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REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de bâtonnets de filtre destinés à être sectionnés pour former des filtres pour cigarettes comprenant un tube axial semi-rigide, consistant à former en continu une tige de matériau filtrant fibreux autour d'un tube semi-rigide délivré en continu et entraîné par friction par le matériau filtrant, à envelopper en continu la tige ainsi formée par une enveloppe en papier formée par enroulement, autour de son axe, d'une bande de papier délivrée de façon continue et entraînée longitudinalement de manière qu'elle entraîne la tige de matériau filtrant et avec elle le tube central, I'un des bords de la bande de papier étant muni de colle pour la fermeture de l'enveloppe par recouvrement de ses bords,
caractérisé en ce qu'on commence à former la tige de matériau filtrant avant d'introduire le tube semi-rigide et qu'on introduit ce tube latéralement dans la tige de matériau filtrant, avant d'enrouler l'enveloppe en papier.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on guide le tube semi-rigide sur une distance de 2 à 3 cm à l'intérieur de la tige de matériau filtrant.
3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une tuyère à Venturi (1) traversée par le matériau filtrant (5), pour le gonflage de ce matériau, suivie d'un moyen de formation (2) de la tige de matériau filtrant fibreux tubulaire et dont l'axe ne coïncide pas avec l'axe de la tuyère, un moyen pour introduire le tube semi-rigide (11), dévidé d'une bobine, dans la tige de matériau filtrant fibreux, un ruban d'entraînement sans fin (4) pour entraîner la bande de papier (9) dévidée d'une bobine, un dispositif d'encollage (10a) déposant de la colle sur l'un des bords de la bande de papier avant son entraînement par le ruban d'entraînement, un poste de collage (18) et un poste de sectionnement de la tige en bâtonnets (20),
caractérisé par le fait que le moyen pour introduire le tube semi-rigide (11) dans la tige de matériau filtrant fibreux est constitué par un tube de guidage (13) traversant la paroi du moyen de formation (2), fixé rigidement sur celui-ci et présentant une partie extérieure (I 3a) oblique relativement à l'axe du moyen de formation et une partie intérieure (13b) dirigée approximativement dans la direction de l'axe du moyen de formation, les parties extérieure et intérieure étant reliées par une partie approximativement en arc de cercle (13c).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la longueur de la partie intérieure (13b) du tube de guidage est de 2 à 3 cm.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de bâtonnets de filtre destinés à être sectionnés pour former des filtres pour cigarettes comprenant un tube axial semi-rigide, consistant à former en continu une tige de matériau filtrant fibreux autour d'un tube semi-rigide délivré en continu et entraîné par friction par le matériau filtrant, à envelopper en continu la tige ainsi formée par une enveloppe en papier formée par enroulement, autour de son axe, d'une bande de papier délivrée de façon continue et entraînée longitudinalement de manière qu'elle entraîne la tige de matériau filtrant et avec elle le tube central, I'un des bords de la bande de papier étant muni de colle pour la fermeture de l'enveloppe par recouvrement de ses bords.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
Un tel procédé et le dispositif pour sa mise en oeuvre sont connus du brevet CH 586519. Selon ce procédé connu, la tige de matériau fibreux est formée complètement autour du tube semi-rigide, lequel est introduit axialement dans le bloc de formation de la tige au moyen d'un tube de guidage rigide et rectiligne traversant axialement la tuyère de gonflage traversée par le matériau filtrant fibreux.
Ce tube de guidage doit s'étendre pratiquement jusqu'à l'entrée du
canal de formation de la tige et présente dès lors un porte-à-faux
considérable étant donné qu'il ne peut être fixé qu'en un point situé
en arrière de l'entrée de la tuyère. Le tube de guidage se comporte
donc comme une longue poutre encastrée à une extrémité, c'est-à
dire qui a tendance à fléchir et à se mettre à osciller, I'amplitude
d'oscillation de son extrémité libre pouvant perturber une bonne
formation de la tige de filtre. En outre, la présence du tube de gui
dage dans la tuyère rend difficile l'introduction du câble de matière fibreuse lors de la mise en route de la machine et perturbe le gonflage
de ce câble dans la tuyère, le câble d'acétate de cellulose étant constitué de fibres en zigzag qui ont de la peine à s'étendre sur la circonférence de la tuyère.
Les fibres devront en effet contourner le tube de guidage. Cet inconvénient est encore plus marqué si le câble d'acétate de cellulose est aspergé de plastifiant avant son entrée dans la tuyère. Enfin, lorsqu'on procède à un encollage de la bande de papier avant son introduction dans le bloc de formation, comme c'est le cas de la déposante, il est nécessaire de désaxer la tuyère relativement au bloc de formation, en écartant la tuyère de la bande de papier, de manière à éviter que les fibres de matériau filtrant qui présentent un gonflement très marqué à la sortie de la tuyère ne viennent en contact avec la partie encollée du papier et empêchent le collage ultérieur de l'enveloppe de papier. Or il n'est pratiquement pas possible de désaxer suffisamment la tuyère relativement au bloc de formation si celle-ci est traversée axialement par le tube de guidage.
La présente invention a pour but d'assurer la mise en place du tube semi-rigide dans la tige de matériau filtrant de façon précise et sans perturber le gonflage du câble de matériau fibreux.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on commence à former la tige de matériau filtrant avant d'introduire le tube semi-rigide et qu'on introduit ce tube latéralement dans la tige de matériau filtrant, avant d'enrouler l'enveloppe en papier.
Contrairement à ce que l'on pouvait penser, il est tout à fait possible de donner déjà sa forme cylindrique à la tige de matériau fibreux, par passage dans un canal de formation, avant d'introduire le tube semi-rigide. Etant donné qu'on pénètre latéralement dans la tige de matériau fibreux, il suffit d'un bout de tube de guidage très court pour amener le tube semi-rigide au milieu de la tige de matériau fibreux, ce qui permet d'avoir un tube de guidage absolument rigide.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant une tuyère à Venturi traversée par le matériau filtrant pour le gonflage de ce matériau, suivi d'un moyen de formation de la tige de matériau fibreux tubulaire et dont l'axe ne coïncide pas avec l'axe de la tuyère, un moyen pour introduire le tube semi-rigide dévidé d'une bobine dans la tige de matériau filtrant fibreux, un ruban d'entraînement sans fin pour entraîner la bande de papier dévidée d'une bobine, un dispositif d'encollage déposant de la colle sur l'un des bords de la bande de papier avant son entraînement par le ruban d'entraînement, un poste de collage et un poste de sectionnement de la tige en bâtonnets,
caractérisé par le fait que le moyen pour introduire le tube semi-rigide dans la tige de matériau filtrant fibreux est constitué par un tube de guidage rectiligne traversant la paroi du moyen de formation, fixé rigidement sur celui-ci et présentant une partie extérieure oblique relativement à l'axe du moyen de formation et une partie intérieure courte dirigée approximativement dans la direction de l'axe du moyen de formation, les parties- extérieure et intérieure étant reliées par une partie approximativement en arc de cercle.
Le tube de guidage ne traverse donc pas la tuyère et il est très court et très rigide. Sa courbure ne gêne absolument pas le passage du tube semi-rigide et, contrairement à ce que l'on pouvait craindre, la perturbation créée par le tube de guidage dans le moyen de formation de la tige n'est pas gênante. La tige, qui a déjà sa forme cylindrique, une homogénéité et une certaine tenue, est ouverte sur une courte distance par le tube de guidage, mais elle se referme aussitôt autour du tube semi-rigide sous l'effet des pressions radiales importantes exercées par le moyen de formation. La perturbation est donc
non seulement beaucoup moins gênante que si le tube de guidage traverse la tuyère, mais son effet est même pratiquement nul.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La figure 1 est une vue complète, schématique, d'une installation pour la fabrication de bâtonnets de filtre munis d'un tube axial.
La figure 2 est une vue de détail, partiellement en coupe axiale à travers la première partie du moyen de formation de la tige.
L'installation représentée comprend essentiellement une tuyère 1 à Venturi, telle que décrite, par exemple, dans le brevet US 3 016 945, suivie, avec un espacement de 1 à 2 cm, d'un moyen de formation pour la formation de la tige de matériau filtrant fibreux, comprenant un canal de formation 3 allant en se rétrécissant et un ruban d'entraînement sans fin 4 traversant d'un bout à l'autre les moyens de formation et entraînant la tige de filtre formée en continu. Le matériau filtrant fibreux, en l'occurrence de l'acétate de cellulose, est dévidé d'un ballot 5 constitué d'une nappe pliée en zigzag. Cette nappe traverse une unité d'étalement et d'épanouissement 6 représentée ici très schématiquement et qui est décrite dans le brevet CH 635 139 par exemple.
La nappe traverse en général une cabine de plastification, non représentée ici, qui asperge la nappe de plastifiant. La nappe d'acétate de cellulose est tirée par une unité de traction 7 qui lui permet de s'engager à l'état détendu dans la tuyère 1 dans laquelle les fibres sont écartées les unes des autres par effet
Venturi comme décrit dans le brevet US 3016 945. A la sortie de la tuyère 1, L'acétate de cellulose présente un gonflement en forme de boule 8 avant de pénétrer dans le canal de formation 3 où il est entraîné par le ruban 4. Une bande de papier 9, dévidée d'une bobine 10, est entraînée directement par la bande sans fin 4 dans le dispositif de formation. C'est donc par la bande de papier que la matière fibreuse est entraînée.
Un dispositif d'encollage 10a dépose une bande de colle sur l'un des bords de la bande de papier 9 avant sa pénétration dans le canal de formation 3. Un tube 1 1 en matière synthétique semi-rigide, par exemple en polyéthylène, dévidé d'une bobine 12, pénètre dans le canal de formation 3 par un tube de guidage 13. Il est entraîné à son tour par la tige d'acétate de cellulose.
Cet entraînement a lieu par frottement et grâce à la compression de l'acétate de cellulose autour du tube semi-rigide. Un dévidement régulier du tube 1 1 est bien entendu assuré par un régulateur de tension 14.
Un canal de formation est représenté en détail à la figure 2. Il comprend une première partie 15 en forme de canal semi-circulaire fermé par une languette 16 de forme semi-conique aboutissant à une partie cylindrique 17 formant la suite du canal de formation. La bande sans fin 4 passe, de manière connue, à l'intérieur du canal de formation en entraînant la bande de papier 9. Le tube de guidage 13 traverse la paroi de la languette 16 sur laquelle il est soudé. Le tube 13 présente une partie extérieure 1 3a oblique relativement à l'axe du canal de guidage et une partie intérieure 13b s'étendant approximativement parallèlement à la génératrice supérieure du demi-cône 16.
Cette partie 13b est très courte, environ 2cm. Elle est par conséquent très rigide. Les parties 1 3a et 13b sont reliées par une partie 1 3c en arc de cercle de rayon relativement grand de manière à freiner le moins possible le passage du tube semi-rigide 11. Ce tube 1 1 est ainsi dirigé vers l'axe de la partie fermée 17 du canal de formation.
L'acétate de cellulose 5 sortant de la tuyère 1 s'engage sous la languette 16 où il est entraîné par la bande de papier 9. Cet acétate est progressivement comprimé radialement pour former un cylindre. Ce cylindre est déjà formé avant le tube 13, de sorte que, lorsqu'il rencontre la partie 13c du tube 13, il s'ouvre pour passer de chaque côté du tube semi-rigide 11 sortant de la partie 1 3b. Il se referme toutefois immédiatement autour du tube semi-rigide 11 sous l'effet de la compression radiale qui augmente encore dans la dernière partie de la languette 16. Il est facile de positionner le tube 13 par des essais, de telle sorte que le tube semi-rigide 11 soit coaxial à la tige d'acétate de cellulose. Un centrage précis n'est en outre pas nécessaire.
La bande de papier 9 enroulée autour de la tige d'acétate de cellulose est fermée par collage du bord encollé sur le bord opposé de la bande devant un poste de collage 18 (figure 1). La tige de filtre passe ensuite devant un poste de contrôle 19, puis elle est sectionnée en bâtonnets par un couteau 20, les bâtonnets étant transférés sur un ruban transporteur non représenté par un tambour cannelé 21, comme décrit par exemple dans le brevet CH 608176.
Le tube 13 pourrait être monté de façon que sa position puisse être réglée le long du canal de formation. A cet effet, le tube 13 doit être monté sur un support rigide susceptible d'être déplacé le long du canal 15.
Il est bien entendu possible d'utiliser d'autres matériaux filtrants fibreux tels que de la cellulose, du coton ou du papier crêpé. En outre, le tube 13 ne doit pas nécessairement être recourbé. Des essais avec un tube rectiligne ont donné des résultats satisfaisants.
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CLAIMS
1. A method of manufacturing filter sticks intended to be cut to form filters for cigarettes comprising a semi-rigid axial tube, consisting in continuously forming a rod of fibrous filtering material around a semi-rigid tube delivered continuously and driven by friction by the filtering material, to continuously wrap the rod thus formed by a paper envelope formed by winding, around its axis, a strip of paper delivered continuously and driven longitudinally so that it causes the rod of filtering material and with it the central tube, one of the edges of the paper strip being provided with adhesive for closing the envelope by covering its edges,
characterized in that one begins to form the rod of filtering material before introducing the semi-rigid tube and that this tube is introduced laterally into the rod of filtering material, before winding the paper envelope.
2. Method according to claim 1, characterized in that the semi-rigid tube is guided over a distance of 2 to 3 cm inside the rod of filter material.
3. Device for implementing the method according to claim 1, comprising a Venturi nozzle (1) through which the filter material (5), for the inflation of this material, followed by a means of formation (2) of the rod of tubular fibrous filter material and whose axis does not coincide with the axis of the nozzle, a means for introducing the semi-rigid tube (11), unwound from a coil, into the rod of fibrous filter material, an endless drive tape (4) for driving the paper strip (9) unwound from a reel, a sizing device (10a) depositing glue on one of the edges of the paper strip before its drive by the drive tape, a bonding station (18) and a rod sectioning station (20),
characterized by the fact that the means for introducing the semi-rigid tube (11) into the rod of fibrous filter material consists of a guide tube (13) passing through the wall of the forming means (2), rigidly fixed thereon ci and having an outer part (I 3a) oblique to the axis of the forming means and an inner part (13b) directed approximately in the direction of the axis of the forming means, the outer and inner parts being connected by a part approximately in an arc (13c).
4. Device according to claim 3, characterized in that the length of the inner part (13b) of the guide tube is 2 to 3 cm.
The subject of the present invention is a method of manufacturing filter rods intended to be cut to form cigarette filters comprising a semi-rigid axial tube, consisting in continuously forming a rod of fibrous filter material around a semi-rigid tube rigid continuously delivered and driven by friction by the filtering material, to continuously wrap the rod thus formed by a paper envelope formed by winding, around its axis, a strip of paper delivered continuously and driven longitudinally so that it drives the rod of filtering material and with it the central tube, one of the edges of the paper strip being provided with adhesive for closing the envelope by covering its edges.
The invention also relates to a device for implementing the method.
Such a method and the device for its implementation are known from patent CH 586519. According to this known method, the rod of fibrous material is formed completely around the semi-rigid tube, which is introduced axially into the block for forming the rod. by means of a rigid and rectilinear guide tube axially passing through the inflation nozzle traversed by the fibrous filter material.
This guide tube should extend almost to the entrance of the
rod formation channel and therefore has a cantilever
considerable since it can only be fixed at a point located
behind the nozzle inlet. The guide tube behaves
so like a long beam embedded at one end, that is
say which tends to sag and start to oscillate, the amplitude
oscillation of its free end which can disturb good
filter rod formation. In addition, the presence of the mistletoe tube
dage in the nozzle makes it difficult to introduce the cable of fibrous material when starting the machine and disturbs the inflation
of this cable in the nozzle, the cellulose acetate cable consisting of zigzag fibers which have difficulty extending over the circumference of the nozzle.
The fibers will in fact bypass the guide tube. This drawback is even more marked if the cellulose acetate cable is sprayed with plasticizer before it enters the nozzle. Finally, when gluing the strip of paper before its introduction into the formation block, as is the case with the applicant, it is necessary to offset the nozzle relative to the formation block, by spreading the nozzle of the paper strip, so as to prevent the fibers of filtering material which have a very marked swelling at the outlet of the nozzle from coming into contact with the glued part of the paper and preventing subsequent sticking of the paper envelope. However, it is practically not possible to offset the nozzle sufficiently relative to the formation block if the latter is traversed axially by the guide tube.
The object of the present invention is to ensure the positioning of the semi-rigid tube in the rod of filter material in a precise manner and without disturbing the inflation of the cable of fibrous material.
The method according to the invention is characterized in that one begins to form the rod of filtering material before introducing the semi-rigid tube and that this tube is introduced laterally in the rod of filtering material, before winding the 'paper envelope.
Contrary to what one might think, it is quite possible to already give its cylindrical shape to the rod of fibrous material, by passing through a formation channel, before introducing the semi-rigid tube. Since we penetrate laterally into the rod of fibrous material, it only takes a very short end of guide tube to bring the semi-rigid tube to the middle of the rod of fibrous material, which makes it possible to have a tube absolutely rigid guide.
The invention also relates to a device for implementing the method, comprising a Venturi nozzle through which the filter material for the inflation of this material, followed by a means for forming the rod of tubular fibrous material and whose the axis does not coincide with the axis of the nozzle, a means for introducing the semi-rigid tube unwound from a reel into the rod of fibrous filtering material, an endless drive tape to drive the strip of paper unwound a spool, a sizing device depositing glue on one of the edges of the paper strip before its entrainment by the drive tape, a bonding station and a station for cutting the rod into sticks,
characterized in that the means for introducing the semi-rigid tube into the rod of fibrous filtering material consists of a straight guide tube passing through the wall of the forming means, rigidly fixed thereon and having a relatively oblique outer part to the axis of the forming means and a short inner part directed approximately in the direction of the axis of the forming means, the outer and inner parts being connected by a part approximately in an arc.
The guide tube therefore does not pass through the nozzle and is very short and very rigid. Its curvature absolutely does not interfere with the passage of the semi-rigid tube and, contrary to what one might fear, the disturbance created by the guide tube in the means of forming the rod is not a problem. The rod, which already has its cylindrical shape, homogeneity and a certain hold, is opened for a short distance by the guide tube, but it closes immediately around the semi-rigid tube under the effect of the significant radial pressures exerted by the training medium. The disturbance is therefore
not only much less annoying than if the guide tube passes through the nozzle, but its effect is even practically zero.
The accompanying drawing shows, by way of example, a device for implementing the method according to the invention.
Figure 1 is a complete schematic view of an installation for the manufacture of filter rods provided with an axial tube.
Figure 2 is a detail view, partially in axial section through the first part of the rod forming means.
The installation shown essentially comprises a Venturi nozzle 1, as described, for example, in US patent 3,016,945, followed, with a spacing of 1 to 2 cm, by a training means for the formation of the rod. of fibrous filtering material, comprising a forming channel 3 which narrows and an endless drive belt 4 passing from one end to the other of the forming means and driving the filter rod formed continuously. The fibrous filter material, in this case cellulose acetate, is unwound from a bundle 5 consisting of a sheet folded in a zigzag. This sheet passes through a spreading and spreading unit 6 shown here very schematically and which is described in patent CH 635,139 for example.
The ply generally passes through a plasticization booth, not shown here, which sprinkles the plastifier ply. The cellulose acetate sheet is pulled by a traction unit 7 which allows it to engage in the relaxed state in the nozzle 1 in which the fibers are separated from each other by effect
Venturi as described in US Pat. No. 3,016,945. At the outlet of the nozzle 1, the cellulose acetate has a ball-shaped swelling 8 before entering the formation channel 3 where it is entrained by the ribbon 4. A strip of paper 9, unwound from a reel 10, is driven directly by the endless strip 4 in the forming device. It is therefore through the paper strip that the fibrous material is entrained.
A sizing device 10a deposits a strip of glue on one of the edges of the paper strip 9 before it enters the formation channel 3. A tube 11 made of semi-rigid synthetic material, for example polyethylene, unwound of a coil 12, enters the formation channel 3 by a guide tube 13. It is in turn driven by the cellulose acetate rod.
This training takes place by friction and thanks to the compression of the cellulose acetate around the semi-rigid tube. A regular unwinding of the tube 1 1 is of course ensured by a voltage regulator 14.
A formation channel is shown in detail in FIG. 2. It comprises a first part 15 in the form of a semicircular channel closed by a tongue 16 of semi-conical shape ending in a cylindrical part 17 forming the continuation of the formation channel. The endless strip 4 passes, in a known manner, inside the formation channel by driving the paper strip 9. The guide tube 13 passes through the wall of the tongue 16 on which it is welded. The tube 13 has an outer portion 13a oblique to the axis of the guide channel and an inner portion 13b extending approximately parallel to the upper generatrix of the half-cone 16.
This part 13b is very short, around 2cm. It is therefore very rigid. The parts 1 3a and 13b are connected by a part 1 3c in an arc of a circle of relatively large radius so as to slow as little as possible the passage of the semi-rigid tube 11. This tube 1 1 is thus directed towards the axis of the closed part 17 of the formation channel.
The cellulose acetate 5 leaving the nozzle 1 engages under the tongue 16 where it is entrained by the paper strip 9. This acetate is gradually compressed radially to form a cylinder. This cylinder is already formed before the tube 13, so that, when it meets the part 13c of the tube 13, it opens to pass on each side of the semi-rigid tube 11 exiting from the part 1 3b. However, it immediately closes around the semi-rigid tube 11 under the effect of the radial compression which increases further in the last part of the tongue 16. It is easy to position the tube 13 by tests, so that the tube semi-rigid 11 is coaxial with the cellulose acetate rod. In addition, precise centering is not necessary.
The paper strip 9 wrapped around the cellulose acetate rod is closed by gluing the glued edge to the opposite edge of the strip in front of a gluing station 18 (Figure 1). The filter rod then passes in front of a control station 19, then it is cut into sticks by a knife 20, the sticks being transferred onto a conveyor tape not shown by a grooved drum 21, as described for example in patent CH 608176.
The tube 13 could be mounted so that its position can be adjusted along the formation channel. To this end, the tube 13 must be mounted on a rigid support capable of being moved along the channel 15.
It is of course possible to use other fibrous filter materials such as cellulose, cotton or crepe paper. In addition, the tube 13 does not necessarily have to be bent. Tests with a straight tube have given satisfactory results.