WO2002076246A2 - Verfahren und einrichtung zur herstellung eines filters sowie entsprechender filter - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur herstellung eines filters sowie entsprechender filter Download PDF

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WO2002076246A2
WO2002076246A2 PCT/EP2002/003117 EP0203117W WO02076246A2 WO 2002076246 A2 WO2002076246 A2 WO 2002076246A2 EP 0203117 W EP0203117 W EP 0203117W WO 02076246 A2 WO02076246 A2 WO 02076246A2
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layer
fleece
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Uwe Heitmann
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Hauni Maschinenbau Ag
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    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
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    • A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
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    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a filter for products of the tobacco processing industry, wherein strips of filter material are fed to a format device and the strips are cut from a layer of filter material.
  • the invention further relates to a device for producing a filter for products of the tobacco processing industry with at least a first separating element for dividing a layer of filter material into at least two filter material strips and at least two guide elements for guiding the filter material strip on the way to a format device.
  • the invention further relates to a filter for products of the tobacco processing industry.
  • the fleece-like filter material is cut into uniform strips with a bevy of circular knives, which naturally have a rectangular cross section and are combined to form an endless filter rod.
  • these strips lying parallel to one another are intended to represent a dense mass, so that it should flow exclusively through the filter space not filled by these strips.
  • the sum of the cross-sectional area of these unfulfilled spaces results in a so-called free passage area, which is to be set at a selected drawing resistance of the filter plug so that the flow velocity of the smoke flow is sufficiently large for optimal precipitation.
  • a gem. Tobacco smoke filter produced in this document has no uniform smoke permeability distributed over the cross section of the tobacco smoke filter. Furthermore, it is difficult to adjust the pull resistance of the overall cigarette to a desired pull resistance.
  • a biodegradable filter for cigarettes is known from OE 197 53 195 AI, the disclosure of which is incorporated by reference into this application, in which a filter manufactured from an air-laid process is known Cel 1 ulosevl ies is introduced in a spiral fold in an envelope of the filter.
  • a filter manufactured according to DE 197 53 195 AI has the disadvantage that it is also difficult to set a draw resistance for this filter, since smoke can be drawn in particular through the central region of the filter, without this being subject to appropriate filtering.
  • the present invention has for its object to further develop a generic method for producing a filter and a generic device for producing a filter such that it can be used to efficiently set a desired tensile resistance for the filter or filter train being manufactured. It is also an object of the present invention to provide a filter which has a uniform tensile resistance distributed over the cross-sectional area.
  • This object is achieved by a method for producing a filter for products of the tobacco processing industry, strips of filter material being fed to a format device, the strips being cut from a layer of filter material which is further developed by having the layer of filter material from a filter material supply selectable width is cut.
  • a tobacco smoke filter is preferably produced by the method according to the invention.
  • the term selectable also includes the terms predeterminable and adjustable.
  • the position of filter material is understood to mean, in particular, a layer of filter material which, for example, is unrolled from a rolled-up state in order to be able to be cut accordingly.
  • the width of the layer is preferably set, a variation of the filter production from a filter with a predetermined tensile resistance to a filter with another predetermined tensile resistance is easily and effectively possible.
  • the width of the layer is preferably adjusted 11 depending on the tensile resistance.
  • the width of the strips is preferably set, in particular variable.
  • This preferred embodiment of the method according to the invention enables a simplified adaptation of the widths of the strips fed to the format device to the final cross section of the filter strand or filters produced, so that a uniform tensile resistance can be achieved over the entire cross section of the filter.
  • a particularly uniform tensile resistance is given if preferred at least two strips have a different width.
  • Preferably two strips are of equal width.
  • the filter material is preferably a nonwoven and in particular has been produced by the air-laid method.
  • Any fiber materials can be used as carrier nonwoven fibers, such as cellulose, Cel 1 ul oseace- tat, regenerated cellulose, linters, etc.
  • Styrenes have proven particularly useful as compounds which are brought to polymerization in the nonwoven, but also acrylic or methacrylic acid esters, vinyl acetate, Vi nyl chloride, vinyl ether and isobutylene.
  • the components of the fleece reference is made in particular to DE-AS 19 57 763.
  • the processed cellulosic fibers are not suspended in water as in the classic paper production process and placed on a permeable sieve for sheet formation, on which the cellulosic fibers then cross-link with one another due to their grinding and fibrillation. instead, they are placed in a single air stream at most, which transports them onto a permeable endless sieve and places them on this in an unordered manner.
  • a mechanical bond and thus the strength required for further processing is obtained by adding a binder such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polymer starch, dextrin or latex to the air stream.
  • vol 1 will be included! I refer to DE 197 53 195 AI.
  • the strips are preferably arranged one above the other before being fed to a format device.
  • This preferred embodiment of the invention makes them one on top of the other! i egend introduced into a format device. If the strips are preferably placed one above the other in the format device at the latest, with essentially no voids remaining between the strips, a particularly uniform distribution of the tensile resistance is possible.
  • the fil termateri al supply is preferably a bobbin with a layer of filter material wound on it.
  • This particularly preferred embodiment of the method according to the invention makes it very easy to cut the filter material in the correct amount for the desired drawing resistance.
  • the bobbin is preferably driven by conventional motors, care being taken to ensure that the removal speed of the fleece or of the filter material is kept constant.
  • the speed is preferably regulated or controlled as a function of the radius of the filter material wound on the bobbin.
  • the bobbin is set in rotation, in particular in the form that the removed filter material is removed in an equal amount per unit of time.
  • the filter material supply in the form of a bale instead of a filter material supply in the form of a bobbin, but then the parts of the filter strand which are produced from the filter material and which result from a bent part of the layer of filter material in the bale must be excluded from further processing due to the undefined tensile resistance.
  • the invention is further achieved by a device for producing a filter for products of the tobacco processing industry with at least one first separating element for dividing a layer of filter material into at least two strips of material, at least one second separating element for separating the layer of filter material from a filter material orrat is provided.
  • the device according to the invention makes it possible to further process the amount of filter material to be provided for the desired tensile resistance, which is combined to form a filter strand, into filters.
  • the position of the second separating element can preferably be predetermined in order to specify the width of the layer.
  • the position or the second separating element is preferably displaceable, and in particular preferably in a direction that is perpendicular to the line of the filter material to be cut.
  • the position of the at least one first separating element can preferably be predefined for specifying the width of the filter material strips, a uniform tensile resistance can be generated in a simple manner over the cross section of the filter to be produced.
  • the position of the at least one first separating element is preferably displaceable.
  • a plurality of first separating elements are preferably provided, which produce essentially parallel cuts into the filter material layer.
  • the position of at least one first separating element and in particular each first separating element is preferred! em ⁇ nts movable or adjustable.
  • the first and / or second separating elements are preferably knives, in particular circular knives.
  • the first and / or second separating elements comprise bundled electromagnetic waves of high energy density, such as laser beams. Excimer lasers or CO lasers are preferably used for this purpose.
  • the format device preferably comprises a first and / or a second pair of rollers, which provides a particularly simple embodiment of the device according to the invention.
  • the first pair of rollers defines a passage opening for the material strips, which corresponds to the design of material strips placed on top of one another, it is possible in a simple manner to arrange the material strips one above the other in such a way that there is no cavity between them which negatively affects the tensile resistance could affect.
  • the second pair of rollers defines a passage opening for the material strip, the round, a round filter strand for further processing can be implemented in a simple manner.
  • a particularly preferred embodiment of the present invention is given when the filter material supply is a bobbin that is rotatably and drivably mounted.
  • a motor is used in particular, which ensures that the speed at which the filter material is drawn off is constant, for which purpose the speed of the motor is preferably regulated or controlled.
  • the invention is further achieved by a filter for products of the tobacco processing industry, in particular a tobacco smoke filter, which was produced in particular by one of the aforementioned methods, wherein a plurality of fleece strips arranged one above the other are provided.
  • a plurality of fleece strips arranged one above the other provides an essentially uniform tensile resistance distributed over the cross section of the filter.
  • the width of the strips is preferably matched to the cross section of the filter to be produced, as a result of which a very uniform draw resistance is possible. If the fleece strips are preferably arranged parallel to a longitudinal axis of the filter, the properties of the filter produced in this way can hardly be distinguished from those which were produced from a cell ul acetate.
  • the fleece is preferably produced by an air-laid method.
  • the fleece strips preferably lie flat against one another and have essentially no hollow space between them.
  • Fig. 1 is a plan view of a device according to the invention. a first embodiment
  • FIG. 2 shows a side view of a further exemplary embodiment of the present invention, the essential elements of the exemplary embodiment from FIG. 1 also being contained,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a format along the section line A-A of FIG. 2,
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of a format along the section line B-B of Fig. 2, and
  • Fig. 5 is a schematic representation of a cross section through a stack of non-woven strips.
  • a fleece 13 is wound on a bobbin 10.
  • the bobbin 10 is rotatably mounted about its axis of rotation 11. Due to the low tensile strength of a corresponding fleece, the bobbin is rotated by means of a motor for pulling off the fleece 13.
  • the fleece is preferably produced by an air-laid process.
  • a layer of fleece 13 is separated from the fleece supplied in rolls or reels 10 by means of a circular knife 12. This layer, which is separated, can be, for example, 38 mm wide, and the width of the bobbin itself can be, for example, 1.50 m.
  • the fleece 13 is guided past a pressure roller 14 and then cut into further fleece strips 16 by further circular knives 15, in this exemplary embodiment 6.
  • Another number of fleece strips 16 can also be used, such as 8 fleece strips.
  • the fleece strips 16 each have the same width in pairs of, for example, two 8 mm, two 7 mm and two 4 mm.
  • the fleece strips 16 are guided by two rollers 17, which are arranged adjacent to one another and are intended to prevent an unwanted displacement of the fleece strips against one another, to further rollers 17, by means of which the fleece strips 16 are arranged one above the other, the complete stacking of the fleece strips in a format roller 18 or a pair of format rollers happens.
  • the pair of two format rollers 18 is gem in the embodiment. Fig. 1, for example.
  • FIG. 2 shows a side view of a further exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 essentially corresponds to a side view of the embodiment of FIG. 1, although the format rollers 18 arranged on the far left in FIG. 2, by which a section B-B is indicated, are not shown in FIG. 1.
  • counter bearings 20, which are designed as rollers or rollers and serve as counter bearings to circular knives 15, are shown as further elements.
  • the other elements correspond to the elements from FIG. 1.
  • the two circles of the bobbin 10 indicated on the right show with respect to the larger diameter is the part of the bobbin from which no layer has yet been removed and, with regard to the smaller diameter, the part of the bobbin from which the layer of fleece 13 is pulled off.
  • the dashed lines serve to simplify the representation of the fleece strips 16 with respect to their path of movement.
  • Fig. 3 shows a pair of format rollers consisting of two
  • a groove 22 is shown which shows the insertion of six VI strips 16 enables the nonwoven strips 16 without significant deformation or force.
  • the fleece strips 16 are made possible by the opening which results from the interaction of the grooves 22 of the two format rollers 18.
  • 3 shows the format rollers shown in FIG. 2 in section A-A. By providing this pair of rollers, it is possible to provide essentially no cavities between the fleece strips 16.
  • the fleece strips 16 are passed through a pair of format rollers, which is shown in FIG. 4, which is a cross-sectional view along the section line B-B of FIG. 2.
  • a groove 22 is provided which is round. This results in a circular passage area of the adjacent format rollers.
  • the fleece strips 16 are not all of the same width in order, as shown in FIG. 5, to emulate the shape of the filter, namely in this case a circular shape, as indicated by the circle 23 in FIG. 5.
  • the fleece thickness is, for example, approx. 1 mm.
  • the filter strand 19 After the filter strand 19 has been shaped, ie after it has passed through the pair of format rollers 18, the filter strand 19 is introduced into a covering, in order to then cut off correspondingly large parts of the filter strand, so that filters of the desired length of use or variety subjects of the desired length of use can be processed further.
  • the nonwoven strips 16 are preferably guided along paths of the same length, placed one above the other and introduced into the format, the filter rod machine and then enveloped.
  • the advantage of separating the web or layer of fleece from a roll or a bobbin is the possibility to easily vary the draw resistance of the filter. It is not necessary to keep a separate bobbin with the appropriate width in stock for each draw resistance specification.
  • the width of the nonwoven web can be adjusted depending on the desired filter draw resistance. There is a proportional relationship between the tensile resistance and the set web width, although this does not necessarily have to be linear.
  • customary methods and devices are used, such as are customary when changing the bobbin from, for example, cigarette paper.
  • the fleece is spliced or glued accordingly.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie, wobei Streifen (16) von Filtermaterial (13) einer Formateinrichtung (18, 22) zugeführt werden, wobei die Streifen (16) aus einer Lage Filtermaterial (13) zugeschnitten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Breite der Lage Filtermaterial (13) aus einem Filtermaterialvorrat (10) zugeschnitten wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens ein zweites Trennelement zum Abtrennen der Lage Filtermaterial (13) von einem Filtermaterial- vorrat (10) vorgesehen ist.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Filters sowie entsprechender Filter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie, wobei Streifen von Filtermaterial einer Formateinrichtung zugeführt werden und wobei die Streifen aus einer Lage Filtermaterial zugeschnitten werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie mit wenigstens einem ersten Trennelement zum Zerteilen einer Lage Filtermaterial in wenigstens zwei Filtermaterial streifen und wenigstens zwei Führuhgselementen zur Führung der Filtermaterial strei fen auf dem Weg zu einer Formateinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung einen Filter für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie. Aus der DE-AS 19 57 763, deren Offenbarung durch Inbe- zugnahme in diese Patentanmeldung aufgenommen wird, ist ein Tabakrauchfilter, insbesondere ein Zigarettenfilter aus einem vliesartigen Filtermaterial bekannt, das aus zueinander in Wirrlage befindlichen Fasern besteht und in das Partikel eingelagert sind,, wobei durch die dort beschriebene Erfindung die Aufgabe gelöst wird, die Kondensatwerte wesentlich und die Nikotinwerte dagegen nicht so weit herabzusetzen.
Bei der Herstellung des Tabakrauchfilters gem. der DE-AS 19 57 763 wird das vliesartige Filtermaterial mit einer Schar von Rundmessern in gleichmäßige Streifen zerschnitten, die naturgemäß einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und zu einem endlosen Filterstab zusammengefaßt sind. Für den Tabakrauchstrom sollen diese parallel zueinander liegenden Streifen eine dichte Masse darstellen, so daß er ausschließlich durch den nicht von diesen Streifen erfüllten Filterraum hindurchströmen soll. Die Summe der Querschnittsfl che dieser nicht erfüllten Räume ergibt eine sog. freie Durchgangsfläche, die bei einem gewählten Zugwiderstand des Filterstopfens so einzustellen ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchstromes zur optimalen Niederschlagung ausreichend groß ist. Ein gem. dieses Dokuments hergestellter Tabakrauchf lter weist keine gleichmäßige Rauchdurchlässigkeit über den Querschnitt des Tabakrauchfilters verteilt auf. Ferner ist es schwierig, den Zugwiderstand der Gesamtzigarette einem gewünschten Zugwiderstand anzupassen .
Aus der OE 197 53 195 AI, deren Offenbarung durch Inbezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen wird, ist ein biologisch abbaubarer Filter für Zigaretten bekannt, bei dem ein aus einem Air-Laid-Verfahren hergestelltes Cel 1 ulosevl ies in spiralförmiger Faltung in eine Umhüllung des Filters eingebracht wird. Ein nach der DE 197 53 195 AI hergestellter Filter hat den Nachteil, daß auch bei diesem ein Zugwiderstand schlecht einstellbar ist, da insbesondere durch den mittleren Bereich des Filters Rauch gezogen werden kann,, ohne daß dieser einer entsprechenden Filterung unterliegt.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Filters als auch eine gattungsgemäße Einrichtung zur Herstellung eines Filters derart weiterzubilden, daß mit diesem ein gewünschter Zugwiderstand effizient für den gerade herzustellenden Filter bzw. Filterstrang eingestellt werden kann. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Filter anzugeben, der über die Querschnittsfläche verteilt einen gleichmäßigen Zugwiderstand aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie, wobei Streifen von Filtermaterial einer Formateinrichtung zugeführt werden, wobei die Streifen aus einer Lage Filtermaterial zugeschnitten werden, das dadurch weitergebildet ist, daß die Lage Filtermaterial von einem Filtermaterial Vorrat mit wählbarer Breite zugeschnitten wird.
Durch diese erfindungsgemäße Ausführungsform ist es ohne weiteres möglich, den Zugwiderstand des schließlich resultierenden Filters einzustellen, da die Menge des einem Filter zugeführten Filtermaterials durch das Zuschneiden der Breite der Lage Filtermaterial einstellbar ist. Vorzugsweise wird der hinter der Formateinrichtung erzeugte Filterstrang in gewünschte Filterlängen zugeschnitten, wie bspw. Filterlängen doppelter Gebrauchslänge. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise ein Tabakrauch ilter hergestellt.
Im Rahmen dieser Erfindung umfaßt der Begriff wählbar auch die Begriffe vorgebbar und einstellbar. Unter Lage von Filtermaterial wird im Rahmen dieser Erfindung insbesondere eine Schicht von Filtermaterial verstanden, das bspw. aus einem aufgerollten Zustand abgerollt wird, um entsprechend zuschneidbar zu sein.
Wenn nur der zugeschnittene Teil des Filtermaterials von dem Filtermaterialvorrat abgezogen wird, ist eine besonders kostengünstige und Filtermaterial sparende Verfahrensführung möglich.
Wenn vorzugsweise die Breite der Lage eingestellt wird, ist eine Variation der Filterherstellung von einem Filter mit einem vorgegebenen Zugwiderstand zu einem Filter mit einem anderen vorgegebenen Zugwiderstand ohne weiteres und effektiv möglich. Vorzugsweise wird die Breite der Lage variabel je nach Zugwiderstand einge- stel 11.
Vorzugsweise wird die Breite der Streifen, insbesondere variabel, eingestellt. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine vereinfachte Anpassung der Breiten der der Formateinrichtung zugeführten Streifen an den endgültigen Querschnitt des hergestellten Filterstrangs bzw. der hergestellten Filter möglich, so daß ein gleichmäßiger Zugwiderstand über dem gesamten Querschnitt des Filters erzielbar ist. Ein besonders gleichmäßiger Zugwiderstand ist i nsb&sondere dann gegeben, wenn vorzugsweise wenigstens zwei Streifen eine unterschiedliche Breite aufweisen. Vorzugsweise sind jeweils zwei Streifen gleich breit. Vorzugsweise werden aus der Lage Filtermaterial wenigstens fünf Streifen und max. 10 Streifen ausgeschnitten bzw. abgeschnitten.
Vorzugsweise ist das Filtermaterial ein Vlies und insbesondere nach dem Air-Laid-Verfahren hergestellt worden. Als Trägervliesfasern können beliebige Fasermaterialien verwendet werden, wie Cellulose, Cel 1 ul oseace- tat, Regeneratcellulose, Linters usw. Als Verbindungen, die im Vlies zur Polymerisation gebracht werden, haben sich vornehmlich Styrole bewährt, aber auch Acryl- oder Methacryl säureester, Vinylacetat, Vi nyl chl orid, Vinyl- äther und Isobutylen. Bezüglich der Bestandteile des Vlies wird insbesondere auf die DE-AS 19 57 763 verwiesen.
Bei dem Air-Laid-Verfahren werden die aufbereiteten Cell ul osefasern nicht wie im klassischen Papierherstellungsverfahren in Wasser suspendiert und zur Blattbildung auf ein durchl ssiges Sieb gegeben, auf dem sich dann die Cellul usefasern, bedingt durch deren Mahlung und Fibrill ierung, untereinander vernetzen, sondern sie werden maximal vereinzelt in einen Luftstrom gegeben, der sie auf ein durchlässiges Endlossieb transportiert und auf diesem ungeordnet ablegt. Hierdurch erhält man ein fast watteför iges voluminöses Vlies, das so keine mechanische Festigkeit oder Faserverknüpfung aufweist. Eine mechanische Bindung und damit die notwendige Festigkeit, die zur Weiterverarbeitung erforderlich ist, erhält man durch in den Luftstrom erfolgende Zugabe eines Bindemittels wie bspw. Polyvinylal kohol , Poly- vinylacetat, Polymerstärke, Dextrin oder Latex. Bezüglich des Air-Laid-Verfahrens wird vol 1 umfang! ich Bezug genommen auf die DE 197 53 195 AI.
Vorzugsweise werden die Streifen vor der Zuführung zu einer Formateinrichtung übereinander angeordnet. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung werden diese übereinander! i egend in eine Formateinrichtung eingebracht. Wenn vorzugsweise die Streifen spätestens in der Formateinrichtung aneinander angrenzend überein- andergelegt werden, wobei im wesentlichen keine Hohlräume zwischen den Streifen verbleiben, ist eine besonders gleichmäßige Verteilung des Zugwiderstandes möglich.
Vorzugsweise ist der Fil termateri al Vorrat eine Bobine mit einer auf dieser aufgewickelten Schicht Filtermaterial. Durch diese besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es sehr einfach möglich, das Filtermaterial in der für den jeweils gewünschten Zugwiderstand richtigen Menge zuzuschneiden. Vorzugsweise wird die Bobine durch übliche Motoren angetrieben, wobei vorzugsweise dafür Sorge getragen wird, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Vlies bzw. des Filtermaterials konstant gehalten wird. Hierzu wird vorzugsweise die Drehzahl in Abhängigkeit des Radius des auf der Bobine aufgewickelten Filtermaterials geregelt bzw. gesteuert. Zum Zuschneiden und Abziehen der Lage Filtermaterial wird somit die Bobine in Rotation versetzt und zwar insbesondere in der Gestalt, daß das abgezogene Filtermaterial in einer gleichen Menge pro Zeiteinheit abgezogen wird.
Es ist alternativ möglich, anstelle eines Filtermaterialvorrats in Form einer Bobine den Fi 1 ter aterial Vorrat in Form eines Ballens vorzusehen, wobei allerdings dann die Teile des Filterstrangs, die aus dem Filtermaterial hergestellt werden, die von einem umgeknickten Teil der Lage Filtermaterial im Ballen herrühren, aufgrund des hierdurch Undefinierten Zugwiderstandes von einer weiteren Verarbeitung ausgeschlossen werden muß.
Die Erfindung wird ferner durch eine Einrichtung zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie mit wenigstens einem ersten Trennelement zum Zerteilen einer Lage Filtermaterial in wenigstens zwei Fi 1 termateri al streifen gelöst, wobei wenigstens ein zweites Trennelement zum Abtrennen der Lage Filtermaterial von einem Fil termaterial orrat vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist es möglich, die für den gewünschten Zugwiderstand vorzusehende Menge des Filtermaterials, die zu einem Filterstrang zusammengefügt wird, in Filter weiter zu verarbeiten.
Vorzugsweise ist die Position des zweiten Trennelements zur Vorgabe der Breite der Lage vorgebbar. Vorzugsweise ist die Position bzw. das zweite Trennelement verschiebbar und zwar insbesondere vorzugsweise in einer Richtung, die senkrecht zur zu schneidenden Linie der Läge Filtermaterial liegt. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine sehr einfache Möglichkeit der Einstellung des gewünschten Zugwiderstandes möglich.
Wenn vorzugsweise die Position des wenigstens einen ersten Trennelements zur Vorgabe der Breite der Filtermaterialstreifen vorgebbar ist, kann auf einfache Art und Weise über den Querschnitt des herzustellenden Filters ein gleichmäßiger Zugwiderstand erzeugt werden. Vorzugsweise ist die Position des wenigstens einen ersten Trennelements verschiebbar. Vorzugsweise sind mehrere erste Trennelemente vorgesehen, die im wesentlichen parallele Schnitte in die Lage Filtermaterial erzeugen. Vorzugsweise ist die Position wenigstens eines ersten Trennelements und insbesondere jedes ersten Trenne! emόnts verschiebbar oder einstellbar.
Vorzugsweise sind die ersten und/oder zweiten Trennele- mente Messer, insbesondere Kreismesser. Alternativ hierzu umfassen die ersten und/oder zweiten Trennelemente gebündelte elektromagnetische Wellen hoher Energiedichte wie bspw. Laserstrahlen. Hierzu finden vorzugsweise Excimer-Laser oder CO -Laser Verwendung.
Wenn vorzugsweise wenigstens zwei Führungselemente zur Führung der Filtermaterial streifen auf dem Weg zu einer Formateinrichtung vorgesehen sind, die insbesondere dazu dienen, die Material streifen übereinander anzuordnen, ist die Gleichmäßigkeit des Zugwiderstands weiter verbesserbar. Vorzugsweise umfaßt die Formateinrichtung ein erstes und/oder ein zweites Walzenpaar, wodurch eine besonders einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung gegeben ist.
Wenn vorzugsweise das erste Walzenpaar eine Durchtrittsöffnung für die Materi al streifen definiert, die der Ausgestaltung von aufeinandergelegten Materialstreifen entspricht, ist es auf einfache Art und Weise möglich, die Materi al streifen derart übereinander anzuordnen, daß kein Hohlraum zwischen diesen entsteht, der den Zugwiderstand negativ beeinflussen könnte.
Wenn vorzugsweise das zweite Walzenpaar eine Durchtrittsöffnung für die Materi al strei fen definiert, die rund ist, ist auf einfache Art und Weise ein runder Filterstrang für die Weiterverarbeitung realisierbar.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dann gegeben, wenn der Filtermaterialvorrat eine Bobine ist, die drehbar und antreibbar gelagert ist. Hierzu dient insbesondere ein Motor, der dafür sorgt, daß die Abzugsgeschwindigkeit der Lage des Filtermaterials konstant ist, wozu vorzugsweise die Drehzahl des Motors geregelt oder gesteuert wird.
Die Erfindung wird ferner durch einen Filter für Produkte der tabakverarbei enden Industrie, insbesondere einem Tabakrauchfilter gelöst, der insbesondere nach einem der vorgenannten Verfahren hergestellt wurde, wobei mehrere übereinander angeordnete Vliesstreifen vorgesehen sind. Durch das Vorsehen mehrerer übereinander angeordneter Vliesstreifen, ist ein im wesentlichen gleichmäßiger Zugwiderstand verteilt über den Querschnitt des Filters gegeben.
Vorzugsweise ist die Breite der Streifen dem Querschnitt des herzustellenden Filters angepaßt, wodurch ein sehr gleichmäßiger Zugwiderstand möglich ist. Wenn vorzugsweise die Vliesstreifen parallel zu einer Längsachse des Filters angeordnet sind, sind die Eigenschaften des dergestalt hergestellten Filters kaum von denjenigen zu unterscheiden, die aus einem Cell ul oseacetat hergestellt wurden.
Vorzugsweise ist das Vlies nach einem Air-Laid-Verfahren hergestellt. Vorzugsweise liegen die Vliesstreifen plan aneinander und weisen im wesentlichen keinen Hohlraum dazwischen auf. Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, auf die im übrigen bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten er indungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es ze.igen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung gem. eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei die wesentlichen Elemente des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 auch enthalten sind,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines Formats entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 2,
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung eines Formats entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 2, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen Stapel von Vliesstreifen.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung eines Tabakrauchfilters bzw. eines Tabakrauchfilterstrangs. Auf einer Bobine 10 ist ein Vlies 13 aufgewickelt. Zum Abwickeln bzw. Abziehen des Vlies 13 ist die Bobine 10 über deren Drehachse 11 drehbar gelagert. Die Bobine wird aufgrund der geringen Zugfestigkeit eines entsprechenden Vlieses mittels eines Motors zum Abziehen des Vlieses 13 gedreht. Das Vlies ist vorzugsweise nach einem Air-Laid-Verfahren hergestellt. Von dem in Rollen bzw. Bobinen 10 angelieferten Vlies wird eine Lage Vlies 13 mittels eines Kreismessers 12 abgetrennt. Diese Lage, die abgetrennt wird, kann bspw. 38 mm breit sein, wobei die Breite der Bobine selbst bspw. 1,50 m sein kann.
Das Vlies 13 wird an einer Andruckrolle 14 vorbeigeführt und anschließend durch weitere Kreismesser 15 in, in diesem Ausführungsbeispiel 6, Vliesstreifen 16 zerschnitten. Es kann auch eine andere Anzahl von Vliesstreifen 16 Verwendung finden, wie bspw. 8 Vliesstreifen. Die Vliesstreifen 16 haben jeweils in Paaren eine gleiche Breite von bspw. zweimal 8 mm, zweimal 7 mm und zweimal 4 mm.
Anschließend werden die Vliesstreifen 16 durch zwei Rollen 17, die aneinander angrenzend angeordnet sind und ein ungewolltes Verschieben der Vliesstreifen gegeneinander verhindern sollen, zu weiteren Rollen 17 geführt, mittels d die Vliesstreifen 16 übereinander angeordnet werden, wobei das vollständige übereinander Anordnen der Vliesstreifen in einer Formatwalze 18 bzw. einem Formatwalzenpaar geschieht. Das Paar aus zwei Formatwalzen 18 ist in dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 bspw. ein Formatwalzenpaar, das eine runde Durchtrittsöffnung definiert, so daß ein Filterstrang 19 entsteht, der einen runden Querschnitt hat, der senkrecht zur Längsachse 24 des Filterstrangs 19 angeordnet ist.
Um nun den Zugwiderstand von einem Filterstrang, bzw. einer Vielzahl herzustellender Filter, zu einem anderen Filterstrang zu variieren, muß lediglich die Breite der Lage Vlies 13, die von der Bobine 10. abzuschneiden und abzuziehen ist, verändert werden. Sollte der Zugwiderstand bei gleichem Querschnitt bzw. Durchmesser der herzustellenden Filter geringer werden, so ist das Kreismesser 12 in Fig. 1 weiter rechts anzusetzen. Sollte der Zugwiderstand größer werden, ist der verbleibende Teil der Bobine, der für die vorherige Filterherstellung nicht bis zum Ende verwendet wurde, also der Teil der Bobine, der schon . teilweise durch das Kreismesser 12 abgeschnitten wurde, vollständig von der Bobine abzutrennen, um dann eine größere Breite der Lage Vlies 13 mittels des Kreismessers 12 von dem verbleibenden Teil der Bobine abzuschneiden und abzuziehen.
In Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Fig. 2 entspricht im wesentlichen einer Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 1, wobei allerdings die ganz links in Fig. 2 angeordneten Formatwalzen 18, durch die ein Schnitt B-B angedeutet ist, in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Als weitere Elemente sind in Fig. 2 Gegenlager 20, die als Walzen bzw. Rollen ausgestaltet sind und als Gegenlager zu Kreismessern 15 dienen, dargestellt. Die weiteren Elemente entsprechen den Elementen aus Fig. 1. Die beiden rechts angedeuteten Kreise der Bobine 10 zeigen bzgl . des größeren Durchmessers den Teil der Bobine, von dem noch keine Lage entnommen wurde und bezüglich des kleineren Durchmessers den Teil der Bobine, von dem die Lage Vlies 13 abgezogen wird. Die gestrichelten Linien dienen zur vereinfachten Darstellung der Vliesstreifen 16 bezüglich deren Bewegungsbahn .
Fig. 3 zeigt ein Formatwalzenpaar, bestehend aus zwei
Formatwalzen 18, die sich um die Drehachsen 21 der
Formatwalzen 18 drehen lassen. Es ist eine Nut 22 dargestellt, die das Einführen von sechs VI iesstreifen 16 ohne wesentliche Deformation bzw. Krafteinwirkung auf die Vliesstreifen 16 ermöglicht.
Die Vliesstreifen 16 werden durch die Öffnung, die sich durch das Zusammenwirken der Nuten 22 der beiden Formatwalzen 18 ergibt, ermöglicht. Die Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestel 1 ten Formatwalzen in dem Schnitt A-A. Durch Vorsehen dieses Walzenpaars ist es möglich, im wesentlichen keine Hohlräume zwischen den Vliesstreifen 16 vorzusehen.
Im Anschluß an dieses Formatwalzenpaar werden die Vliesstreifen 16 durch ein Formatwalzenpaar geführt, das in Fig. 4 dargestellt ist, die eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 2 darstellt. Bei diesen Formatwalzen 18 ist eine Nut 22 vorgesehen, die rund ist. Hierdurch ergibt sich eine kreisförmige Durchtrittsfläche der aneinander angrenzenden Formatwalzen. Durch den Durchtritt durch die Öffnung dieser Formatwalzen 18 wird entsprechend das Filtervlies zusammengedrückt, so daß eine Optik entsteht, die der von Cel 1 ul pseacetatfil tern entspricht.
Die Vliesstreifen 16 sind nicht alle gleich breit, um, wie in Fig. 5 dargestellt ist, die Form des Filters, nämlich in diesem Fall eine Kreisform, wie durch den Kreis 23 in Fig. 5 angedeutet ist, nachzubilden. Die Vliesdicke beträgt bspw. ca. 1 mm.
Nach Formen des Filterstrangs 19, d.h. nach Durchtritt durch das Formatwalzenpaar 18 wird der Filterstrang 19 in eine Umhüllung eingebracht, um dann entsprechend große Teile des Filterstrangs von diesem abzuschneiden, so daß Filter in gewünschter Gebrauchslänge bzw. Viel- fächern der gewünschten Gebrauchslänge weiterverarbeitet werden können.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Vliesstreifen 16 vorzugsweise auf gleichlangen Wegen geführt, übei— einandergel egt und in das Format, der Filterstrangmaschine eingeführt sowie danach umhüllt.
Der Vorteil des Abtrennens der Bahn oder Lage Vlies von einer Rolle bzw. einer Bobine liegt in der Möglichkeit, den Zugwiderstand des Filters auf einfache Art und Weise zu variieren. Es muß nicht für jede Zugwiderstandsspezifikation eine eigene Bobine mit entsprechender Breite auf Vorrat gehalten werden. In Abhängigkeit vom gewünschten Filterzugwiderstand kann die Breite der Vliesbahn eingestellt werden. Zwischen dem Zugwiderstand und der eingestellten Bahnbreite besteht ein proportionaler Zusammenhang, der allerdings nicht notwendigerweise linear sein muß.
Um einen Bobinenwechsel vorzunehmen, werden übliche Verfahren bzw. Vorrichtungen verwendet, wie diese bei einem Bobinenwechsel von bspw. Zigarettenpapier üblich sind. Hierzu wird das Vlies entsprechend gespleißt bzw. angeklebt. Es findet entweder ein Vlieslagenspeicher Verwendung oder aber zwei Bobinen können gleichzeitig betrieben werden.
Bezuqszeichenl i ste
10 Bobine
11 Drehachse der Bobine
12 Kreismesser
13 Vlies
14 Andruckrolle
15 Kreismesser
16 Vliesstreifen
17 Rolle
18 Formatwalze
19 Filterstrang
20 Gegenlager
21 Drehachse der Formatwalze
22 Nut
23 Kreis
24 Längsachse des Filterstrangs

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie, wobei Streifen (16) von Filtermaterial (13) einer Formateinrichtung (18, 22) zugeführt werden, wobei die Streifen (16) aus einer Lage Filtermaterial (13) zugeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage Filtermaterial (13) von einem Fi 1 termateri al Vorrat (10) mit einer wählbaren Breite zugeschnitten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der zugeschnittene Teil des Filtermaterials (13) von dem Fi Itermaterial Vorrat (10) abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Streifen (16) eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Streifen (16) eine unterschiedliche Breite aufweisen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (13) ein Vlies ist, das insbesondere nach dem Air- Laid-Verfahren hergestellt wurde.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (16) vor der Zuführung zu einer Formateinrichtung (18, 22) übereinander angeordnet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (16) spätestens in der Formateinrichtung (18, 22) aneinander angrenzend übereinander gelegt werden, wobei im wesentlichen keine Hohlräume zwischen den Streifen (16) verbleiben.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermaterialvorrat (10) eine Bobine mit einer auf dieser aufgewik- kelten Schicht Filtermaterial (13) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuschneiden und Abziehen der Lage Fil termateriäl (13) die Bobine in Rotation versetzt wird.
10. Einrichtung zur Herstellung eines Filters für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie mit wenigstens einem ersten Trennelement (15) zum Zerteilen einer Lage Filtermaterial (13) in wenigstens zwei Filtermaterialstreifen (16), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweites Trennelement (12) zum Abtrennen der Lage Filtermaterial (13) von einem Fil termateri al Vorrat (10) vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des zweiten Trennelements (12) zur Vorgabe der Breite der Lage vorgebbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des wenigstens einen ersten Trennelements (15) zur Vorgabe der Breite der Fil termateri al streifen (16) vorgebbar ist.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Trennelemente (12, 15) Messer, insbesondere Kreismesser, sind.
14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Führungselemente (17) zur Führung der Filtermaterialstreifen (16) auf dem Weg zu einer Formateinrichtung vorgesehen sind, die insbesondere dazu dienen, die Material streifen (16) übereinander anzuordnen.
15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formateinrichtung (18, 22) ein erstes und/oder ein zweites Walzenpaar umfaßt.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Walzenpaar (18, A-A) eine Durch- trittsöffnung (22) für die Materi al strei fen (16) definiert, die der Ausgestaltung von aufeinandergelegten Material strei fen (16) entspricht.
17. Einrichtung nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wal^enpaar (18, B-B) eine Durchtrittsöffnung (22) für die Material strei fen (16) definiert, die rund ist.
18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermaterialvorrat (10) eine Bobine ist, die drehbar und antreibbar gelagert ist.
19. Filter für Produkte der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, mit mehreren übereinander angeordneten Vliesstreifen (16).
20. Filter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Streifen (16) dem Querschnitt des herzustellenden Filters angepaßt ist.
21. Filter nach Anspruch 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstreifen (16) parallel zu einer Längsachse (24) des Filters angeordnet sind.
22. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (13) nach einem Air-Laid-Verfahren hergestellt ist.
mk
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