NL8301520A - Werkwijze en installatie voor het vervaardigen van een sigarettenfilter. - Google Patents

Description

V

*e *

Werkwijze en installatie voor het vervaardigen van een sigarettenfilter.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een installatie vooijhet vervaardigen van een sigarettenfilter, welk filter bestaat uit een staaf celluloseacetaat of ander voor dit doel geschikt filterstaaf materiaal dat omringd 5 is door een voor lucht ondoordringbare laag, zoals een filter- wikkelpapier, en door een mondstukpapier dat geheel of gedeeltelijk geperforeerd of poreus is, waarbij tussen de voor lucht ondoordringbare laag en het mondstukpapier een laag van een materiaal met een open structuur is aangebracht, van 10 welke laag met open structuur een met de tabakskolom van een sigaret te verbinden einde is dichtgemaakt.

Een filter van het hierboven bedoelde type is bekend uit de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvragen 8201808 en 8202896 van aanvraagster.

15 Het is gebleken dat de bekende filters zich in de praktijk moeilijk met een hoge produktiesnelheid laten vervaardigen en verwerken .

De uitvinding beoogt in het voorgaande verbetering te brengen en een werkwijze en bijbehorende installatie 20 te verschaffen die het mogelijk maken om een sigarettenfilter van het hierboven bedoelde type met hoge produktiesnelheid en tegen relatief lage kosten te vervaardigen.

Volgens de uitvinding is dit bereikt, doordat een continue strook mondstukpapier wordt voortbewogen door 25 een perforatie-inrichting, langs een vulmiddeltoevoereenheid en aan voorafgaande een naadbelijmingsmondstuk wordt samengebracht met een aantal continue van een plaklaag voorzien draden, waarbij de draden in de door de vulmiddeltoevoereenheid opgebrachte vulmiddellaag zakken, welk samenstel van geperforeerd 30 mondstukpapier en draden door een formaatband van een strang- 8301520 • - 2 < V* vormer met een door een voor lucht ondoordringbare laag omgeven staaf van cellulose-acetaat of ander voor dat doel geschikt filterstaafmateriaal wordt gevuld, welke strang in een strangsnijder tot filterstaveri kan worden gesneden.

5 Bij voorkeur is de aandrijving van de formaat band via een variabele transmissie gekoppeld met de aandrijving van de perforatieinrichting.

De overbrengingsverhouding van de variabele transmissie kan worden bepaald door een regeleenheid waaraan een 10 ingangssignaal wordt toegevoerd dat afhankelijk is van de lengte van de baan van het mondstukpapier tussen de perforatieinrichting en de strangsnijder, en een ingangssignaal dat informatie geeft over het toerental van de perforatie-inrichting.

Bij voorkeur is het uitgangssignaal van de 15 regeleenheid een frequentie-gemoduleerd signaal.

Een installatie voor het in de praktijk brengen van de zojuist beschreven werkwijze bestaat bij voorbeeld uit: - een tegenelkaar in roterende perforeerwals 20 met zich in radiale en axiale richting uitstrekkende pennen, en capstanwals met zich in radiale en axiale richting uitstrekkende opneemholten, - een vulmiddeltoevoereenheid die naast elke perforatie een vulmiddellaag aanbrengt die de afdichting 25 tussen de laag van het materiaal met een open structuur aan het einde bij de tabakskolom teweeg moet brengen, - een lijmeenheid die de mantelvlakken van een aantal naast elkaar gelegen draden ten minste gedeeltelijk met een lijmlaag bedekt alvorens zij met het mondstukpapier 30 in aanraking worden gebracht, - een naadbelijmingsmondstuk dat een lijmlaag opbrengt langs één van de randen van het mondstukpapier, - door aandrijfrollen aangedreven snaren waarop filterstaafmateriaal aan het samenstel van mondstukpapier en 35 draden wordt toegevoerd, 8301520 b

A

3 - een strangvormer waarin het samenstel van mondstukpapier, draden en filterstaaf materiaal door een formaatfaand tot een strang wordt gevormd, en - een electronische regeleenheid die een transmissie tussen capstanwals van de perforatieinrichting en de door een formaatbandtrommel aangedreven formaatband van de strangvormer bestuurt.

Bij voorkeur ontvangt de electronische regeleenheid een eerste ingangssignaal van een tachodynamo, welk eerste ingangssignaal een maat is voor het toerental van de capstanwals, en een tweede ingangssignaal van een tastarm, welk tweede ingangssignaal een maat is voor de lengte van de baan van het mondstukpapier tussen de perforatieinrichting en de strang-snijder, terwijl de electronische regeleenheid de ingangssignalen verwerkt en omzet in een frequentie gemoduleerd uitgangssignaal dat het toerental bestuurt van een tot de transmissie behorende met een satellieten-drager gekoppelde stappenmotor van een epicyclische aandrijving van de formaatbandtrommel.

De vulmiddeltoevoer eenheid kan van een stop-lijmwals met onderslijpingen zijn voorzien.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld een sigarettenfilter en een installatie voor het in de praktijk brengen van de werkwijze voor het vervaardigen van dat filter, is weergegeven. In de tekening toont:

Fig. 1 in perspectief een filterstrang tijdens het omhullen in de strangvormer, fig. 2 in perspectief een tabakskolom en een filter, waarbij het mondstukpapier een stukje is afgewikkeld, en fig. 3 een schematisch aanzicht van een installatie voor het in de praktijk brengen van de uitvinding.

In fig. 1 is op iets grotere schaal dan in werkelijkheid een filterstrang 1 weergegeven die bestaat uit 8301520 ί ' ....... 4 een staaf 2 van celluloseacetaat of ander voor dat doel geschikt filterstaafmateriaal dat omringd Is door een voor lucht ondoordringbare laag 3, zoals een filterwikkelpapier. Daaromheen zitten in lengterichting van het filter lopende 5 draden 4 van een textiel- of kunststofvezel met een diameter van de orde van 0/1 mm of meer. Deze draden 4 kunnen worden opgevat als laag van het materiaal met een open structuur.

Die draden zijn vooraf geplakt op een van perforaties 5 voorzien mondstukpapier 6. De perforaties hebben een axiale afstand 10 "a" en tussen om de andere perforatiereeks bevinden zich twee vulmiddellagen 7.

In fig. 2 is op iets grotere schaal dan in fig. 1 een filtersigaret 8 weergegeven waaruit blijkt dat één zo'n vulmiddellaag 7 van fig. 1 de afdichting vormt van de laag 15 met een open structuur ter plaatse van de aansluiting op een door gewoon sigarettenpapier 10 omgeven tabakskolom 9.

De in fig. 3 weergegeven installatie voor het ' uitvoeren van de uitgevonden werkwijze bestaat uit een toevoer- eenheid, bijvoorbeeld een papierbobihe 11 voor een continue 20 strook 6 van mondstuk-papier die via een geleider 12 een leirol 13 en wordt toegevoerd aan een perforatie-inrichting 14.

De perforatie-inrichting 14 bestaat uit een perforeerwals 15 en een capstanwals 16. De perforeerwals 15 heeft naalden of stanspennen 17 en de capstanwals 16 heeft 25 opneemholten 18 die gedurende het in tegengestelde richting roteren van de walsen 15 en 16 de naalden of pennen 17 kunnen opnemen. Er zijn overigens ook (niet weergegeven) zuiggaten te om het mondstukpapier 6 met onderdruk vastzuigen, zodat geen slip kan optreden.

30 De pennen 17 en opneemholten 18 hebben beide een hoekafstand die tot gevolg heeft, dat tussen de perforaties 5 (fig. 1) de afstand "a" wordt verkregen.

De door mondstukpapier omsloten hoek van de capstanwals 16 ligt tussen 180 en 270°.

35 Onder de perforatie-inrichting 14 ligt een op 8301520 * . ^ ' 1* v 5 het zwenkbare einde van een arm 19 aangebrachte oplichtrol 20 een die het mondstukpapier voert naar vulmiddeltoevoereenheid 21, die bestaat uit een voorraadbak 22 voor vloeibaar of pasta-vormig vulmiddel, waarin een rol 23 roteert die het vulmiddel 5 overdraagt aan de axiale groeven 24 van een stoplijmwals 25 met onderslijpingen. De radiale afstand tussen twee onderslijpingen is afwisselend klein en groot, zodat ten opzichte van de perforaties 5 de gewenste opeenvolging van vulmiddellagen 7 wordt verkregen. De cilinder 26 en de tuimelhefboom 27 dienen 10 om de voorraadbak 22 te kunnen verwijderen en schoomaken,en tevens om rol 23 en wals 25 met de juiste spanning tegen elkaar te drukken. Het vulmiddel kan een PVA-lijm (polyvinylacetaat-lijm) zijn.

Naast de vulmiddeltoevoereenheid 21 is een lijm-15 eenheid 28 opgesteld die bestaat uit een lijmbak 29 waarin een lijmrol 30 roteert. De lijmrol 30 draagt lijm over aan het gehele mantelvlak van een lijmwals 31 waarlangs de draden 4 passeren alvorens deze tijdens de passage langs een geleider 12 met de belijmde zijden op het monstukpapier 6 en in de 20 vulmiddellagen 7 worden gedrukt.

De lijmeenheid 28 is net als de vulmiddeltoevoereenheid 21 uitgerust met een cilinder 26 en een tuimelhefboom 27 en deze hebben ook dezelfde functies als genoemd bij de vulmiddeltoevoereenheid.

25 De draden 4 komen uit een draden aanvoereenheid 32 waarin, ongeveer twintig draadklossen 33 met draden van textiel- of kunststofvezel met een diameter van de orde van ongeveer 0,1 mm of meer zijn opgesteld. Tussen de draden-aanvoereenheid 32 en de lijmeenheid 28 lopen de draden over 30 een aan het zwenkbare einde van een arm 34 aangebrachte oplichtrol 35 en daarna bewegen het mondstukpapier 6 en de draden 4 gezamenlijk nagenoeg vertikaal omhoog langs een naadbelijmings-mondstuk 36, een eventuele (niet weergegeven) drooginrichting, een aan het zwenkbare einde van een tastarm 37 gelegen lei-35 schoen 38 naar een horizontaal bovenpart van een formaatband 39, 8301520 — 6 -- die deel uitmaakt van de zogenaamde strangvormer 40.

Het naadbelijmingsmondstuk 36 legt een lijmlaag langs één van de randen van het mondstukpapier zodat dit in de strangvormer 40 overlappend kan worden dichtgeplakt. Deze 5 lijmlaag kan bestaan uit een "hot melt".

Tussen de leischoen 38 en de strangvormer 40 lopen het mondstukpapier 6 en de draden 4 onder op kleine afstand naast elkaar gelegen snaren 41 van een .staafaanvoer-eenheid 42 door. De snaren 42 lopen over een aandrijfrol 43 10 en een aantal leirollen 44. De staafaanvoereenheid 42 bestaat verder uit een hopper 45 met een voorraad door filterwikkel-papier 3 omgeven filterstaven ter lengte van twee, vier of zes toekomstige filters, die door roterende overnametrommels 46 worden overgegeven aan een filtermolen 47, die de filter-15 staven op de snaren 41 deponeren. Het is echter ook mogelijk om een door filterwikkelpapier omgeven filterstaaf continu toe te voeren in de richting van voortbeweging van de bovenparten van de snaren 41 van de staafaanvoereenheid 42.

De strangvormer 40 is een inrichting met een 20 vlakke plaat 48 die overgaat in een cirkelvormige buis, zodat het samenstel van formaatband 39, mondstukpapier 6 met draden 4, en door een voor lucht ondoordringbare laag 3 omgeven staaf 2 van links naar rechts in fig. 1 van gedaante verandert.

25 Het bovenpart van de formaatband 39 strekt zich uit tussen leirollen 49 en wordt aangedreven door een zogenaamde formaatbandtrommel 50. Men dient zich hierbij in werkelijkheid de situatie zo voor te stellen dat de hartlijn van de formaatbandtrommel 50 in het verlengde ligt van de hartlijn van de 30 capstanwals 16. De formaatbandtrommel 50 en de capstanwals 16 kunnen echter niet constant in dezelfde overbrengingsverhouding met elkaar gekoppeld zijn, want de formaatband 39 zal nu eenmaal meer aan slijtage onderhevig zijn dan het oppervlak van de capstan-'wals 16. Toch is het van uitermate groot belang 35 dat de filterstaven in een in het verlengde van de strangvormer 40 8301520 -** v 7 gelegen (schematisch weergegeven ) strangsnijder 51 precies halverwegen tussen twee vulmiddellagen 7 worden doorgesneden.

Het doorsnijden tussen twee perforatiereeksen 5 waartussen geen vulmiddellagen 7 liggen, vindt plaats in de zogenoemde 5 assembleermachine.

Het eerstgenoemde precies halverwege doorsnijden wordt bereikt door de tastarm 37. Het niet met draden 4 en een vulmiddellaag 7 bedekte oppervlak van het mondstukpapier 6 wordt namelijk geleid over de zich aan het zwenkbare einde van 10 de tastarm 37 bevindende leischoen 38. De tastarm 37 is veer-belast in de richting van de pijl 52 ondersteund op een as 53.

De stand van de as 53 kan dus dienen als opnemer voor de lengte van de baan van het mondstukpapier 6 tussen de perforatie-inrichting 14 en de strangsnijder 51.

15 De radiale stand van de tastarm wordt omgezet in een electrisch signaal dat via een leiding 54 wordt toegevoerd aan een electro-nische regeleenheid 55, die een transmissie tussen de immers in één lijn liggende hartlijnen van de capstanwals 16 en de formaatbandtrommel 50 bestuurt. Bij wijze van niet beperkend 20 voorbeeld wordt een (niet weergegeven) epicyclische overbrenging 58 met buitenvertanding genoemd. De satelietendrager daarvan is door een tandriem 56 gekoppeld met een stappenmotor 57, welke de satelietendrager met een zodanige snelheid verdraait, dat het gewenste toerental van de formaatbandtrommel 50 wordt her- 25 steld. Het toerental van de stappenmotor wordt door de electronische regeleenheid zodanig automatisch geregeld, dat de transportsnelheid van de strangvormer 40 wordt gesynchroniseerd met de snelheid, waarmede het mondstukpapier door de capstanwals 16 wordt getransporteerd.

30 Het gevolg van de synchronisatie tussen de capstanwals 16 en de formaatbandtrommel 50 is een automatische fixering van de snijposities ten opzichte van de positie van dichtbij elkaar gelegen vulmiddellagen 7 en het automatisch konstant houden van de lengte van de baan van mondstukpapier 35 plus draden tussen de perforatieinrichting 14 en de strangsnijder 51.

8301520 * — 8 ....

ia

Het toerental van de hoofdaandrijving van de perforatie-inrichting 14 wordt door een tachodynamo vertaald in een electrisch stuursignaal. De stuursignalen van de stand van de tastarm 37 en de tachodynamo worden door de electro-5 nische regeleenheid 55 verwerkt en omgezet in een frequentie gemoduleerd electrisch signaal, waarmede het toerental van de stappenmotor 57 voor de satelietendrager 58 van de epi-cyclische overbrenging wordt bestuurd.

Het kenmerk van het frequentie gemoduleerde 10 regelsysteem is de uiterst korte reactie-tijd tussen meten en regelen. Deze tijd is vele malen korter dan de acceleratie-en deceleratietijd van de machine, waardoor in- en uit-slingerverschijnselen tijdens starten en stoppen van de machine beneden een storend niveau blijven. De interaktie tussen de 15 tastarm, de tachodynamo, de regeleenheid en de lengte van de materiaalbaan vormt een pseudo "fase locked loop" systeem, hetwelk binnen het regelbereik vrij is van storende oscillatie-verschijnselen.

Volgens de uitvinding kan dus een bepaalde of 20 onbepaalde lengte van filterstaven worden gemaakt waarin de toekomstige filters om en om in tegengestelde richting liggen, üiteindelijk kan een enkel filter op de in fig. 2 weergegeven wijze door een extra ring 59 met een tabakskolom worden verbonden.

25 Binnen het kader van de conclusies vallen ook andere uitvoeringsvormen dan in de tekening is weergegeven.

8301520

Claims (8)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een sigarettenfilter, welk filter bestaat uit een staaf cellulose-acetaat of ander voor dit doel geschikt filterstaafmateriaal dat omringd is door een voor lucht ondoordringbare laag, zoals 5 een filterwikkelpapier, en door een mondstukpapier dat geheel of gedeeltelijk geperforeerd of poreus is, waarbij tussen de voor lucht ondoordringbare laag en het mondstukpapier een laag van een materiaal met een open structuur is aangebracht, van welke laag met open structuur een met de tabakskolom van een 10 sigaret te verbinden einde dicht is gemaakt, met het kenmerk, dat een continue strook mondstukpapier (6) wordt voortbewogen door een perforatie-inrichting (14), langs een vulmiddeltoe-voereenheid (21) en vóórafgaandeaeen naadbelijmingsmondstuk (36) wordt samengebracht met een aantal continue van een plak-15 laag voorziene draden (4), waarbij de draden in de door de vulmiddeltoevoereenheid opgebrachte vulmiddellaag zakken, welk • samenstel van geperforeerd mondstukpapier (6) en draden (4) door een formaatband (39) van een strangvormer (40) met een door een voor lucht ondoordringbare laag (3) omgeven staaf (2) 20 van celluloseacetaat of ander voor dit doel geschikt filterstaafmateriaal wordt gevuld, welke strang in een strangsnijder (51) tot filterstaven kan worden gesneden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 25 dat de aandrijving van de formaatband (39) via een variabele transmissie is gekoppeld met de aandrijving van de perforatie-inrichting (14).

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het 30 kenmerk, dat de overbrengingsverhouding van de variabele transmissie wordt bepaald door een regeleeriheid (55) waaraan een ingangssignaal wordt toegevoerd dat afhankelijk is van de lengte van de baan van het mondstukpapier tussen de perforatieinrichting 8301520 ~ 10 — (14) en de strangsnijder (51), en een ingangssignaal dat informatie geeft over het toerental van de perforatieinrichting (14).

4. Werkwijze van één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het uitgangssignaal van de regeleenheid (55) een frequentie-gemoduleerd signaal is.

5. Installatie voor het toepassen van de werk-10 wijze volgens één der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat hij bestaat uit: - een tegen elkaar in roterende perforeerwals (15) met zich in radiale en axiale richting uitstrekkende pennen (17), en capstanwals (16) met zich in radiale en axiale richting 15 uitstrekkende opneemholten (18), - een vulmiddeltoevoereenheid (21) die naast elke perforatie (5) een vulmiddellaag (7) aanbrengt die de afdichting tussen de laag van het materiaal met een open structuur aan het einde bij de tabakskolom (9) teweeg moet brengen, 20. een lijmeenheid (28) die de mantelvlakken van een aantal naast elkaar gelegen draden (4) ten minste gedeeltelijk met een lijmlaag bedekt alvorens zij met het mondstuk-papier (6) in aanraking worden gebracht, - een naadbelijmingsmondstuk (36) dat een lijm-25 laag opbrengt langs één van de randen van het mondstukpapier, - door aandrijfrollen (43) aangedreven snaren . (41) waarop filterstaafmateriaal aan het samenstel van mond stukpapier (6) en draden (4) wordt toegevoerd, - een strangvormer (40) waarin het samenstel 30 van mondstukpapier (6), draden (4) en filterstaafmateriaal (2, 3) door er formaatband (39) tot een strang wordt gevormd, en - een electronische regeleenheid (55) die een transmissie tussen de capstanwals (16) van de perforatiein- 35 richting (14) en de door een formaatbandtrommel ( ) aangedreven 8301520 «r formaatband (39) van de strangvormer (40) bestuurt.

6. Installatie volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de electronische regeleenheid (55) een eerste 5 ingangssignaal ontvangt van een tachodynamo, welk eerste ingangssignaal een maat is voor het toerental van de capstan-wals (16), en een tweede ingangssignaal van een tastarm (37), welk tweede ingangssignaal een maat is voor de lengte van de baan van het mondstukpapier (6) tussen de perforatieinrichting 10 (14) en de strangsnijder (51), en dat de electronische regel eenheid de ingangssignalen verwerkt en omzet in een frequentie gemoduleerd uitgangssignaal dat het toerental bestuurt van een tot de transmissie behorende stappenmotor (57) van een satellietendrager (58) van een epicyclische aandrijving van 15 de formaatbandtrommel (50).

7. Installatie volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de vulmiddeltoevoereenheid (21) van een stoplijmwals (25) met onderslijpingen is voorzien. 20

8. Filter en installatie zoals weergegeven in de tekening en/of besproken aan de hand daarvan. 8301520