DE1182571B - Vorrichtung zum Herstellen von Tabakwarenfiltern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: A 24 c

Deutsche KL: 79 b-21/01

Nummer: 1182571

Aktenzeichen: M 38568III/79 b

Anmeldetag: 8. August 1958

Auslegetag: 26. November 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Tabakwarenfiltern nach der Hauptpatentanmeldung. Vorteilhafterweise kann sie zum Herstellen von Tabakwarenfiltern aus einer Mischung aus Viscosefasern mit Baumwoll- bzw. Cellulosefasern verwendet werden.

Werden als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Tabakwarenfilters Fasern verwendet, so besteht die Hauptschwierigkeit in Maßnahmen zur Verfestigung des aus einem Faserbündel gebildeten Filter-Strangs.

In manchen bekannten derartigen Filtern wird ein Bindemittel zur Verfestigung und Gleitsicherung der Faserbüschel benutzt, womit jedoch Nachteile verbunden sein können, wie etwa spurenweise Abgabe von gesundheitsschädlichen Bindemitteln während des Rauchens und Geschmacksbeeinflussungen. Sollen derartige Bindemittel nicht verwendet werden, so muß das Fasermaterial bereits in genügend fester Struktur vorliegen, also etwa als Watte od. dgl., aus welchen Materialien dann aber nur Filterstöpsel mit unerwünscht großem Zugwiderstand hergestellt werden können.

Nach der Hauptpatentanmeldung ist eine Lösung der genannten Probleme gezeigt, die die bisherigen Schwierigkeiten vermeidet, und sie betrifft ein Tabakwarenfilter aus Fasern und Faserbüscheln, das innerhalb des Faserbündels ein Stützskelett aus bindemittel- und lösungsmittelfreien Haftpunkten zwischen sich berührenden Fasern aufweist, wobei an den Haftpunkten die mechanische Festigkeit der jeweiligen Fasern auf Kosten der geringeren Absorptionsund Quellfähigkeit erhöht und eine gleichmäßige Verteilung dieser Haftpunkte im Filterkörper gewährleistet ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen, solcher Tabakwarenfilter ist gekennzeichnet durch eine erste Apparatur, die am Anfang einer Förderbahn mit einem Florbahnerzeuger versehen ist, mindestens eine von der Förderbahn beschickbare, an sich bekannte Prägewalze und eine Aufwickeleinrichtung am Ende der Förderbahn aufweist, und durch eine zweite Apparatur mit mindestens einer Abrolleinrichtung, einer am Ende einer Förderbahn angeordneten üblichen Raffeinrichtung zum Umformen einer ebenen Florbahn in einen wenigstens angenähert runden Strang und bekannten Mitteln zum Umhüllen und Unterteilen des Strangs.

Die Erfindung ist nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine schematische Wiedergabe eines AusVorrichtung zum Herstellen von Tabakwarenfiltern

Zusatz zur Anmeldung: M 33368III/79 b —
Auslegeschrift 1168 309

Anmelder:

Paul Adolf Müller, Herrliberg (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Phys. G. Liedl, Patentanwalt,

München 22, Steinsdorfstr. 22

Als Erfinder benannt:

Paul Adolf Müller, Herrliberg (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 10. August 1957 (49 298)

führungsbeispiels der ersten Apparatur der Vorrichtung,

F i g. 2 bis 6 je einen Grundriß von Prägemustern,

Fig. 7a, 7b eine schematische Wiedergabe eines Auf- bzw. Grundrisses eines Ausführungsbeispiels der zweiten Apparatur der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 8 a bis 8 c je einen Querschnitt durch Faserbahnen in schematischer Wiedergabe.

Gemäß dem in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Verfahren kann das dort beschriebene Tabakwarenfilter hergestellt werden, indem die den Filterkörpec bildenden Fasern, von denen wenigstens ein Teil thermoplastisch sein muß, von einer kardenartigen Einrichtung aus als lockere und vergleichst weise dünne Florbahn auf einein umlaufenden Hilfsträger ausgebreitet, in an sich bekannter Weise mit einem Prägemuster versehen, hierdurch als Schleier formbeständig gemaeht und kontinuierlich ohne Hilfsträger zu einer Rolle aufgewickelt wird. Von mindestens einer so hergestellten Rolle wird der Schleier abgewickelt, in bekannter Weise zusammengerafft, umhüllt und in Abschnitte unterteilt.

Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens besteht somit;, aus zwei Einrichtungen, deren erste der Herstellung eines Zwischenprodukts in Form eines iomabeständigen,.,zu. einer Rolle aufgewickelten Schleiers, und deren zweite zur Verarbei-

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tung des von der Rolle abgewickelten Schleiers zu spielsweise auch eine gewisse Menge von Kunsteinem Filterkörper dient. Je ein Ausführungsbeispiel fasern geringerer Quellfähigkeit oder von Celluloseder ersten bzw. zweiten Einrichtung ist nachstehend Azetat-Fasern beigemengt werden, was dann vorteilan Hand der Fig. 1 bzw. 7a und 7b näher be- haft sein kann, wenn die Absorptionswirkung der schrieben. 5 hydrophilen Kunstfasern zu hoch ist — auch in

Wie in F i g. 1 angedeutet, wird das ganz oder zum diesem Fall kann die Verfestigung durch ein aufge-Teil aus thermoplastischen Einzelfasern bestehende preßtes Prägemuster erfolgen. Der aus hydrophilen Fasermaterial in einem sogenannten Florbahnerzeuger und nicht hydrophilen Kunstfasern bestehende Faser-21 in bekannter Weise aufbereitet. Beispielsweise strang kann auch insofern vorteilhaft sein, als die kann der Florbahnerzeuger 21 eine Karde"· oder ein io nicht aufquellenden Kunstfasern beim Gebrauch des Konverter üblicher Bauart sein, wobei es vorteilhaft Filterstöpsels ihre Steifigkeit behalten und dadurch sein kann, relativ kurzfaseriges Material zu verwen- wie ein Stützgerüst für die weich werdenden hydroden. Vom Florbahnerzeuger 21 wird eine lockere philen Kunstfasern wirken.

und vergleichsweise dünne Faserbahn 22 auf das Ein Ausführungsbeispiel der zweiten Einrichtung

endlose, in Pfeilrichtung umlaufende Band 23 auf- 15 der Vorrichtung zum Herstellen eines Tabakwarengelegt. Dieses als Hilfsträger dienende Band 23 läuft filters zeigen die Fig. 7a und 7b. Hier wird eine aus über eine Walze 24, die als Gegenwalze für eine den beiden Rollen 40 und 41 sowie dem Transportrotierende Prägewalze 25 dient. Die Oberfläche 26 band 42 bestehende Fördereinrichtung mit zwei verder Prägewalze 25 weist ein Muster hervorstehender festigten und formbeständigen Florbahnen 43 bzw. Unebenheiten auf, etwa, wie in F i g. 1 angedeutet, 20 44 beschickt, die von den Vorratsrollen 45 bzw. 46 sich kreuzende Schrägrippen. Die Walze 25 preßt mit ablaufen. Durch die vorausgehende Verfestigung dieeinstellbarem Druck die unter ihr vorbeilaufende ser lockeren und vergleichsweise dünnen Florbahnen Florbahn 22 auf den Hilfsträger 23 und die Gegen- in einer ersten Apparatur, etwa entsprechend, der in walze 24, so daß die Prägerippen auf dem Umfang F i g. 1 dargestellten, ist es möglich, derartige Florder Prägewalze 25 ein entsprechendes sichtbares 35 bahnen mindestens einmal auf- und abzuwickeln. Die Prägemuster auf der aus der Walze 25 austretenden beiden aufeinanderliegenden Florbahnen 43 und 44 verfestigten und selbsttragenden Florbahn 26 hinter- werden durch die Fördereinrichtung, hier einem läßt. Walzenpaar 47 und 48, zugeführt, die beispielsweise

Falls erwünscht, kann die Prägewalze 25 zusätzlich in bekannter Art mit einer großen Anzahl gegenseitig erwärmt werden, beispielsweise mittels eines elektri- 30 ineinandergreifender Ringrippen 49 bzw. 50 attsgeschen Heizkörpers 27, der über die Schleifringe 28 rüstet sind, von denen die Ringrippen 49 der oberen und die Leitungen29 mit Heizstrom versorgt wird. Walze47 in Fig. 7b sichtbar sind. Die aus dem

Die Florbahn 26, die nach dem Prägen einen Walzenpaar 47, 48 austretende Florbahn 51 gelangt formbeständigen Schleier bildet, wird nach dem Vetr- in eine Raffeinrichtung 52 bekannter Bauart und lassen der Prägewalze 25 zu einer Rolle 30 mittels 35 wird in derselben quer zu seiner Bewegungsrichtung bekannter Wickeleinrichtungen aufgewickelt. zu einem Filterstrang 53 zusammengerafft, der je

Die F i g. 2 bis 6 zeigen einige Prägemuster, die nach Wunsch runden oder ovalen Querschnitt aufzur stellenweisen Verfestigung der Florbahn geeignet weisen kann. Durch Unterteilung dieses Filterstrangs sind. Trotzdem die hergestellte Florbahn nach wie werden die gewünschten Filterkörper hergestellt, vor locker ist und beinahe beliebig dünn sein kann, 40 Die ineinandergreifenden Ringrippen 49 bzw. 50 zeigt die der Prägewäize zugekehrte Außenseite der der beiden Walzen 47 bzw. 48 können derart ausge-Faserbahn deutlich das aufgepreßte Muster. Dieses bildet werden, daß jeweils die Stirnflächen der Rip-Muster kann wie in Ft g. 2 aus rautenartig sich kreu- pen die hindurchbewegte Florbahn gegen die Sohlenzenden, schräg zur Florbahn verlaufenden Linien fläche der entsprechenden Rinne in der Gegenwalze bestehen oder auch parallel bzw. senkrecht zur Bahn- 45 pressen oder aber ein Zusammenpressen der Florlängsrichtung verlaufende Linien zeigen wie in F i g. 3. bahn zwischen den einander zugekehrten Flanken der Ein Prägemuster ohne sich kreuzende Linien zeigt einzelnen Rippen der einen bzw. anderen Walze erdie Fig. 4, und andere Strichmuster sind in Fig. 5 folgt. Im einen Falle entsteht, eine im Querschnitt bzw. 6 dargestellt. Prinzipiell ist jedes Prägemuster wellige Struktur aufweisende Florbahn, die in Fig. verwendbar, durch das Gewähr gegeben ist, daß eine 508 a schematisch wiedergegeben ist und jeweils "in genügende Anzahl von Kreuzungsstellen einzelner anderweitig vorgeschlagener Art an den höchsten der willkürlich gerichteten Fasern zusammengedrückt bzw. tiefsten Punkten verfestigte Zonen aufweist, die werden. Ein nur aus Prägepunkten bestehendes sich angenähert parallel längs dear Florbahn erstrek-Muster ist deshalb weniger gut geeignet, falls nicht ken. Im zweiten Falle entsteht ebenfalls eine wellige die Florbahn sehr dicht ist. 55 Florbahn, etwa in ihrem Querschnitt der schemä"-

Es besteht auch die Möglichkeit, einer Florbahn 22 tischen Fig. 8b entsprechend, bei der jeweils die aus hydrophilen und quellfähigen Kunstfasern eine seitlichen Flanken der Wellungen mit verfestigten gewisse Menge anderer Fasern beizumengen, sowohl Zonen versehen sind, die sich ebenfalls angenähert solche natürlicher als auch künstlicher Herkunft. Wer- parallel längs der Florbahtf erstrecken. Selbs'tverden beispielsweise Naturfasern wie Cellulosefasern, 60 ständlich können an Stelle der ineinandergreifenden Baumwollfasern usw. beigemengt, so läßt sich die Rmgrippen auch andere aus der Oberfläche der beschriebene Verfestigung durch Erzeugung eines Walzen 47 und 48 herausstehenden Unebenheiten Haftpunktnetzes beim Aufpressen eines Prägemusters vorgesehen werden, wenn nur dafür gesorgt wird, ebenfalls erzielen, da erfahrungsgemäß an Kreuzungs- daß die hindurchlaufende Florbahn eine Längssrnikstellen auch einer Naturfaser mit einer Kunstfaser 65 tür aus verfestigten Zonen erhält. Dabei brauchen nach erfolgtem Zusammenpressen ein Haften erreicht diese verfestigten Zonen in Längsrichtung natürlieh wird. An Stelle von Naturfasern kann der Faserbahn nicht zusammenzuhängen, sondern können auch aus hydrophilen und quellfähigen Kunstfasern bei- unterbrochen sein. Die Wellung der Florbahn, etwa

den F i g. 8 a, 8 b entsprechend, durch Walzen mit ineinandergreifenden Ringrippen hat sich aber besonders bewährt, weil eine derart verformte Florbahn anschließend in der Raffeinrichtung 52 ohne Schwierigkeiten zu einem runden Filterstrang 53 umgeformt werden kann und dieser Filterstrang, nach seiner Verarbeitung zu Filterstöpseln, besonders günstige Eigenschaften aufweist. Insbesondere bewirken die längs des Filterstöpsels sich erstreckenden verfestigten Längszonen eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Filterstöpsels beim Gebrauch, unterstützen also in ihrer Wirkung das bereits erzeugte Haftpunktskelett.

Falls erwünscht, kann auch eine Faserbahn 51 erzeugt werden, die keine Wellung aufweist, sondern einen Querschnitt etwa entsprechend der schematischen F i g. 8 c besitzt, also angenähert eben ist, aber ebenfalls verfestigte in Längsrichtung der Bahn sich erstreckende Zonen aufweist.

In den schematischen F i g. 8 a bis 8 c sind die verfestigten und durch Zusammenpressung des Fasermaterials entstandenen Zonen jeweils mit 55 bezeichnet, dagegen das nicht beeinflußte Fasermaterial zwischen diesen Zonen mit 56.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der zweite Teil der Einrichtung gemäß den Fig. 7a und 7b lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, das zur Herstellung von Filtern aus einer zweilagigen Florbahn vorgesehen ist. Es ist auch möglich, an Stelle der beiden Vorratsrollen 45 und 46 nur eine einzige derartige Rolle vorzusehen, also die Transporteinrichtung nur mit einer einzigen, einen formbeständigen Schleier bildenden Florbahn zu beschicken. Umgekehrt können auch mehr als zwei derartige Florbahnen übereinandergeschichtet und gemeinsam längsgerillt werden. Falls erwünscht, kann auch auf die Beeinflussung der Festigkeit der Florbahnen durch Walzenpaare verzichtet werden oder auch mehr als ein solches Walzenpaar vorgesehen werden und unterschiedliche Arten von Längsstrukturen in der Florbahn geschaffen werden. Ferner können die zur Beeinflussung der Florbahn vorgesehenen Walzen auch geheizt werden, etwa in ähnlicher Weise, wie dies bei der Walze25 in der Apparatur gemäß Fig. 1 vorgesehen ist.

Durch die Vorrichtung entsteht in der ersten Apparatur aus einer dünnen und lockeren Florbahn, die keinen Zusammenhang der einzelnen Fasern oder Faserbüschel untereinander aufweist, eine formbeständige Faserbahn, die den Charakter eines besonders leichten, aber formbeständigen Schleiers aufweist. An Stelle der Verwebung der einzelnen Fasern, die mit normalen Mitteln der Textiltechnik wegen der sehr dünnen Fasern nicht möglich ist, ist hier ein Preßvorgang getreten. Ein hieraus hergestellter Filterstöpsel kann also beim Zerlegen — vor oder nach dem Gebrauch — in eine Faserbahn ausgebreitet werden, die den genannten formbeständigen Schleier darstellt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Tabakwarenfiltern, die aus stellenweise miteinander verbundenen Fasern bestehen, von denen wenigstens ein Teil thermoplastisch ist, nach Patentanmeldung M33368III/79b, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung, die am Anfang einer Förderbahn mit einem Florbahnerzeuger versehen ist, mindestens eine von der Förderbahn beschickbare, an sich bekannte Prägewalze und eine Aufwickelednrichtung am Ende der Förderbahn aufweist, und durch eine zweite Einrichtung mit mindestens einer Abrolleinrichtung, einer am Ende einer Förderbahn angeordneten üblichen Raff einrichtung zum Umformen einer ebenen Florbahn in einen wenigstens angenähert runden Strang und bekannten Mitteln zum Umhüllen und Unterteilen des Strangs.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine heizbar© Prägewalze in der ersten Apparatur.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch bekannte Walzen zum Längsrillen der Florbahn vor dem Zusammenraffen in der zweiten Apparatur.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 419 629;
USA.-Patentschriften Nr. 2 521985, 2794 239;
belgische Patentschrift Nr. 524 822.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 729/53 11.64

Bundesdruckerei Berlin