JP6843134B2 - フィルター製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、中空のフィルターまたは中空のフィルターの構成要素を製造する装置に関する。中空のフィルターまたは中空のフィルターの構成要素は、エアロゾル形成物品に使用されることが好ましい。

フィルターロッドの製造は、様々な成分の混合物でできたフィルター材料から開始される。紙巻たばこフィルターの製造のための原材料は、一般的にセルロース（例えば、木材から得られるセルロース）である。次に、セルロースはアセチル化され、酢酸セルロースまたは単に「アセテート」と呼ばれる材料にされ、溶解され、かつ連続的な合成繊維として紡がれ、トウと呼ばれる束にされる。このトウは、フィルターとして作用するように一般的に開いていて、可塑化されていて、形作られ、適切な長さに切断されている。可塑剤は、酢酸セルロース繊維を溶解し、圧力および熱の作用によって単一のユニットの形で一緒にくっつき、これによってフィルター材料を硬化し、フィルターロッドが形成される。フィルターは一般的に、多くの場合において一片の紙を含むラッピング材料内に包まれる。

ラッピングペーパー内にラップされていないフィルターの製造も周知である。ラップされていないフィルタープラグの製造において、フィルター材料は形成ユニット内で所望の形態に形作られる。使用される材料および成形のプロセスは、形成ユニットを離れた後でさえもフィルターロッドがその形状を十分な程度で維持するように実現され、これによって（別の方法では形状の安定のために使用される）ラッピングペーパーを省略することができる。ラップされていないフィルタープラグの製造の間に、形成ユニット内のフィルター材料の流れは圧力および熱にさらされる。様々なやり方で（例えば、蒸気などの高温空気、またはマイクロ波エネルギーによって）必要な熱エネルギーをフィルター材料の中へと導入することができる。

さらに、中空のフィルター、すなわちその長軸方向軸に沿ってフィルターを通過する貫通穴を含むフィルターを製造することが周知である。現行の周知の設備では、内部の中空の穴は形成ユニットと実質的に同軸に位置するピンによって実現される。ピンの直径および位置は、フィルターロッド内の穴の内部の中空の直径を決定する。ロッドの貫通穴の各々の直径に対して、異なる直径を持つ異なるピンが必要である。

従って、単純化された構造を持ち、かつ動作中に多くの部品を変更する必要のない、内部の貫通穴を持つラップされたまたはラップされていないフィルターを提供することができるフィルターまたはフィルター構成要素を製造するための装置のニーズがある。部品の変更はまた一般的に、装置の停止および製造の中断を暗示する。従って、中空のフィルターを製造する装置の生産性を増大させるニーズもある。

本発明は上記のニーズの少なくとも１つを満たしうる。

本発明は、中空のフィルター本体を形成するように適合されたフィルター製造装置に関し、フィルター製造装置は、フィルター材料を長軸方向の移動方向に沿って連続的に供給するように適合された供給経路と、供給経路の終端部に接続され、かつフィルター材料を中空のロッド状のフィルター本体へと形成して中空のロッド状の形成されたフィルター本体を送達するように適合された形成装置と、を備え、形成装置は、フィルター材料が通過できるように適合された管状形成要素と、管状形成要素の中で長軸方向に延びるピンと、を含み、ピンはピン直径を持つ。さらに、装置は、可変直径の貫通穴を持つフィルター本体を得るためにピンのピン直径を変化させるように適合された直径変更装置を備える。

中空のフィルター本体、すなわち内側の貫通穴を持つフィルターは本発明の装置で、形成装置の内側に位置するピンによって形成される。構成要素として中空のフィルター本体が複数の異なる製品で使用されてもよいという事実のため、中空のフィルターが使用される最終製品に応じて貫通穴の直径を変更することが望ましい場合がある。最終製品はエアロゾル形成物品であることが好ましい。ピンの直径を変更できる直径変更装置を本発明の装置内で提供することによって、同一のピンを使用して異なる直径の貫通穴を持つ中空のフィルターを製造することができる。従って、異なる直径のピンでピンを変更するために製造を中断することは回避される。異なる直径の複数のピンなどの異なる部品の製造も同様に回避される。

中空のフィルター本体を実現するために使用されるフィルター材料は、任意の適切な材料（複数可）を含んでもよい。適切な材料の例としては、酢酸セルロース、セルロース、再生セルロース、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリヒドロキシ酪酸塩、ポリプロピレン、紙、熱可塑性物質（デンプンなどの）、不織布材料、およびその組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。１つ以上の材料をオープンセル構造に形成してもよい。フィルター材料は酢酸セルローストウを含むのが好ましい。

フィルター材料は、最終的なフィルターセグメントの中、またはフィルターに組み込まれた１つ以上の追加的な要素の中のどちらかに追加的な材料を含んでもよい。例えば、追加的な材料をフィルターセグメントの繊維質のフィルタートウに組み込んでもよく、または追加的なフィルター要素に組み込んでもよい。例えば、フィルター材料は吸収材材料を含んでもよい。「吸収材」という用語は、吸着剤、吸収剤、またはこれらの両方の機能を遂行し得る物質を指す。吸収材材料は活性炭を含んでもよい。吸収材を、カプセルが埋め込まれたフィルターセグメントの中に組み込んでもよい。しかし、吸収材をフィルターセグメントの上流の追加的なフィルター要素の中に組み込むことがより好ましい。別の方法としてまたは追加的に、フィルター材料は接着剤、可塑剤、もしくは風味放出剤、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。

フィルター材料は、成分を結合する機能を持つ可塑剤を含むことが好ましい。中空のフィルターの構成要素において、構成要素はフィルタープラグの全体的な構造を弱める貫通穴を含む。例えば、フィルターの圧縮による中空のフィルターの構成要素の変形を回避するために、中空のフィルターを実現する材料は、標準的なフィルタープラグが形成される材料よりも剛直であることが好ましい。この目的のために、ラップされていないフィルターの製造のために使用されるものと類似の手順が、包まれることも包まれないことも可能な中空のフィルターの製造のためにも使用されることが好ましい。

本発明の装置を用いて製造されるフィルター本体は次いで、フィルター構成要素を形成するために切断されて複数の部分に分けられることができ、それらは従ってラップされていてもよくまたはラップされていなくてもよい。

中空のフィルター本体は連続的な本体であることが好ましい。

フィルター材料はフィルタートウ材料であることが好ましい。

本発明の装置を用いて実現されるフィルターは有利なことにエアロゾル形成物品で使用されてもよい。本発明によるエアロゾル形成物品は、フィルター付き紙巻たばこ、またはたばこ材料が燃焼して煙を形成するその他の喫煙物品の形態であってもよい。本発明は、たばこ材料を燃焼ではなく加熱してエアロゾルを形成する物品、および燃焼または加熱を用いずにたばこ材料、たばこ抽出物、または他のニコチン供与源からニコチン含有エアロゾルを生成する物品をさらに包含する。本発明によるエアロゾル形成物品は、完全な組み立てられたエアロゾル形成物品でもよく、または、例えば加熱式喫煙装置の消耗部品など、エアロゾルを生成するために組み立てられた物品を提供する目的で１つ以上の他の構成要素と組み合わせられるエアロゾル形成物品の構成要素でもよい。

エアロゾル形成物品は、ユーザーの口を通してユーザーの肺の中へと直接吸入可能なエアロゾルを生成する物品であってもよい。エアロゾル形成物品は、紙巻たばこなどの従来の喫煙物品と似ていてもよく、またたばこを含んでもよい。エアロゾル形成物品は使い捨てであってもよい。エアロゾル形成物品は、別の方法として、部分的に再利用可能であってもよく、また補充可能または交換可能なエアロゾル形成基体を備えてもよい。

フィルターを製造するための装置は、フィルター材料を移動方向に沿って移動するための供給経路を備える。

可塑剤を含むことが好ましいフィルター材料を、フィルターの製造のためにさらに使用されるフィルター本体へと形作るために、供給経路の終端部に接続され、かつフィルター材料をロッド状のフィルター本体へと形成して、形成された連続的なフィルター本体を送達するように適合された形成装置が使用される。形成装置は、フィルター材料を連続的なフィルター本体へと形成するために、フィルター材料が通過できるように適合された管状形成要素を備える。管状形成要素の内壁は連続的なフィルター本体の外表面を画定し、かつ中でもその直径を決定することが好ましい。管状形成要素の内壁はフィルター材料をロッドへと「圧縮する」。

有利なことに、管状形成要素は実質的に円筒状の断面の内部チャネルを画定し、これは長軸方向軸を持ち、管状形成要素の入口をその出口に接続する。供給経路は管状形成要素の入口において終了することが好ましい。

さらに、管状形成要素はその内部にピンを収容する。ピンは、管状形成要素によって画定されたチャネルと同軸に位置することが好ましく、すなわちチャネルとピンは同一の長軸方向軸を持つことが好ましい。ピンは実質的にロッド状であり、かつ実質的に円筒状の外表面を画定することが好ましい。このようにして、管状形成要素の内表面をフィルター材料に対して押し付けるだけでなく、ピンの外表面も管状形成要素の中を移動するフィルター材料に対する案内を形成する。従ってフィルター材料は、管状形成要素のチャネルの内表面とピンの外表面との間で圧縮された時、スリーブを形成する。形成装置から出るフィルター本体の外径は、管状形成要素のチャネルの内径の関数であり、一方でフィルター本体の貫通穴の直径はピンの直径の関数である。

さらに、フィルターを製造するための装置は、可変直径の貫通穴を持つフィルター本体を得るために、ピンのピン直径を変化させるように適合された直径変更装置を備える。直径変更装置はピンの直径を修正するように適合され、これによってフィルター材料が管状形成要素の内側を移動する時、チャネルの内表面とピンの外表面との間の距離を変化させることができ、従ってフィルター本体によって形成されたスリーブの壁の厚さも変化させることができる。従って異なる直径の内側貫通穴を持つフィルター本体を形成することができる。フィルター本体の外径は一定のままであり、貫通穴の内径のみが変化することが好ましい。ピンの直径の変更は、製造を中断することなく、また異なる直径のさらなるピンなどのさらなる要素を必要とすることなく、行うことができる。本発明の装置では、例えば異なる終端製品のためのフィルターが所望の時、直径を変更できる。

本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形、または楕円形の断面の概して円筒形の要素を示すために使用される。

本明細書で使用される「直径」という用語は、装置の構成要素もしくは構成要素の部分の、またはフィルター材料もしくはフィルター本体の最大横断方向寸法を意味する。

ピンの直径は、約１ミリメートル〜約５ミリメートルで変化することが好ましく、約２ミリメートル〜約４ミリメートルで変化することがより好ましい。

直径変更装置は、ピンに接続され、かつピン直径を変更するためにピン温度を変更するように適合された発熱体を含むことが好ましい。ピン温度を変更するように適合された発熱体は、熱膨張によってピンの直径を変更しうる。熱膨張では、熱伝達を通した温度変化に反応して物の体積が変化する傾向がある。温度変化によって割り算した膨張の度合いは材料の熱膨張係数と呼ばれ、一般的に温度によって変化する。従って、ピンを実現する材料を知りながらまたは選択しながら、ピンの膨張または収縮の量、ひいてはその直径の変化を決定または選択することができる。所与の温度変化に対して、所与の直径の変化が与えられる。

ピンは金属を含む材料で形成されることがより好ましい。周知の通り、金属はやや大きい熱膨張係数を持ち、従って、金属でできたピンの直径は、比較的「狭い」温度範囲に対し、比較的幅広い範囲で異なる場合がある。温度が高すぎると、管状要素を横断する間にピンに接触しているフィルター材料を損傷する場合がある。従ってフィルター材料に、無視できるほどのわずかな影響しか及ぼさないピンの温度が好ましい。

ピンは鋼で形成されることがより好ましく、浸炭鋼で形成されることがなおより好ましい。フィルター機械のピンは、フィルター材料が管状形成要素へと通過するため、連続的な摩耗および摩擦を受ける。これは所与の製造時間の後、ピンを交換する必要性を生じさせうる。従って、耐摩耗性の材料でピンを実現することが好ましい。鋼はこうした材料のうちの１つである。さらに、浸炭は熱処理プロセスであり、このプロセスにおいて、金属をより硬くする意図で木炭または一酸化炭素などの炭素を持つ材料の存在下で金属が加熱された時に、鉄または鋼は遊離した炭素を吸収する。ピンの抵抗性は浸炭鋼でできたピンを使用してさらに改善できる場合があり、また摩滅したピンを交換するために製造を中断する回数が低減されうる。

ピンがフィルター材料と接触するように適合される外表面を画定し、かつ直径変更装置が、ピンの外表面から半径方向に沿って引っ込められるまたは引き出されることができるように適合された少なくとも２つの突起部を備えることが好ましい。直径変更装置は少なくとも３つの突起部を備えることがより好ましい。ピンの直径を変更するために、ピンは内径マイクロメーターなどのマイクロメーターとして解釈されてもよい。ピンは、ピン自体の外表面から管状形成要素内に画定されたチャネルの内表面に向かって突出する、互い角度方向に間隔が置かれた少なくとも２つの突起部を備えてもよい。突起部の半径方向高さを変更することは、通過するフィルター材料によって感じられるようにピンの直径を変更する。の数は少なくとも３つであることが好ましく、それによって突起部にはピン全体の周りに規則正しい距離で角度方向に間隔が置かれ得る。

半径方向に引っ込めるまたは拡張することができることは、突起部の長さを変更することができ、その長さがピンの長軸方向軸から出発する線に沿って長くなったり短くなったりし、かつそれに垂直に延びることを意味する。

直径形成装置は微動ネジを含み、かつ突起部の少なくとも１つは微動ネジによって引っ込められるまたは引き出されることができるように適合されることがより好ましい。このようにして、ピンの直径は精度を有して変更されてもよい。

フィルター製造装置は有利なことに、管状形成要素の入口の上流に配置され、かつ可塑剤をフィルター材料に添加するために可塑剤を噴出するように適合された可塑剤添加ユニットをさらに備える。変形せず、またはわずかな変形だけで形状を保つ実質的に硬いフィルター本体を得るために、フィルター材料内に可塑剤を導入してフィルター繊維を一緒に結合してもよい。本体が中空であっても、それほど簡単には変形せず、また好ましくはそのロッド様の形状を保つように、フィルター本体を硬くかつ実質的に一定な形状を有するようにするために、管状形成要素内を通過するフィルター材料を加熱するように適合された熱源も提供されてもよく、そうすることでフィルター材料の中に存在する可塑剤などの結合材料はフィルター材料の繊維同士を結合させる。可塑剤は材料の可塑性または流動性を増大させる添加物である。熱源は、水蒸気供給源などの蒸気供給源であることが好ましく、これは蒸気を噴霧またはその他の方法で管状形成要素の内側に注入する。

フィルター製造装置は、フィルター材料が管状形成要素を通過する間、フィルター材料を加熱するように適合された熱処理セクションを備えることが好ましい。熱処理セクションは、フィルター材料に蒸気を供給するために管状形成要素に流体的に接続された蒸気発生器を備えることがより好ましい。可塑剤をトウのフィルター繊維に結合させるために熱伝達が使用される。熱源としては、高温空気が使用されてもよく、または電気加熱式電線、または蒸気もしくはマイクロ波が使用されてもよい。これについては、過熱蒸気または水蒸気が特に適切であることが分かっている。過熱蒸気は、その比較的高い熱容量のため、特に効果的な熱伝達である。管状形成要素内のフィルター材料の流れにかけられる圧力の作用と熱の作用を組み合わせることによって、ロッド様のフィルター本体を実現するために、フィルター材料の少なくとも部分的固化が得られる。熱源としてプロセス流体を適用するには、プロセス流体を導入するために、例えば管状形成要素内で流入ポートを開口する。

有利なことに、フィルター製造装置は中空のロッド状のフィルター本体を冷却するために形成装置の下流に位置する冷却セクションを備える。形成装置では、可塑剤の存在に起因してフィルター材料を固着するために、熱は連続的なフィルター本体に伝達される。フィルター形成のプロセスを加速させるには、さらに加工されることのある最終的なフィルター本体を得るために、フィルター本体からの熱を可能な限り迅速に散逸する必要がある。フィルター本体を可能な限り迅速に冷却するために、冷却セクションが提供される。冷却はまた、フィルター本体の表面品質を改善する。形成装置の下流の中空のフィルター本体の冷却は室温の空気流を用いて、例えば約０．４バール〜約１バールの圧力範囲で実施されてもよく、約０．５バールであることがより好ましい。

フィルター製造装置は、中空のフィルター本体をラッピングシート内に包むために形成装置の下流に位置するラッピングセクションを備えることが好ましい。有利なことに、形成装置から出る中空のフィルター本体は、ラッピングペーパーなどのラッピングシート内に包まれ、これによって直径測定装置で確認されたその直径はさらに変化することがない、またはごくわずかだけ変化し得る。

ラッピングセクションは、ラッピングシートが中空のフィルター本体を取り囲むように、糊をラッピングシート上に分散させるための糊ノズルを含むことがより好ましい。

有利なことに、フィルター製造装置は、包まれた中空のフィルター本体を加熱するためにラッピングセクションの下流に位置する加熱セクションを備える。加熱セクションは、ラッピングシート上の糊を分散する糊ノズルの下流の位置に提供されることが好ましい。ラッピングシートがフィルター本体をしっかり取り囲むように糊を使用することが好ましく、これによってラッピングシートは二度と「再開口」しない。ラッピングシートの異なる部分を正しく一緒に接続するために熱を必要とするコールドグルーを使用することが好ましい。コールドグルーは一般的に水性の溶液である。接着剤の固体は通常、煮ることによって水中に溶解する。例えば加熱によって、ほぼすべての水が基体に浸透または吸収されて失われた時、結合が形成される。

有利なことに、形成装置は先細り部分を備え、先細り部分の内径は長軸方向の移動方向に沿って減少している。管状形成要素の内壁の圧力によってロッドが形成されることができるように、先細り部分はフィルター材料を圧縮する。

ピンはフィルタートウ材料と接触するように適合された外表面を画定し、またピンはピンの外表面上に非粘着コーティングを備えることが好ましい。管状形成要素内にある時にフィルター材料の案内面である、ピンの外表面上に非粘着コーティングを使用することによって、フィルターロッドの製造中のフィルター材料の流れの摩擦抵抗は著しく低減される。

有利なことに、ピンは実質的に円筒状の外表面を画定する。このようにして、フィルター本体内に円筒状の穴が形成されてもよい。

本発明を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。

図１は、本発明によるフィルターを形成するための装置の概略図である。 図２は、図１の機械の一部分の斜視図である。 図３は、図１の装置の一部分の斜視図である。 図４は、図３の部分の要素の断面で見た概略的な側面図である。 図５は、図４の要素の斜視図である。

図１は、例えばフィルターとしてまたはフィルター構成要素としてエアロゾル発生物品（図示せず）内で使用される、中空のフィルター本体の製造のための装置を示す。

装置１は、フィルター材料（例えば酢酸セルロースまたはフィルタートウ）を移動方向または供給方向３０（図において矢印で示されている）に沿って移動するための移動装置３を備える。フィルタートウは束（図示せず）から取られてもよい。束から取り出された後、フィルタートウ材料は、異なる圧縮空気ノズル（これも図示せず）からの圧縮空気によって、ほぐされかつ均質化されてもよい。

さらに、装置１はトリアセチンなどの硬化液または可塑剤で湿らせたフィルター材料の連続的な流れまたは一片を形成するように適合される入口ユニット２を含む。フィルター材料は移動装置３によって、入口ユニット２に供給される。可塑剤を用いたフィルター材料の湿潤は可塑剤ユニット内で行われる。これは図で示されていないが、当業界で周知である。可塑剤ユニットは入口ユニット２の上流に位置する。

含浸ユニットの後で、移動装置３は含浸したフィルタートウ材料を、好ましくは円錐形の要素５４（図３を参照）を含む入口ユニット２に移動する。入口ユニット２内で、フィルタートウ材料は圧縮空気にさらされる。この手順は、入口ユニット自体の長軸方向に沿って実現された入口ユニット２の内部チャネル４１に沿って押されるフィルタートウ材料の均質化を生じさせる場合がある。内部チャネル４１は円筒状に形作られることが好ましく、かつこれは長軸方向軸を移動方向３０に平行に画定することが好ましい。

入口ユニット２の下流で装置はロッド形成ユニット４を含み、このユニットは入口ユニット２と直列に配置され、かつフィルター材料の流れまたは一片を受け入れるように適合、およびフィルター材料内に存在する硬化材料が反応してフィルター材料を連続的な軸方向に剛直な中空のロッドフィルター本体に変えるように適合される。

ロッド形成ユニット４を出る中空のフィルター本体は、ラップされていないアセテートフィルター（ＮＷＡフィルター）であることが好ましい。ロッド形成ユニット４でロッドフィルター本体を成形後、ロッドフィルター本体の拡張を回避するために、例えば標準的なフィルターにおけるラッピングペーパーの存在なしに、フィルター材料はロッド形成ユニット４の中で、その成形中に十分に大きな安定性を既に得て、これによってフィルター材料はラッピングペーパーなしで使用および加工される。

こうした、ろ過順位の製造は、特に引き抜き成形手順で行われる。この手順の間、フィルター材料の流れはロッド形成ユニット４を通過する。

図４の拡大図で示される管状形成要素８を備えるロッド形成ユニット４は、硬化材料がたっぷりと染み込まれたフィルター材料を、例えば移動装置３の移動方向である図４に示された移動方向３０に沿って受け入れるよう適合され、かつフィルター材料を、一般的には円筒状の湿ったフィルター本体に変えるように、またフィルター本体を上述の矢印の供給方向に、装置１のさらなる構成要素へと進めるように、フィルター材料を横方向に形作るよう適合される。

管状形成要素８は、フィルター材料が通過することのできる貫通穴２０を画定する。貫通穴２０は、実質的に円筒状のロッド様に形作られた連続的な一片の材料を形成するためにフィルター材料を圧縮する内表面２１を備えることが好ましい。さらに、管状要素８は、管状要素８の内部に蒸気を発することができる１つ以上のノズル１１を備える蒸気発生器９を含むことが好ましい。蒸気はフィルター材料内に存在する可塑剤を硬化し、これを実質的に剛直なフィルターロッドまたはフィルター本体に変えることができる。

装置１は、中空のフィルター本体、すなわち所望のサイズの（例えば、所望の直径の）貫通穴を持つフィルター本体の製造のために適合される。この目的のために、案内ピン３４が入口ユニット２およびロッド形成ユニット４の内部に位置する。この案内ピン３４は移動方向３０に延びる。言い換えれば、ピン３４は移動方向３０に実質的に平行な長軸方向の延長方向を本質的に画定する。ピン３４は図３に示す通り、入口ユニット２のチャネル４１および管状要素８の貫通穴２０と同軸であることが好ましい。案内ピン３４は移動方向３０またはピンの軸に対して垂直な断面における直径を画定する。この直径はフィルター本体の貫通穴の所望のサイズに応じて選択される。

ピン３４は外表面３６を持つことが好ましく、この外表面は円筒状であることが好ましく、非粘着コーティングでコーティングされている。コーティングは、プラスチックコーティングまたはセラミックコーティングとすることができる。ピン３４は鋼などの金属で実現でき、また表面処理されうることが好ましい。

案内ピン３４は第一のセクション５１および第二のセクション５３を備えることが好ましい。案内ピン３４の第一のセクション５１は、入口ユニット２の中に延びる。案内ピン３４の第二のセクション５３は、ロッド形成ユニット４の中に延びる。第一のセクション５１および第二のセクション５３は、一方がもう一方に接続され、とりわけこれらは同一の長軸方向軸に沿っている。ピン３４は実質的に円筒状の外表面を画定することが好ましい。

従って、移動方向３０で測定された案内ピン３４の長さは、同一の方向で測定された入口ユニット２およびロッド形成ユニット４０の内部の長さより長い。

フィルター材料は管状要素８の内側で、加圧流体発生器（本図面では図示せず）によって発生した流体ジェット（例えば、加圧空気ジェット）によって、矢印３０に沿って押されることが好ましい。

有利なことに、装置１は中空のロッドフィルターをラッピングペーパー９０の中に包むためのラッピングユニット６をさらに含む。さらに、装置はロッド形成ユニット４およびラッピングユニット６の下流に配置された切断ユニット７（通常は周知のタイプの回転切断ヘッド）を備えてもよく、またこの切断ユニットは中空のフィルターロッドをフィルターセグメント（図示せず）へと横方向に切断するように適合される。フィルター本体が切断されるユニットの所望の長さは、例えば測定装置（これも図示せず）の助けを借りて得られる。切断されたユニットは、後に続く加工工程で利用できるようになるか、またはバッファーに格納される。

ラッピングユニット６、移動装置３、および切断ユニット７は当業界で周知であり、以下に詳細に説明しない。

さらに、装置１は直径変更装置４０を含む。図１および図３に概略的に示された直径変更装置は、ピン３４の直径を変更するためにピン３４に接続される。直径変更装置４０は、ピンの温度を変更するために発熱体を含んでもよい。図５には、ピン３４および直径変更装置４０の異なる実施形態が示されている。ピン３４は、その外表面３６から出発し、かつ角度方向に間隔が置かれた複数の突起部３５を含む。突起部は直径変更装置の助けによって、半径方向に延ばしたり、引っ込めたりできる。突起部３５の長さはピン３４の直径を画定する。

装置１はまた、中央制御ユニット１００も含んでもよい。中央ユニット１００はロッド形成ユニット４に命令を与えるように適合される。中央ユニット１００は蒸気発生器９および加圧流体発生器（この図では見えない）に命令を与えることが好ましい。中央ユニット１００は、蒸気発生器によって発生した蒸気の圧力、および別の方法で、または追加的にフィルター材料を管状形成要素８の中へと押す流体の圧力を変更するように適合される。中央制御ユニット１００はまた、ピン３４の直径を適切に変更するために直径変更装置４０に命令を与えるように適合される。

装置１の機能は以下の通りである。製造される所望のフィルター本体の仕様によると、直径調整装置は、例えばピン３４の所望の直径を入力し、ピン３４が所望の入力された直径に達するように調節される。フィルタートウは移動方向３０に沿って移動され、これに可塑剤が添加される。次に圧縮空気によってフィルタートウは入口ユニット２の中に挿入、また特にピン３４の周りにフィルタートウが形作られる円錐様の要素内に挿入され、すなわちフィルタートウはピン３４の外表面とチャネル４１の内表面との間で圧縮される。前述の通り、フィルタートウは移動方向３０に沿って、好ましくはチャネル４１の軸に平行に、圧縮空気によって入口ユニット２の内部に沿って移動され、同時に均質化される。この目的のために、入口ユニット２は、示されていない圧縮空気ポートを含んでもよい。フィルタートウは圧縮空気の影響の下で、ピン３４の周りに均一に分散される。入口ユニット２の出口３６で、ピン３４を囲むフィルター材料の流れが現れる。

フィルター材料の流れは管状形成要素８に入り、この管状形成要素においては貫通穴２０の内表面２１とピン３４の外表面との間にスリーブ様のチャネルが画定される。同様にチャネルは移動方向３０に本質的に延びる。管状形成要素のチャネルの内側でノズル１１は、エネルギーの供給源として機能する蒸気発生器９からの流体（蒸気など）を導入する。とりわけ高温空気または過熱蒸気がプロセス流体として使用される。管状形成要素８から出るフィルター材料の流れ２２は、ラップされていない中空の管状本体が製造されるように、プロセス流体によって移動される温かさの効果によって硬化される。中空のフィルター本体はまた、場合によって、ラッピングユニットにおいてさらなるラッピング工程を経ることができ、これについてはさらに説明せず、当該分野において標準的であると考えられる。

中空のフィルター本体の成形は、一方では管状形成要素８の貫通穴２０の内表面２１の効果によって、またもう一方では案内ピン３４の第二のセクション５３の外表面３６の効果によって行われる。これらの２つの表面２１、３６は、フィルター材料の流れに対する案内面として作用し、フィルター材料の成形のための形式チャネルを一緒に形成する。

形式チャネルはマンテルまたはスリーブとして実質的に形作られる。選択されたピン直径は、フィルター本体の貫通穴の寸法、すなわちチャネルの「厚さ」を画定する。内表面２１の寸法は一定のままであり、外表面３６の寸法のみが変更されることが好ましい。

有利なことに、異なる中空のフィルター本体（例えば、異なる直径の貫通穴を持つ中空のフィルター本体）が望ましい時、ピン３４の直径は変更され、直径変更装置４０上で作用する。例えば、ピンの温度は変更されてもよく、または突起部３５の延長は異なっていてもよく、新しい直径を設定できる。ピンの直径変更後、装置１に入るフィルター材料は、入口ユニット２内およびロッド形成ユニット４内で新しいピン直径に供され、従って新しい中空のフィルター本体が製造される。

Claims (15)

1. 中空のフィルター本体を形成するように適合されたフィルター製造装置であって、前記フィルター製造装置は、
   フィルター材料を長軸方向の移動方向に沿って連続的に供給するように適合された供給経路と、
   前記供給経路の終端部に接続され、かつ前記フィルター材料を中空のロッド状のフィルター本体へと形成して前記中空のロッド状の形成されたフィルター本体を送達するように適合された形成装置と、を備え、前記形成装置が、
   前記フィルター材料が通過できるように適合された管状形成要素と、
   前記管状形成要素の中で長軸方向に延びるピンであって、前記ピンがピン直径を持つ、ピンと、を含み、
   前記フィルター製造装置は、更に、
   可変直径の貫通穴を持つ中空のロッド状のフィルター本体を得るために、前記ピンの前記ピン直径を変化させるように適合された直径変更装置と、を含む、フィルター製造装置。
2. 前記ピンに熱的に接続され、かつ前記ピン直径を変更するためにピン温度を変更するように適合された発熱体を前記直径変更装置が含む、請求項１に記載のフィルター製造装置。
3. 前記ピンが金属を含む材料で形成された、請求項１または２に記載のフィルター製造装置。
4. 前記ピンが鋼で形成された、請求項３に記載のフィルター製造装置。
5. 前記ピンが浸炭鋼で形成された、請求項４に記載のフィルター製造装置。
6. 前記ピンが前記フィルター材料と接触するように適合される外表面を画定し、かつ前記直径変更装置が、前記外表面の半径方向に沿って引っ込められるまたは引き出されることができるように適合された少なくとも２つの突起部を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
7. 前記直径変更装置が少なくとも３つの突起部を備える、請求項６に記載のフィルター製造装置。
8. 前記直径変更装置が微動ネジを含み、前記突起部の少なくとも１つが前記微動ネジによって引っ込められるまたは引き出されることができるように適合される、請求項６または７に記載のフィルター製造装置。
9. 前記管状形成要素の入口の上流に配置され、かつ可塑剤を前記フィルター材料に添加するために前記可塑剤を噴出するように適合された可塑剤添加ユニットを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
10. 前記フィルター材料が前記管状形成要素を通過する間、前記フィルター材料を加熱するように適合された熱処理セクションを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
11. 前記熱処理セクションが、前記フィルター材料に蒸気を供給するために前記管状形成要素に流体的に接続された蒸気発生器を備える、請求項１０に記載のフィルター製造装置。
12. 前記中空のロッド状のフィルター本体を冷却するために前記形成装置の下流に位置する冷却セクションを備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
13. 前記形成装置の管状形成要素が先細り部分を備え、前記先細り部分の内径が前記長軸方向の移動方向に沿って減少している、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
14. 前記ピンがフィルタートウ材料と接触するように適合された外表面を画定し、また前記ピンが前記ピンの前記外表面上に非粘着コーティングを備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。
15. 前記ピンが実質的に円筒状の外表面を画定する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のフィルター製造装置。

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