PL210305B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania pasma filtru oraz filtr lub element filtrowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pasma filtru oraz urządzenie do wytwarzania pasma filtru, zawierające urządzenie do nasypywania, za pomocą którego rozdzielone materiały filtrowe transportuje się na przenośnik celem utworzenia włókniny, urządzenie formatujące, w którym wokół włókniny owija się materiał osłonkowy, oraz urządzenie do przekazywania włókniny z przenośnika na urządzenie formatujące.

Przedmiotem wynalazku jest także filtr lub element filtrowy.

Sposób wstępnej obróbki materiałów filtrowych i odpowiednie urządzenie do wstępnej obróbki materiałów filtrowych do wytwarzania filtrów w przemyśle tytoniowym są znane z brytyjskiego opisu patentowego nr GB 718 332. Za pomocą maszyny do cięcia tytoniu wytwarza się przy tym ścinki materiału, które doprowadza się do maszyny do wytwarzania pasm, na przykład maszyny do wytwarzania pasm papierosowych, przy czym ścinki impregnuje się środkiem chemicznym, aby wyeliminować niepożądany smak i zapobiec wypadaniu ścinków z końcówek odpowiednio wykonanych filtrów. Pocięte ścinki transportuje się za pomocą bębna do obszaru działania walca kolczastego, za pomocą którego przenosi się je z bębna na przenośnik taśmowy, a następnie doprowadza do kolejnego bębna transportowego, z którego wybija się ścinki za pomocą następnego walca kolczastego lub iglicowego i doprowadza je do urządzenia formatującego, w którym pasmo filtru otacza się pasem osłonkowym. Ścinki z takich materiałów, jak papier, celuloza, materiały włókiennicze, materiały syntetyczne lub temu podobne, mają strukturę zbliżona do pociętego tytoniu.

Postać ścinków znacznie utrudnia wytwarzanie filtrów o jednorodnych własnościach. Poza tym bardzo ograniczone są możliwości dokonywania zmian we własnościach filtrów.

Z brytyjskiego zgłoszenia patentowego znane jest urzą dzenie do wytwarzania pasma filtru, w którym na fig. 5 i w odpowiadają cym tej figurze opisie za pomoc ą walca z pasma wł ókien wyrywane są włókna, które są wprowadzane do obszaru oddziaływania strumienia powietrza transportowego, które to powietrze doprowadza włókna do jednostki wytwarzającej pasmo. Ponadto na innych figurach i w przynależnych fragmentach tekstu ujawnione są urzą dzenia do wytwarzania pasma filtru, w których z doprowadzanego materiału filtrowego bez końca wyrywane są przez odpowiedni bęben włókna, które nasypywane są na przenośnik taśmowy i są doprowadzane do jednostki tworzącej pasmo. Odbywa się to jednak bez udziału powietrza transportowego.

Celem wynalazku jest takie udoskonalenie sposobu i urządzenia do wytwarzania pasma filtru, aby można było za ich pomocą wytwarzać filtry o bardziej jednorodnych własnościach filtracyjnych.

Sposób wytwarzania pasma filtru, w którym transportuje się skończone, w zasadzie całkowicie rozdzielone włókna co najmniej jednego gatunku za pomocą powietrza transportowego w kierunku przenośnika, tworzy się włókninę ze stykających się co najmniej częściowo ze sobą włókien z w zasadzie całkowicie rozdzielonych włókien na powierzchni przenośnika, nakłada się włókninę na pas osłonkowy oraz owija się włókninę pasem osłonkowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że podczas owijania lub po owinięciu włókniny pasem materiału osłonkowego działa się nań energią, aby wytworzyć stałe połączenie w punktach styku włókien.

Korzystnie, przy owijaniu włókniny pasem materiału osłonkowego włókninę sprasowuje się.

Korzystnie, włókna mają długość mniejszą niż filtr względnie element filtrowy odcinany od wykonanego z nich pasma.

Korzystnie, co najmniej jeden gatunek włókien zawiera włókna o średniej średnicy w przedziale od 10 do 40 Lim, zwłaszcza od 20 do 38 μm.

Korzystnie, do włókien dodaje się dodatki.

Korzystnie, włókninę zagęszcza się przed etapem umieszczenia jej na pasie osłonkowym.

Korzystnie, zagęszczanie prowadzi się w co najmniej dwóch osiach prostopadle do kierunku ruchu.

Korzystnie, włókninę w celu nałożenia na pas osłonkowy odrywa się mechanicznie, zwłaszcza za pomocą sprężonego powietrza, od przenośnika.

Korzystnie, włókninę formuje się przed nałożeniem na pas osłonkowy.

Korzystnie, podczas etapu formowania co najmniej tworzy się półkola poprzecznie do kierunku transportu włókniny.

Korzystnie, tworzy się pełne koło.

Korzystnie, rozdzielone włókna, co najmniej częściowo przed utworzeniem włókniny, oddziela się od powietrza transportowego.

PL 210 305 B1

Przedmiotem wynalazku jest także filtr lub element filtrowy wytwarzany według sposobu obejmującego jedną lub więcej z powyższych cech, przy czym na zakończenie filtr lub element filtrowy odcina się od wytworzonego pasma filtru.

Urządzenie do wytwarzania pasma filtru, zawierające urządzenie do nasypywania, za pomocą którego rozdzielone materiały filtrowe transportuje się na przenośnik w celu utworzenia na przenośniku włókniny, urządzenie formatujące, w którym pas materiału osłonkowego owija się wokół włókniny, i urządzenie do przekazywania włókniny z przenośnika na urządzenie formatujące, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie do nasypywania umożliwia transport materiałów filtrowych w kierunku przenośnika za pomocą powietrza transportowego, przy czym przewidziane jest urządzenie utwardzające w dół biegu przekazywania włókniny z przenośnika na urządzenie formatujące.

Korzystnie, w obszarze przenośnika umieszczone jest co najmniej jedno urządzenie do sprasowywania.

Korzystnie, przenośnik lub część przenośnika stanowi część urządzenia do sprasowywania.

Korzystnie, przenośnik zawiera co najmniej jedną taśmę pneumatyczną.

Korzystnie, przenośnik zawiera co najmniej trzy taśmy pneumatyczne.

Korzystnie, włóknina jest za pomocą sprężonego powietrza odrywana od taśmy pneumatycznej przenośnika.

Korzystnie, urządzenie do przekazywania włókniny zawiera taśmę transportową.

Korzystnie, taśma transportowa jest wklęsła.

Korzystnie, urządzenie zawiera dwie taśmy transportowe, które transportują pomiędzy sobą włókninę.

Korzystnie, urządzenie do przekazywania włókniny zawiera dyszę, przez którą transportowana jest włóknina.

Korzystnie, dysza jest tak ukształtowana, że włókninie można nadawać kształt okrągły lub owalny.

Według wynalazku stwierdzono, że zwłaszcza transport przy użyciu powietrza transportowego w kierunku przenośnika, w zasadzie całkowicie rozdzielonych włókien, przy czym na powierzchni przenośnika tworzy się włóknina, prowadzi do wytwarzania pasma filtru o bardzo jednorodnych własnościach filtracyjnych. Przenośnik stanowi w ramach niniejszego wynalazku w szczególności przenośnik taśmowy, zwłaszcza zaś taśmowy przenośnik pneumatyczny.

Jeżeli przy owijaniu włókniny pasem materiału osłonkowego włóknina ulega sprasowaniu, wówczas paśmie filtru można nadać stały kształt. Jeżeli podczas owijania lub po owinięciu włókniny pasem materiału osłonkowego działa się nań energią, aby wytworzyć stałe połączenie w punktach styku włókien, wówczas można wytwarzać stosunkowo elastyczne filtry, zapewniając przy tym, aby na krawędziach cięcia filtru względnie elementu filtrowego nie wypadał z niego materiał filtrowy.

W wariancie, w którym wł ókna mają dł ugość mniejszą niż odcinany od wykonanego z nich pasma filtr względnie element filtrowy, można osiągnąć wyjątkowo jednorodne własności filtracyjne. Korzystnie włókna stanowią co najmniej jeden gatunek o średniej średnicy w przedziale od 10 do 40 μm, zwłaszcza od 20 do 38 μm. Stosowane korzystnie włókna są zatem podłużne i stosunkowo cienkie. Jeżeli korzystnie do włókien doda się dodatki, jak granulat węgla aktywnego, trójoctan glicerylu lub lateks, wówczas istnieje możliwość łatwej regulacji własności filtru. Granulat węgla aktywnego dodaje się przykładowo przed całkowitym rozdzieleniem włókien względnie dodaje się go do włókien, transportowanych do przenośnika. Trójoctan glicerylu lub lateks dodaje się jako środki wiążące na przykład do nasypanej włókniny w obszarze przenośnika.

Jeżeli włókninę zagęści się przed etapem umieszczenia jej na pasie osłonkowym, wówczas można osiągnąć wyjątkowo równomierne zagęszczenie. W tym celu zagęszczanie odbywa się korzystnie zarówno pionowo, jak też poziomo, czyli na przykład od góry i od dołu oraz z boków włókniny.

Wyjątkowo proste prowadzenie sposobu ma miejsce wówczas, gdy włókninę w celu nałożenia na pas osłonkowy odrywa się mechanicznie, zwłaszcza za pomocą sprężonego powietrza, od przenośnika.

Korzystnie włókninę formuje się przed nałożeniem na pas osłonkowy. Etap formowania może przy tym korzystnie obejmować tworzenie półkola poprzecznie do kierunku transportu włókniny. Korzystnie tworzy się pełne koło lub owal.

Według wynalazku filtr lub element filtrowy po przeprowadzeniu opisanego powyżej sposobu wytwarzania pasma filtru wytwarza się poprzez końcowe odcinanie od wykonanego pasma.

Postawione przed wynalazkiem zadanie rozwiązano ponadto za pomocą urządzenia do wytwarzania pasma filtru, zawierającego urządzenie do nasypywania, za pomocą którego rozdzielone mate4

PL 210 305 B1 riały filtrowe transportuje się na przenośnik w celu utworzenia włókniny, urządzenie formatujące, w którym materiał osł onkowy owija się wokół wł ókniny, i urz ą dzenie do przekazywania wł ókniny z przenośnika na urządzenie formatujące, które to urządzenie według wynalazku wyróżnia się tym, że urządzenie do nasypywania umożliwia transport materiałów filtrowych do przenośnika za pomocą powietrza transportowego.

Transport rozdzielonych materiałów filtrowych za pomocą powietrza transportowego umożliwia wytwarzanie wyjątkowo jednorodnej włókniny, w rezultacie czego uzyskuje się wyjątkowo jednorodne pasmo filtru, a co za tym idzie, wyjątkowo jednorodne filtry względnie elementy filtrowe.

Jeżeli w obszarze przenośnika umieszczone jest co najmniej jedno urządzenie do sprasowywania, wówczas można pozytywnie oddziaływać na własności filtru. W tym celu przenośnik lub część przenośnika stanowi korzystnie część urządzenia do sprasowywania. Szczególnie proste w realizacji urządzenie do wytwarzania pasma filtru otrzymuje się wówczas, gdy przenośnik zawiera co najmniej jedną taśmę pneumatyczną. Jeżeli przetwarzane włókna są tak małe, że otwory taśmy pneumatycznej ulegają szybkiemu zatkaniu, wówczas korzystne jest zastosowanie dwóch dodatkowych taśm pneumatycznych, ustawionych w przybliżeniu pod kątem prostym z obu stron pierwszej taśmy pneumatycznej. Wyjątkowo efektywne przekazywanie włókniny odbywa się przy użyciu sprężonego powietrza, za pomocą którego włóknina jest odrywana od przenośnika.

Jeżeli urządzenie do przekazywania włókniny zawiera taśmę transportową, wówczas można ukształtować włókninę odpowiednio do własności wytwarzanego filtru względnie jego kształtu. Korzystnie taśma transportowa ma postać taśmy pneumatycznej. Szczególnie korzystna postać wykonania polega na tym, że taśma transportowa jest wygięta poprzecznie do kierunku transportu. W ten sposób można łatwo wytwarzać pasmo filtru, mające przykładowo owalny lub okrągły przekrój. W tym celu zastosowane są korzystnie dwie taśmy transportowe, które transportują pomiędzy sobą włókninę. Taśmy transportowe są przy tym tak ukształtowane, że włókninę można formować, nadając jej kształt okrągły lub owalny. W tym celu każda z taśm transportowych tworzy półkole lub połowę owalu.

Alternatywne urządzenie przekazujące charakteryzuje się tym, że urządzenie do przekazywania włókniny zawiera dyszę, przez którą transportowana jest włóknina. Korzystnie dysza jest tak ukształtowana, że włókninie można nadawać kształt okrągły lub owalny.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia trójwymiarowy schemat urządzenia rozdzielającego oraz części urządzenia nasypującego, fig. 2 - urządzenie do wytwarzania pasma filtru, w schematycznym widoku, fig. 3 - część fig. 2 w widoku z góry w kierunku strzał ki A, fig. 4 - część fig. 2 w schematycznym widoku z boku, w kierunku strzałki B, fig. 5 - schemat urządzenia do wytwarzania pasma filtru, fig. 6 - część fig. 5 w widoku z góry w kierunku strzałki A, fig. 7 - część fig. 5 w schematycznym widoku z boku, w kierunku strzałki B, fig. 8 - schemat części urządzenia do wytwarzania pasma filtru, w którym pewne elementy pominięto dla uproszczenia rysunku, fig. 9 - urządzenie z fig. 8 w schematycznym widoku z góry, bez urządzenia rozdzielającego, fig. 10 - trójwymiarowy schemat części przykładu wykonania urządzenia do wytwarzania pasma filtru, fig. 11 - część urządzenia do wytwarzania pasma filtru, oraz fig. 12 - schemat innego przykładu wykonania części urządzenia do wytwarzania pasma filtru.

Na fig. 1 przedstawiony jest trójwymiarowy schemat urządzenia rozdzielającego 10. Chodzi tutaj o jeden wariant urządzenia rozdzielającego 10, które jest ujawnione w innym europejskim zgłoszeniu patentowym Zgłaszającego, zatytułowanym „Sposób obróbki wstępnej włókien skończonych i urządzenie do obróbki wstępnej włókien skończonych do zastosowania przy wytwarzaniu filtrów, nr 03 007 675.6. Treść tego zgłoszenia patentowego powinna być w pełnym zakresie włączona w treść ujawnienia niniejszego zgłoszenia. Przedmiotem tego zgłoszenia patentowego jest odpowiednia obróbka wstępna materiału włóknistego, przeznaczonego do stosowania przy wytwarzaniu filtrów, w celu otrzymania w zasadzie całkowicie rozdzielonych włókien, a co za tym idzie, homogenicznego pasma filtru, które ma być wykonane z tych włókien. Do tego celu służy między innymi urządzenie rozdzielające 10 z fig. 1. Materiał filtrowy względnie materiał włóknisty poddaje się ewentualnie wcześniej wstępnemu rozdzielaniu i odpowiedniemu dozowaniu.

W zasadzie nierozdzielony materiał włóknisty względnie mieszanina 49 włókien/grup włókien przemieszcza się przykładowo, jak przedstawiono schematycznie na fig. 4, przez szyb spiętrzający 44 i walce wciągowe 46 do obszaru działania walca kolczastego 76, który wybija wstępnie rozdzieloną mieszaninę 49 włókien/grup włókien. Tę mieszaninę 49 włókien/grup włókien transportuje się za pomocą strumieni powietrza 19 do sitowych bębnów 21 z fig. 1. Odbywa się to przez boczne otwory 20 w obudowie 22. Materiał włóknisty wdmuchuje się w kierunku wzdłużnych osi sitowych bębnów 21.

PL 210 305 B1

Obustronne wdmuchiwanie materiału włóknistego przeciwnie do ruchu wskazówek zegara wytwarza obwodowy pierścieniowy strumień powietrza 23. Na ten pierścieniowy strumień powietrza 23 nakłada się strumień normalny względnie w zasadzie prostopadły do niego, wytwarzany przez podciśnienie na końcu 14 złoża fluidalnego i strumień powietrza 13. Strumień powietrza 13 stanowi opcję dla większych, cięższych włókien, która nie zawsze jest potrzebna. Podciśnienie, panujące na końcu 14 złoża fluidalnego, powstaje po pierwsze w wyniku podciśnienia w nie przedstawionym taśmowym przenośniku pneumatycznym, który jest umieszczony na końcu 14 złoża fluidalnego, po drugie zaś w wyniku strumienia powietrza 17, transportowanego przez króciec odsysający normalny ma swój początek powyżej bębnów sitowych 21 i przechodzi przez otwory w płaszczu bębnów sitowych 21. Strumień normalny dochodzi następnie do obszaru złoża fluidalnego 11 i przechodzi przezeń aż do końca 14.

Nierozdzielony względnie w zasadzie nierozdzielny materiał włóknisty wchodzi do bębnów 21 na ich wewnętrzne powierzchnie boczne. Bębny 21 obracają się w kierunku obrotów 24, zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Osadzony na bocznych powierzchniach bębnów, w zasadzie nierozdzielony materiał włóknisty jest doprowadzany przez obracające się bębny do walców rozdzielających 26. Walce rozdzielające 26 obracają się w kierunku obrotów 25 przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jako alternatywę można by również zastosować obrót w kierunku ruchu wskazówek zegara. Zastosowanie mogą znaleźć również wszystkie inne możliwe warianty obrotu. Walce rozdzielające 26, które mogą mieć postać walców iglastych, wychwytują nierozdzielone grupy włókien, odrywają je oraz przyspieszają. Grupy włókien są odwirowywane na wewnętrznej bocznej powierzchni bębnów 21 tak długo, aż zostaną rozdzielone na pojedyncze włókna i przejdą przez otwory w płaszczu, względnie będą mogły przejść przez otwory w płaszczu. Zamiast sitowego bębna 21 można także zastosować bęben z perforowanymi blachami lub kratami z prętów o przekroju okrągłym.

Włókna względnie rozdzielone włókna są wychwytywane przez strumień powietrza i prowadzone względnie zasysane przez promieniowe otwory bębna. Strumień powietrza transportuje włókna na dół do złoża fluidalnego. Gdy zawierający włókna strumień dojdzie do złoża fluidalnego, wówczas następuje zmiana jego kierunku i prowadzenie wzdłuż zakrzywionego złoża. Wskutek sił odśrodkowych, działających na włókna, poruszają się one w kierunku zakrzywionej ścianki prowadzącej i dochodzą do taśmowego przenośnika pneumatycznego. Powietrze, płynące nad włóknami, jest oddzielane na klinie względnie oddzielaczu 70 i odprowadzane przez króciec odsysający 71

Na fig. 1 przedstawione są schematycznie odpowiednie strumienie włókien 18. Opcjonalnie rozdzielone włókna są wychwytywane przez wychodzący z listwy dyszowej 12 strumień powietrza 13 i odpowiednio również doprowadzane do końca 14 złoża fluidalnego. Można także zastosować kilka listew dyszowych.

Grupy włókien, które przy jednokrotnym przejściu przez bębny 21 nie uległy rozdzieleniu względnie nie zostały rozdzielone całkowicie, przechodzą wraz z pierścieniowym strumieniem 23 do równoległego bębna 21. Przedstawione na fig. 1 urządzenie rozdzielające odpowiada co najmniej w części urządzeniu, ujawnionemu w dokumentach patentowych WO 01/54873 A1 względnie US 4,640,810 A firmy Scanweb, Dania, względnie USA. Ujawnienie zawarte w wymienionym powyżej zgłoszeniu patentowym względnie wymienionym powyżej patencie amerykańskim ma być w pełni zawarte w treści ujawnienia niniejszego zgłoszenia patentowego.

Rozdzielanie odbywa się w zasadzie w drodze współdziałania bębnów 21 z walcami oraz strumienia powietrza, zwłaszcza zaś w ten sposób, że wyłącznie rozdzielone włókna mają możliwość przedostawania się przez otwory bębna 21 Strumienie włókien 18, podawane przez transportujące jej powietrze, prowadzą rozdzielone włókna w kierunku końca 14 złoża fluidalnego, przy czym odstęp względem złoża fluidalnego 11 jest coraz mniejszy wskutek działania siły odśrodkowej. Aby powietrze oddzielić odpowiednio od włókien, zastosowany jest rozdzielacz 15 powietrza.

Na fig. 2 ukazany jest schemat maszyny 9 do wytwarzania pasm.

Na fig. 3 ukazana jest część ukazanej na fig. 2 maszyny 9 według wynalazku do wytwarzania pasm, w widoku z góry w kierunku strzałki A na fig. 2, zaś na fig. 4 - maszyna 9 do wytwarzania pasm z fig. 2, w widoku z boku w kierunku strzałki B.

Nierozdzielony materiał włóknisty w postaci mieszaniny 49 włókien/grup włókien przechodzi przez szyb spiętrzający 44 do urządzenia dozującego, zawierającego parę walców wciągowych 46, kanał dozujący, umieszczony pomiędzy walcami wciągowymi 46 i walcem kolczastym 76, oraz walec kolczasty 76. Kierunek 47 wprowadzania materiału na fig. 3 prowadzi w płaszczyźnie rysunku na dół, jak zaznaczono schematycznie. Nierozdzielony materiał włóknisty 49 jest rozdzielany w komorze rozdzielania 10. Rozdzielanie odbywa się poprzez współdziałanie walców rozdzielających 26 ze strumie6

PL 210 305 B1 niem powietrza 50 i otworami w siatce 77, która oddziela komorę rozdzielania 10 od przestrzeni przyporządkowanej złożu fluidalnemu 11. Strumień powietrza na złożu fluidalnym 11, wytwarzany przez strumień powietrza w króćcu odsysającym 16, transportuje rozdzielone włókna 27. Strumień powietrza 17 w króćcu odsysającym 16 jest na fig. 3 skierowany z płaszczyzny rysunku w górę, jak przedstawiono na fig. 3. Strumień powietrza 17 odprowadza również nadmiarowe włókna. Strumień powietrza 28 służy do przytrzymywania i zagęszczania włókien 27, rozsypanych na taśmie pneumatycznej 43 taśmowego przenośnika pneumatycznego 32.

Rozdzielone włókna 27 poruszają się na złożu fluidalnym 11 w kierunku końca 14 złoża, na którym umieszczony jest taśmowy przenośnik pneumatyczny 28. W taśmowym przenośniku pneumatycznym 28 panuje podciśnienie, wywołane ciągłym odsysaniem powietrza. To odsysanie powietrza jest przedstawione schematycznie w postaci strumienia powietrza 28. Podciśnienie zasysa rozdzielone włókna 27 i przytrzymuje je na przepuszczalnej dla powietrza taśmie przenośnika pneumatycznego 32.

Taśma pneumatyczna 43 porusza się w kierunku maszyny 9 do wytwarzania pasm, czyli na fig. 2 w lewo. Na taśmie pneumatycznej powstaje placek włókien względnie strumień włókien 29, pogrubiający się w przybliżeniu liniowo w kierunku maszyny 9 do wytwarzania pasm. Nasypany strumień włókien 29 ma różną grubość i jest na końcu nasypowej strefy taśmowego przenośnika pneumatycznego trymowany na jednakową grubość za pomocą urządzenia trymującego 31. Urządzenie trymujące 31 może być urządzeniem mechanicznym, w postaci na przykład tarcz trymujących, lub pneumatycznym, realizowanym na przykład za pomocą dysz powietrznych. Trymowanie mechaniczne jest znane w przypadku urządzeń do wytwarzania pasm papierosowych. Trymowanie pneumatyczne odbywa się w ten sposób, że poziomo na końcu strumienia włókien 29 umieszczona jest dysza, z której wychodzi strumień powietrza i odrywa część strumienia włókien 29, powodując odprowadzanie nadmiarowych włókien 30. Zastosowanie może tutaj znaleźć dysza punktowa lub dysza płaska.

Po trymowaniu strumień włókien 29 zostaje podzielony na wytrymowane pasmo 33 włókien i pasmo nadmiarowych włókien 30. Można również wychwycić wszystkie włókna poniżej wymiaru trymowania i oderwać je. Nadmiarowe włókna są zawracane do procesu wstępnej obróbki włókien, po czym tworzy się z nich później ponownie pasmo włókien.

Wytrymowane pasmo 33 włókien jest utrzymywane na taśmie pneumatycznej 43 i przemieszczane w kierunku maszyny 9 do wytwarzania pasm. W przypadku wytrymowanego pasma 33 włókien chodzi o luźną włókninę, która jest zagęszczana za pomocą taśmy zagęszczającej 35. Zamiast taśmy zagęszczającej 35 można również zastosować rolkę, na przykład w postaci tarczy prasującej 55 (patrz na przykład fig. 5). Możliwe jest także użycie większej liczby taśm, rolek względnie tarcz. Również z boku zachodzi zagęszczanie placka włókien, jak przedstawiono zwłaszcza na fig. 3. Na fig. 3 przedstawione są taśmy zagęszczające 48, które schodzą się stożkowo ku sobie z prędkością przemieszczania się taśmy pneumatycznej z plackiem włókien. Zębaty kształt taśm zagęszczających 48 powoduje wytworzenie w zagęszczonym placku włókien stref o różnej gęstości. W strefach o większej gęstości pasmo filtrowe przycina się później. Większa gęstość włókien w obszarze końca filtru zapewnia bardziej zwarte trzymanie się włókien w tej wrażliwej strefie, ponadto nadaje sztabkom filtrowym lepszą podatność na dalszą obróbkę. Do zagęszczania w kierunku pionowym służy na fig. 2 taśma zagęszczająca 35.

Wytrymowane i zagęszczone pasmo 34 włókien przekazuje się do maszyny 9 do wytwarzania pasm. Przekazanie odbywa się poprzez oderwanie zagęszczonego pasma 34 włókien od taśmy pneumatycznej 43 i nałożenie go na taśmę formatującą względnie na pas materiału osłonkowego, umieszczony na taśmie formatującej maszyny 9 do wytwarzania pasm. Taśma formatująca nie jest przedstawiona na figurach. Może przy tym chodzić o typową taśmę formatującą, jaka znajduje zastosowanie także w zwykłej maszynie do wytwarzania pasm filtrowych względnie maszynie do wytwarzania pasm papierosowych. Przekazywanie jest wspomagane przez skierowaną od góry na zagęszczone pasmo 34 włókien dyszę 36, przez którą przechodzi strumień powietrza 37. W maszynie 9 do wytwarzania pasm wytwarza się pasmo 38 filtru włóknistego, przy czym z bobiny 41 pobiera się pas 42 materiału osłonkowego i owija się go w typowy sposób wokół materiału włóknistego. W wyniku zmniejszenia objętości i nadania okrągłego lub owalnego kształtu zagęszczonemu pasmu 34 włókien przy owijaniu pasem 42 materiału osłonkowego lub, jak będzie opisane poniżej, przed owinięciem pasem materiału osłonkowego, w paśmie 38 filtru włóknistego wytwarza się pewne wewnętrzne ciśnienie.

W urządzeniu utwardzającym 39 następuje powierzchniowe nagrzanie i nadtopienie składników wiążących, jakie są zawarte w mieszaninie włókien. Odpowiednio można również nadtopić zewnętrzne warstwy włókien dwuskładnikowych, zawartych w mieszaninie włókien, wytwarzając w ten sposób

PL 210 305 B1 połączenie między włóknami. W tym zakresie należy się powołać zwłaszcza na zgłoszenie patentowe DE 102 17 410.5 tego samego Zgłaszającego. Jako materiały włókniste może znaleźć zastosowanie duża liczba włókien, odpowiednich z punktu widzenia żądanych własności filtracyjnych. Jako materiał włóknisty w grę wchodzi na przykład octan celulozy, celuloza, włókna węglowe i włókna wieloskładnikowe, zwłaszcza włókna dwuskładnikowe. W odniesieniu do nadających się do zastosowania składników należy się powołać zwłaszcza na zgłoszenie DE 102 17 410.5 Zgłaszającego, które powinno być włączone w treść ujawnienia niniejszego zgłoszenia.

Różne gatunki włókien miesza się korzystnie przed utworzeniem pasma. Ponadto można dodawać co najmniej jeden dodatek. Co się tyczy dodatku, może tu chodzić na przykład o środek wiążący, jak lateks lub trójoctan glicerylu, lub o granulat, który wyjątkowo skutecznie wiąże składniki dymu papierosowego, na przykład granulat węgla aktywnego.

Szczególnie korzystne jest, jeżeli długość zastosowanych włókien jest mniejsza niż długość wytwarzanego filtru względnie elementu filtrowego. Długość włókien ma zgodnie z tym wynosić od 0,1 do 30 mm, zwłaszcza od 0,2 do 10 mm. Przy długości wytwarzanych filtrów chodzi o typowe filtry dla papierosów względnie o segment filtru wielosegmentowego dla papierosów. Jeżeli poza tym średnia średnica włókien znajduje się w przedziale od 10 do 40 μm, zwłaszcza od 20 do 38 μm, szczególnie korzystnie od 30 do 35 μm, wówczas otrzymuje się bardzo jednorodne filtry.

Urządzenie utwardzające 39 może również zawierać mikrofalowy układ grzejny, laserowy układ grzejny, płyty grzejne względnie zestyki ślizgowe. Poprzez nagrzewanie składników wiążących względnie zewnętrznej warstwy włókien dwuskładnikowych pojedyncze włókna łączą się ze sobą w pasmo włókien i stapiają powierzchniowo. Urządzenie utwardzające 39 może także umożliwiać wysychanie składników wiążących, dodawanych w postaci ciekłej. Przy chłodzeniu pasma włókien nadtopione obszary ulegają ponownemu utwardzeniu. Powstały szkielet nadaje pasmu włókien stabilność i twardość.

Na zakończenie utwardzone pasmo 38 filtru włóknistego tnie się na sztabki 40 filtru włóknistego. Utwardzanie filtru włóknistego można również przeprowadzić po cięciu na sztabki 40.

Na fig. 5 ukazany jest schemat przykładu wykonania maszyny 9 według wynalazku do wytwarzania pasm. Na fig. 6 ukazana jest część maszyny 9 do wytwarzania pasm w widoku z góry w kierunku strzałki A na fig. 5, zaś na fig. 7 - maszyna 9 do wytwarzania pasm z fig. 5, w widoku z boku w kierunku strzałki B.

W odróżnieniu od maszyny 9 do wytwarzania pasm z fig. 2 do 4 w tym przykładzie wykonania rozdzielony materiał włóknisty 27 nasypuje się od góry na taśmę pneumatyczną 43 w kierunku transportu 74. Urządzenie rozdzielające 10, przedstawione również schematycznie na fig. 5 do 7, stanowi odmianę urządzenia rozdzielającego 10 z fig. 1. W komorze rozdzielania 45 znajdują się bębny sitowe 21, które obracają się w kierunku strzałki. Ponadto walce rozdzielające 26 mają postać walców kolczastych; te jednak w odróżnieniu od fig. 1 są umieszczone w zasadzie centralnie w sitowych bębnach 21. Walce kolczaste 2 służą również w tym przypadku do tego, by jeszcze nie rozdzielony materiał włóknisty względnie sczepione ze sobą grupy włókien rozbijać na poszczególne włókna, dzięki czemu rozdzielone włókna mogą przechodzić przez otwory wylotowe sitowych bębnów 21 do leja 53. Za pomocą odpowiednich prądów powietrza, a w tym przypadku także pod działaniem siły ciężkości, rozdzielone włókna 27 przechodzą do obszaru taśmowego przenośnika pneumatycznego 32, zaopatrzonego w tym przypadku w policzkowe taśmy pneumatyczne 57.

Na taśmę pneumatyczną 43 nasypuje się odpowiedni strumień włókien 29. Nadmiar materiału włóknistego tzn. włókna nadmiarowe 30 zbiera się z pozostałego pasma włókien 33 nad tym pasmem za pomocą trymera 31 Wytrymowane pasmo włókien 33 sprasowuje się za pomocą tarczy prasującej 55, która równocześnie stanowi, tylny w kierunku transportu pasma, odcinek taśmy pneumatycznej 43'. Tuż za tarczą prasującą 55 zagęszczone pasmo włókien 34 jest przytrzymywane od góry przez taśmę pneumatyczną 43'. W tym celu za pomocą strumienia powietrza 28 wytwarza się pole podciśnieniowe 54. Aby umożliwić oderwanie od taśmy pneumatycznej 43', stosuje się strumień powietrza 37, padający z dyszy 36 na taśmę pneumatyczną. Zagęszczone pasmo włókien 34 jest wówczas odrywane za pomocą strumienia powietrza z dyszy 36 od taśmy pneumatycznej 43' i przekazywane do urządzenia formatującego 56. W tym celu zagęszczone pasmo włókien 34 dostaje się w typowy sposób na pas 42 materiału osłonkowego, transportowany do taśmy formatującej. Pozostałe etapy sposobu odpowiadają etapom z fig. 2 do 4.

Na fig. 8 przedstawiona jest schematycznie część innego urządzenia. Taśma pneumatyczna 43 jest poprowadzona wokół rolek zwrotnych 59. Strumień włókien 29, budowany stopniowo, przekształ8

PL 210 305 B1 ca się po trymowaniu w wytrymowany strumień włókien 33. Urządzenie trymujące nie jest przedstawione na fig. 8. W obszarze nasypywania pasma włókien 29 rozdzielone włókna 27 dochodzą od dołu do pasma włókien.

Następnie pasmo włókien 33 przechodzi na pas 42 materiału osłonkowego, który przechodzi na taśmę formatującą 58. Taśma formatująca 58 i pas 42 materiału osłonkowego są prowadzone przez odpowiednie rolki 59. W obszarze rolki 61 pasmo włókien 44 dostaje się na pas 42 materiału osłonkowego. W tym miejscu znajduje się początek urządzenia formatującego 56, w którym pas 42 materiału osłonkowego jest w typowy sposób owijany wokół pasma włókien 33.

Na fig. 9 przedstawione jest urządzenie z fig. 8 w widoku z góry, na którym widać zwłaszcza boczne policzki 57. Boczne policzki 57, stykające się również z pasmem włókien 29 względnie 33, mają postać taśm pneumatycznych 43, poprowadzonych wokół rolek zwrotnych 59. W przypadku wyjątkowo małych i cienkich włókien konieczne może być nie tylko zastosowanie jednej taśmy pneumatycznej, lecz, jak w tym przykładzie wykonania, trzech taśm pneumatycznych, aby materiał włóknisty był odpowiednio przytrzymywany na zasysanym paśmie względnie pasmach.

Na fig. 10 ukazany jest trójwymiarowy schemat urządzenia do przekazywania pasma włókien z taśmy pneumatycznej 43 na urządzenie formatujące 56, zwłaszcza na pas 42 materiału osłonkowego. Pasmo włókien, które nie jest przedstawione na tej figurze, przechodzi z dolnego obszaru taśmy pneumatycznej 43, poprowadzonej wokół rolki zwrotnej 59, do wolnej przestrzeni leżących naprzeciw siebie taśm 62.

Taśmy 62, które w szczególnym przypadku mogą mieć również postać taśm stalowych, są poprowadzone wokół rolek 63. Ukształtowanie taśm 62 sprawia, że pomiędzy dwiema przeciwległymi taśmami 62 powstaje odpowiednia okrągła pusta przestrzeń. Przez tę pustą przestrzeń o okrągłym przekroju przechodzi pasmo włókien 34, układane następnie na pasie 42 materiału osłonkowego. Urządzenie przekazujące umożliwia wstępne formowanie pasma włókien 34 i ewentualne jego zagęszczanie. W tym przykładzie wykonania policzkowe taśmy pneumatyczne 57 stanowią stałe ścianki.

Na fig. 11 ukazany jest schematycznie fragment urządzenia 9 do wytwarzania pasm. Złożony z rozdzielonych włókien 27 strumień włókien 29, nasypywany od góry w leju 53, przedostaje się na taśmę pneumatyczną 43 i do obszaru działania taśmy dociskowej 64, poprowadzonej wokół rolek 65. Odpowiednio zagęszczone pasmo włókien przechodzi do dyszy 66 i jest transportowane za pomocą strumienia powietrza 67 dalej na pas 42 materiału osłonkowego, spoczywający na taśmie formatującej 58. Następnie pasmo włókien jest owijane w typowy sposób pasem 42 materiału osłonkowego, tworząc pasmo 38 filtru włóknistego.

Na fig. 12 ukazany jest schematycznie fragment następnego urządzenia 9 do wytwarzania pasm. Transportowane przez taśmę pneumatyczną 43 pasmo włókien 33 przechodzi do obszaru działania dyszy 68, która podaje sprężone powietrze na pasmo włókien w obszarze rolki zwrotnej 65, odrywając w ten sposób pasmo włókien 33 od taśmy pneumatycznej 43. Kąt ustawienia dyszy względnie podawania sprężonego powietrza, które oddziałuje na pasmo włókien 33, jest regulowany. Po oderwaniu pasma włókien 33 od taśmy pneumatycznej 43 przechodzi ono do dyszy pierścieniowej 70. Powietrze 67, płynące przez szczelinę dyszową 71, może spełniać różne funkcje, zależnie od wykonania dyszy. Jedna z tych funkcji polega zawsze na tym, że podciśnienie, panujące w kanale wlotowym dyszy 70, odrywa pasmo włókien 33 od taśmy pneumatycznej 43, poruszającej się po rolce zwrotnej 65, która może mieć również postać tarczy prasującej 55. Poza tym napływ sprężonego powietrza 67 pod określonym kątem na pasmo włókien umożliwia transport tego pasma do pierwszego pustego stożka formatującego 72. W innym wariancie sprężone powietrze 67 może rozdzielać pasmo na pojedyncze włókna względnie na grupy włókien, transportując tym samym pojedyncze włókna względnie grupy włókien do pierwszego pustego stożka formatującego 72. Za pomocą sprężonego powietrza pasmo włókien względnie pojedyncze włókna i grupy włókien są transportowane do pierwszego pustego stożka formatującego 72, a następnie do drugiego pustego stożka formatującego 73. Pod drugim pustym stożkiem formatującym 73 przechodzi taśma formatująca 58 ze spoczywającym na niej pasem 42 materiału osłonkowego. Drugi pusty stożek 73 ma mniejsze zwężenie niż pierwszy pusty stożek 72. W pierwszym pustym stożku formatującym 72 znajdują się otwory odpowietrzające. Otwory te zapewniają oddzielenie powietrza 69 i 67 z dysz.

W pierwszym przypadku, w którym pasmo włókien 33 jest przekazywane w postaci pasma włókien, formuje się je w pustych stożkach formatujących 72 i 73 od góry, zaś od dołu za pomocą taśmy formatującej 58, poruszającej się w urządzeniu formatującym. Całkowite przekazanie pasma włókien 33 na taśmę formatującą względnie pas 42 materiału osłonkowego następuje pod pustym stożkiem 73.

PL 210 305 B1

W drugim wariancie, w którym pojedyncze włókna i grupy włókien pod działaniem powietrza 69 z dyszy są wtłaczane w pusty stożek formatujący, wskutek zwężenia pustego stożka dochodzi do spiętrzenia pojedynczych włókien i grup włókien, co powoduje powstanie nowego pasma włókien. Pasmo to powstaje całkowicie w drugim pustym stożku 73 i na końcu drugiego pustego stożka 73 jest przekazywane na taśmę formatującą względnie pas 42 materiału osłonkowego. Następnie pas 42 materiału osłonkowego jest w typowy sposób owijany wokół pasma i zamykany, wskutek czego powstaje pasmo 38 filtru włóknistego.

W przeciwieństwie do wytwarzania pasm papierosowych trudność wytwarzania pasma filtru według wynalazku polega na tym, aby materiały filtrowe z drobnych włókien, bez dodatków lub z odpowiednimi dodatkami, jak na przykład granulat lub proszek aktywnego węgla, przetworzyć w jednorodne pasma filtrów. Odpowiednio do tego różne elementy względnie urządzenia są tak ukształtowane, aby w optymalny sposób transportować, przytrzymywać lub przetwarzać stosowane materiały.

W przypadku materiałów włóknistych może chodzić o włókna celulozowe, włókna ze skrobi termoplastycznej, włókna lnu, włókna konopi, włókna wełny owczej, włókna bawełny lub włókna wieloskładnikowe, zwłaszcza dwuskładnikowe, których długość jest mniejsza niż wytwarzany filtr i których grubość znajduje się przykładowo w przedziale od 25 do 30 μm. Można na przykład zastosować włókna celulozowe typu „stora fluff EF untreatet firmy Stora Enso Pulp AB, których średni przekrój wynosi 30 μm, zaś długość od 0,4 do 7,2 mm. Jako włókna syntetyczne, na przykład włókna dwuskładnikowe, można zastosować włókna typu Trevira, 255 3,0 dtex HM o długości 6 mm firmy Trevira GmbH. Ich średnica wynosi 25 μm. Jako inne przykłady włókien syntetycznych zastosowanie mogą znaleźć włókna z octanu celulozy, włókna polipropylenowe, włókna polietylenowe i włókna z polietylenotereftalanu. Jako dodatki mogą znaleźć zastosowanie materiały oddziałujące na smak względnie na dym, jak granulat węgla aktywnego lub substancje smakowe, ponadto środki wiążące, za pomocą których można sklejać włókna ze sobą.

Claims (24)

1. Sposób wytwarzania pasma filtru, w którym transportuje się skończone, w zasadzie całkowicie rozdzielone włókna co najmniej jednego gatunku za pomocą powietrza transportowego w kierunku przenośnika, tworzy się włókninę ze stykających się co najmniej częściowo ze sobą włókien z w zasadzie całkowicie rozdzielonych włókien na powierzchni przenośnika, nakłada się włókninę na pas osłonkowy oraz owija się włókninę pasem osłonkowym, znamienny tym, że podczas owijania lub po owinięciu włókniny (29, 33, 34) pasem materiału osłonkowego (42) działa się nań energią, aby wytworzyć stałe połączenie w punktach styku włókien (27).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy owijaniu włókniny (29, 33, 34) pasem materiału osłonkowego (42) włókninę sprasowuje się.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że włókna (27) mają długość mniejszą niż filtr (40) względnie element filtrowy (40) odcinany od wykonanego z nich pasma (38).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej jeden gatunek włókien zawiera włókna (27) o średniej średnicy w przedziale od 10 do 40 μm, zwłaszcza od 20 do 38 μm.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do włókien (27) dodaje się dodatki (60).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włókninę (29, 33) zagęszcza się przed etapem umieszczenia jej na pasie osłonkowym (42).

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że zagęszczanie prowadzi się w co najmniej dwóch osiach prostopadle do kierunku ruchu.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włókninę (29, 33, 34) w celu nałożenia na pas osłonkowy (42) odrywa się mechanicznie, zwłaszcza za pomocą sprężonego powietrza (37, 67), od przenośnika (32) .

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włókninę (29, 33, 34) formuje się przed nałożeniem na pas osłonkowy.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że etap formowania obejmuje co najmniej tworzenie półkola poprzecznie do kierunku transportu włókniny (29, 33, 34).

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że tworzy się pełne koło.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielone włókna, co najmniej częściowo przed utworzeniem włókniny (29, 33, 34), oddziela się od powietrza transportowego.

PL 210 305 B1

13. Filtr (40) lub element filtrowy (40) wytwarzany według jednego z zastrz. 1 do 12, przy czym na zakończenie filtr (40) lub element filtrowy (40) odcina się od wytworzonego pasma (38) filtru.

14. Urządzenie do wytwarzania pasma filtru, zawierające urządzenie do nasypywania, za pomocą którego rozdzielone materiały filtrowe transportuje się na przenośnik w celu utworzenia na przenośniku włókniny, urządzenie formatujące, w którym pas materiału osłonkowego owija się wokół włókniny, i urządzenie do przekazywania włókniny z przenośnika na urządzenie formatujące, znamienne tym, że urządzenie (11, 53) do nasypywania umożliwia transport materiałów filtrowych (27) w kierunku przenośnika (32) za pomocą powietrza transportowego, przy czym przewidziane jest urządzenie utwardzające (39) w dół biegu przekazywania włókniny (29, 33, 34) z przenośnika (32) na urządzenie formatujące (56).

15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że w obszarze przenośnika (32) umieszczone jest co najmniej jedno urządzenie (35, 48, 55, 64) do sprasowywania.

16. Urządzenie według zastrz. 14 albo 15, znamienne tym, że przenośnik (32) lub część przenośnika (32) stanowi część urządzenia (35, 48, 55, 64) do sprasowywania.

17. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że przenośnik (32) zawiera co najmniej jedną taśmę pneumatyczną (43).

18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że przenośnik (32) zawiera co najmniej trzy taśmy pneumatyczne (43).

19. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że włóknina (29, 33, 34) jest za pomocą sprężonego powietrza (37, 67, 69) odrywana od taśmy pneumatycznej (43) przenośnika (32).

20. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że urządzenie (36, 54, 62, 63, 66, 70, 72, 73) do przekazywania włókniny (29, 33, 34) zawiera taśmę transportową (62).

21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że taśma transportowa (62) jest wklęsła.

22. Urządzenie według zastrz. 20 albo 21, znamienne tym, że zawiera dwie taśmy transportowe (62), które transportują pomiędzy sobą włókninę (29, 33, 34).

23. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że urządzenie (36, 54, 62, 63, 66, 70, 72, 73) do przekazywania włókniny (29, 33, 34) zawiera dyszę (66, 70, 72, 73), przez którą transportowana jest włóknina (29, 33, 34).

24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że dysza (66, 70, 72, 73) jest tak ukształtowana, że włókninie (29, 33, 34) można nadawać kształt okrągły lub owalny.