SE178835C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: V K Wexler Prioritet begtird Treat den 17 september 1958 (USA) Foreliggande uppfinning avser ett sat att och en apparat for att tillverka tobaksrokfilter, vilka hro speciellt lampade for anbringande IA cigarretter.

Sattet att enligt uppfinningen tillverka filterelement av krusiga silkefibrer är kannetecknat darav, att ett utspritt band av atskilliga tusen fibrer fores in i ett munstycke, att gas -Mores munstycket for att blasa fibrerna genom munstycket in i formningsorgan, att ett omslagsmaterialband 'Mores formningsorganen, i vilka fibrerna i huvudsak samtidigt formas till filterelement och slas in i omslagsmaterialet, att omslagsmaterialet fistes runt filterelementet och att filterelementet skares till stycken med bestamd langd.

Den for utfOrande air sattet lampade apparatcn cnligt uppfinningen är kannetecknad av valsar for att mata fram ett utspritt band av krusiga silkefibrer, av ett koniskt munstycke, som har sin storre oppning intill valsarna for att taga emot de Over valsarna gaende fibrerna och som har sin mindre oppning intill filterformningsorgan, av organ for att mata omslagsmaterial till formningsorganen och av ett Andlost band for att transportera omslagsmaterialet genom foramingsorganen..

Da krusiga silkefibrer blasas i stallet fOr att dragas genom de filterformande organen, komma fibrerna alt kvarstA. i ett ospOnt till-stand, sa att en relativt stor del av vane fiber i filtret stracker sig I tvarriktningen eller yinkelratt i forhallande till filtrets axel, vilket resulterar i .ett filter, som Or effektivare och har en storre avskiljningsformaga vid ett visst tryckfall eller drag genom filtret.

Vid utforande av sattet enligt uppfinningen anvandas med f5rdel mjukgjorda cellulosaacetatfibrer. Genom att fibrerna blasas I still-let f5r att dragas genom de filterformande organen, kunna tunnare och kraftigare krusade fibrer anvandas vid tillverkning av filtren utan risk for brott pa fibrerna.

Uppfinningen Or i det foljande narmare beskriven med hanvisning till bifogade ritning. Fig. 1 Or en schematisk perspektivbild av en utforingsform av apparaten enligt uppfinningen. Fig. 2 visor schematiskt ett munstyeke I sektion och i •synnerhet laget av det i f5rhallande till de tillhorande delarna.

Ett knippe 1 av krusiga silkefibrer i utbredd form. fores genom apparaten Iran hoger till vanster pa ett sadant sat, som Or visat i fig. I. Detta band av fibrer bestar av atskilliga tusen var for sig krusiga silkefibrer. Dessa fibrer 1 gO Over och runt valsarna 2 on 3 for frammatning frail de foregaende behandlingarna, sasom uppluckring och mjukgoring, till behandlingarna enligt foreliggande uppfinning. Dessa atskilliga tusen fibrer komma sedan till ett med 4 betecknat lage, dar fibrerna borj a packas samman och formas till en filterstrang.

Ett koniskt luftmunstycke 6 Or anbragt tamligen nara laget 4 och Or fOrsett med ett tilloppsror 7 for tillforsel air tryckluft eller liknande tryckgas.

Munstycket 6 Or ocksh anbragt nara intill en tunga 8 av ett generellt med 9 betecknat formningsorgan for att kunna mata in fibrer i formningsorganet under tungan. Vid det visade utfiiringsexemplet her detta formningsorgan en i huvudsak cylindrisk form, eftersom cigarrettfilter skola tillverkas. Formningsorganet har saledes i huvudsak en form, som liknar formen av de filter, som skein tillverkas. Eftersom det i foreliggande fall avses att tillverka ett cylindriskt fillerelement, som det helm taget her samma form som en cigarrett, Or den ovre ytan av formningsorganet cylindrisk och organet avsmalnar mot utloppsanden. Bottendelen av formningsorganet 9 Or till nagon del oppen eller pa nagot annat satt sa konstruerad, att den ken taga emot ett andlost band 11, som drives av en trumma 12. Bandet gar Over och under olika 2— — valsar 13, 14, 15 och 20, varvid bandet Dar sig under formningsorganet 9 sasom ett transporthand for att transportera den formade filterstrangen under behandlingen. Drivtrumman och valsarna aro enligt ritningen lampligen anbragta pfi ett sadant satt, att bandet gar under formningsorganet 9 i huvudsak parallellt med detta.

I anslutning till formningsorganet 9 och bandet 11 men ovanfor det senare är anbragt ett huvudsakligen andhast band av omslagsmaterial 16, t. ex. papper. Omslagsmaterialet mates frail en forradsrulle 17 under och over styrvalsar 18 och 19. Sasom visat pa ritningen, bringas omslagsmaterialet till kontinuerlig kontakt med den formade fillerstrangen pa. ett sadant sat, att denim omslutes av omslagsmaterialet.

Efter formningsorganet 9 are anbragta ett Ilisterpaforingshjul 21, styrstanger 22, forseglingsorgan 23 och en skaranordning 24, vilka alla Oro konstruerade pa nagot kant satt. Dessa delar utnyttjas i den ordning de are uppraknade till att anbringa klister pa. omslagsmaterialets kanter, att svepa om omslagsmaterialet, att forsegla omslagsmaterialet pa. filterstrangen och att kapa detta i stycken med bestamd langd.

I fig. 2, i vilken munstycket 6, tungan 8 och formningsorganet 9 are visade i storre skala, aro aven visade omslagsmaterialet 16, det andlOsa bandet 11 och valsarna 15, 19.

Munstycket 6 har formen av en. stympad ken, sa att inloppsanden 30 liar stone diameter an utloppsanden 31. Munstycket bestar av en inre del 32 och en yttre del 33, vilka aro gangade eller pa. annat xis sa konstruerade, att de kunna fogas samman och bilda en ringformig kammare 35, vilken sinter om den inre delen. En oppning 36 i denna kammare motsvarar det stalle, dar luftinloppsroret 7 enligt fig. 1 mynnar. De inre vaggarna i denna kammare aro vid 37 utformade pa. ett sadant sat t, att de bilda ett utloppsmunstycke 38 runt periferin av den inre delen. Med andra orcl mojliggor detta utloppsmunstycke, att luften eller en liknande drivande gas kan komma ut genom utloppsanden 31 av munstycket.

Munstycket 6 ar anbragt i en viss vinkel i forhallande till formningsorganets 9 tunga 8 och är pa utsidan vid 39 sâ utformat, att om- slagsmaterialbandet 16 och det andl8sa bandet 11 latt kunna ga under munstycket. Deltas langsgaende axel är lampligen anordnad un- gefar 30° Over eller under formningsorganets 9 Ifingdaxel. Om man utgar frail insidan av munstycket bildar den byre vaggen av munstyckets insida en ungefarlig vinkel av 45° med formningsorganets horisontella axel och den undre vaggen en ungefarlig vinkel av 15° med denna horisontella axel.

Munstyckets storlek beror i nagon man pa storleken och antalet av de krusiga fibrer, som skola anvandas. Ett munstycke med en in loppsdiameter av omkring 50 mm och med en utlopps diameter av omkring 16 mm Sr myeket tillfredsstallande. Ett sadant munstycke kan upptaga 10000-20000 fibrer av grovleken 1-10 denier per fiber. Ytterligare upplysningar angaende munstycket framga av exemplen i fortsattningen, i vilka angives behandlingen av fibrer mellan 2 och 5 denier.

Eftersom luften eller gasen kan inforas direkt i munstycket genom tilloppsr8ret 7, kunna lampliga regleringsventiler anordnas i samband med munstycket for att avpassa volymen och/eller trycket av gasen, som till-fares munstycket. Genom att anvanda olika regleringsanordningar i gasledningen Or det salunda mdjligt att tillverka filterstrangar med nagot varierande vikt. Uttryckt pa ett annat satt kunna filterstrangar med en mera jamn vikt och/eller jamnt tryckfall tillverkas av fibrer, som variera nagot I vikt. Regleringsanordningen kan besta av ett organ for variering av trycket i munstycket eller dettas utloppsoppning.

Arbetssattet av den beskrivna maskinen torde till storsta delen vara uppenbart redan av det f8rut angivna, varf8r det torde racka med en kort beskrivning av arbetssattet.

Ett band av atskilliga tusen krusiga silkefibrer 1 gar Over och under valsarna 2 och 3, tills det nar laget 4, dar det matas in i munstycket 6. Det Or relativt enkelt att mata in fibrerna i munstycket pa grund av den tillfdrda gasens verkan. Genom att man tillfOr en lamplig mangd luft till munstycket fores bandet av krusiga fibrer under tungan 8 in i formningsorganet 9, dar fibrerna packas samman och formas till en cylindrisk filterstrang. Samtidigt -Mores omslagsmaterialet 16 kontinuerligt, och det andlosa bandet 11 for den inslagna filterstrangen ut ur formningsorganet 9 med hjalp av delarna 21, 22 och 23 till de efterfdljande operationerna, som besta i att fOrsegla omslagsmaterialet kring strangen och skara denna till stycken med bestamd langd.

I de efterfoljande exemplen aro angivna nagra foredragna utforingsformer till ytterligare fartydligande av uppfinningen.

Exempel I.

I anslutning till detta exempel gjordes olika par filter utav samma sort och grovlek av fibrer. I varje par filter anvandes cellulosaacetatsilkefibrer med mindre grovlek an 16 denier per fiber i ett knippe om minst 4000 fibrer.

Det ena filtret av -varje par packades och formades genom att man dreg fibrerna genom formningsorganet. Det andra filtret i paret tillverkades enligt foreliggande uppfinning och f8rdes genom munstycket 6 darigenom, att fibrerna av luften tastes III i formningsorganet 9 genom att luft med det ungefarliga trycket 0,56 atd genom rOret 7 matades in i munstycket.

Dessa salunda tillverkade filterpar prova- — —3 des med foljande resultat. Ett filter, gjort genom att fibrerna drogos genom formningsorganet och sammansatt av 5 denier/fiber (D/F) och totalt 60000 denier, gay ett genomsnittligt tryckf all av 149,9 mm vattenpelare och vagde 0,813 g. Ett filter, tillverkat enligt foreliggande uppfinning, gay ett tryckf all av 201,7 mm vattenpelare och va.gde 0,843 g. Det enligt foreliggande uppfinning framstallda filtret var shlunda mera packat och fastare. Ett annat par filter, gjorda air fiberknippen med 2 D/F och totalt 40800 denier, gay ett tryckfall av resp. 213,4 och 266,7 mm vattenpelare och vagde 0,607 resp. 0,631 g per stang. Aven har hade det fastare filtret, gjort enligt foreliggande uppfinning, den stOrre vikten och var darfor mera kompakt.

De filter, som tillverkats av fiberknippena med 2 D/F, fastas pa jamforbart salt vid eigarretter och roktes i rOkningsmaskiner for att prova filtrens effektivitet. Filterna enligt foreliggande uppfinning aviagsnade 35 % av rokens partiklar, vilket var 5 % mer an vad som erholls med filter enligt den andra metoden, vid vilken fibrerna drogos genom munstycket.

Exempel II.

Enligt detta exempel tillverkades enligt f5- religgande uppfinning filter typ BNC, av eellolosaaeetatknippen med 2,1 D/F och totalt 48000 denier, vilka hade en vikt av 0,4975 g, ett tryckfall av 302,3 mm vattenpelare och avlagsnade minst 31 % av rOkens partiklar. Dessa filter jamfordes med filter, modell BNJ, air cellulosaacetatknippen med 2,1 D/F och totalt 54000 denier, tillverkade genom att fibrerna drogos genom formningsorganet. Dessa senare filter vagde 0,5635 g och tryckfallet var 302,8 mm vattenpelare. Ehuru dessa senare filter framstallts av ett fiberknippe, som var totalt ungefar 6000 denier grovre, avla.gsnade de endast 28 % av rokens partiklar. bada fallen voro filterna vardera 24,7 mm omkrets och 60 mm Tanga.

Exempel III.

Enligt detta exempel tillverkades enligt f5- religgande uppfinning filter, typ 4 PN, genom att ett cellulosaacetatknippe med 2,1 D/F och totalt 40800 denier fordes genom ett luftmunstycke in i formningsorganet. De forma-de filtren vdgde vardera 0,631 g. Eftersom andamalet ,med detta speciella exempel var att jamfora hardheten av filterelementen, provades filtret och befanns ha hardhetsgraden 8,1.

Salta att prova hardheten är i korthet foljande. Hardheten bestammes genom att man mater sammanpressningen av filtret i tvarriktningen under inverkan av en plotsligt phlagd last air viss storlek. Filtret anbringas pa langden ph ett plant underlag och centreras under en vertikalt rorlig presskropp. Presskroppen har 12,7 mm diameter och en plan andyta, vilken ãr parallell med underlaget. Presskroppen bringas till mycket latt kontakt med filtret. Plotsligt frigOres den och tillates pressa ph filtret. Med hjalp air ett lampligt matinstrument mates presskroppens rorelse i enheter av 0,1 mm, och resultatet air denna maining utgor hardhetsgraden. Totalvikten av presskroppen Sr 347,5 g. Eftersom filtret fortsatter att pressas samman med avtagande hastighet, utfores matningen 10 s sedan lasten lagts pa. Det är uppenbart, att ett hart packat filter pressas samman mindre an ett lost packat, och darfor betyder ett lagt varde stor fasthet. Den nu beskrivna metoden anvandes air de fiesta filter- och cigarrettillverkare. Vanligtvis verkar en hardhetsgrad av 9,0 eller mindre sS, att filtret kommer att visa sig tillfredsstallande i de maskiner, vilka sammanfoga filtren och cigarretterna och att filtret har en fasthet, som tilltalar genomsnittsrokarem Till jamforelse med de enligt uppfinningen tillverkade filtren gjordes filter, typ 4 QR, av samma slags fibrer, namligen cellulosaacetatknippen, med 2,1 D/F och totalt 10800 denier, genom att knippet dregs genom formningsorganet. De sâ tillverkade filtren vagde 0,6185 g och hade en hardhetsgrad av 12,5. Alla filter, som provades, voro 24,7 MITI i omkrets och 90 mm langa.

Det Sr uppenbart, att air del lagre vardet 8,1, som de enligt foreliggande uppfinning tillverkade filterna hade, framgar, att de voro atskilligt fastare an de filter, med vilka de jamfordes.

Exempel IV.

Av ett cellulosaacetatknippe med 3,2 D/F och totalt 78000 denier tillverkades ph vanligt satt en 90 mm lang filterstang, som vAgde 1,066 g. En 15 mm lang filterpropp tog bort 36 % av rokens partiklar, medan en lika lang filterpropp, som tillverkats av ell medelst ett Inftmunstycke enligt uppfinningen framstalld, 90 mm rang stang med vikten 1,096 g, avlagsnade 41 % av rokens partiklar. Delta Rade avlagsnande uppnaddes med ett med mindre an 7,6 mm vattenpelare Rat tryckfall genom filterproppen.

Denna uppfinning kan anvandas till att forma filter av andra fibrer eller fiberformiga material an cellulosaacetat, sasom Sr visat i foljande exempel, Sven cm de krusiga eellulosaestersilkefibrerna utgor den foredragna utf Orin gsf ormen.

Exempel V.

Ett bomullsfiberband forbereddes pa vanligt satt genom kardnings- och dragningsoperationer, sO. att del bildade ett fiberband, som vagde 163,94 g per meter. Detta fiberband matades in i formnings- och omslagsorganen genom dragning och formades till stanger med en langd air 90 mm och en omkrets av 24,7 mm. Dessa stanger vagde 0,91 g per stang 4- - och hade ett tryafall av 228,6 mm yattenpelare. Ett annat liknande bornullsfiberband, som ySgde 185,79 g per meter, behandlades p.4 samrna salt och gay stanger, som vagde 1,02 g per stang och hade ett tryckfall ay 266,3 mm yattenpelare. Det forsta fiberbandet behandlades ocksh med apparaten enligt foreliggande uppfinning, on de resulterande stangerna vagde 0,98 g per stang och hade ett tryckf all av 266,3 mm vattenpelare. Detta tryckfall ar lika start som den av det tyngre fiberbandet tillyerkade stangens tryckfall, me-clan yikten ligger mellan de for jamforelse av latta och tunga fiberband tillyerkade stangerna. Detta pavisar ett hattre utnyttjande ay materialet.

Exempel VI.

Ett knippe, bestaende ay polyesterfibrer 0,7 D/F, totalt 28000 den. och med 118,1 krusningar per decimeter, drogs genom formningsorganen. Den resulterande, 90 mm Fanga stangen hade ett tryckfall ay 254 mm yattenpelare, och en 15 mm lang del ay denna, som satts fast pa en 70 mm lang tobakssats, aylagsnade 43 cio ay rokens partiklar. När samma knippe formades enligt uppfinningen, okades stangens yikt nagot, och tryckfallet genom en 90 mm lang slang nudes till 281,9 mm yattenpelare, och en 15 mm Fang del ay stangen, som fastsatts pa en 70 mm Fang tobakssats, avlagsnade 48 c/o av rOkens partiklar. En effektivitetsokning av denna storleksordning skulle lace kunna uppnas genom att man okar fiberknippets totala deniertal i tillracklig grad for att uppna sa.mma tryckf all, da jamforelsestangerna tillverkades.

Ehuru det i de angivna exemplen har anvants relatiyt laga lufttryck fran 0,21 ato till 0,56 atO, Sr det dock mojligt att Oka lufttrycket arida till 1,05 ato. Sattet enligt foreliggande uppfinning Sr icke blott tillfredsstallande Yid anvandandet ay tunnare fibrer an vad som hittills varit vanligt yid tillyerkning ay filter, t. ex. 2 den, per fiber, utan liven tillfredsstallande vid anvandandet ay fibrer med en groYlek av 5 den. per fiber eller mer och fiberknippen med totalt 80000 den. eller mer. Likaledes kunna fibrerna yara krusade i olika hog grad med olika krusningsgrad, t. ex. omkring 20-160 krusningsvagor per decimeter.

Claims (8)

Patentansprak:

1. Salt att tillverka filterelement av krusiga silkefibrer, kannetecknat darav, att ett utspritt band (1) av atskilliga tusen fibrer fores in i ett munstycke (6), att gas tillfores munstycket for att blasa fibrerna genom munstycket in i formningsorgan (9), att ett omslagsmaterialband (16) tillfores formningsorganen, i yilka fibrerna i huyudsak samtidigt formas till filterelement och sifts in i omslagsmaterialet (16), att omslagsmaterialet fastes runt filterelementet och att filterelementet skares till stycken med bestamd langd.

2. Salt enligt patentanspraket 1, kannetecknat daray, att gasen, som lull Ores munstycket (6) och som blaser fram fibrerna, har ett tryck mellan 0,14 och 1,05 ato.

3. Satt enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknat daray, att de enskilda fibrerna ha en groylek ay 1-16 denier.

4. Salt enligt nagot av patentanspraken 1-3, kannetecknat darav, att de enskilda fibrerna ha en grovlek av 2-3 denier.

5. Apparat for att tillverka filterelement enligt det i nagot ay patentanspraken 1-4 angivna sattet, kannetecknad av valsar (2, 3) for att mata fram ett utspritt band (1) av krusign silkefibrer, av ett koniskt munstycke (6), som har sin storre oppning (30) intill valsarna (2, 3) fOr att taga emot de over yalsarna ghende fibrerna och som har sin mindre Opp-fling (31) intill filterformningsorgan (9), av organ (18, 19) for att mata omslagsmaterial till formningsorganen och ay ett andliist band (11) f5r att transportera omslagsmaterialet genom formningsorganen (9).

6. Apparat enligt patentanspraket 5, kannetecknad daray, att munstycket (6) har en vinkel ay omkring 30° i forhallande till formningsorganen (9).

7. Apparat enligt patentanspraket 5 eller 6, kannetecknad daray, att munsty&ets (6) storre andes (30) diameter Sr omkring 50 mm och att dess mindre Andes (31) diameter Sr omkring 16 mm.

8. Apparat enligt patentanspraket 5, 6 eller 7, kannetecknad daray, att munstycket (6) bestar av en inre del (32), vilken Sr skruvad in i en yttre del (33), sh att en luftkammare (35) astadkommes mellan delarna, och att denna kanimare bar en liten utloppsmynning (38). Anforda publikationer: Stockholm 1062. Kungl. Boktr. P. A. Norstedt & amen 620089