun.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan laite ja menetelmä onton putken sijoittamiseksi selluloosa-asetaattikuitusuodattimeen, niin että kuidut hajottavat putkesta poistuvan savun.

Lyhyesti sanottuna keksintö saa aikaan savukkeen suodattimen, jonka avulla osa oleellisesti suodattamatonta mutta hajotettua savua pääsee tupakoitsijan suuhun suurella nopeudella suuhun vedetyn ilman ohentaessa savua.

Suodatinta käytetään yhdessä savukkeen tupakkaosan kanssa, ja se on yhdistetty tupakkaosaan paperilieriöllä tai päällyspaperilla. Suodatin on tehty edullisesti jäykästä putkesta, kokoonpuristetusta suodatinainekerroksesta ja revitetystä tai luonnostaan huokoisesta päällyspaperista. Putki rajoittaa savukanavan, jonka poikkileikkauspinta on kauttaaltaan muuttumaton, ja joka omaa veto- 3 62944 vastuksen hajottimeen ennen tupakoitsijan suuhun joutumista joutuneen suodattamattoman savun määrän säästämiseksi. Hajotin ei juuri suodata savua ja sen tehtävänä on savun hajottaminen, kuten edellä mainittiin. Putkea ympäröivä ja hajottimen muodostava suodatinaine on edullisesti kuituselluloosa-asetaattia. Käärepaperi on huokoista kuten teepussipaperi. Suodattimen tupakkapylvääseen yhdistävässä pääl-lyspaperissa on useita reikiä, joiden määrä ja koko määräävät suodatettuun savuun ja oleellisesti suodattamattomaan savuun sekoitettavan Unen määrän ja vetovastuksen. Vetovastus reikien ja suodattimen läpi täydentää savun vetovastusta putken ja hajottimen läpi, jolloin määrättyä vetoa kohti tupakoitsijan suuhun vedetään haluttu määrä oleellisesti suodattamatonta savua ja tuuletusilmaa.

Laite kuituaineen kietomiseksi putken syöttötuurnan ympärille ja muovauslaite voivat olla tunnettua rakennetta, jota tavallisesti käytetään valmistettaessa tiivisrakenteisia suodatintankoja kuitusuo-datinaineesta. Tämä laite voi esim. olla suuttimen muotoinen, jossa on venturin aukko ja ilman syöttö, kuten brittiläisessä patentissa 933 827 on esitetty.

Putkea vedetään jatkuvasti varastosta ja se leikataan ennalta määrätyiksi pituuksiksi ennen sen viemistä tuurnan luo. Tuurnassa on sisä-syöttö, joka syöttää leikatut tankokappaleet valikoidusti kuituaineeseen .

Nämä ja muut keksinnön kohteet ja edut käyvät selvemmin ilmi seuraa-vasta yksityiskohtaisesta selityksestä ja siihen liittyvistä vaatimuksista sekä oheisista piirustuksista, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti laitetta onton suodatintangon valmistamiseksi, jossa on keksinnön mukainen hajotin, kuvio 2 esittää suurennettuna osittaisena poikkileikkauksena kuvion 1 laitetta, kuvio 3 esittää perspektiivisesti sitä tuurnan osaa, jossa vetovastus toimii tankokappaletta vastaan, kuvio 4 esittää sivusta katsottuna tangon leikkuumekanismia, kuvio 5 esittää poikkileikkauksena savuketta, jossa on keksinnön mukaisesti valmistettu suodatin, kuvio 6 esittää poikkileikkauksena suodatintankoa, jossa ontot putken osat ovat aksiaalisesti kohdakkain ja sijoitettu 62944 peräkkäin välimatkan päähän toisistaan pitkin suodatintangon pituutta ja kuvio 7 esittää poikkileikkausta kuvion 1 viivaa 7-7 pitkin ja alasinta kuumasaumaamassa käärepaperia.

Kuviossa 1 laite 10 hajottimella 11 varustetun onton savukkeen suodattimen valmistamiseksi käsittää laitteen 12 kuituaineen 13, kuten selluloosa-asetaatin syöttämiseksi ja laitteen, kuten syöttörullan 14, putkiaineen 15, esim. onton muoviaineen, syöttämiseksi. Laitteeseen 10 kuuluu putkenleikkuulaite 16, joka vastaanottaa putkiaineen 15 ja katkaisee sen ennalta määrätyiksi pituuksiksi, laite 17 kuitu-ainevirran 13 muovaamiseksi putkiaineen 15 ympärille ja tavanomaista rakennetta oleva tangonmuovaaja 18 kuituaineen ja putkiaineen käärimiseksi suodatintangoksi 11.

Kuvioissa 1 ja 4 putkenleikkuri 16 on sijoitettu syöttörullan 14 perään ja siihen kuuluu vastakkaiset vetotelat 20 ja 20', leikkutela 21, jossa on leikkuuterät 22, ja vastakkaiset syöttötelat 23 ja 23', joita kannattaa runko 24. Vetotelat 20 ja 20' vetävät putkiainetta 15 kanavaa 25 pitkin telojen kehien kitkakosketuksen avulla putkiainetta vastaan. Leikkuutela, joka pyörii vetotelojen 20 ja 20' mukaan ajoitetussa järjestyksessä, katkaisee sen jälkeen putkiaineen 15 lyhyiksi ennalta määrätyiksi osiksi 26. Leikkuutela 21 toimii vapaakäyntiala-sintelaa 27 vasten. Putken osia 26 kuljetetaan sen jälkeen eteenpäin kanavaa 25 pitkin ja suuttimeen 32 yhdystangon 19 kautta. Yhdystan-koon 19 kuuluu lattajousi 29, joka toimii vastuksena lyhyitä putken osia 26 vastaan.

Kuviossa 2 laitteeseen 17 kuituainevirran 13 muovaamiseksi putki-aineen 15 ympärille kuuluu suutin 32, joka on samanlainen kuin brittiläisessä patentissa 933 827 kuvattu suutin. Toisin sanoen suuttimeen 32 kuuluu venturin muotoinen aukko 33, rengasmainen ilmakammio 34, joka ottaa vastaan ilmaa sopivasti ilman syöttölähteestä (kuv. 1) ja ympäröi venturin muotoista aukkoa 33, kammioon 34 yhteydessä oleva venturin aukko 35. Suutinaukon 33 tulopää on mitoitettu ottamaan vastaan suodatinainevirta 13 levitettynä ja siloitettuna suo-datinainevarastosta 12.

5 62944

Tangonmuovaajassa 18 on muovausharkko 36 ja sen päällä oleva kieleke 37. Harkko 36 ja kieleke 37 muodostavat kanavan, jota ei ole esitetty ja johon yhdystanko 28 työntyy. Tämä kanava on mitoitettu ottamaan vastaan yhdystangon 28 läpi kulkeva putkiaine 15 ja kuitusuodatinaine 13. Kieleke 37 ja muovausharkko 36 suippenevat myös sisäpuolelta, niin että ne muodostavat sisäänpäin suippenevan kanavapinnan, niin että kanava asteittain pienenee poikkileikkaukseltaan. Tangonmuovaa-jaan 18 kuuluu lisäksi kuljetin 38, jossa on kuljetushihna 39, kuten jatkuva kangashihna, jota käytttää hihnan käyttöpyörä 40 ohjaustelo-jen 41 yli harkon 36 ja kielekkeen muodostaman kanavan läpi. Hihnaa 39 käytetään kuljettamaan huokoista rainaa 42, esim. paperirainaa sopivalta syöttötelalta 43 kanavaan ohjaustelojen 44 kautta samoin kuin kuljettamaan suodatinainetta 13 ja putkiainevirtaa 15. Raina 42 on luonnostaan huokoista seuraavassa selitettäviä tarkoituksia varten.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, tangonmuovaajaan 18 kuuluu kaksi sinänsä tunnettua taitto-osaa 46 ja kuumasaumaaja 48. Taitto-osien 46 tehtävänä on taittaa syötetyn rainan 42 reunat vastakkain, niin että ne ympäröivät suodatinainetta ja putkiainetta kuumasaumaajän 48 kuumentaessa rainaa 42. Raina 42 on kyllästetty kestomuoviaineella, kuten polyvinyyliasetaatti/polyvinyylikloridisekapolymeerilla. Kuumennettaessa limittyvän rainan sekapolymeeri sulaa ja muodostaa jäähtyes-sään sauman.

Kuten kuviossa 3 esitetään, harkon 36 seinät puristavat kuituainetta 13 kokoon niin paljon, että putkiosien 26 ja suodatinaineen 13 välille syntyy kitkaa. Suodatinaineen 13 kulkiessa tunnetulla nopeudella harkon 36 läpi syöttötelat 23 ja 23’ kuljettavat putkiosia 26 eteenpäin hitaammalla nopeudella, niin että putkiosat 26 sijoitetaan ennalta määrättyjen välimatkojen päähän suodatintangon 50 pituutta pitkin, kuten kuviossa 6 esitetään.

Sopiva leikkuumekanismi, joka käyttää veistä 49, on sijoitettu saumaa-jan 48 jälkeen sinänsä tunnetulla tavalla valmiin suodatintangon 11 leikkaamiseksi ennalta määrätyiksi pituuksiksi 50. Kukin pituus voidaan sen jälkeen leikata useiksi suodattimiksi.

Kuten kuviossa 1 esitetään, suodatinainetta 13 syötetään käytön aikana varastölähteestä 12, levitetään ja siloitellaan sinänsä tunnetulla tavanomaisella tavalla ja syötetään suuttimeen 32. Lisäksi 62944 syöttötelalta 14 otetaan putkiainetta 15 ja kuljetetaan leikkurin 16 läpi tuurnalle 19. Kun suodatinainevirta 13 on viety suuttimeen 32, suuttimeen 32 syötetty ilma saa aineen paisumaan, kuten esim. US-patentissa 3 367 447 on esitetty. Tämän ansiosta kuituaine jakautuu tasaisesti putken ympärille ja sitä työnnetään eikä vedetä tuurnan 19 pintaa pitkin tangonmuovaajaan 18. Sen jälkeen kun suodatinaine 13 on viety tangonmuovaajaan 18 taittoharkon 36 ja kielekkeen 37 väliin, kuituaineen ympärys pienenee asteittain kielekkeen 37 suip-penemisesta johtuen muovausharkon 36 suhteen. Suodatinaine 13 saatetaan sen jälkeen suoraan kosketukseen putkiaineen 15 kanssa, jonka leikkuri 16 on katkaissut kappaleiksi, tangonmuovaajän 18 sisällä ja se asetetaan rinnakkain 15 putkiaineen kanssa, niin että se ympäröi putkiainetta. Samanaikaisesti paperirainaa 42 ohjataan tangonmuo-vaajaan 18 putkiaineen 15 ja suodatinaineen 13 alapuolelta ja taivutetaan oleellisesti U-muotoon. Putkiaineen ja suodatinaineen jatkuva syöttöliike saa suodatinaineen puristumaan putkiaineen 15 ympärille ja pitämään putkikappaleita 26 paikoillaan välimatkan päässä toisistaan sen aksiaalista pituutta pitkin.

Kuituaineen 13 liikettä tangonmuovaajän 18 läpi helpottavat kuljetus-hihna 37 ja paperiraina 42 sinänsä tunnetulla tavalla. Lisäksi paperi-raina 42 taitetaan myöhemmin kokoonpuristetun suodatinaineen 13 ja siihen tarttuneen putkiaineen 15 ympärille ja paperin reunat saumataan yhteen jatkuvanpituisen suodatintangon 11 muodostamiseksi. Veitsi 49 katkaisee sen jälkeen suodatintangon ennalta määrätyiksi pituuksiksi 50.

Veitsi 49 on ohjelmoitu katkaisemaan suodatintanko 11 keskeltä valitun putkiosan 26 päiden välistä. Kuviossa 6 esitetty suoritusmuoto valmistaa suodatintangon 50, joka katkaistaan A:lla, B:llä, C:llä, D:llä ja E:llä merkittyjä viivoja pitkin savukkeiden valmistus-koneessa. Yhdestä suodatintangosta 5 valmistetaan siis kuusi (6) savukkeen suodatinta, joista kukin yhdistetään tupakkapylvääseen T suodatin-savukkeen muodostamiseksi, kuten kuviossa 5 esitetään.

Kuviossa 5 suodatintangosta 11 muodostettuun suodattimeen 56 kuuluu ontto lieriömäinen putki 57, jota ympäröi rengasmainen tiivis suo-datinainekerros 58, rei'itetty paperikääre 59 ja ulompi päällys-paperikääre 60. Suodatin 56 sijoitetaan tunnetulla tavalla ulomman päällyspaperjkääreen 60 avulla tupakkapylvääseen T savukkeen muodostamiseksi. Ulommassa paperikerroksessa 60 on useita kehän ympäri 7 62944 kulkevia reikärivejä 61, jotka sijaitsevat suunnilleen suodattimen 56 keskiosassa.

Kuten kuviossa 5 esitetään, putki 57 on keskiöity suodattimen 56 akselille ja se muodostaa kanavan 62 tupakkapylväästä T hajotti-meen 6 7.

Palavassa savukkeessa imemisen aikana muodostunut savu (katso kuvion 5 savun ja ilman rataa osoittavia nuolia) kulkee suodattimeen 56 päästyään pääasiassa esteettömän kanavan 62 kautta putkeen 57. Päästyään hajottimeen 67 savu hajoaa jonkin verran, mutta reikien 61 läpi tuleva ilma ei ohenna sitä, joka ilma on ohentanut jo hyvin suodatettua savua, joka on kulkenut täyden matkan, kuten nuoli A osoittaa. Nuoli B esittää kanavan 62 kautta tulevaa suurempaa savu-määrää. Vaikka tämän savun määrä onkin pienempi verrattuna tavallisiin suodatinsavukkeisiin, sen oleellisesti suodattamaton ja laimentama ton osa korostaa savukkeen makua tupakoitsijalle.

Tupakoitsijan imemän savun toinen osa tuo ilmaa sisään ympäristöstä päällyspaperin reikien 61 välityksellä, paperin 59 ja suodatinaineen 58 kautta tupakoitsijan suuhun.Ilma sekoittuu savuun vasta tupakoitsijan suussa. Tämä lisää tupakoitsijan savuvirrasta saamaa maku-vaikutelmaa. Rei'itettyjä päällyksiä käyttävissä tavanomaisissa savukkeissa ohentava ilma ja savu sekoittuvat suodattimessa, jolloin savuvirta on ennalta ohennettu, ennenkuin se vaikuttaa tupakoitsijan suussa.

Claims (7)

62944

1. Savukkeensuodatin käytettäväksi savukkeessa, jonka muodostaa lieriömäinen tupakkaosa (T) ja sen kanssa aksiaalisesti kohdakkain oleva lieriömäinen suodatinosa (56), jolloin suodattimessa on putki (57), joka muodostaa tupakkaosasta (T) lähtevän kanavan (62) ottaakseen vastaan osan (B) savusta; putken (57) ympärillä oleva tiivis suodatinaine (58) ottaakseen vastaan toisen osan (A) savusta; suoda-tinaineen ympärillä oleva huokoinen paperi (42, 59) ja ilmaa läpäisevillä aukoilla (61) varustettu päällyspaperi (60), joka liittää tupakkaosan (T) ja suodatinosan (56) toisiinsa, tunnettu siitä, että putki (57) ulottuu suodattimen ulommassa päässä välimatkan päähän siitä ja että suodattimen ulompi pää on varustettu hajottimella (67), joka on putken (57) ulomman pään vieressä ja tarkoitettu hajottamaan putken (57) kautta tulleen savuosan sitä merkittävästi suodattamatta ja siitä, että putki (57) on tasapaksu ja sen päissä olevat aukot ovat samankokoiset.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen savukkeensuodatin, tunnet-t u siitä, että päällyspaperissa olevat aukot (61) ovat, paperin ollessa paikallaan suodattimen ympärillä, kohdassa, joka on putken ulompaan suuaukkoon nähden savun tulosuunnan puolella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen savukkeensuodatin, tunnet-t u siitä, että putki (57) on polyeteeniä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen savukkeensuodatin, tunnet-t u siitä, että suodatinaine koostuu selluloosa-asetaattikuiduista.

5. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen savukkeensuodattimen, joka katkotaan suodatintangosta, valmistamiseksi, tunnettu siitä, että jatkuva virta ennaltamäärätyn pituisia aksiaalisesti samansuuntaisia, jäykkiä, onttoja putkia ja jatkuva virta kuituista suodatinmateriaalia viedään toistensa läheiseen asemaan, että kuituinen materiaalivirta levitetään putkivirran ympärille tässä asemassa ja sen jälkeen onton putken kappaleet syötetään kuituiseen materiaalivirtaan sen kanssa samanakselisesti siten, että putken kappaleiden väliin jää välimatka, sitten materiaalivirta puristetaan onttojen putkikappaleiden ympärille, jolloin se tarttuu kitkan avulla onttoihin putkikappaleisiin ja jatkaa matkaansa niiden kanssa, 9 62944 ja paperi kääritään puristettujen ensimmäisen ja toisen virran ympäri suodatintangon, joka katkotaan yksittäisiksi suodattamiksi, muodostamiseksi.

6. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen savukkeensuodattimen, joka katkotaan yhtenäisestä suodatintangosta, valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää yhdistelmänä laitteen (14) putkiainevirran (15) syöttämiseksi, leikkurin (16) putkiaineen vastaanottamiseksi ja katkaisemiseksi ennalta määrätyiksi pituuksiksi, tuurnan (19), joka muodostaa leikkuriin (16) yhdistetyn kanavan, jonka läpi putken kappaleet (26) kulkevat, laitteen (12) kuituainevirran (13) syöttämiseksi, laitteen (17), joka ympäröi tuurnaa syötetyn kuituainevirran (13) ohjaamiseksi tuurnan kehän ympärille, laitteen (43) paperivirran syöttämiseksi, laitteen (36, 37), joka ulottuu tuurnan (19) perään ja on sen kanssa yhtenäinen, putken kappaleiden (26) syöttämiseksi kehän ympärille sijoitettuun kuituaineeseen aksiaalisesti sen kanssa kohdakkain ja välimatkan päähän toisistaan, muovauslaitteen (18) välimatkojen päähän sijoitettujen putkiaine-kappaleiden ja paperin (42) vastaanottamiseksi, jolloin paperi kääritään sisäkkäin olevien suodatinaine- ja putkiainevirtojen ympärille suodatintangon (11) muodostamiseksi, ja laitteen (49) suodatintangon (11) leikkaamiseksi ennalta määrätyiksi osiksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu leikkuri (16) sisältää laitteen (23, 23') leikattujen putkiainekappaleiden (26) kuljettamiseksi tuurnan (19) luo ennalta määrätyllä nopeudella, joka on pienempi kuin kuituaineen virtausnopeus tuurnan läpi, jolloin putkiainekappaleet syötetään kuitu-aineeseen nopeudella, joka mahdollistaa putkiainekappaleiden välisen ennalta määrätyn etäisyyden.