JP2005058231A - フィルタを連続して製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】たばこ加工産業おいて、連続してフィルタを製造する方法及び装置を提供する。
【解決手段】フィルター材料が、フィルター材料供給装置１０によって少なくとも１つのコンベヤー１５に供給される。この場合、少なくとも２つの連続成形装置１７がさらに設けられている。 本発明の方法は、以下の方法ステップを特徴とする：−フィルタ材料を混合し及び／又は別々にし、−別々にした及び／又は混合したフィルタ材料を少なくとも１本のコンベヤー１５上に降り落し、−このフィルタ材料を少なくとも２つの連続成形装置１７内で成形し、−これらの少なくとも２つの連続成形装置１７の領域内でこのフィルタ材料を加熱する。 本発明の装置は、少なくとも２つの連続成形装置を備えていること特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、たばこ加工産業のフィルタを連続して製造する方法及び装置に関する。この場合、このような装置は、フィルタ材料供給装置を有する。フィルタ材料が、このフィルタ材料供給装置によって少なくとも１つのコンベヤーに供給される。この場合、連続成形装置が設けられている。

対応する装置及び対応する方法が、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第 31 30 827号明細書から公知である。この明細書では、充填材の連続した繊維から成るストリップ又は流れが、シリンダロール(Stachelwalze)に送られることによって、たばこのフィルタ用の充填材が生成される。このシリンダロールは、繊維がこのシリンダロールによって不規則な長さの部分に寸断され、このロールによって任意の方向に合わせられる回転数で駆動される。これらの寸断された繊維は、コンベヤーベルト上に売り降り落とされ、同一の又は異なるフィルター材から成る連続した包装ストリップ(Traegerstreifen) 内に収容される。次いで、この包装ストリップ及び充填材は、１本の連続したフィルタに形成される。この連続したフィルタに仕上げるため、この連続したフィルタが連続成形機に供給される。これらの包装ストリップが、この連続成形機内で横から圧縮され、１本の連続した束に形成される。したがって、１本の連続したフィルタが、この連続したフィルタの長手軸線方向の搬送時に製造される。この連続したフィルタの製造後に、引き続きこの連続したフィルタが、複数のフィルターロッドに短くされる。

本発明の課題は、生産性が向上し得る連続したフィルタを製造する方法及び装置を提供することにある。

この課題は、たばこ加工産業の連続したフィルタを製造する方法によって解決される。この場合、以下の方法ステップから成る：
−フィルタ材料を混合し及び／又は別々にし、
−別々にした及び／又は混合したフィルタ材料を少なくとも１本のコンベヤー上に降り落し、
−このフィルタ材料を少なくとも２つの連続成形装置内で成形し、
−これらの少なくとも２つの連続成形装置の領域内でこのフィルタ材料を加熱する。

少なくとも２つの連続成形装置を使用することによって、より高い生産能力が連続したフィルタに対して実現され得るか又は連続したフィルタの速度がより遅い場合はより高い安全性がこの方法及び装置で実現され得る。この場合、より高い生産が、改良された性能で可能になっている。

連続したフィルタは、好ましくはコンベヤーの長手軸線方向に沿って形成される。

特に結合手段が、フィルター材料の加熱時に起動される。このとき、この結合手段を起動させることによって、フィルタ材料の適切な結合が実現される。

下方向への降り落しが空気搬送によって実施される場合、均質な連続したフィルタが製造され得る。フィルタ材料が１つの共通のタンクから少なくとも２つのシャフト内に搬送されて少なくとも１本のコンベヤー上に降り落とされる場合、製造された連続したフィルタが互いに非常に均質であるか又はフィルタ材料自体が適合している。その結果、連続したフィルタがほぼ同一に形成される。

特に繊維材料は、少なくとも１種類の多成分繊維、特に２成分繊維を含む。別々の繊維がフィルタ材料として多様な可能性を維持する場合、特にいろいろな連続したフィルタが製造される。少なくとも１種類の多成分繊維又は２成分繊維を使用することによって、連続したフィルタ繊維内での繊維の結合が簡単に可能である。２成分繊維又は多成分繊維及びこれらの繊維の特性に関しては、ヨーロッパ特許出願第03004594.2号明細書「たばこフィルタ及びこのたばこフィルタを製造する方法」をさらに参照のこと。この出願の開示内容は、本出願の開示内容に加えるべきである。

多成分繊維が異なる材料のコア及び外皮を有することが好ましい。この場合、外皮の材料は、コアの材料よりも低い融点を有する。この場合、非常に確実な繊維の結合が連続したフィルタ内で生成され得る。この場合、このために、連続したフィルタつまり混合物が、フィルタ材料として任意に使用可能な繊維からつまり連続したフィルタから製造され、外皮の材料の融点よりも若干上にある温度にされる。これによって、フィルタ成分の適切な付着が可能になっている。

特に多成分繊維の長さは、0.5mm 〜30mmである。特に多成分繊維の長さは、２mm〜８mm、特に３mm〜６mmである。多成分繊維は、特に２成分繊維である。適切な２成分繊維の場合、外皮が、ポリエチレン（ＰＥ）から成り得、コアが、例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成り得る。このとき、外皮の融点は127 ℃であり、コアの融点は256 ℃である。これによって、形状の安定な２成分繊維が提供されている。この２成分繊維の外皮の材料は、コアの材料よりも低い融点を有する。適切な２成分繊維が、Fa. Trevira (65926 Frankfurt, Deutschland)によって提案されている。例えば特に使用されるFa. Trevira の２成分繊維の場合、記号が255 で番号が3.0 dtexで寸断長さが３〜６mmである。コアは、ＰＥＳ（ポリエステル製の繊維）から成る。被覆つまり外皮は、共重合体から成る。この場合、被覆つまり外皮は、付着性を上げて変更されている、すなわちより僅かな表面張力を呈する添加物を含む。

加圧された又は成形されたフィルタ材料にエネルギー又は熱を供給した後に、フィルタ成分の少なくとも一部が、接触点で多成分繊維に付着及び／又は接着する。接触点は、この出願の範囲内では交差点及び付着点でもよい。フィルタ成分、特に多成分繊維が、外皮の融点より上にある温度に加熱される時に、付着及び／又は接着が実現される。この場合、外皮が軟らかくなるか又は外皮が溶融する。その結果、別のフィルタ要素に対する付着結合又は接着結合が、接触点で起こりうる。

したがって、対応するフィルタ要素の冷却つまり硬化後に、非常に形状の安定なフィルタが生成される。

例えばセルロース繊維や例えば活性炭を含む炭素繊維のような別の種類の繊維を使用してもよい。アサの繊維や綿繊維を使用することも可能である。これによって、対応する繊維がたばこの煙を効果的に吸着及び／吸収するので、非常に良好なフィルタ特性が生成される。引き続き、対応するフィルタが製造され得る。これらのフィルタは環境にやさしい。

フィルタ材料が少なくとも１種類の添加物を含む場合、フィルタの有効性がたばこの煙に関してさらに高まる。本発明の範囲内では、用語である添加物は、特に用語である顆粒，粉末，押出し材料，ゲルカプセル，液体又は味覚繊維を含む。

フィルタ材料が加熱後に少なくとも２つの連続成形装置の領域内で冷却される場合、連続したフィルタの硬化の進行つまり形状の安定性が加速される。これに対しては、特に冷却空気流が使用される。加熱に対しては、特に加熱空気流が使用される。冷却空気流による冷却は、特に少なくとも２つの領域内でも実施される。

連続したフィルタが引き続き成形キャリヤ(Formungstraeger) 内に収容されると、安定な連続したフィルタが製造され得る。この場合、包装が、包装材料ストリップによって実施される。

さらにこの課題は、上述した本発明の方法をから成るたばこ加工産業のフィルターロッドを製造する方法にによって解決される。この場合、連続したフィルタが短くされる。

さらにこの課題は、１つのフィルタ材料供給装置及び少なくとも１つの連続成形装置によってたばこ加工産業の連続したフィルタを製造する装置によって解決される。フィルタ材料が、このフィルタ材料供給装置によって少なくとも１つのコンベヤーに供給される。この場合、少なくとも２つの連続成形装置が設けられている。

少なくとも２つの連続成形装置を設けることによって、連続したフィルタの製造の生産性が向上し得る。この場合、一方では生産能力が拡大され得るか又はエラーがより遅い個々の速度に起因して低減され得る。その結果、対応する装置のロス時間が非常に少ない。特に少なくとも２つの連続成形装置が、相並んで特にほぼ平行に対向する。

相並んで配置されていて特にほぼ平行に対向する少なくとも２本のコンベヤーの場合、個々の連続したフィルタが互いに独立して製造され得る。少なくとも２つのシャフトが設けられている場合、本発明の装置の特に好適な実施形が実現される。フィルター材料が、これらのシャフトによって少なくとも１本のコンベヤーに供給可能である。フィルター材料が、本発明のこの実施形によってこの又はこれらのコンベヤ上に効果的にかつ適切に降り落とされ得る。

フィルター材料供給装置が、少なくとも１本のコンベヤの上流に配置されている混合装置及び／又は捌き装置を有する場合、非常に均質な連続したフィルタが製造され得る。混合装置及び／又は捌き装置は、特に空気搬送によってフィルタ材料を混合及び／又は捌く。

成形ベルトを有する場合、特に有効な連続成形装置が得られる。これらの成形ベルトはそれぞれ、１つの中空空間を形成する。フィルター材料が、この中空空間内に送られ、再び搬送される。製造すべき連続したフィルタの横断面がどんな形にしなければならないかに応じて、この中空空間の横断面は、特に楕円又は円である。フィルター材料にエネルギーつまり空気流又はその他の材料を供給又は吹付けるため、これらのベルトは、複数の孔を有する。これらのベルトは、特に布のベルト及び／又はスチールベルトである。

連続した繊維を少なくとも２つの連続成形装置の領域内で加熱するため、例えば２成分繊維を溶融し、別の繊維又は別の構成要素のフィルター材料に互いに結合させるため、加熱装置及び／又は冷却装置が、少なくとも２つの連続成形装置の領域内にさらに設けられている。加熱装置は、特に加熱空気を生成する。この加熱空気は、フィルター材料に伝わり得る。冷却装置は、特に冷却空気を生成する。この冷却空気は、フィルター材料にも適切に伝わる。ベルトを適切に加熱だけすることも可能である。

製造された連続したフィルタの好適な構成要素は、本出願人のヨーロッパ特許出願第03 004 594.2号明細書中の構成要素に一致する。この明細書の内容は、本出願の開示内容中にさらに加えるべきである。特にフィルター材料は、５〜15重量％の２成分繊維及び85〜95重量％の活性炭粒子を含む。

成形ベルトを有する連続成形装置が、例えば本出願人のヨーロッパ特許出願第03 007 675.6号明細書の図１０中に示されている。この図１０の実施形では、引き続き２本成形ベルトを有する連続成形装置内に搬送するため、フィルター材料が、上のベルトコンベヤーの台からサクションベルトコンベヤー上に降り落ちる。このヨーロッパ特許出願第03 007 675.6号明細書の開示内容も、この出願の開示内容にさらに加えるべきである。これに応じて、本出願人のヨーロッパ特許出願第03 007 675.3号明細書及び本出願人のヨーロッパ特許出願第03 015 325.8号明細書中では、適切な混合装置及び／又は捌き装置が示されている。これらの装置は、これらの明細書中では捌き装置１１５で示されている。別の捌き装置２０１，２０９も開示されている。これらの明細書中で捌き装置つまり押出機(Dosieroeffner) 又は繊維粉砕機(Dosieroeffner) と呼ばれるこれらの装置は、混合装置及び／又は捌き装置でもよい。これらの装置は、本出願に共通している。したがって、ヨーロッパ特許出願第03 007 672.3号明細書及びヨーロッパ特許出願第03 015 325.8号明細書は、本出願の開示内容中にさらに加えるべきである。

特に少なくとも２つのサイジング装置が、少なくとも２つの連続成形装置の上流に配置されている。本発明の装置のこのさらなる構成によって、紙テープのような梱包材料ストリップを完成された連続したフィルタの周りに簡単に巻き付けることが可能である。

以下に、本発明を一般的な本発明の思想を限定することなしに実施の形態に基づいて説明する。明細書中で詳しく説明しなかった本発明の全ての詳細に関しては、図中に明瞭に示されている。

図１は、連続したフィルタを製造する本発明の装置の概略３次元図である。図１中に示されていないフィルタ材料が、２つの篩ドラム１１を有する混合装置及び／又は捌き装置１０によって捌かれ混合される。フィルタ材料をこの混合装置及び／又は捌き装置に供給することは、例えばヨーロッパ特許出願第03 015 325.8号明細書中に記されている。この実施の形態では、混合装置及び／又は捌き装置は図９中に示されている。この場合、混確かにベルトコンベヤーの台が混合装置及び／又は捌き装置の後方に連結されてないものの、この場合は前方の対応する漏斗１４を有する４つの落下シャフトが連結されている。これに応じて、材料を供給することは、ヨーロッパ特許出願第03 015 325.8号明細書の図１３〜１５中に示されている。材料を供給すること並びに混合及び捌きの機能に関しては、上述した特許出願の図及びこれらの図の説明を参照のこと。確かに、この上述したヨーロッパ特許出願中でも開示されている別の混合装置及び／又は捌き装置を使用してもよい。

給排送管路装置１２が、混合装置及び／又は捌き装置１０に連結されている。フィルター材料が、この給排送管路装置１２を通過してコンベヤーベルト１５に到達する。４つのコンベヤー経路１３及び４つの漏斗１４がそれぞれ、このコンベヤーベルト１５に対して設けられている。フィルター材料が、漏斗１４及びベルトコンベヤー経路１３を通じて落下し、重力によって、特に空気搬送によってコンベヤーベルト１５の方向に、図２の実施の形態では４つのコンベヤーベルト２２の方向に送られる。それ故に、図２の実施の形態は、図１の実施の形態と異なる。図２中では、４つのコンベヤーベルトつまりサクションベルトコンベヤー２２が開示されている。これに対して図１中では、１つのコンベヤーベルトつまりサクションベルトコンベヤー１５が開示されている。

フィルター材料が、コンベヤーバンド１５又はコンベヤーバンド２２から適切に降り落とされる。その結果、図１中の矢印によって示されているコンベヤーの方向に沿って、繊維が堆積して厚くなる。このフィルター材料は、この実施の形態では上述したFa. Trevira の10重量％の２成分繊維及び90重量％の活性炭粒子から成る。フィルター材料がコンベヤーベルト１５上に降り落ちたときの厚さは、コンベヤーの速度によって制御され得る。この繊維の堆積物は、均一な厚さのエアレイド繊維フリースの一種である。この工程中に必要になる搬送空気は、例えばサクションベルト１５又はサクションベルトベルト２２の領域内の負圧によって吸い出される。そのため、このサンクションベルト１５又はこれらのサクションベルトコンベヤー２２は、特に通気的に構成されている。負圧が、コンベヤーベルト１５又はサクションベルトコンベヤー２２の下で生成される。これによって、このコンベヤーベルト１５又はこれらのサクションベルトコンベヤー２２に対する特に動かない付着が実現される。

図示されていない完成した連続繊維が、コンベヤーベルト１５又はサクションベルトコンベヤー２２の上の給排送管路装置１２の出口領域から自由空間又は中空空間内に到達する。このコンベヤーベルト１５又はこれらのサクションベルトコンベヤー２２は、偏向ロール１６によって偏向されている。この自由空間又はこの中空空間は、湾曲している対向する複数のベルト１７によって形成されている。

特にスチールベルトでもよいこれらのベルト１７は、湾曲していて、これに応じて湾曲ローラ２１の周りで偏向されている。対応する円い中空空間が、これらのベルト１７を構成することによって２本の対向するベルト１７間に形成される。この中空空間は、楕円の横断面に形成されてもよい。したがって、ベルト１７が２本ずつ連動してそれぞれの中空空間を形成する。連続繊維が、円い横断面又は楕円の横断面を有する中空空間を通過し、それぞれの包装材料ストリップ又は紙テープ２３に到達する。これらの包装材料ストリップ又は紙テープは、サイジングベルト２０に搬送される。したがって、連続したフィルタの成形及び圧縮が可能になる。加熱装置１８が、成形ベルト１７の領域内に配置されている。これらの加熱装置１８は、特に加熱空気送風機でもよい。図１，２中では、多数の加熱装置が設けられている。これらの実施の形態では、８つの加熱装置１８が設けられている。加熱装置を１つだけずつ設けてもよい。フィルター材料間の凝固硬化つまり確実な結合を可能にするため、連続繊維が、これらの加熱装置によって適切に加熱される。

引き続き、それぞれの冷却装置１９がコンベヤーの方向に沿って設けられている。これらの冷却装置１９は、連続したフィルタの硬化を加速させる。これらの冷却装置１９はそれぞれ、冷却空気流を発生させてもよい。

本発明のフィルタを連続して製造する装置の概略３次元図である。 別の角度から見た図１の一部の概略３次元断面図である。

符号の説明

１０ 混合装置及び／又は捌き装置
１１ 篩ドラム
１２ 給排送管路装置
１３ シャフト，コンベヤー経路
１４ 漏斗
１５ コンベヤーベルト
１６ 偏向ローラ
１７ 成形ベルト
１８ 加熱装置
１９ 冷却装置
２０ サイジングベルト
２１ 成形ローラ
２２ サクションベルトコンベヤー
２３ 紙テープ

Claims (16)

1. 以下の方法ステップから成るたばこ加工産業の連続したフィルタを製造する方法：
   −フィルタ材料を混合し及び／又は別々にし、
   −別々にした及び／又は混合したフィルタ材料を少なくとも１本のコンベヤー（１５，２２）上に降り落し、
   −このフィルタ材料を少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）内で成形し、
   −これらの少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）の領域内でこのフィルタ材料を加熱する。
2. 上流内での降り落しは、搬送空気によって実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. フィルタ材料は、共通のタンク（１０）から直接少なくとも２つのシャフト（１３，１４）内に沿って降り落とされ少なくとも１つのコンベヤー（１５，２２）上に搬送されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. フィルター材料は、少なくとも１種類の多成分繊維、特に２成分繊維を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. フィルター材料は、少なくとも１種類の添加物を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. フィルター材料は、加熱後に少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）の領域内で冷却されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 連続したフィルタは、引き続き成形キャリヤ（２０）に送られ、この場合、包装材料ストリップ（２３）による包装が実施されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を有するたばこ加工産業のフィルタロッドを製造する方法において、連続したフィルタは、引き続き短くされることを特徴とする方法。
9. １つのフィルター材料供給装置（１０）を有し、フィルター材料が、このフィルター材料供給装置（１０）によって少なくとも１つの連続成形装置（１７，２１）に供給され、少なくとも１つの連続成形装置（１７，２１）を有するたばこ加工産業の連続したフィルタを製造する装置において、少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）が設けられていることを特徴とする装置。
10. 少なくとも２つのコンベヤー（２２）が設けられていて、これらのコンベヤー（２２）は、相並んで配置されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 少なくとも２つのシャフト（１３，１４）が設けられていて、フィルタ材料が、これらのシャフト（１３，１４）によって少なくとも１本のコンベヤー（１５，２２）に供給可能であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
12. フィルター材料供給装置（１０）は、混合装置及び／又は捌き装置（１０，１１）を有し、この混合装置及び／又は捌き装置（１０，１１）は、少なくとも１本のコンベヤー（１５，２２）の上流に配置されていることを特徴とする請求項９〜１１のずれか１項に記載の装置。
13. 混合装置及び／又は捌き装置（１０，１１）は、搬送空気によってフィルター材料を混合及び／又は捌くことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 連続成形装置（１７，２１）は、複数の成形ベルト（１７）を有することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 少なくとも１つの加熱装置（１８）及び／又は少なくとも１つの冷却装置（１９）が、少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）の領域内に設けられていることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 少なくとも２つのサイジング装置（２０）が、少なくとも２つの連続成形装置（１７，２１）の上流に配置されていることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の装置。

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