Verfahren zur Herstellung eines Filterstranges, der ein durch Bindemittel verfestigtes Filtermaterial enthält, insbesondere für Zigarettenfilter Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Filterstranges, der ein durch Bindemittel verfestigtes Filtermaterial ent hält. Ein solcher Filterstrang kann z. B. für die Her stellung von Filterstöpseln verwendet werden.
Derartige Filterstränge sind bereits bekannt und werden in grossem Umfang zu Zigaretten-Filterstöp- seln verarbeitet, wobei die Filtermasse aus Kunst fasern oder aus Papierschnitzeln und dergleichen besteht. Bei solchen Filtermassen tritt die Schwierig keit auf, dass ohne Verwendung von Bindemitteln die zur Verarbeitung und beim Gebrauch erforderliche Festigkeit eine Materialdichte bedingt, welche einen unerwünscht hohen Zugwiderstand für den Rauch zur Folge hat.
Anderseits tritt bei einer lockeren Filterstruktur bereits bei der maschinellen Verarbei tung des Filterstranges, vor allem aber beim Ge brauch, durch Zusammendrücken der Filtermasse eine solche Verminderung der Materialdichte ein, dass Längskanäle entstehen und Filterteile heraus ragen oder herausfallen, was höchst unerwünscht ist.
Diese Schwierigkeiten bei genügend locker zu sammengefügten Filtermassen lassen sich durch Ver wendung eines flüssigen Bindemittels zum Zusam menkleben der einzelnen Materialteile an den Berüh rungsstellen leicht beheben. Auf diese Weise verfe stigte Filtermassen lockerer Materialstruktur sind be reits bekannt und im Gebrauch. Gegen die Verwen dung von solchen, durch Bindemittel verfestigte Zigarettenstöpsel bestehen aber grosse Bedenken, da die bekannten und gut verwendbaren flüssigen Binde mittel stets leicht flüchtige Lösungsmittel enthalten, die auch in geringen Spuren als Beimengungen zum Rauch gesundheitsschädlich sind.
Da aber erfahrungs gemäss bei der Trocknung der Filterstöpsel niemals Gewähr besteht, dass der gesamte Gehalt an schäd- lichem Lösungsmittel aus der Filtermasse entfernt wird, und dieselbe beim Gebrauch erhöhte Tempe ratur erhält und feucht wird, ist stets die Gefahr einer spurenweisen, aber deshalb nicht weniger schädlichen Beimengung von Lösungsmitteldämpfen zum Tabak rauch vorhanden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Besei tigung dieser Nachteile. Kennzeichnend für das er findungsgemässe Verfahren ist, dass dem Filtermate rial als Bindemittel wenigstens in Teilen klebefähige Fäden oder Streifen beigefügt werden, die mit an liegenden Teilen des Filtermaterials verklebt werden, wodurch eine Bewegung von Materialteilen relativ zueinander wenigstens in Stranglängsrichtung er schwert wird.
Ferner betrifft die Erfindung einen nach diesem Verfahren hergestellten Filterstrang, gekennzeichnet durch über den Strangquerschnitt verteilte klebe fähige Fäden oder Streifen, die an benachbarten Teilen des sonst lockeren Filtermaterials haften.
Die Erfindung ist nachstehend in einigen Aus führungsbeispielen anhand der Fig. 1 bis- 21 näher erläutert. Von denselben zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Auf baus eines Filterstranges für Filterstöpsel; Fig. 2 eine perspektivische schematische Wieder gabe eines mit Perforationen und seitlichen Einbuch tungen versehenen klebefähigen Streifens; Fig. 3 bis 9 je einen Grundriss weiterer Ausfüh rungsbeispiele von klebefähigen Streifen; Fig. 10 und 11 je einen Querschnitt durch klebe fähige Streifen; Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines schräggewellten klebefähigen Streifens;
Fig. 13 einen Grundriss eines mit sich kreuzenden Wellungen versehenen klebefähigen Streifens; Fig. 14 einen Querschnitt eines nur aus zusam- mengepressten Streifen in einer äussern Umhüllung bestehenden Filterkörpers; Fig. 15 einen Querschnitt durch einen Filter körper ähnlich Fig. 14 mit mäanderförmig gefalteter klebefähiger Trägerbahn; Fig. 16 einen Querschnitt durch einen Filter körper ähnlich Fig. 14 mit spiralig aufgerollter klebe fähiger Trägerbahn;
Fig. 17 einen Querschnitt durch einen aus zu sammengepressten klebefähigen Streifen und Längs fasern in einer äussern Umhüllung bestehenden Filter körper; Fig. 18 und 19 je eine perspektivische Darstellung des Aufbaus von weiteren Ausführungsbeispielen des Filterstranges; Fig. 20 und 21 je eine schematisch wiedergegebene Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Filtersträn gen.
Bei den dargestellten Filtersträngen erfolgt die Verfestigung des den Strang bildenden Filtermaterials mittels einer, je nach der Struktur dieses Filtermate rials sich richtenden Anzahl von Fäden oder Streifen, die mit jeweils benachbarten Teilen des Materials zusammenkleben. Einen derart verfestigten Filter strang zeigt die Fig. 1. Perforierte, oder auf andere Weise in ihrer Oberfläche vergrösserte Längsstreifen 2a befinden sich in einer nur angedeuteten Umhüllung 1. Zigarettenfilter dieser Art sind bekannt. Zwecks Ver festigung werden einige klebefähige Streifen 2b dem Bündel aus sogenannten Wirbel- und Kondensations streifen 2a beigemengt, wie in Fig. 1 angedeutet.
Es hat sich gezeigt, dass bereits eine relativ geringe, über den Querschnitt der Filtermasse, also hier des Streifenbündels, verteilte Anzahl klebefähiger Streifen eine merkliche Verfestigung des Filters in Quer- und Längsrichtung ergeben. Dies rührt vor allem von der Erschwerung der Längsverschiebung der Streifen 2a relativ zueinander her, die von den an einer Vielzahl von Punkten an den jeweils benachbarten Streifen 2a haftenden klebefähigen Streifen 2b verursacht wird. Da bei einem derartigen Streifenbündel ein Zusam mendrücken quer zur Achse stets von einer Längs verschiebung der Streifen relativ zueinander begleitet ist, erhöht die Erschwerung solcher Längsverschie bungen auch die Quersteifigkeit des Filterstranges.
Die klebefähigen Streifen 2b bestehen in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus dünnen, folien- artigen Bändern aus thermoplastischem Material, das bei erhöhter Temperatur, z. B. bei über 100 C, er weicht und klebrig wird, aber bei Normaltemperatur und beim Gebrauch des Filters, selbst unter tropischen Verhältnissen, elastisch und fest bleibt. Bei der Her stellung des Filterstranges erfolgt dann eine entspre chende thermische Behandlung desselben, beispiels weise durch Erwärmung von aussen her durch die Umhüllung 1 hindurch, oder von innen her durch Hochfreduenzerhitzung bzw. mittels eines durch den Strang geleiteten Heissluftstromes.
Zur Erhöhung des Abscheidungswirkungsgrades derartiger, aus Wirbel- und Kondensationsstreifen bestehender Filterstränge ist es zweckmässig, bei Ver wendung von klebefähigen Streifen 2b in grösserer Anzahl, dieselben in gleicher Weise in ihrer Ober fläche zu gestalten wie die Wirbel- und Konden sationsstreifen 2a. Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungs beispiel eines Abschnittes eines derart gestalteten klebefähigen Streifens 2b, der hier mit dreieckigen Perforationen 3 versehen ist. Die beim Perforieren aus der Materialbahn verdrängten Lappen 4 hängen mit einer Kante an den Ausschnitten 3 und stehen von der Materialbahn ab. Vorzugsweise erfolgt die Perforierung derart, dass die Ränder der Ausschnitte 3 und der Lappen 4 zerfasert und ausgerissen sind.
Die Seitenkanten 5 und 6 des Streifens 2b sind mit Ein buchtungen 7 versehen, hier beispielsweise von Drei eckgestalt, wobei die dabei verdrängten Material stücke als Lappen 8 von der Streifenebene abstehen. Durch derartige Perforationen und Randeinbuch tungen - deren Anzahl pro Längeneinheit und deren Dimensionen natürlich je nach dem Material und der Streifenbreite gewählt werden kann - wird die Oberfläche des Streifens 2b bedeutend vergrössert und wie bei den entsprechenden Streifen 2a eine Vielzahl von Strömungshindernissen für den über die Streifen fläche streichenden Rauch geschaffen, durch welche das Zustandekommen von Wirbelzentren begünstigt wird.
Anstelle der in Fig. 2 angegebenen dreieckförmigen Ausschnitte 3 und Kanteneinbuchtungen 7 können auch andersartige Perforationen - mit und ohne am Streifen hängenbleibenden Lappen des verdrängten Materials - vorgesehen werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen beispielsweise kreisrunde bzw. längliche Aus schnitte 9 bzw. 10 in einem solchen klebefähigen Strei fen 2b.
Die Kanteneinbuchtungen können auch ge mäss Fig. 5 und 6 abgerundete oder unregelmässig zerfaserte Gestalt 11 bzw. 12 aufweisen, wobei ge gebenenfalls die Ausführung gemäss Fig. 5 bzw. 6 auch mit derjenigen nach Fig. 3 oder 4 kombiniert werden kann, wie in Fig. 7 dargestellt. Auch halbrunde Kan teneinbuchtungen 13 nach Fig. 8 sind vorteilhaft, eventuell zusammen mit runden Ausschnitten 9 nach Fig. 3, wie in Fig. 9 angedeutet.
Andere brauchbare Streifenformen entstehen durch Prägung des betreffenden thermoplastischen Mate rials, beispielsweise in der in Fig. 10 im Querschnitt dargestellten Weise, wodurch ein mit regelmässig ver teilten Höckern versehener klebefähiger Streifen 2b entsteht. Auch hierbei ergibt sich eine vergrösserte Oberfläche mit Strömungshindernissen, die besonders bei kantig geformten Höckern die Bildung von Wir belzentren begünstigen. Je nach Material, Gestalt der Prägewerkzeuge und Prägetiefe kann auch erreicht werden, wie in Fig. 11 angedeutet, dass die Höcker 15 den Streifen 2a durchstossen und zerfaserte Ränder bilden, was für die Erhöhung der Filtrierwirkung be sonders vorteilhaft ist.
Die Fig. 12 zeigt eine andere Form der Prägung der klebefähigen Streifen 2b, bei der das thermopla stische Flachmaterial gewellt oder gekreppt ist, wobei die Rillen 16 schräg, wie in Fig. 12, oder auch parallel zur Streifenlängsrichtung verlaufen können. Bei der Herstellung dieser Rillungen können auch nicht zu sammenhängende Rillenwandungen und ineinander gehende Rillen geschaffen werden. Falls erwünscht, kann auch eine doppelte, sich kreuzweise überschnei dende Schrägrillung erfolgen, wie in Fig. 13 ange deutet.
Natürlich ist auch eine Kombination aus perfo rierten und geprägten Streifen 2b möglich, etwa indem ein gemäss Fig. 12 schräggewellter Streifen zusätzlich entsprechend Fig. 11 perforiert wird. Ein gleichzeitig gerillter und mit Öffnungen versehener klebefähiger Streifen 2b kann auch dadurch geschaffen werden, dass bei der Wellung oder Rillung nach Fig. 12 das Flach material so stark verformt wird, dass Risse und<B>Öff-</B> nungen mit zerfaserten Rändern entstehen, vorzugs weise in Rillenlängsrichtung.
Die klebefähigen Streifen 2b, wie sie oben anhand von Fig. 1 bis 13 beschrieben wurden, können natür lich auch aus einem nicht thermoplastischen Material bestehen, welches einseitig oder beidseitig, oder auch nur an einigen Teilen einen thermoplastischen Ober flächenfilm aufweist. Diese Ausführung von klebe fähigen Streifen 2b ist deshalb besonders zweck mässig, weil dann die gleichen maschinellen Vor richtungen, die zur Herstellung der Wirbel- und Kondensationsstreifen 2a dienen, auch zur Produk tion der klebefähigen Streifen 2b mitbenützt werden können.
Auch ist in den meisten Fällen das gleiche Material wie bei den Wirbel- und Kondensations streifen 2a verwendbar, und es ist lediglich die teil weise oder ganze Oberflächenbeschichtung mit einem thermoplastischen Film erforderlich, vorzugsweise vor der Verformung der Oberfläche. Natürlich be steht unter Verwendung von gleichartig geformten Streifen<I>2a</I> und<I>2b</I> die Möglichkeit, den Anteil an klebefähigen Streifen 2b gegenüber den nicht klebe fähigen Streifen 2a zu erhöhen - jedoch ist dies im allgemeinen nicht empfehlenswert, wenn als Material für die Streifen ein solches faseriger Struktur ver wendet wird, z. B.
Papier, da der thermoplastische Belag natürlich eine Glättung der Oberfläche bewirkt, was für die Abscheidungswirkung nachteilig sein kann.
Ein Querschnitt durch einen aus Streifen bestehen den Filterkörper zeigt schematisch die Fig. 14, in welcher mit 16 die äussere Umhüllung, mit 2a die nach Fig. 1 verlaufenden, zu einem Bündel zusam- mengepressten Wirbel- und Kondensationsstreifen und mit 2b die dem Bündel beigefügten klebefähigen Streifen bezeichnet sind.
Die obengenannten klebefähigen Streifen, beste hend aus einem nicht klebenden Flachmaterial und einer thermoplastischen Schicht, können natürlich auch anstelle dieser Schicht mit einem andern klebe fähigen Belag versehen sein. Es muss aber gewähr- leistet sein, dass dieser Belag beim Gebrauch kein Lösungsmittel abgibt und wasserunlöslich ist: Gelegentlich ist es erwünscht, derartige Filter körper mit einem Trägerstreifen 17 zu versehen, der gemäss Fig. 15 bzw. 16 mäanderartig oder spiral förmig im Filterkörper angeordnet und allseits von Wirbel- und Kondensationsstreifen 2a umgeben ist.
Diese Trägerstreifen 17 sind klebefähig ausgebildet und können, falls erwünscht, dieselbe Oberflächen struktur aufweisen, wie oben anhand der Fig. 2 bis 13 für die Wirbel- und Kondensationsstreifen 2a be schrieben. Auch das Material der Trägerbahnen 17 kann nach den oben für die klebefähigen Streifen 2b angegebenen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Ausser den obenerwähnten Wirbel- und Konden- sationsstreifenfiltern existieren auch Filter aus Faser stoffen. Ein derartiges Filter ist in Fig. 17 im Quer schnitt schematisch dargestellt, wobei in der äussern Umhüllung 16 ein aus Längsfasern 18 und klebe fähigen Streifen 19 zusammengepresstes Bündel vor handen ist.
Bei einem derartigen Filterkörper werden die jeweils den klebefähigen Streifen 19 benach barten Fasern 18 an einer Längsverschiebung wirk sam verhindert, so dass eine lockere Struktur des Stranges trotz guter Festigkeit erzielbar ist. Die Faser stränge 18 verlaufen, ebenso wie die klebefähigen Streifen 19 im wesentlichen in Filterlängsrichtung, besitzen aber ausserdem eine unregelmässige Torsion um die Längsachse.
Anstelle der klebefähigen Streifen 2b in den Aus führungsbeispielen nach Fig. 1 bis 17, können auch klebefähige Fäden aus thermoplastischem Material, oder mit einem thermoplastischen Oberflächenfilm, bzw. mit einem geeigneten lösungsmittelfreien klebe fähigen Belag, zur Verfestigung der Filtermasse die nen. In Fig. 18 ist der Aufbau eines Filterstranges aus langgestreckten Fasern 18 und klebefähigen Fäden 20 wiedergegeben.
Die vielfachen Haftstellen zwischen den Fasern 18 und den Fäden 20 bewirken hier ebenfalls eine Erschwerung der Längsverschiebung der Fasern 18 relativ zueinander und damit gleich zeitig eine grössere Festigkeit in Querrichtung.
Auch zur Verfestigung von Filterkörpern, die entsprechend der schematischen Darstellung nach Fig. 19 aus einer Anhäufung von Materialflocken 21 bestehen, können die genannten klebefähigen Fäden 20 dienen. Es ist hierbei keineswegs eine sehr grosse Anzahl von klebefähigen Fäden 20 erforderlich, um die Filtermasse aus Materialflocken 21 genügend zu verfestigen, denn jeder Faden 20 haftet jeweils an einer grossen Zahl von Materialflocken 21 und erschwert deren Verlagerung.
Für diese Art von Verfestigung eignen sich auch Filter mit willkürlich verteilten Flocken aus Schwamm oder schaumartigem Material, aus Kunstharzschaum mit wenigstens teilweise kommunizierenden Hohl räumen, beispielsweise aus Harnstoff Formaldehyd harzschaum. Auch schauen- oder schwammartige Massen aus Viskoselamellen, Latexschaum, Neopren- schaum usw. sind geeignet. Die faserhaltigen und die flockenhaltigen Filter körper können natürlich auch mit einer klebefähigen Trägerbahn nach Fig. 15 und 16 versehen werden.
Auch die Verfestigung bei einer Kombination von Wirbel- und Kondensationsstreifen mit Faserstoffen und Schaumflocken durch klebefähige Fäden oder Streifen ist möglich.
Die erforderliche Wärmebehandlung der mit ther moplastischen faden- oder streifenförmigen Materia lien versehenen Filterstränge kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise zeigt die Fig. 20 eine düsenartige Vorrichtung 22, die mittels der elektri schen Heizwicklung 23 auf eine vorbestimmte Tem peratur erhitzt werden kann. Der durch die erhitzte Düse 22 laufende Strang 24 wird dann von aussen nach innen geheizt.
Ist der Strang hierbei noch nicht mit einer äussern Umhüllung versehen, so kann gleich zeitig ein Heissluftstrom die Erwärmung beschleunigen. Falls diese Art der Heizung dann Schwierigkeiten bereitet, weil die äussern Schichten des Filterstranges 24 eine höhere Temperatur als die innengelegene an nehmen, kann eine Vorrichtung nach Fig. 21 ver wendet werden. Der vorgeformte aber noch nicht mit einer äussern Umhüllung versehene Filterstrang 25 durchläuft hier zuerst eine Heissluft-Heizvorrichtung 26 und gelangt dabei unter die Wirkung eines über die Leitung 27 in Pfeilrichtung 28 zugeleiteten Heiss luftstromes.
Dieser durchdringt den lockeren Filter strang 25 in Querrichtung, erwärmt denselben auf die erwünschte Temperatur und tritt über die Bohrungen 29 wieder aus. Der erwärmte Filterstrang 25, in wel chem die thermoplastischen Fäden bzw. Streifen nun mehr erweicht sind und ihre volle Klebefähigkeit erreicht haben, läuft anschliessend durch eine in Fig. 21 nur angedeutete Umhülleinrichtung 30 bekannter Bauart, in welcher er, unter gleichzeitigem Zusam menpressen in radialer Richtung, mit dem Papier streifen 31 umhüllt wird.
Anschliessend kann, falls die Verfestigung der Filtermasse durch die thermische Behandlung in der Heissluft-Heizvorrichtung 26 noch unzureichend erfolgt ist, eine weitere Erwärmung des nunmehr umhüllten Stranges 32 beim Durchlauf durch ein Hochfrequenzfeld erfolgen. Hierzu dienen die Elektroden 33 und 34, welche über das Klemmpaar 35 mit einem geeigneten Hochfrequenzgenerator ver bunden sind.
Method for producing a filter rod containing a filter material solidified by a binding agent, in particular for cigarette filters. The present invention relates to a method for producing a filter rod containing a filter material solidified by a binding agent. Such a filter rod can, for. B. can be used for the manufacture of filter plugs.
Such filter rods are already known and are processed to a large extent into cigarette filter stoppers, the filter material consisting of synthetic fibers or of shredded paper and the like. With such filter media, the difficulty arises that, without the use of binders, the strength required for processing and use causes a material density which results in an undesirably high draw resistance for the smoke.
On the other hand, if the filter structure is loose, the material density is reduced by compressing the filter material during the machine processing of the filter rod, especially when it is used, so that longitudinal channels are created and filter parts protrude or fall out, which is highly undesirable.
These difficulties with sufficiently loosely assembled filter media can be easily remedied by using a liquid binder to glue the individual material parts together at the contact points. In this way verfe permanent filter media loose material structure are already known and in use. Against the use of such cigarette stoppers solidified by binding agents, however, there are major concerns, since the known and readily usable liquid binding agents always contain volatile solvents, which are harmful to health even in small traces when admixed with the smoke.
However, since experience has shown that when the filter plug is dried, there is never a guarantee that the entire content of harmful solvent will be removed from the filter material and that the same temperature increases and becomes moist during use, there is always the risk of traces, but not for this reason less harmful admixture of solvent vapors with tobacco smoke.
The present invention aims to eliminate these disadvantages. Characteristic of the method according to the invention is that the filter mate rial as a binder at least in parts adhesive threads or strips are attached, which are glued to lying parts of the filter material, whereby a movement of material parts relative to each other at least in the longitudinal direction he is difficult.
Furthermore, the invention relates to a filter rod produced by this method, characterized by adhesive-capable threads or strips distributed over the rod cross-section, which adhere to adjacent parts of the otherwise loose filter material.
The invention is explained in more detail below in some exemplary embodiments with reference to FIGS. 1 to 21. 1 shows a perspective view of the structure of a filter rod for filter plugs; Fig. 2 is a perspective schematic reproduction of an adhesive strip provided with perforations and lateral indentations; Fig. 3 to 9 each a plan of further Ausfüh approximately examples of adhesive strips; 10 and 11 each show a cross section through adhesive strips; Fig. 12 is a perspective view of an obliquely corrugated adhesive strip;
13 is a plan view of an adhesive strip provided with criss-cross corrugations; 14 shows a cross section of a filter body consisting only of compressed strips in an outer covering; FIG. 15 shows a cross section through a filter body similar to FIG. 14 with a meander-like folded adhesive carrier web; FIG. FIG. 16 shows a cross section through a filter body similar to FIG. 14 with a spirally rolled up adhesive carrier web; FIG.
17 shows a cross section through a filter body consisting of adhesive strips that are pressed together and longitudinal fibers in an outer casing; 18 and 19 each show a perspective representation of the structure of further exemplary embodiments of the filter rod; 20 and 21 each a schematically reproduced device for the heat treatment of filter rods.
In the illustrated filter rods, the solidification of the filter material forming the rod takes place by means of a number of threads or strips that stick together with adjacent parts of the material, depending on the structure of this filter material. A filter strand solidified in this way is shown in FIG. 1. Perforated longitudinal strips 2a or with their surface enlarged in some other way are located in an envelope 1 which is only indicated. Cigarette filters of this type are known. For the purpose of consolidation, some adhesive strips 2b are added to the bundle of so-called vortex and condensation strips 2a, as indicated in FIG.
It has been shown that even a relatively small number of adhesive strips distributed over the cross section of the filter material, that is to say the bundle of strips here, results in a noticeable solidification of the filter in the transverse and longitudinal directions. This is primarily due to the hindrance of the longitudinal displacement of the strips 2a relative to one another, which is caused by the adhesive strips 2b adhering at a large number of points to the respectively adjacent strips 2a. Since in such a bundle of strips a compression transversely to the axis is always accompanied by a longitudinal displacement of the strips relative to each other, the aggravation of such longitudinal displacements increases the transverse rigidity of the filter rod.
In a preferred exemplary embodiment, the adhesive strips 2b consist of thin, film-like tapes made of thermoplastic material which, at elevated temperature, e.g. B. at over 100 C, it softens and becomes sticky, but remains elastic and firm at normal temperature and when the filter is used, even under tropical conditions. During the manufacture of the filter rod, a corresponding thermal treatment of the same takes place, for example by heating from the outside through the casing 1, or from the inside by high-efficiency heating or by means of a stream of hot air passed through the rod.
To increase the separation efficiency of such filter rods consisting of vortex and condensation strips, it is useful when using adhesive strips 2b in larger numbers, the same to make the same in their upper surface as the vortex and condensation strips 2a. Fig. 2 shows an embodiment example of a section of an adhesive strip 2b designed in this way, which is provided with triangular perforations 3 here. The flaps 4 displaced from the material web during perforation hang with one edge on the cutouts 3 and protrude from the material web. The perforation is preferably carried out in such a way that the edges of the cutouts 3 and the flaps 4 are frayed and torn out.
The side edges 5 and 6 of the strip 2b are provided with indentations 7, here, for example, of triangular shape, with the displaced material pieces protruding as a flap 8 from the strip plane. Such perforations and Randeinbuch lines - the number of which per unit length and their dimensions can of course be selected depending on the material and the width of the strip - the surface of the strip 2b is significantly increased and, as with the corresponding strips 2a, a large number of flow obstacles for the over the strips Smoke sweeping across the surface is created, through which the creation of vortex centers is favored.
Instead of the triangular cutouts 3 and edge indentations 7 indicated in FIG. 2, different types of perforations - with and without flaps of the displaced material sticking to the strip - can be provided. 3 and 4 show, for example, circular or elongated sections 9 and 10 in such an adhesive Strei fen 2b.
The edge indentations can also ge according to FIGS. 5 and 6 rounded or irregularly frayed shape 11 or 12, ge where appropriate, the embodiment according to FIG. 5 or 6 can also be combined with that according to FIG. 3 or 4, as shown in FIG 7 shown. Semicircular grooves 13 according to FIG. 8 are also advantageous, possibly together with round cutouts 9 according to FIG. 3, as indicated in FIG.
Other useful strip shapes are created by embossing the thermoplastic material in question, for example in the manner shown in cross section in FIG. 10, whereby an adhesive strip 2b provided with regularly ver divided humps is formed. Here, too, there is an enlarged surface with flow obstacles that favor the formation of vertebral centers, especially in the case of angular cusps. Depending on the material, shape of the embossing tools and embossing depth, it can also be achieved, as indicated in FIG. 11, that the humps 15 pierce the strip 2a and form frayed edges, which is particularly advantageous for increasing the filtering effect.
Fig. 12 shows another form of the embossing of the adhesive strips 2b, in which the thermoplastic flat material is corrugated or creped, the grooves 16 can run obliquely, as in Fig. 12, or parallel to the longitudinal direction of the strip. In the production of these grooves, not coherent groove walls and grooves that go into one another can also be created. If desired, a double, crosswise intersecting oblique grooves can be made, as indicated in FIG. 13.
Of course, a combination of perforated and embossed strips 2b is also possible, for example in that a strip which is obliquely corrugated according to FIG. 12 is additionally perforated according to FIG. 11. An adhesive strip 2b that is simultaneously grooved and provided with openings can also be created by deforming the flat material so strongly in the corrugation or corrugation according to FIG. 12 that cracks and openings with frayed edges arise, preferably in the longitudinal direction of the groove.
The adhesive strips 2b, as described above with reference to FIGS. 1 to 13, can of course also consist of a non-thermoplastic material that has a thermoplastic surface film on one or both sides, or only on some parts. This execution of adhesive strips 2b is particularly useful because then the same mechanical devices that are used to produce the vortex and condensation strips 2a can also be used to produce the adhesive strips 2b.
Also, in most cases, the same material as the vortex and condensation strips 2a can be used, and only the partial or entire surface coating with a thermoplastic film is required, preferably before the surface is deformed. Of course, by using strips of the same shape <I> 2a </I> and <I> 2b </I>, there is the possibility of increasing the proportion of adhesive strips 2b compared to non-adhesive strips 2a - but this is generally the case not recommended if such a fibrous structure is used as the material for the strips, e.g. B.
Paper, since the thermoplastic coating naturally smooths the surface, which can be disadvantageous for the deposition effect.
A cross-section through a filter body consisting of strips is shown schematically in FIG. 14, in which 16 the outer covering, 2a the vortex and condensation strips that run according to FIG. 1 and pressed together to form a bundle, and 2b those attached to the bundle adhesive strips are designated.
The above-mentioned adhesive strips, consisting of a non-adhesive flat material and a thermoplastic layer, can of course be provided with another adhesive-capable covering instead of this layer. However, it must be ensured that this coating does not release any solvent during use and is insoluble in water: it is occasionally desirable to provide such filter bodies with a carrier strip 17 which, according to FIGS. 15 and 16, is arranged in a meandering or spiral shape in the filter body and is surrounded on all sides by vortex and condensation strips 2a.
These carrier strips 17 are designed to be adhesive and can, if desired, have the same surface structure as described above with reference to FIGS. 2 to 13 for the vortex and condensation strips 2a be. The material of the carrier webs 17 can also be selected according to the criteria given above for the adhesive strips 2b. In addition to the vortex and condensation strip filters mentioned above, there are also filters made of fibers. Such a filter is shown schematically in cross-section in FIG. 17, with a bundle pressed together from longitudinal fibers 18 and adhesive strips 19 in the outer casing 16.
With such a filter body, the fibers 18 adjacent to the adhesive strips 19 are effectively prevented from longitudinal displacement, so that a loose structure of the strand can be achieved despite good strength. The fiber strands 18, like the adhesive strips 19, run essentially in the longitudinal direction of the filter, but also have an irregular torsion about the longitudinal axis.
Instead of the adhesive strips 2b in the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 17, adhesive threads made of thermoplastic material, or with a thermoplastic surface film, or with a suitable solvent-free adhesive capable covering, can serve to solidify the filter material. In FIG. 18, the structure of a filter rod from elongated fibers 18 and adhesive threads 20 is shown.
The multiple points of adhesion between the fibers 18 and the threads 20 also make the longitudinal displacement of the fibers 18 more difficult relative to one another and thus at the same time greater strength in the transverse direction.
The aforementioned adhesive threads 20 can also serve to solidify filter bodies which, according to the schematic representation according to FIG. 19, consist of an accumulation of material flakes 21. A very large number of adhesive threads 20 is by no means required in order to sufficiently solidify the filter mass of material flakes 21, because each thread 20 adheres to a large number of material flakes 21 and makes it difficult to move them.
For this type of solidification, filters with randomly distributed flakes made of sponge or foam-like material, made of synthetic resin foam with at least partially communicating cavities, for example urea formaldehyde resin foam, are suitable. Look-like or sponge-like masses made of viscose lamellas, latex foam, neoprene foam, etc. are also suitable. The fiber-containing and the flock-containing filter bodies can of course also be provided with an adhesive carrier web according to FIGS. 15 and 16.
Solidification with a combination of vortex and condensation strips with fibrous materials and foam flakes using adhesive threads or strips is also possible.
The required heat treatment of the thermoplastic thread-like or strip-like materials provided with filter rods can be done in various ways. For example, FIG. 20 shows a nozzle-like device 22 which can be heated to a predetermined temperature by means of the electrical heating coil 23's. The strand 24 running through the heated nozzle 22 is then heated from the outside inwards.
If the strand is not yet provided with an outer covering, a stream of hot air can accelerate the heating at the same time. If this type of heating then causes difficulties because the outer layers of the filter rod 24 assume a higher temperature than the inner one, a device according to FIG. 21 can be used. The preformed but not yet provided with an outer cover filter rod 25 here first passes through a hot air heating device 26 and thereby comes under the action of a hot air flow supplied via the line 27 in the direction of arrow 28.
This penetrates the loose filter strand 25 in the transverse direction, heats the same to the desired temperature and exits through the holes 29 again. The heated filter rod 25, in wel chem the thermoplastic threads or strips are now softened and have reached their full adhesiveness, then runs through a wrapping device 30 of known type, only indicated in FIG Direction with the paper strip 31 is wrapped.
Subsequently, if the solidification of the filter mass by the thermal treatment in the hot air heating device 26 is still insufficient, the strand 32, which is now covered, can be further heated as it passes through a high-frequency field. The electrodes 33 and 34, which are connected to a suitable high-frequency generator via the pair of clamps 35, are used for this purpose.