EP1464238B1 - Method and apparatus for the preparation of separated fibers for use in the production of filters - Google Patents
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- EP1464238B1 EP1464238B1 EP03007672A EP03007672A EP1464238B1 EP 1464238 B1 EP1464238 B1 EP 1464238B1 EP 03007672 A EP03007672 A EP 03007672A EP 03007672 A EP03007672 A EP 03007672A EP 1464238 B1 EP1464238 B1 EP 1464238B1
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
- A24D3/0208—Cutting filter materials
Definitions
- the invention relates to a process for the preparation of finite fibers for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry.
- the invention further relates to a finite fiber conditioning device for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry comprising at least one finite fiber singulation device and at least one metering device, at least one means for transporting the finite fibers from the at least one metering device at least one device is provided for separating.
- a method for the preparation of filter materials and a corresponding device for the preparation of filter materials for the production of filters of the tobacco processing industry is known from GB 718 332. This will be done by means of a tobacco cutting machine Chips are made of a material and these a stranding machine, similar to a cigarette rod machine supplied, wherein the snippets are impregnated with a chemical agent to prevent unwanted taste and prevent the snippets from falling out of the end pieces of the corresponding filter produced.
- the cut chips are conveyed by means of a drum in the effective range of a spiked roller and conveyed by the spiked roller from the drum on a conveyor belt to be subsequently fed to a further conveyor drum, from which the chips are knocked out by a further spiked or racket roller and a Be fed format in which the filter strand is formed with a wrapping strip.
- the snippets of materials such as paper, cellulose, textiles, synthetic materials or the like, have a similar structure as cut tobacco.
- GB-A-2 145 918 From GB-A-2 145 918 several different devices for the production of cigarette filters are known.
- the devices have in common that filter material of infinite length is guided to a drum which strikes fibers from the filter material of infinite length. Subsequently, either on a conveying element, such as a conveyor belt or a filler material, the fibrous filter material eufgeschauert and conveyed to a strand-building device.
- a conveying element such as a conveyor belt or a filler material
- the fibrous filter material eufgeschauert and conveyed to a strand-building device.
- the fiber material torn out of the infinite fitter material strand is conveyed by means of an air flow into a strand building device.
- US Pat. No. 3,644,078 discloses a process for the preparation of filter material for the production of tissue for cigarette filters, in which initially the corresponding material is separated and subsequently the separated material is transported by means of a Venturi nozzle in the direction of a nonwoven production device. which produces a flat fleece.
- US-A-3 050 427 discloses an apparatus and a process for producing a nonwoven web of mineral fibers, which are first comminuted into longer pieces, brought together, then shredded into smaller pieces and then crumbled into a nonwoven web become. The fleece can then be pressed.
- US-A-2 931 076 discloses an apparatus and a method for singulating fibers which, after singulation on a belt, are peeled open.
- the appearance of a stream of isolated fibers resembles that of a snowstorm, that is, a stream of fibers that has a homogeneous statistical distribution of fibers both spatially and temporally.
- the complete singulation of the fibers means that substantially no groups of fibers that are connected to each other are present anymore. Only after the separation of the fibers is a composite of the fibers, for example, a nonwoven structure produced again. By dissolving the fiber groups by separating the fibers into individual fibers, it is then possible to produce a nonwoven which contains no bridges and cavities.
- the singulated fibers When transporting the singulated fibers occurs at least partially by means of an air flow, the singulated fibers can be transported without forming fiber groups.
- a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is present when the separation of the fibers occurs at least partially by means of an air flow. As a result, the degree of separation is very high. A lot of air is used to separate the fibers. In the fluidized bed area, excess air is then at least partially separated from the fiber stream.
- the singulation of the fibers occurs at least in part by passing through openings of a device provided with a plurality of openings, a high singulation efficiency is possible.
- the feeding of the fibers occurs at least partially by means of an air flow, pre-separated fibers remain substantially isolated during feeding.
- the separated fibers and also the fiber groups, which are prepared before (essentially complete) separation of the fibers are supplied essentially only with transport air or an air stream.
- Pre-separation of finite fibers present in a composite preferably takes place.
- a hammer mill or a bale breaker is preferably used.
- a hammer mill is used when a felt is provided.
- a bale breaker is used when a fiber bale is provided.
- At least one metering step is provided, by means of which the quantity of fibers, in particular that which can be predetermined, is metered. It may be provided in this case a predosing and / or a main dosage. By means of the pre-metering, the throughput of the fibers to be processed is roughly adjusted. The main dosage allows a finer adjustment.
- cellulose acetate, cellulose, carbon fibers and multicomponent fibers, in particular bicomponent fibers are used as fiber materials Question.
- components in question reference is made in particular to DE 102 17 410.5 of the Applicant.
- the different fiber types are mixed. It is also possible to add at least one additive.
- the additive is, for example, a binder such as latex or granular material, which binds components of the cigarette smoke particularly effectively, such as, for example, activated carbon granules.
- a complete separation takes place with or following a second or third dosing step, which is made possible after a third dosing step, in particular when providing a pre-dosing.
- the fiber length is smaller than the length of the filter to be produced.
- the length of the fibers should therefore be between 0.1 mm and 30 mm and in particular between 0.2 mm and 10 mm.
- the length of the filter to be produced is a conventional filter for a cigarette or a filter segment in the multi-segment fittem of cigarettes.
- the average fiber diameter in the range of 10 to 40 .mu.m, in particular 20 to 38 microns and more preferably between 30 and 35 .mu.m, a very homogeneous filter according to the invention preparation can be produced.
- a method for the production of filters of the tobacco processing industry comprising a method according to the invention for the preparation of filter material of the type described above is provided by the fact that also subsequently a fiber strand is formed and the strand is divided into filter rods.
- a fleece formed the isolated finite fibers.
- finite fibers these are transported via a flow and fed to a suction belt conveyor.
- a fleece forms on the surface of the suction belt conveyor.
- the suction belt conveyor is specially designed to hold the finite fibers, for example, a relatively small diameter, on the suction belt.
- the strand structure corresponds essentially to the strand construction of a tobacco rod, although corresponding measures or variations are introduced in order to convert the material of the finite fibers, which is different in size and structure, into a homogeneous strand in comparison to tobacco fibers.
- a filter material processing apparatus for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry, comprising at least one apparatus for singulating the filter material and at least one metering device, wherein at least one means for feeding the filter material from the at least one metering apparatus to the at least one device for separating is provided, wherein the processing device is further developed in that the processing device is designed to process the filter material comprising finite fibers, and wherein the at least one device for separating the finite fibers allows a substantially complete separation.
- a filter produced from the appropriately prepared filter material can be realized with very homogeneous properties.
- the means for supplying comprises an air flow, whereby an even more homogeneous filter can be produced.
- an air flow through and / or in the device is required for separating the fiber.
- the degree of separation is very high. If the device for separating comprises a plurality of openings through which the fibers can emerge from the device in isolated fashion, a particularly effective treatment device is provided.
- a particularly easy to implement dosing device comprises a chute from which a rotating roller carries out fibers. If a pair of feed rollers is provided in the lower part of the metering device, filter material can be metered in a gentle manner.
- the device for separating by interaction of at least one rotating element, at least one provided with passages element and a stream of air allows separation of the fibers.
- the metering device or the at least one metering device additionally has a separating function, whereby the degree of separation of the entire processing device can be further increased.
- a mixing device is preferably provided, it is possible to prepare different materials and also different fibers.
- the fibers can be cellulose fibers, thermoplastic starch fibers, flax fibers, hemp fibers, flax fibers, sheep wool fibers and cotton fibers or, as already described above, multiple-component fibers.
- the mixing device additionally enables separation and / or metering of the fibers.
- the treatment device is designed such that finite fibers having a length which is smaller than that of a filter to be produced, are processed.
- the processing device is preferably configured in such a way that to process finite fibers with a mean fiber diameter in the range of 10 to 40 microns, especially 20 to 38 microns.
- a particularly preferred fiber diameter is in a range of 30 to 35 microns.
- a filter manufacturing device comprises a processing device according to the invention which has been described above.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a process flow from the preparation to the strand production of a filter tobacco processing industry.
- a fiber preparation 1 takes place, in which primarily the transfer of all compressed forms of supply of fibrous materials into an airy-wooly state is carried out. This should be loosened fiber groups. In addition to these fiber groups, individual fibers can already be produced.
- the fiber preparation 1 is carried out, for example, with a device according to FIG. 2. Such a device is known per se.
- the festgepreßten forms of delivery include, for example, fiber bales and fiber mats (10) or a fiber felt (10). Fiber bales are usually unpacked by means of bale breaker and fiber mats (10) or fiber felt (10) by means of a hammer mill 13th
- a bale breaker for fibrous materials is obtainable, for example, from the company Trützschler and a hammer mill for fibrous materials, for example from the company Kamas.
- a predosing 2 is done.
- a predosing 2 is possible, for example, with the device according to FIG. 3.
- the predosing serves a coarse dosage of the fiber material and a further separation to the effect that the present in groups or as a dense packing fibers are further loosened. Also at this point more completely separated fibers can arise.
- a main metering or metering 4 alone can be carried out. Whether a pre-dosage 2 is necessary depends on the nature of the fiber preparation.
- the goal of the metering 4 and the predosing 2 is the realization of a defined stable uniform mass flow of fibers and in addition also already partly pre-separation.
- the dosing step 4 leads to a further separation of the fiber groups. It is possible to provide a step of mixing and / or dosing 3 before the dosing step 4. In this step, a plurality of filter materials, as indicated in Fig. 1 by the leading into the box 3 ways, and optionally an additive such as a binder, for example, or an activated carbon granules are mixed.
- a binder for example, or an activated carbon granules
- the various fiber materials are mixed continuously or discontinuously.
- a continuous mixing device 111 is shown.
- the mixing device 111 also performs a buffer storage function for the pulps.
- additives in solid or liquid form. These additives serve to bond the fibers together and / or favorably influence the filtration properties of the fiber filter.
- the discharge from the mixing device 111 is defined, whereby a metering function is given.
- a metering function is given.
- the fiber material is fed to a singulating step 6.
- the goal of the singulation is a complete dissolution of the remaining fiber groups in single fibers. This serves to regroup the individual fibers in the subsequent step of strand production 7 so that an optimum nonwoven structure can arise in which no bridges and cavities are included.
- fiber can lay one another by fiber and so a fleece can be formed. It is thus possible according to FIG. 1 to use up to three dosing steps. It can also be preceded by further dosing stages of singling.
- the fiber stream emerging from the singling consists of individual fibers which are guided in air or in an air stream.
- the appearance of the air flow with the entrained fibers or a fiber flow laden with air is very similar to that of a snowstorm.
- the isolated fibers are fed, for example, with a fluidized bed to the suction belt of a special suction belt conveyor.
- strand making 7 a strand of constant cross-section is produced, the cross-section being, in particular, constantly square, at the same time producing a uniform density.
- the fibers are present in a fleece-like structure.
- the finished fiber filter strand has sufficient hardness, draw resistance, constant weight, retention and further processing.
- FIG. 2 shows a fiber preparation device 114.
- a fiber field 10 is conveyed by means of feed rollers 11 into the effective region of a hammer mill 13 with hammers 12.
- the hammers 12 of the hammer mill 13 are housed in a housing 14.
- the hammers 12 strike the fiber felt and thus form fiber groups 16.
- the fiber groups 16 are transported further in a tube 18 by means of air flow 17.
- the result is a loaded with fiber groups air flow 19.
- already isolated fibers may have arisen.
- the hammers 12 of the hammer mill 13 rotate in the direction of fall, so that the fibers are ejected tangentially in the rotor rotation direction from the housing 14 of the hammer mill 13.
- a predosing 113 is shown schematically.
- An air stream loaded with fibrous material 41 is fed to a separator 20, which separates the fibrous material 41 from the air flow, so that Fiber material 42 through the slot 21 into the storage container 22 falls.
- two spiked rollers 23 are arranged in the lower part of the storage container 22.
- the spiked rollers 23 rotate slowly and feed the fiber material to a third spiked roller 24.
- the third spiked roller 24 rotates rapidly and rips fiber groups out of the fiber material.
- These fiber groups enter the funnel 25 by sliding down.
- a rotary valve 26 is arranged. The fiber groups slip into the cells of the rotary valve 26 and are conveyed into the channel 27.
- the channel 27 there is an air flow 28, which takes the output into the channel 27 fibers or fiber groups with it.
- the air stream 28 also already carries along from the process recycled fibers, which are fed to the fiber groups.
- the airflow 29 is fully loaded with fibers and fiber groups. With the air flow, a fiber / fiber group mixture 29 is transported.
- the fiber / fiber group mixture 29 is introduced by means of an air flow into the separator 30 e.g. transported a rotary separator. There, the fiber / fiber group mixture is separated from the air flow.
- the separated fiber material 31 enters the stowage shaft 32 and falls in this down to the feed rollers 34. It can also be provided several pairs of rollers or a pair of feeder belts or several Einzugsb sectione. Vibrating elements 33 are provided in a section of the stacking shaft 32, by means of which a complete supply of the fiber / fiber group mixture 31 to the infeed rollers 34 is made possible.
- the feed rollers 34 convey the fiber material between the scrapers 35 in the metering channel 36 formed by them.
- a rotating roller 37 for example a spiked roller, tears the fibers from the fiber material out and enters this in the channel 38.
- In the channel 38 prevails an air flow 39, which detects the fibers or the fiber material 40 and transported accordingly in the arrow direction.
- the mass flow rate of the metering channel 36 is specified.
- FIG. 5 shows a mixing device 111 in a schematic, three-dimensional representation.
- Various fiber materials 43 and 44 as well as other fiber materials or additives 45 in liquid or solid phase are introduced into the mixing chamber 46.
- the fibrous materials may be cellulosic fibers, thermoplastic starch fibers, flax fibers, hemp fibers, flax fibers, sheep wool fibers, cotton fibers or multicomponent fibers, in particular bicomponent fibers, having a length smaller than the filter to be produced and having a thickness, e.g. in the range of 25 and 30 microns.
- cellulose fibers stora fluff EF untreated from StoraEnso Pulp AB can be used, which have an average cross section of 30 ⁇ m and a length of between 0.4 and 7.2 mm.
- synthetic fibers such as, for example, bicomponent fibers, fibers of the Trevira type, 255 3.0 dtex HM with a length of 6 mm from Trevira GmbH can be used. These have a diameter of 25 microns.
- synthetic fibers cellulose acetate fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers and polyethylene terephthalate fibers may be used.
- the flavor or the smoke influencing materials can be used as carbon reactive granules or flavoring agents and also binders, by means of which the fibers can be glued together.
- the fiber material 43 and 44 or the corresponding additives 45 introduced into the mixing chamber 46 are fed to rollers 50 to 52, which rotate at suitable rotational speeds during the filling and the mixing process.
- the position of the rollers 50-52 is preferably adjustable both horizontally and vertically. Thus, the center distances of the rollers are mutually adjustable. There can also be several Rollers can be arranged in different floors.
- the components to be mixed are detected by the rollers 50 - 52, accelerated and swirled in the mixing chamber 46. The confusion causes a mixing of the components.
- the residence time of the components to be mixed in the mixing chamber 46 is adjustable by the geometric nature of the screen 47.
- the residence time of the components to be mixed in the mixing chamber 46 is determined by the position of a thrust diaphragm, by means of which the openings of the screen 47 can be partially or completely closed.
- the thrust diaphragm is not shown in the figure.
- the mixture of fibers 53 and, in general, the mixture 53 is conveyed through the openings of the screen 47 into the chamber 54. This can be done continuously or at intervals.
- the chamber 54 is preferably pivotable and is traversed by an air flow 55.
- the air flow 55 detects the mixture 53 and tears it with it.
- the laden air stream 56 leaves the chamber 54 and carries the mixture 53 on.
- FIG. 6 shows a diagrammatic illustration of a separating device 115 in connection with a metering device 112.
- the metering device 112 substantially corresponds to the metering device of FIG. 4, although the vibration elements 33 are shown as separate sections of the chute 32 and the strippers 35 have a slightly different shape than in FIG. 4.
- the fiber material torn out of the dosing channel 36 by the rotating roller 37 is fed directly to a dicing chamber 61. About the speed of the feed rollers 34, the mass flow rate of the metering 36 is determined.
- the entire separating device is traversed by air. This flow 133 is caused by the negative pressure at the fluid bed end. This negative pressure is created on the one hand by the guided in the suction nozzle 71 air flow 72 and on the other by the flow in the suction belt conveyor, which is arranged at the fluidized bed end 69 and is not shown in this figure.
- the fibers or groups of fibers move under gravity and flow through the air flow 63 and air inlet 63, respectively, through the ventilation openings 62 into the area of the rollers 60.
- the rollers 60 of the row of rollers 60 engage the ununsulated fibers (and of course already partially isolated present fibers), accelerate them and beat them against the sieve 64 of the separation chamber 61.
- a sieve with corresponding sieve treads and perforated or round rod can be used.
- the fiber groups are dissolved in Einzelfasem and finally pass through the sieve 64. That is, the fibers are detected after sufficient separation of the leading through the sieve flow 133 and passed through the sieve 64 or sucked.
- the number of revolutions of the rollers 60 and the area as well as the magnitude of the flow 133 determine the mass flow rate of the singulating chamber 61 of the openings of the screen 64.
- the separated fibers 65 reach the fluidized bed 66. There they are detected by a at the air nozzle, which is designed as a nozzle bar 67, exiting air flow 68 and moved on the fluidized bed 66. There may also be provided a plurality of nozzle strips 67. Mainly the negative pressure applied at the fluidized bed end 69 ensures a sufficient flow 133 for conveying the separated fibers to the fluidized bed end 69.
- the flow 133 is partially separated by the flow divider 70 at the fluidized bed end 69 of the fiber flow and enters the suction nozzle 71.
- the flow generated by the negative pressure and the nozzle bar 67 withdraws the air separation chamber 61. Via the ventilation openings 62 in the separation chamber 61 air 63 flows after.
- the separated fibers are then transported in the air flow of the flow 133, which previously served for the separation. This happens approximately perpendicular to the fluidized bed and then along the same.
- the flow 133 can be supplemented by further air flows, for example air flow 68.
- the fluidized bed 66 is followed by a suction belt conveyor, which is not shown in this figure (see in particular FIGS. 10 and 12).
- a suction belt conveyor On the suction belt, the scattered fibers are heaped up. It can also be used two suction belts or even more suction belts.
- Fig. 7 shows a further embodiment of a separating device according to the invention.
- only one roller 60 is provided in this embodiment.
- a plurality of air streams 74 are provided in the separation chamber 61, which are generated by air nozzles 73. Multiple air nozzles 73 may be used as shown in FIG. These need not only be arranged on the chamber lateral surface, but may also be distributed in the separating chamber 61.
- the air streams supply the fibers of the roller 60. Instead of a roller, several rollers can be used.
- the function of the roller 60 or a plurality of rollers 60 corresponds to the function of Fig. 6.
- By the air currents 74 is an increased turbulence in the separation chamber 61 instead, so that the separation of the fibers compared to the embodiment of FIG. 6 is improved ,
- the separated fibers 65 pass through the screen 64 as in the example of FIG. 6.
- FIG. 8 shows a further embodiment of a separating device 115 according to the invention.
- the air flow is generated by the vacuum applied to the nonwoven bed end 69 and the air flow 68 flowing out of the nozzle bar 67. It can also find multiple nozzle strips use.
- the main air flow begins above the screen 64, passes through the rows of agitators 82 and 83 and the screen 64. Thereafter, the main air flow enters the fluidized bed section 66 and passes through the fluidized bed 66 to its end.
- the essentially unaccompanied fiber material or fiber / fiber group mixture 31 passes above the sieve 64 into the housing. This may also be inclined at an angle instead of the representation in FIG. 8, such as, for example, at 45 ° to the horizontal.
- the fiber / fiber group mixture 31 passes under the influence of gravity and under the influence of the main air flow in the region of the stirring tools 82 and 83.
- the rows of stirrers 82 and 83 consist of successively arranged stirrers, which drive a suitable stirring tool.
- the stirring tools are offset by 90 ° to each other. There may also be other displacement angles.
- the unclarified fiber groups are ruptured by the rotating stirrers, accelerated and struck against the screen 64 of the housing. Instead of the screen 64 can also be a perforated plate or a Rundstabgitter use.
- the fiber groups or the fiber group mixture 31 is thrown against the sieve 64 until they have dissolved in Einzelfasem and the sieve 64 have passed in the main air flow. Thereafter, as in the previous embodiments, the fibers reach the fluidized bed 66 and a suction belt conveyor which is not shown in FIG.
- the separating device shown in FIG. 8 is known with respect to at least the rows of stirrers 82 and 83 from EP 0 616 056 B1 of M + J Fibretech A / S, Denmark.
- FIG. 9 A further preferred embodiment of the separating device 115 according to the invention is disclosed in FIG. 9 in a schematic three-dimensional representation.
- the essentially unaccurate fiber material or fiber / fiber group mixture is transported by the air streams 76 into the sieve drums 78. This is done via lateral openings 77 in the housing 79.
- the fiber material is blown in the direction of the longitudinal axes of the sieve drums 78. Due to the blowing in of the fiber material on both sides in the counterclockwise direction results in a circumferential annular flow 80.
- the ring flow 80 is superimposed by a flow normal or substantially perpendicular to this, which is caused by a negative pressure applied to the web bed end 69 and an air flow 68.
- the negative pressure prevailing at the fluidized bed end 69 is produced by the negative pressure in a suction belt conveyor, not shown, which is arranged at the fluidized bed end 69 and, secondly, at the air flow 72 which is conveyed through the suction connection 71.
- the normal flow starts above the sieve drums 78 and passes through the sieve drums 78 via their shell openings.
- the normal flow then enters the fluidized bed region 66 and passes through it to the end 69, where a portion of the normal flow at the wedge 70 is separated from the fibers.
- the unaccurate fiber material passes in the drums 78 on the inner circumferential surfaces of the drums 78.
- the drums 78 rotate in a direction of rotation 81 of the screening drums 78 in a clockwise direction.
- the substantially unaccurate fiber material stored on the drum shell surfaces is supplied to the separating rollers 85 by the rotating drums.
- the separating rollers 85 rotate in the direction of rotation 84 of the separating rollers 85 in the counterclockwise direction. It would also be possible as an alternative, a clockwise rotation.
- the separating rollers 85 and needle rollers detect the unclassified fiber groups and tear them and accelerate them.
- the fiber groups are thrown against the inner surface of the drums 78 until they have dissolved into individual fibers and have passed through the shell openings, i. be detected by the air flow (the normal flow) and guided by the screen drum 78 or sucked.
- a drum with perforated plates or Rundstabgitter can be provided.
- the fibers or individual fibers are detected by an air flow and guided or sucked through the radial openings of the drum.
- the air flow conveys the fibers down to the fluidized bed. Once the fiber-laden flow has reached the fluidized bed, it is deflected and guided along the curved fluidized bed. Due to the centrifugal forces acting on the fibers move the Fibers to the curved guide wall and flow to the suction belt conveyor.
- the air flowing in above the fibers is deposited on the wedge or separator 70 and discharged via the suction connection 71.
- Fig. 9 the corresponding fiber streams 75 are shown schematically. There are isolated fibers detected by an emerging from the nozzle bar 67 air flow 68 and also fed to the fluidized bed 69, as well as the random on the fluidized bed 66 passing fibers through the air flow 68. It can also be provided several nozzle strips.
- the separating device shown in FIG. 9 corresponds at least in part to those disclosed in WO 01/54873 A1 or US Pat. No. 4,640,810 A of Scanweb, Denmark, or USA.
- FIG. 10 shows a schematic representation of a strand production machine 110.
- FIG. 11 shows a part of the strand production machine 110 in a plan view in the direction of the arrow A and FIG. 12 shows a side view of the strand production machine 110 according to FIG. 10 in the direction of the arrow B.
- the unaccurate fiber material passes via the stowage chamber 32 to the metering device 34, which in this example is a pair of intake rollers 34 with a rotating roller 32.
- the direction of the material entry 100 is in FIG. 11 in the drawing plane downwards, as shown schematically there.
- the unclarified fiber material is singulated in the separation chamber 61.
- the air flow generated by the air flow in the suction nozzle 71 and the air flow 72 'in Saugband makeuper 89 on the fluidized bed 66 promotes the individual fibers 65.
- the air flow 72 in the suction 71 is with respect to their direction in Fig. 11 up out of the plane out, as shown in FIG 11 is shown.
- the air stream 72 also removes excess fibers.
- the air flow 72 ' is used to hold the fibers 65 which have escaped on the suction belt 89.
- the singulated fibers 65 move on the fluidized bed 66 toward the fluid bed end 69 where, as shown in the figures, a suction belt conveyor 89 is disposed.
- a suction belt conveyor 89 prevails by continuous air suction vacuum. This air suction is shown schematically by the air stream 72 '.
- the negative pressure sucks the separated fibers 65 and holds them on the air-permeable suction belt of the suction belt conveyor 89.
- the separated fibers 65 are snapped onto the air-permeable suction belt of the suction belt conveyor 89 accordingly.
- the suction belt 116 moves in the direction of strand production machine 110, that is to say in FIG. 10 to the left.
- a fiber cake 86 which increases linearly with respect to the stranding machine 110, is formed on the suction belt.
- the accumulated fiber stream 86 has different strengths and is trimmed at the end of the filling zone of the suction belt conveyor 89 by trimming by a trimming device 88 to a uniform thickness.
- the trim device 88 may be a mechanical one such as trimmer discs or a pneumatic one by means of, for example, air nozzles. The mechanical trim is known per se in cigarette rod making machines.
- the pneumatic trimming is done in such a way that horizontally at the end of the fiber stream 86, a nozzle is arranged, from the one Air jet exits and tears a portion of the fiber stream 86, so that excess fibers 87 are discharged. It can find a spot jet nozzle or a flat jet nozzle use.
- the fiber stream 86 is split into a trimmed fiber strand 90 and a strand of excess fibers 87. It is also possible to grasp and tear away all fibers below a trim level from a jet. The excess fibers are returned to the fiber conditioning process and later re-formed into a fiber strand.
- the trimmed fiber strand 90 is held on the suction belt 116 and moved in the direction of the stranding machine 110.
- the trimmed fiber strand 90 is a loose nonwoven fabric that is compacted by a compacting belt 92.
- the compression belt 92 may also find a role use. It can also find multiple bands or roles use.
- the compression belts 101 are shown, which are conical to each other and in Saugband york with the fiber cake.
- the toothed shape of the compaction belts 101 create zones of different density in the compacted fiber cake. In the higher density zones, the filter strand is cut later.
- a compression belt 92 is provided for compressing in the vertical direction. Instead of the compression belt 92 and rollers may be provided.
- the trimmed and compacted fiber strand 91 is transferred to the stranding machine 110.
- the transfer takes place by the detachment of the compacted fiber strand 91 from the suction belt 116 and the application of the fiber strand 91 onto a format belt of the stranding machine 110.
- the format belt is not shown in the figures. This can be a usual format tape act, which is also used in a normal filter rod machine or cigarette rod machine use.
- the transfer is supported by a nozzle 93 directed from above onto the compacted fiber strand 91, through which an air stream 94 passes.
- a fiber filter strand 95 is produced, wherein from a bobbin 98, a wrapping material strip 99 is wound around the fiber material as usual.
- a certain internal pressure builds up in the fiber filter strand 95.
- binder components contained in the fiber mixture are superficially heated and fused. Accordingly, the outer layers of bicomponent fibers can be melted, so that a connection between the fibers is formed.
- the curing device 96 may also include a microwave heater, a laser heater, heating plates or sliding contacts.
- the individual fibers combine in the fiber strand and merge superficially.
- the melted areas harden again.
- the resulting lattice framework gives the fiber strand stability and hardness.
- the cured fiber filter strand 95 is cut into fiber filter rods 97. The curing of the fiber filter is possible even after cutting into the fiber filter rods 97.
- FIG. 13 shows a three-dimensional schematic illustration of a fifth embodiment of the separating device according to the invention, which is similar to that of FIG. 9.
- a granule metering device 120 is also provided.
- the Granulatdosiervorraum 120 scatters over the Whole width of the separating device 115 granules between the sieve drums 78 in the separating device 115.
- the interspersed granules 121 mixed in the field of sieve drums 78 with the emerging from the sieve drums 78 fibers.
- the result is a mixture of isolated fibers and granules, which is in the air flow on the fluidized bed to Saugstrang makeuper, which is arranged in the conveying direction behind the Saugstrangende 79.
- FIG. 14 shows a schematic cross-sectional representation of a further separating device 115 according to the invention.
- the air guidance is improved, so that more uniform fiber streams 75 or 75 'are produced.
- An airflow 122 enters the device at the top of the screen drum 78.
- the separated fibers emerging from the screening drums 78 pass into channels 123 and 124 and are guided downwards into the region of the fluidized bed 66 by the corresponding air flow.
- the fiber streams 75 are combined to form a fiber stream 75 '.
- a majority of the transport air is separated from the fiber stream, which is represented by the air stream 122 '.
- a suction nozzle 125 is provided in the rolling space of the fluidized bed 66.
- the fiber stream 75 passes after the union of the two fiber streams 75 in a channel formed by the fluidized bed 66 and the separator 127. Depending on the process, it may be possible at this point that a flow has already formed, or it may also be the case that the fibers are still isolated.
- the fiber stream 75 ' is then transported to the fluid bed end 69 and the suction belt conveyor 89 by the negative pressure applied to the suction belt conveyor 89.
- Fig. 15 shows a corresponding schematic sectional view, which is similar to that of FIG. 14.
- a granule dosing device 120 is arranged above the sieve drums 78. From two sampling nozzles 78 granules 121 is fed to the respective sieve drums. The formed fiber / granular stream 128 transported in the channels 123 and 124 becomes combined in the lower region of the fluidized bed 66 and to a fiber / granular stream 128 '.
- FIG. 16 illustrates another embodiment of a dicing device 115 according to the invention.
- the addition of granules 121 from the granule dosing device 120 is performed near the fluidized bed end 69.
- Granules 121 reach an acceleration element 129, which may be a roller, a brush or a nozzle.
- the accelerated granules 121 pass through the line 130 into the fluidized bed, namely into a vertical fluidized bed section 131.
Landscapes
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung endlicher Fasern zur Verwendung bei der Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie. Die Erfindung betrifft ferner eine Aufbereitungseinrichtung für endliche Fasern zur Verwendung bei der Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend wenigstens eine Vorrichtung zum Vereinzeln der endlichen Fasern, und wenigstens eine Dosiervorrichtung, wobei wenigstens ein Mittel zum Transportieren der endlichen Fasern von der wenigstens einen Dosiervorrichtung zur wenigstens einen Vorrichtung zum Vereinzeln vorgesehen ist.The invention relates to a process for the preparation of finite fibers for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry. The invention further relates to a finite fiber conditioning device for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry comprising at least one finite fiber singulation device and at least one metering device, at least one means for transporting the finite fibers from the at least one metering device at least one device is provided for separating.
Ein Verfahren zur Aufbereitung von Filtermaterialien und eine entsprechende Einrichtung zur Aufbereitung von Filtermaterialien zur Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie ist aus der GB 718 332 bekannt. Hierbei werden mittels einer Tabakschneidemaschine Schnipsel eines Materials hergestellt und diese einer Strangmaschine, ähnlich einer Zigarettenstrangmaschine, zugeführt, wobei die Schnipsel mit einem chemischen Mittel imprägniert werden, um einen ungewünschten Geschmack zu verhindern und zu verhindern, dass die Schnipsel aus den Endstücken der entsprechend hergestellten Filter herausfallen. Die geschnittenen Schnipsel werden mittels einer Trommel in den Wirkbereich einer Stachelwalze gefördert und mittels der Stachelwalze von der Trommel auf ein Förderband gefördert, um anschließend einer weiteren Fördertrommel zugeführt zu werden, aus der die Schnipsel mittels einer weiteren Stachel- bzw. Schlägerwalze ausgeschlagen werden und einem Format zugeführt werden, in dem der Filterstrang mit einem Umhüllungsstreifen gebildet wird. Die Schnipsel aus Materialien wie Papier, Cellulose, Textilien, synthetische Materialien oder ähnlichem, haben eine ähnliche Struktur wie geschnittener Tabak.A method for the preparation of filter materials and a corresponding device for the preparation of filter materials for the production of filters of the tobacco processing industry is known from GB 718 332. This will be done by means of a tobacco cutting machine Chips are made of a material and these a stranding machine, similar to a cigarette rod machine supplied, wherein the snippets are impregnated with a chemical agent to prevent unwanted taste and prevent the snippets from falling out of the end pieces of the corresponding filter produced. The cut chips are conveyed by means of a drum in the effective range of a spiked roller and conveyed by the spiked roller from the drum on a conveyor belt to be subsequently fed to a further conveyor drum, from which the chips are knocked out by a further spiked or racket roller and a Be fed format in which the filter strand is formed with a wrapping strip. The snippets of materials such as paper, cellulose, textiles, synthetic materials or the like, have a similar structure as cut tobacco.
Aufgrund der Form der Schnipsel ist es nur schwer möglich, Filter mit homogenen Eigenschaften herzustellen. Außerdem ist die Variabilität der Einstellung der Filtereigenschaften nur sehr bedingt möglichDue to the shape of the chips, it is difficult to produce filters with homogeneous properties. In addition, the variability of the setting of the filter properties is only possible to a very limited extent
Aus der GB-A-2 145 918 sind mehrere verschiedene Vorrichtungen zur Herstellung von Zigarettianfiltem bekannt. Den Vorrichtungen ist gemeinsam, dass Filtermaterial unendlicher Länge zu einer Trommel geführt wird, die aus dem Filtermaterial unendlicher Länge Fasern herausschlägt. Daran anschließend wird entweder auf einem Förderelement, wie ein Transportband oder ein Füllermaterial, das faserige Filtermaterial eufgeschauert und zu einer Strangaufbauvorrichtung gefördert. In einer alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 5 der GB-A-2 145 918 wird das aus dem unendlichen Fittermaterialstrang herausgerissene Fasermaterial mittels eines Luftstromes in eine Strangaufbauvorrichtung gefördert.From GB-A-2 145 918 several different devices for the production of cigarette filters are known. The devices have in common that filter material of infinite length is guided to a drum which strikes fibers from the filter material of infinite length. Subsequently, either on a conveying element, such as a conveyor belt or a filler material, the fibrous filter material eufgeschauert and conveyed to a strand-building device. In an alternative embodiment according to FIG. 5 of GB-A-2 145 918, the fiber material torn out of the infinite fitter material strand is conveyed by means of an air flow into a strand building device.
Aus der US-A-2003/0010683 ist eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Verteilen von Fasermaterial bekannt, bei der das Fasermaterial durch Siebtrommeln auf eln Saugband gefördert wird.From US-A-2003/0010683 a device for separating and distributing fiber material is known in which the fiber material is conveyed by Siebtrommeln on a suction belt.
Aus der US-A-3 644 078 Ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Filtermaterial zur Herstellung von Gewebe für Zigarettenfilter bekannt, bei dem zunächst das entsprechende Material vereinzelt wird und anschließend das vereinzelte Material mit einer Venturidüse transportiert wird, und zwar in Richtung einer Vlieserzeugungsvoffichtung, die ein flächiges Vlies erzeugt.US Pat. No. 3,644,078 discloses a process for the preparation of filter material for the production of tissue for cigarette filters, in which initially the corresponding material is separated and subsequently the separated material is transported by means of a Venturi nozzle in the direction of a nonwoven production device. which produces a flat fleece.
Aus der US-A-3 050 427 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Vlieses aus Mineralfasern offenbart, wobei diese zunächst in längere Stücke zerkleinert werden, zusammengeführt werden, um anschließend in kleinere Stücke zerkleinert zu werden und dann zu einem Vlies aufgeschauert zu werden. Das Vlies kann dann auch noch gepresst werden.US-A-3 050 427 discloses an apparatus and a process for producing a nonwoven web of mineral fibers, which are first comminuted into longer pieces, brought together, then shredded into smaller pieces and then crumbled into a nonwoven web become. The fleece can then be pressed.
Aus der US-A-2 931 076 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Fasern offenbart, die nach der Vereinzelung auf einem Band aufgeschauert werden.US-A-2 931 076 discloses an apparatus and a method for singulating fibers which, after singulation on a belt, are peeled open.
Aus der US-A-3 792 943 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Faservliesen aus Holzfasem, Textilfasem, Glas- oder Mineralwollfasem und auch Asbestfasern bekannt, wobei zunächst die Fasern vereinzelt werden und dann mittels eines Luftstromes einer Vliesaufbauvorflchtung zugeführt werden.From US-A-3 792 943 a method and an apparatus for the production of fiber webs of wood fibers, textile fibers, glass or Mineralwollfasem and asbestos fibers are known, wherein first the fibers are separated and then fed by means of an air flow of Fleeceaufbauvorflchtung.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufbereitung von Filtermaterial und eine Aufbereitungseinrichtung für Filtermaterial zur Verwendung bei der Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie anzugeben, mittels der sehr homogene Filter herstellbar sind und die eine hohe Varlabilltät der Eigenschaften des herzustellenden Filters ermöglichen.In contrast, it is an object of the present invention to provide a method for the preparation of filter material and a processing device for filter material for use in the production of filters of the tobacco processing industry, by means of which very homogeneous filter can be produced and which allow a high Varlabilltät the properties of the filter to be produced.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Aufbereitung von Filtermaterial zur Verwendung bei der Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Zuführen endlicher Fasern zu einer Vereinzelungsvorrichtung wobei wenigstens eln Dosiermittel vorgesehen ist, mittels dem die Menge der Fasern dosiert wird,
- Vereinzeln der Fasern und
- Transportieren der vereinzelten Fasern in Richtung einer Strangaufbauvorrichtung.
- Supplying finite fibers to a separating device, wherein at least one dosing agent is provided by means of which the amount of fibers is metered,
- Separating the fibers and
- Transporting the separated fibers in the direction of a strand-building device.
Durch Verwendung von endlichen Fasern als Filtermaterial und durch ein im wesentlichen vollständiges Vereinzeln dieser Fasern vor dem Bilden des Stranges, aus dem im folgenden der Filter gebildet wird, ist es möglich, sehr homogene Filtereigenschaften zu erzielen. Hierbei ist gerade das im wesentlichen vollständige Vereinzeln der Fasern von immanenter Wichtigkeit, da nur vereinzelte Fasern, die anschließend wieder zu einem Vlies aus den vereinzelten Fasern umgebildet werden, es ermöglichen, ein Vlies mit gleichmäßiger und homogener Dichte herzustellen.By using finite fibers as the filter material and substantially completely separating these fibers prior to forming the strand from which the filter is subsequently formed, it is possible to achieve very homogeneous filtration properties. In this case, the substantially complete separation of the fibers is of immanent importance, since only isolated fibers, which are subsequently reshaped into a nonwoven fabric from the separated fibers, make it possible to produce a nonwoven fabric with a uniform and homogeneous density.
Das Erscheinungsbild eines Stromes aus vereinzelten Fasern ähnelt dem eines Schneesturmes, also einem Strom von Fasern, der eine homogene statistische Verteilung der Fasern sowohl räumlich als auch zeitlich aufweist. Insbesondere bedeutet das vollständige Vereinzeln der Fasern, dass im Wesentlichen keine Gruppen von Fasern, die miteinander verbunden sind, mehr vorhanden sind. Erst nach dem Vereinzeln der Fasern wird wieder ein Verbund der Fasern bspw. eine vliesartige Struktur hergestellt. Durch Auflösung der Fasergruppen, durch Vereinzelung der Fasern in Einzelfasern, kann anschließend ein Vlies hergestellt werden, der keine Brücken und Hohlräume enthält.The appearance of a stream of isolated fibers resembles that of a snowstorm, that is, a stream of fibers that has a homogeneous statistical distribution of fibers both spatially and temporally. In particular, the complete singulation of the fibers means that substantially no groups of fibers that are connected to each other are present anymore. Only after the separation of the fibers is a composite of the fibers, for example, a nonwoven structure produced again. By dissolving the fiber groups by separating the fibers into individual fibers, it is then possible to produce a nonwoven which contains no bridges and cavities.
Wenn das Transportieren der vereinzelten Fasern wenigstens teilweise mittels eines Luftstromes geschieht, können die vereinzelten Fasern, ohne Fasergruppen zu bilden, transportiert werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt dann vor, wenn das Vereinzeln der Fasern wenigstens teilweise mittels eines Luftstroms geschieht. Hierdurch wird der Vereinzelungsgrad sehr hoch. Es wird viel Luft verwendet, um die Fasern zu vereinzeln. Im Fließbettbereich wird dann überschüssige Luft von dem Faserstrom wenigstens teilweise abgeschieden.When transporting the singulated fibers occurs at least partially by means of an air flow, the singulated fibers can be transported without forming fiber groups. A particularly preferred embodiment of the method according to the invention is present when the separation of the fibers occurs at least partially by means of an air flow. As a result, the degree of separation is very high. A lot of air is used to separate the fibers. In the fluidized bed area, excess air is then at least partially separated from the fiber stream.
Wenn das Vereinzeln der Fasern wenigstens teilweise mittels eines Hindurchtretens durch Öffnungen eines mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehenen Vorrichtung geschieht, ist ein hoher Wirkungsgrad bei der Vereinzelung möglich. Wenn das Zuführen der Fasern wenigstens teilweise mittels eines Luftstromes geschieht, verbleiben vorvereinzelte Fasern beim Zuführen im wesentlichen vereinzelt. Vorzugsweise werden die vereinzelten Fasern und auch die Fasergruppen, die vorm (im wesentlichen vollständigen) Vereinzeln der Fasern aufbereitet werden, im wesentlichen nur mit Transportluft bzw. einem Luftstrom zugeführt.When the singulation of the fibers occurs at least in part by passing through openings of a device provided with a plurality of openings, a high singulation efficiency is possible. When the feeding of the fibers occurs at least partially by means of an air flow, pre-separated fibers remain substantially isolated during feeding. Preferably, the separated fibers and also the fiber groups, which are prepared before (essentially complete) separation of the fibers, are supplied essentially only with transport air or an air stream.
Wenn wenigstens zwei Vereinzelungsschritte vorgesehen sind, wird ein höherer Grad der Vereinzelung der Fasern erreicht. Vorzugsweise geschieht eine Vorvereinzelung von in einem Verbund vorliegenden endlichen Fasern. Hierzu wird vorzugsweise eine Hammermühle oder ein Ballenauflöser verwendet. Eine Hammermühle findet dann Anwendung, wenn ein Faserfilz zur Verfügung gestellt wird. Ein Ballenauflöser findet dann Anwendung, wenn ein Faserballen zur Verfügung gestellt wird.If at least two singulation steps are provided, a higher degree of singulation of the fibers is achieved. Pre-separation of finite fibers present in a composite preferably takes place. For this purpose, a hammer mill or a bale breaker is preferably used. A hammer mill is used when a felt is provided. A bale breaker is used when a fiber bale is provided.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist wenigstens ein Dosierungsschritt vorgesehen, mittels dem die Menge der Fasern, insbesondere vorgebbar, dosiert wird. Es kann hierbei eine Vordosierung und/oder eine Hauptdosierung vorgesehen sein. Mittels der Vordosierung wird grob der Durchsatz der aufzubereitenden Fasern eingestellt. Mittels der Hauptdosierung wird eine feinere Einstellung ermöglicht.In a preferred development of the method according to the invention, at least one metering step is provided, by means of which the quantity of fibers, in particular that which can be predetermined, is metered. It may be provided in this case a predosing and / or a main dosage. By means of the pre-metering, the throughput of the fibers to be processed is roughly adjusted. The main dosage allows a finer adjustment.
Wenn wenigstens ein Dosierungsschritt gleichzeitig mit einem Vereinzelungsschritt geschieht, ist eine besonders effektive und schnelle Verfahrensführung möglich.If at least one dosing step occurs simultaneously with a dicing step, a particularly effective and fast process control is possible.
Vorzugsweise finden verschiedene Fasersorten Verwendung, so daß Filter mit den verschiedensten Filtereigenschaften herstellbar sind. Als Fasermaterialien kommen bspw. Celluloseacetat, Cellulose, Kohlefasern und Mehrfachkomponentenfasern, insbesondere Bikomponentenfasern in Frage. Bezüglich der in Frage kommenden Komponenten wird insbesondere Bezug genommen auf die DE 102 17 410.5 der Anmelderin.Preferably, different fiber types are used, so that filters with a wide variety of filter properties can be produced. For example, cellulose acetate, cellulose, carbon fibers and multicomponent fibers, in particular bicomponent fibers, are used as fiber materials Question. With regard to the components in question, reference is made in particular to
Vorzugsweise werden die verschiedenen Fasersorten gemischt. Es ist ferner möglich, wenigstens ein Additiv hinzuzufügen. Bei dem Additiv handelt es sich bspw. um ein Bindemittel wie Latex oder um Granulatmaterial, das besonders effektiv Bestandteile des Zigarettenrauches bindet wie bspw. Kohleaktivgranulat.Preferably, the different fiber types are mixed. It is also possible to add at least one additive. The additive is, for example, a binder such as latex or granular material, which binds components of the cigarette smoke particularly effectively, such as, for example, activated carbon granules.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geschieht eine vollständige Vereinzelung mit oder im Anschluß an einen zweiten oder dritten Dosierungsschritt, wobei diese nach einem dritten Dosierungsschritt insbesondere beim Vorsehen einer Vordosierung ermöglicht ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Faserlänge kleiner ist als die Länge des herzustellen Filters. Bezüglich der Faserlänge wird auch vollumfänglich auf die DE 102 17 410.5 der Anmelderin verwiesen. Die Länge der Fasern soll demnach zwischen 0,1 mm und 30 mm und insbesondere zwischen 0,2 mm und 10 mm liegen. Bei der Länge des herzustellenden Filters handelt es sich um einen üblichen Filter für eine Zigarette bzw. ein Filtersegment beim Multisegmentfittem von Zigaretten. Wenn außerdem der mittlere Faserdurchmesser im Bereich von 10 bis 40 µm, insbesondere 20 bis 38 µm liegt und besonders bevorzugt zwischen 30 und 35 µm, ist ein sehr homogener Filter nach der erfindungsgemäßen Aufbereitung herstellbar.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a complete separation takes place with or following a second or third dosing step, which is made possible after a third dosing step, in particular when providing a pre-dosing. It is particularly preferred if the fiber length is smaller than the length of the filter to be produced. With regard to the fiber length, reference is also made in its entirety to
Vorzugsweise ist ein Verfahren zur Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Aufbereitung von Filtermaterial der vorstehend beschriebenen Art dadurch vorgesehen, daß außerdem anschließend ein Faserstrang gebildet wird und der Strang in Filterstäbe zerteilt wird.Preferably, a method for the production of filters of the tobacco processing industry, comprising a method according to the invention for the preparation of filter material of the type described above is provided by the fact that also subsequently a fiber strand is formed and the strand is divided into filter rods.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren zur Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie spätestens beim Strangaufbau ein Vlies aus den vereinzelten endlichen Fasern gebildet. Zum Strangaufbau aus endlichen Fasern werden diesen über ein Fließ transportiert und einem Saugbandförderer zugeführt. Hierdurch bildet sich ein Vlies auf der Oberfläche des Saugbandförderers. Der Saugbandförderer ist speziell ausgebildet, um die endlichen Fasern, die bspw. einen relativ kleinen Durchmesser haben, auf dem Saugband zu halten. Der Strangaufbau entspricht an sich im wesentlichen dem Strangaufbau eines Tabakstrangs, wobei allerdings entsprechende Maßnahmen bzw. Variationen eingeführt werden, um das von der Größe und Struktur her andere Material der endlichen Fasern im Vergleich zu Tabakfasem in einen homogenen Strang zu überführen. Hierzu wird insbesondere Bezug genommen auf die am selben Tage eingereichte europäische Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Fifterstrangs", Az. : EP 03 007 675.6.Preferably, in the process for the production of filters of the tobacco-processing industry at the latest in the strand construction, a fleece formed the isolated finite fibers. For strand construction of finite fibers these are transported via a flow and fed to a suction belt conveyor. As a result, a fleece forms on the surface of the suction belt conveyor. The suction belt conveyor is specially designed to hold the finite fibers, for example, a relatively small diameter, on the suction belt. In principle, the strand structure corresponds essentially to the strand construction of a tobacco rod, although corresponding measures or variations are introduced in order to convert the material of the finite fibers, which is different in size and structure, into a homogeneous strand in comparison to tobacco fibers. Reference is made in particular to Applicant's copending European patent application entitled "Method and Apparatus for Making a Fifter Strand", Az.: EP 03 007 675.6.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Aufbereitungseinrichtung für Filtermaterial zur Verwendung bei der Herstellung von Filtern der tabakverarbeitenden Industrie gelöst, die wenigstens eine Vorrichtung zum Vereinzeln des Filtermaterials und wenigstens eine Dosiervorrichtung umfaßt, wobei wenigstens ein Mittel zum Zuführen des Filtermaterials von der wenigstens einen Dosiervorrichtung zu der wenigstens einen Vorrichtung zum Vereinzeln vorgesehen ist, wobei die Aufbereitungseinrichtung dadurch weitergebildet ist, daß die Aufbereitungseinrichtung ausgestaltet ist, um das Filtermaterial, das endliche Fasern umfaßt, aufzubereiten und wobei die wenigstens eine Vorrichtung zum Vereinzeln der endlichen Fasern eine im wesentlichen vollständige Vereinzelung ermöglicht.The object is further achieved by a filter material processing apparatus for use in the manufacture of filters of the tobacco processing industry, comprising at least one apparatus for singulating the filter material and at least one metering device, wherein at least one means for feeding the filter material from the at least one metering apparatus to the at least one device for separating is provided, wherein the processing device is further developed in that the processing device is designed to process the filter material comprising finite fibers, and wherein the at least one device for separating the finite fibers allows a substantially complete separation.
Durch die erfindungsgemäße Aufbereitungseinrichtung ist ein aus dem entsprechend aufbereiteten Filtermaterial hergestellter Filter mit sehr homogenen Eigenschaften realisierbar.By means of the treatment device according to the invention, a filter produced from the appropriately prepared filter material can be realized with very homogeneous properties.
Vorzugsweise umfaßt das Mittel zum Zuführen einen Luftstrom, wodurch ein noch homogenerer Filter herstellbar ist.Preferably, the means for supplying comprises an air flow, whereby an even more homogeneous filter can be produced.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung ist zum Vereinzeln der Faser ein Luftstrom durch und/oder in der Vorrichtung erforderlich. Hierdurch wird der Vereinzelungsgrad sehr hoch. Wenn die Vorrichtung zum Vereinzeln eine Mehrzahl von Öffnungen umfasst, durch die die Fasern aus der Vorrichtung vereinzelt austreten können, ist eine besonders effektive Aufbereitungseinrichtung gegeben.In a particularly preferred embodiment of the processing device according to the invention, an air flow through and / or in the device is required for separating the fiber. As a result, the degree of separation is very high. If the device for separating comprises a plurality of openings through which the fibers can emerge from the device in isolated fashion, a particularly effective treatment device is provided.
Eine besonders einfach zu realisierende Dosiervorrichtung umfaßt einen Fallschacht, aus dem eine rotierende Walze Fasern herausbefördert. Wenn im unteren Bereich der Dosiervorrichtung ein Paar Einzugswalzen vorgesehen ist, kann auf schonende Weise Filtermaterial dosiert werden.A particularly easy to implement dosing device comprises a chute from which a rotating roller carries out fibers. If a pair of feed rollers is provided in the lower part of the metering device, filter material can be metered in a gentle manner.
Eine besonders gute und homogene Vereinzelung ist dann gegeben, wenn die Vorrichtung zum Vereinzeln durch Zusammenwirken wenigstens eines sich drehenden Elements, wenigstens eines mit Durchlässen versehenen Elements und einem Luftstrom eine Vereinzelung der Fasern ermöglicht. Vorzugsweise hat die Dosiervorrichtung bzw. die wenigstens eine Dosiervorrichtung zusätzlich eine Vereinzelungsfunktion, wodurch der Vereinzelungsgrad der gesamten Aufbereitungseinrichtung weiter vergrößert werden kann. Wenn vorzugsweise eine Mischvorrichtung vorgesehen ist, ist es möglich, verschiedene Materialien und auch verschiedene Fasern aufzubereiten. Bei den Fasern kann es sich um Cellulosefasern, Fasern aus thermoplastischer Stärke, Flachsfasern, Hanffasern, Leinfasem, Schafwollfasern und Baumwollfasem bzw., wie oben schon dargestellt, Mehrfachkomponentenfasern, handeln. Vorzugsweise ermöglicht die Mischvorrichtung zusätzlich eine Vereinzelung und/oder Dosierung der Fasern. In diesem Fall ist eine sehr kompakt bauende Aufbereitungseinrichtung möglich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufbereitungseinrichtung derart ausgebildet, daß endliche Fasern mit einer Länge, die kleiner als die eines herzustellenden Filters ist, aufzubereiten. Ferner vorzugsweise ist die Aufbereitungseinrichtung derart ausgestaltet, um endliche Fasern mit einem mittleren Faserdurchmesser im Bereich von 10 bis 40 µm, insbesondere 20 bis 38 µm aufzubereiten. Ein besonders bevorzugter Faserdurchmesser liegt in einem Bereich von 30 bis 35 µm.A particularly good and homogeneous separation is given when the device for separating by interaction of at least one rotating element, at least one provided with passages element and a stream of air allows separation of the fibers. Preferably, the metering device or the at least one metering device additionally has a separating function, whereby the degree of separation of the entire processing device can be further increased. If a mixing device is preferably provided, it is possible to prepare different materials and also different fibers. The fibers can be cellulose fibers, thermoplastic starch fibers, flax fibers, hemp fibers, flax fibers, sheep wool fibers and cotton fibers or, as already described above, multiple-component fibers. Preferably, the mixing device additionally enables separation and / or metering of the fibers. In this case, a very compact conditioning device is possible. In a particularly preferred embodiment of the invention, the treatment device is designed such that finite fibers having a length which is smaller than that of a filter to be produced, are processed. Furthermore, the processing device is preferably configured in such a way that to process finite fibers with a mean fiber diameter in the range of 10 to 40 microns, especially 20 to 38 microns. A particularly preferred fiber diameter is in a range of 30 to 35 microns.
Erfindungsgemäß umfaßt eine Filterherstelleinrichtung eine erfindungsgemäße Aufbereitungseinrichtung, die vorstehend beschrieben wurde.According to the invention, a filter manufacturing device comprises a processing device according to the invention which has been described above.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, auf die im übrigen bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs zur Aufbereitung von Filtermaterial,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Faservorbereitung,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Vordosierung,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Hauptdosierung,
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer Mischtrommel,
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer Dosiervorrichtung mit einer Vereinzelungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung einer Hauptdosiervorrichtung mit einer Vereinzelungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung einer Vereinzelungsvorrichtung in einer dritten Ausführungsform,
- Fig. 9
- eine dreidimensionale schematische Darstellung einer Vereinzelungsvorrichtung in einer vierten Ausführungsform,
- Fig. 10
- eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Filterstrangherstellung,
- Fig. 11
- einen Teil der Fig. 10 in einer Aufsicht in Richtung A, und
- Fig. 12
- einen Teil der Fig. 10 in schematischer Darstellung in Seitenansicht, in Richtung B,
- Fig.13
- eine schematische dreidimensionale Ansicht einer Vereinzelungsvonichtung in einer fünften Ausführungsform,
- Fig. 14
- eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine weitere erfinderische Ausführungsform einer Vereinzelungsvorrichtung,
- Fig. 15
- eine entsprechende schematische Darstellung wie in Fig. 14, wobei die Zufuhr von Granulat zusätzlich dargestellt ist, und
- Fig. 16
- eine schematische Darstellung entsprechend der Fig. 15, wobei die Granulatzufuhr in einem anderen Bereich vorgenommen wird.
- Fig. 1
- a schematic representation of the procedure for the preparation of filter material,
- Fig. 2
- a schematic representation of a device for fiber preparation,
- Fig. 3
- a schematic representation of a device for predosing,
- Fig. 4
- a schematic representation of a device for main dosage,
- Fig. 5
- a schematic representation of a mixing drum,
- Fig. 6
- a schematic representation of a metering device with a separating device in a first embodiment,
- Fig. 7
- a schematic representation of a Hauptdosiervorrichtung with a separating device in a second embodiment,
- Fig. 8
- a schematic representation of a separating device in a third embodiment,
- Fig. 9
- a three-dimensional schematic representation of a separating device in a fourth embodiment,
- Fig. 10
- a schematic view of a device for filter strand production,
- Fig. 11
- a part of Fig. 10 in a plan view in the direction A, and
- Fig. 12
- 10 is a schematic side view, in the direction B, of a part of FIG.
- Figure 13
- a schematic three-dimensional view of a separating device in a fifth embodiment,
- Fig. 14
- a schematic cross-sectional view through a further inventive embodiment of a separating device,
- Fig. 15
- a corresponding schematic representation as in Fig. 14, wherein the supply of granules is additionally shown, and
- Fig. 16
- a schematic representation corresponding to FIG. 15, wherein the granules feed is made in another area.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs von der Aufbereitung bis zur Strangherstellung eines Filters der tabakverarbeitenden Industrie. Durch die verschiedenen Wege der Verfahrensführung ist die Verfahrensführung variabel möglich. In dem Beispiel der Fig. 1 geschieht zunächst eine Faservorbereitung 1, bei der in erster Linie die Überführung aller festgepreßten Lieferformen von Faserstoffen in einen luftig-wolligen Zustand vorgenommen wird. Hierbei sollen aufgelockerte Fasergruppen entstehen. Neben diesen Fasergruppen können auch schon einzelne Fasern erzeugt werden. Die Faservorbereitung 1 wird bspw. mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführt. Eine derartige Vorrichtung ist an sich bekannt. Zu den festgepreßten Lieferformen gehören bspw. Faserballen und Fasermatten (10) bzw. ein Faserfilz (10). Faserballen werden üblicherweise mittels Ballenauflöser entpackt und Fasermatten (10) bzw. Faserfilz (10) mittels einer Hammermühle 13.Fig. 1 shows a schematic representation of a process flow from the preparation to the strand production of a filter tobacco processing industry. Through the different ways of process management, the process management is variable possible. In the example of FIG. 1, first of all, a
Auch unverpreßte Faserstoffe, die in einer dichten Packung vorliegen, werden in der Faservorbereitung aufgelockert und luftig, wollig aufgebauscht. Ein Ballenauflöser für Faserstoffe ist bspw. von der Firma Trützschler erwerbbar und eine Hammermühle für Faserstoffe bspw. von der Firma Kamas.Even unpressed pulp, which are present in a dense packing, are loosened in the fiber preparation and airy, wollig inflated. A bale breaker for fibrous materials is obtainable, for example, from the company Trützschler and a hammer mill for fibrous materials, for example from the company Kamas.
Als zweiter Schritt, der optional in diesem Ausführungsbeispiel möglich ist, geschieht eine Vordosierung 2. Eine Vordosierung 2 ist bspw. mit der Vorrichtung gemäß Fig. 3 möglich. Das Vordosieren dient einer groben Dosierung des Fasermaterials und einer weiteren Vereinzelung dahingehend, daß die in Gruppen bzw. als dichte Packung vorliegenden Fasern weiterhin aufgelockert werden. Auch an dieser Stelle können weitere vollständig vereinzelte Fasern entstehen. Anstelle der Vordosierung 2 kann auch eine Hauptdosierung bzw. ein Dosieren 4 alleine durchgeführt werden. Ob eine Vordosierung 2 notwendig ist, hängt von der Beschaffenheit des der Faservorbereitung entstammenden Materials ab. Das Ziel der Dosierung 4 bzw. der Vordosierung 2 ist die Realisierung eines definierten stabilen gleichmäßigen Massenstromes von Fasern und außerdem auch zum Teil schon eine Vorvereinzelung. Der Schritt des Dosierens 4 führt zu einer weiteren Vereinzelung der Fasergruppen. Es ist möglich, vor dem Schritt des Dosierens 4 einen Schritt des Mischens und/oder Dosierens 3 vorzusehen. Bei diesem Schritt können mehrere Filtermaterialien, wie in Fig. 1 durch die in das Kästchen 3 hineinführenden Wege angedeutet ist, und ggf. ein Additiv wie ein Bindemittel beispielsweise oder ein Aktivkohlegranulat gemischt werden.As a second step, which is optionally possible in this embodiment, a
Es ist ferner möglich, das Verfahren in unterschiedlich aufgebauten bzw. gleich aufgebauten parallelen Aufbereitungs- und Dosierungsstrecken auszuführen, so daß mehrere verschiedene Faserstoffe parallel aufbereitet und dosiert werden können. Das Ziel des Mischens ist es, eine homogene Durchmischung der einzelnen Faserkomponenten und verschiedenen Zusätze zu erreichen. Ein Mischen und/oder Dosieren ist bspw. mit einer Vorrichtung gemäß der Fig. 5 möglich. Eine Hauptdosierung ist bspw. mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 möglich.It is also possible to carry out the process in differently constructed or identically constructed parallel preparation and metering sections, so that several different fibers can be processed and metered in parallel. The aim of mixing is to achieve homogeneous mixing of the individual fiber components and various additives. Mixing and / or dosing is possible, for example, with a device according to FIG. 5. A main dosage is possible, for example, with a device according to FIG. 4.
Bei dem Schritt des Mischens und/oder Dosierens werden die verschiedenen Fasermaterialien kontinuierlich oder diskontinuierlich miteinander vermischt. Als Beispiel der Fig. 5 ist eine kontinuierliche Mischvorrichtung 111 dargestellt. Die Mischvorrichtung 111 erfüllt auch eine Pufferspeicherfunktion für die Faserstoffe. In dem Verfahrensschritt des Mischens und/oder des Dosierens ist es nicht nur möglich, verschiedene Fasern miteinander zu mischen, sondern auch Additive in fester oder flüssiger Form beizumischen. Diese Additive dienen der Bindung der Fasern aneinander und/oder beeinflussen die Filtrationseigenschaften des Faserfilters günstig.In the mixing and / or dosing step, the various fiber materials are mixed continuously or discontinuously. As an example of Fig. 5, a
Der Austrag aus der Mischvorrichtung 111 erfolgt definiert, wodurch eine Dosierfunktion gegeben ist. Insofern wäre es möglich, das Dosieren 4 durch ein Mischen und/oder Dosieren 5 zu umgehen. Nach dem Dosieren 4 oder dem Mischen und/oder Dosieren 5 wird das Fasermaterial einem Schritt des Vereinzelns 6 zugeführt. Das Ziel der Vereinzelung ist eine gänzliche Auflösung der verbliebenen Fasergruppen in Einzelfasern. Dieses dient dazu, um im anschließenden Schritt des Strangherstellens 7 die einzelnen Fasern so neu zu gruppieren, daß eine optimale Vliesstruktur entstehen kann, in der keine Brücken und Hohlräume enthalten sind. Hierbei ist es wichtig, daß sich Faser für Faser aneinanderlegen kann und so ein Vlies gebildet werden kann. Es ist somit gemäß Fig. 1 möglich, bis zu drei Dosierschritte zu verwenden. Es können auch weitere Dosierungsstufen der Vereinzelung vorgeschaltet sein.The discharge from the
Der aus der Vereinzelung austretende Faserstrom besteht aus einzelnen Fasern, die in Luft bzw. in einem Luftstrom geführt werden. Das Erscheinungsbild des Luftstromes mit den mitgeführten Fasern bzw. ein mit Fasern beladener Luftstrom ist dem eines Schneesturmes sehr ähnlich. Zum Strangherstellen werden die vereinzelten Fasern bspw. mit einem Fließbett dem Saugband eines speziellen Saugbandförderers zugeführt. Beim Strangherstellen 7 wird ein Strang mit konstantem Querschnitt erzeugt, wobei der Querschnitt insbesondere konstant quadratisch ist, wobei gleichzeitig eine gleichmäßige Dichte hergestellt wird. Spätestens beim Strangaufbau liegen die Fasern in einer vliesartigen Struktur vor. Der fertige Faserfilterstrang hat eine ausreichende Härte, Zugwiderstand, Gewichtskonstanz, Retention und Weiterverarbeitbarkeit.The fiber stream emerging from the singling consists of individual fibers which are guided in air or in an air stream. The appearance of the air flow with the entrained fibers or a fiber flow laden with air is very similar to that of a snowstorm. For strand production, the isolated fibers are fed, for example, with a fluidized bed to the suction belt of a special suction belt conveyor. In strand making 7, a strand of constant cross-section is produced, the cross-section being, in particular, constantly square, at the same time producing a uniform density. At the latest during strand construction, the fibers are present in a fleece-like structure. The finished fiber filter strand has sufficient hardness, draw resistance, constant weight, retention and further processing.
Fig. 2 zeigt eine Faservorbereitungsvorrichtung 114. Ein Faserfeld 10 wird mittels Einzugswalzen 11 in den Wirkbereich einer Hammermühle 13 mit Hämmern 12 gefördert. Die Hämmer 12 der Hammermühle 13 sind in einem Gehäuse 14 untergebracht. Im Abreißbereich 15 schlagen die Hämmer 12 auf den Faserfilz und bilden so Fasergruppen 16. Die Fasergruppen 16 werden in einem Rohr 18 mittels Luftstrom 17 weitertransportiert. Es entsteht ein mit Fasergruppen beladener Luftstrom 19. An dieser Stelle können auch schon vereinzelte Fasern entstanden sein. Die Hämmer 12 der Hammermühle 13 rotieren in Fallrichtung, so daß die Fasern in Rotordrehrichtung tangential aus dem Gehäuse 14 der Hammermühle 13 ausgeworfen werden.FIG. 2 shows a
In Fig. 3 ist schematisch eine Vordosiervorrichtung 113 dargestellt. Ein mit Fasermaterial 41 beladener Luftstrom wird einem Abscheider 20 zugeführt, der das Fasermaterial 41 von dem Luftstrom abscheidet, so daß Fasermaterial 42 durch den Schacht 21 in den Speicherbehälter 22 fällt. Im unteren Teil des Speicherbehälters 22 sind zwei Stachelwalzen 23 angeordnet. Die Stachelwalzen 23 rotieren langsam und führen das Fasermaterial einer dritten Stachelwalze 24 zu. Die dritte Stachelwalze 24 rotiert schnell und reißt Fasergruppen aus dem Fasermaterial heraus. Diese Fasergruppen gelangen in den Trichter 25, indem sie nach unten rutschen. Am unteren Ende des Trichters 25 ist eine Zellradschleuse 26 angeordnet. Die Fasergruppen rutschen in die Zellen der Zellradschleuse 26 und werden in den Kanal 27 befördert. In dem Kanal 27 herrscht ein Luftstrom 28, der die in den Kanal 27 abgegebenen Fasern bzw. Fasergruppen mit sich nimmt. Der Luftstrom 28 nimmt auch schon aus dem Verfahren zurückgeführte Fasern mit, die den Fasergruppen zugeführt werden. Der Luftstrom 29 ist voll mit Fasern und Fasergruppen beladen. Mit dem Luftstrom wird ein Fasern-/ Fasergruppen-Gemisch 29 transportiert. Durch eine Variation der Drehzahl der drehenden Teile, nämlich Stachelwalzen 23 und 24 sowie der Zellradschleuse 26 kann der Massendurchsatz eingestellt werden, so daß eine Vordosierung realisierbar ist.In Fig. 3, a
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Dosiervorrichtung, mit der eine Hauptdosierung ermöglicht ist. Das Fasern-/Fasergruppen-Gemisch 29 wird mittels eines Luftstromes in den Abscheider 30 z.B. eines Rotationsabscheiders transportiert. Dort wird das Faser-/Fasergruppen-Gemisch vom Luftstrom abgeschieden. Das abgeschiedene Fasermaterial 31 gelangt in den Stauschacht 32 und fällt in diesem nach unten zu den Einzugswalzen 34. Es können auch mehrere Walzenpaare vorgesehen sein oder ein Einzugsbänderpaar bzw. mehrere Einzugsbänderpaare. In einem Abschnitt des Stauschachts 32 sind Vibrationselemente 33 vorgesehen, mittels der eine lückenlose Zufuhr des Fasern-/Fasergruppen-Gemisches 31 zu den Einzugswalzen 34 ermöglicht ist.4 shows a schematic representation of a metering device with which a main metering is made possible. The fiber /
Die Einzugswalzen 34 fördern das Fasermaterial zwischen die Abstreifer 35 in den durch diese gebildeten Dosierkanal 36. Eine rotierende Walze 37, bspw. eine Stachelwalze, reißt die Fasern aus dem Fasermaterial heraus und trägt diese in den Kanal 38 ein. Im Kanal 38 herrscht eine Luftströmung 39, die die Fasern bzw. das Fasermaterial 40 erfaßt und entsprechend in Pfeilrichtung transportiert. Über die Drehzahl der Einzugswalzen 34 wird der Massendurchsatz des Dosierkanals 36 vorgegeben.The
In Fig. 5 ist eine Mischvorrichtung 111 in schematischer, dreidimensionaler Darstellung gezeigt. Verschiedene Fasermaterialien 43 und 44 sowie weitere Fasermaterialien oder Additive 45 in flüssiger oder fester Phase werden in den Mischraum 46 eingebracht. Bei den Fasermaterialien kann es sich um Cellulosefasern, Fasern aus thermoplastischer Stärke, Flachsfasem, Hanffasern, Leinfasem, Schafwollfasern, Baumwollfasem oder Mehrfachkomponentenfasern, insbesondere Bikomponentenfasern handeln, die eine Länge aufweisen, die kleiner ist als der herzustellende Filter und eine Dicke aufweisen, die bspw. im Bereich von 25 und 30 µm liegt. So sind bspw. Cellulosefasem stora fluff EF untreatet der Firma StoraEnso Pulp AB verwendbar, die einen durchschnittlichen Querschnitt von 30 µm aufweisen und eine Länge zwischen 0,4 und 7,2 mm. Als Kunstfasern wie bspw. Bikomponentenfasern, können Fasern vom Typ Trevira, 255 3,0 dtex HM mit einer Länge von 6 mm der Fa. Trevira GmbH Verwendung finden. Diese haben einen Durchmesser von 25 µm. Als weitere Beispiele von Kunstfasern können Celluloseacetatfasern, Polypropylenfasern, Polyäthylenfasem und Polyäthylenterephthalatfasem Verwendung finden. Als Additive können den Geschmack bzw. den Rauch beeinflussende Materialien Verwendung finden wie Kohleaktivgranulat oder Geschmacksstoffe und ferner Bindemittel, mittels der die Fasern miteinander verklebt werden können.FIG. 5 shows a
Das in den Mischraum 46 eingebrachte Fasermaterial 43 und 44 bzw. die entsprechenden Additive 45 werden Walzen 50 - 52 zugeführt, die während der Befüllung und des Mischvorganges mit geeigneten Drehzahlen rotieren. Die Position der Walzen 50 - 52 ist vorzugsweise sowohl horizontal als auch vertikal einstellbar. Damit sind die Achsabstände der Walzen zueinander einstellbar. Es können auch mehrere Walzen in verschiedenen Etagen angeordnet sein. Die zu mischenden Komponenten werden von den Walzen 50 - 52 erfaßt, beschleunigt und im Mischraum 46 durcheinandergewirbelt. Das Durcheinanderwirbeln bewirkt eine Durchmischung der Komponenten. Die Verweildauer der zu mischenden Komponenten im Mischraum 46 ist durch die geometrische Beschaffenheit des Siebes 47 einstellbar. Außerdem ist die Verweildauer der zu mischenden Komponenten im Mischraum 46 durch die Position einer Schubblende, mittels der die Öffnungen des Siebes 47 teilweise oder auch ganz geschlossen werden können, bestimmt. Die Schubblende ist in der Figur nicht dargestellt.The
Das Fasergemisch 53 bzw. allgemein das Gemisch 53 wird durch die Öffnungen des Siebes 47 in die Kammer 54 gefördert. Dieses kann kontinuierlich oder in Intervallen erfolgen. Die Kammer 54 ist vorzugsweise schwenkbar und wird von einem Luftstrom 55 durchströmt. Der Luftstrom 55 erfaßt das Gemisch 53 und reißt es mit sich. Der beladene Luftstrom 56 verläßt die Kammer 54 und führt das Gemisch 53 weiter.The mixture of
In Fig. 6 ist eine Vereinzelungsvorrichtung 115 in schematischer Darstellung im Zusammenhang mit einer Dosiervorrichtung 112 dargestellt. Die Dosiervorrichtung 112 entspricht im wesentlichen der Dosiervorrichtung aus Fig. 4, wobei allerdings die Vibrationselemente 33 als getrennte Abschnitte des Fallschachtes 32 dargestellt sind und die Abstreifer 35 eine etwas andere Form als die in Fig. 4 aufweisen. Das durch die rotierende Walze 37 aus dem Dosierkanal 36 herausgerissene Fasermaterial wird direkt einer Vereinzelungskammer 61 zugeführt. Über die Drehzahl der Einzugswalzen 34 wird der Massendurchsatz des Dosierkanals 36 bestimmt. Die gesamte Vereinzelungsvorrichtung wird von Luft durchströmt. Diese Strömung 133 wird hervorgerufen durch den Unterdruck am Fließbettende. Dieser Unterdruck entsteht zum einen durch die in dem Absaugstutzen 71 geführte Luftströmung 72 und zum anderen durch die Strömung im Saugbandförderer, der am Fließbettende 69 angeordnet ist und in dieser Figur nicht dargestellt ist.FIG. 6 shows a diagrammatic illustration of a
In der Vereinzelungskammer 61 bewegen sich die Fasern bzw. die Fasergruppen unter Schwerkraft- und Strömungseinfluß durch die Luftströmung 63 bzw. den Lufteintritt 63, der durch die Ventilationsöffnungen 62 geschieht, in den Bereich der Walzen 60. Die Walzen 60 der Reihe von Walzen 60 erfassen die unvereinzelten Fasern (und natürlich auch schon teilweise vereinzelt vorliegende Fasern), beschleunigen diese und schlagen sie gegen das Sieb 64 der Vereinzelungskammer 61. Anstelle eines Siebes mit entsprechenden Siebaustrittsflächen, können auch Lochbleche oder Rundstabgitter Verwendung finden.In the
Durch die mechanische Beanspruchung werden die Fasergruppen in Einzelfasem aufgelöst und passieren schließlich das Sieb 64. Das heißt, die Fasern werden nach ausreichender Vereinzelung von der durch das Sieb führenden Strömung 133 erfasst und durch das Sieb 64 geführt bzw. gesaugt. Die Drehzahl der Walzen 60 und die Fläche so wie die Stärke der Strömung 133 bestimmen den Massendurchsatz der Vereinzelungskammer 61 der Öffnungen des Siebes 64.Due to the mechanical stress, the fiber groups are dissolved in Einzelfasem and finally pass through the
Die vereinzelten Fasern 65 gelangen auf das Fließbett 66. Dort werden sie von einem an der Luftdüse, die als Düsenleiste 67 ausgebildet ist, austretenden Luftstrom 68 erfaßt und auf dem Fließbett 66 bewegt. Es können auch mehrere Düsenleisten 67 vorgesehen sein. Hauptsächlich sorgt der am Fließbettende 69 angelegte Unterdruck für eine ausreichende Strömung 133 zur Förderung der vereinzelten Fasern zum Fließbettende 69 hin. Die Strömung 133 wird zum Teil durch den Strömungsteiler 70 am Fließbettende 69 vom Faserstrom abgetrennt und gelangt in den Absaugstutzen 71. Die durch den Unterdruck und die Düsenleiste 67 erzeugte Strömung entzieht der Vereinzelungskammer 61 Luft. Über die Ventilationsöffnungen 62 in der Vereinzelungskammer 61 strömt Luft 63 nach.The separated
Im Fließbettbereich werden dann die vereinzelten Fasern im Luftstrom der Strömung 133, der zuvor der Vereinzelung diente, transportiert. Dieses geschieht annähernd senkrecht bis zum Fließbett und danach entlang desselben. Die Strömung 133 kann durch weitere Luftströme bspw. Luftstrom 68 ergänzt werden.In the fluidized bed area, the separated fibers are then transported in the air flow of the
An das Fließbett 66 schließt ein Saugbandförderer an, der in dieser Figur nicht dargestellt ist (siehe hierzu insbesondere Fig. 10 und 12). Auf das Saugband werden die vereinzelten Fasern aufgeschüttet. Es können auch zwei Saugbänder Verwendung finden oder noch mehr Saugbänder.The
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung. Im Unterschied zur Ausführungsform gem. Fig. 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel nur eine Walze 60 vorgesehen. Außerdem sind in der Vereinzelungskammer 61 mehrere Luftströme 74 vorgesehen, die durch Luftdüsen 73 erzeugt werden. Es können mehrere Luftdüsen 73 als in Fig. 7 dargestellt, verwendet werden. Diese müssen nicht nur an der Kammer-Mantelfläche angeordnet sein, sondern können in der Vereinzelungskammer 61 auch verteilt sein. Die Luftströme führen die Fasern der Walze 60 zu. Anstelle einer Walze können auch mehrere Walzen Verwendung finden. Die Funktion der Walze 60 bzw. mehrerer Walzen 60, entspricht der Funktion aus Fig. 6. Durch die Luftströmungen 74 findet eine erhöhte Verwirbelung in der Vereinzelungskammer 61 statt, so daß die Vereinzelung der Fasern im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß Fig. 6 verbessert ist. Die vereinzelten Fasern 65 gelangen entsprechend durch das Sieb 64 wie in dem Beispiel gemäß Fig. 6.Fig. 7 shows a further embodiment of a separating device according to the invention. In contrast to the embodiment acc. Fig. 6, only one
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung 115 dargestellt. Der Luftstrom wird hierbei durch den am Vliesbettende 69 angelegten Unterdruck und den aus der Düsenleiste 67 strömenden Luftströmung 68 erzeugt. Es können auch mehrere Düsenleisten Verwendung finden. Die Hauptluftströmung beginnt oberhalb des Siebes 64, passiert die Rührerreihen 82 und 83 sowie das Sieb 64. Danach gelangt die Hauptluftströmung in den Fließbettbereich 66 und durchläuft das Fließbett 66 bis zu dessen Ende.FIG. 8 shows a further embodiment of a
Das im wesentlichen unvereinzelte Fasermaterial bzw. Fasern-/Fasergruppen-Gemisch 31 gelangt oberhalb vom Sieb 64 in das Gehäuse. Dieses kann anstelle der Darstellung in Fig. 8 auch in einem Winkel geneigt sein wie bspw. mit 45° zur Waagerechten. Das Fasern-/Fasergruppen-Gemisch 31 gelangt unter Einfluß der Schwerkraft sowie unter Einfluß der Hauptluftströmung in den Bereich der Rührwerkzeuge 82 und 83. Die Rührerreihen 82 und 83 bestehen aus hintereinander angeordneten Rührstäben, die ein geeignetes Rührwerkzeug antreiben. Die Rührwerkzeuge stehen um 90° versetzt zueinander. Es können auch andere Versetzungswinkel vorgesehen sein. Die unvereinzelten Fasergruppen werden von den rotierenden Rührwerkzeugen zerrissen, beschleunigt und gegen das Sieb 64 des Gehäuses geschlagen. Anstelle des Siebes 64 kann auch ein Lochblech oder ein Rundstabgitter Verwendung finden. Die Fasergruppen bzw. das Fasergruppen-Gemisch 31 wird so lange gegen das Sieb 64 geschleudert, bis sie sich in Einzelfasem aufgelöst haben und das Sieb 64 im Hauptluftstrom passiert haben. Danach gelangen die Fasern wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen auf das Fließbett 66 und zu einem Saugbandförderer, der auch in Fig. 8 nicht dargestellt ist. Die in Fig. 8 dargestellte Vereinzelungsvorrichtung ist bezüglich zumindest der Rührerreihen 82 und 83 aus der EP 0 616 056 B1 der M + J Fibretech A/S, Dänemark, bekannt.The essentially unaccompanied fiber material or fiber /
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung 115 ist in Fig. 9 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung offenbart. Das im wesentlichen unvereinzelte Fasermaterial bzw. Fasern-/Fasergruppen-Gemisch wird durch die Luftströme 76 in die Siebtrommeln 78 transportiert. Dies erfolgt über seitliche Öffnungen 77 im Gehäuse 79. Das Fasermaterial wird in Richtung der Längsachsen der Siebtrommeln 78 eingeblasen. Durch das beidseitige Einblasen des Fasermaterials gegen den Uhrzeigersinn ergibt sich eine umlaufende Ringströmung 80. Überlagert wird die Ringströmung 80 von einer Strömung normal bzw. im wesentlichen senkrecht zu dieser, die durch einen am Vliesbettende 69 angelegten Unterdruck und einen Luftstrom 68 hervorgerufen wird. Der am Fließbettende 69 herrschende Unterdruck entsteht durch den Unterdruck in einem nicht dargestellten Saugbandförderer, der am Fließbettende 69 angeordnet ist und zum anderen an dem Luftstrom 72, der durch den Absaugstutzen 71 gefördert wird. Die Normalströmung nimmt oberhalb der Siebtrommeln 78 ihren Anfang und passiert die Siebtrommeln 78 über deren Mantelöffnungen. Die Normalströmung gelangt dann in den Fließbettbereich 66 und durchläuft denselben bis zu dem Ende 69, wo ein Teil der Normalströmung am Keil 70 von den Fasern abgeschieden wird.A further preferred embodiment of the
Das unvereinzelte Fasermaterial gelangt in den Trommeln 78 auf die Innenmantelflächen der Trommeln 78. Die Trommeln 78 rotieren mit einer Rotationsrichtung 81 der Siebtrommeln 78 im Uhrzeigersinn. Das auf den Trommelmantelflächen gelagerte, im wesentlichen unvereinzelte Fasermaterial wird von den rotierenden Trommeln den Vereinzelungswalzen 85 zugeführt. Die Vereinzelungswalzen 85 rotieren in Rotationsrichtung 84 der Vereinzelungswalzen 85 gegen den Uhrzeigersinn. Es wäre auch als Alternative eine Rotation im Uhrzeigersinn möglich. Die Vereinzelungswalzen 85 bzw. Nadelwalzen erfassen die unvereinzelten Fasergruppen und zerreißen diese sowie beschleunigen diese. Die Fasergruppen werden solange gegen die Innenmantelfläche der Trommeln 78 geschleudert, bis sie sich in Einzelfasem aufgelöst haben und die Mantelöffnungen passiert haben, d.h. von dem Luftrom (der Normalströmung) erfasst und durch die Siebtrommel 78 geführt bzw. gesaugt werden. Anstelle einer Siebtrommel 78 kann auch eine Trommel mit Lochblechen oder Rundstabgitter vorgesehen sein.The unaccurate fiber material passes in the
Die Fasern bzw. vereinzelten Fasern werden von einem Luftstrom erfasst und durch die radialen Öffnungen der Trommel geführt bzw. gesogen. Durch die Luftströmung werden die Fasern nach unten zum Fließbett gefördert. Sobald die faserbefrachtete Strömung am Fließbett angelangt ist, wird diese abgelenkt und entlang des gekrümmten Fließbettes geführt. Aufgrund der auf die Fasern einwirkenden Fliehkräfte bewegen sich die Fasern zur gekrümmten Leitwand und fließen bis zum Saugbandförderer. Die oberhalb der Fasern mitfließende Luft wird am Keil bzw. Abscheider 70 abgeschieden und über den Absaugstutzen 71 abgeführt.The fibers or individual fibers are detected by an air flow and guided or sucked through the radial openings of the drum. The air flow conveys the fibers down to the fluidized bed. Once the fiber-laden flow has reached the fluidized bed, it is deflected and guided along the curved fluidized bed. Due to the centrifugal forces acting on the fibers move the Fibers to the curved guide wall and flow to the suction belt conveyor. The air flowing in above the fibers is deposited on the wedge or
In Fig. 9 sind die entsprechenden Faserströme 75 schematisch dargestellt. Es werden vereinzelte Fasern von einer aus der Düsenleiste 67 austretenden Luftstrom 68 erfaßt und entsprechend auch dem Fließbettende 69 zugeführt, genau wie die auf das Fließbett 66 gelangenden vereinzelten Fasern durch die Luftströmung 68. Es können auch mehrere Düsenleisten vorgesehen sein.In Fig. 9, the corresponding fiber streams 75 are shown schematically. There are isolated fibers detected by an emerging from the
Fasergruppen, die bei einem einmaligen Trommeldurchgang durch die Trommeln 78 nicht oder nicht vollständig vereinzelt wurden, gelangen mit der Ringströmung 80 in die jeweils parallele Trommel 78. Zum Vereinzeln treten die Fasern durch die Öffnungen 132 der Siebtrommeln 78. Im wesentlichen können nur vereinzelte Fasern durch die Öffnungen 132 treten. Die Öffnungen 132 sind somit derart ausgestaltet, daß lediglich vereinzelte Fasern hindurchtreten können.Fiber groups that were not or not completely isolated in a single drum passage through the
Die in Fig. 9 dargestellte Vereinzelungsvorrichtung entspricht wenigstens teilweise derjenigen, die in der WO 01/54873 A1 bzw. der US 4,640,810 A der Fa. Scanweb, Dänemark, bzw. USA, offenbart sind.The separating device shown in FIG. 9 corresponds at least in part to those disclosed in WO 01/54873 A1 or US Pat. No. 4,640,810 A of Scanweb, Denmark, or USA.
Fig. 10 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Strangherstellungsmaschine 110.10 shows a schematic representation of a
Fig. 11 zeigt einen Teil der Strangherstellungsmaschine 110 in einer Draufsicht in Richtung des Pfeils A und Fig. 12 eine Seitenansicht der Strangherstellungsmaschine 110 gemäß Fig. 10 in Richtung des Pfeils B.11 shows a part of the
Das unvereinzelte Fasermaterial gelangt über den Stauschacht 32 zur Dosiereinrichtung 34, das in diesem Beispiel ein Einzugswalzenpaar 34 mit einer rotierenden Walze 32 ist. Die Richtung des Materialeintrags 100 ist in Fig. 11 in Zeichenebene nach unten, wie dort schematisch dargestellt ist. Das unvereinzelte Fasermaterial wird in der Vereinzelungskammer 61 vereinzelt. Der durch die Luftströmung im Absaugstutzen 71 und den Luftstrom 72' im Saugbandförderer 89 erzeugte Luftstrom am Fließbett 66 fördert die vereinzelten Fasern 65. Der Luftstrom 72 im Absaugstutzen 71 ist bezüglich deren Richtung in Fig. 11 nach oben aus der Zeichenebene heraus, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Der Luftstrom 72 transportiert auch überschüssige Fasern ab. Der Luftstrom 72' dient zum Halten der auf dem Saugband 89 ausgeschauerten Fasern 65.The unaccurate fiber material passes via the
Die vereinzelten Fasern 65 bewegen sich am Fließbett 66 in Richtung zum Fließbettende 69, an dem, wie in den Figuren dargestellt ist, ein Saugbandförderer 89, angeordnet ist. Im Saugbandförderer 89 herrscht durch kontinuierliches Luftabsaugen Unterdruck. Dieses Luftabsaugen ist durch den Luftstrom 72' schematisch dargestellt. Der Unterdruck saugt die vereinzelten Fasern 65 an und hält sie am luftdurchlässigen Saugband des Saugbandförderers 89 fest.The
Die vereinzelten Fasern 65 werden entsprechend auf das luftdurchlässige Saugband des Saugbandförderers 89 aufgeschauert. Das Saugband 116 bewegt sich in Richtung Strangherstellungsmaschine 110, also in Fig. 10 nach links. Es bildet sich ein zur Strangmaschine 110 hin an Stärke linear zunehmender Faserkuchen bzw. Faserstrom 86 auf dem Saugband. Der aufgeschüttete Faserstrom 86 ist unterschiedlich stark und wird am Ende der Aufschüttzone des Saugbandförderers 89 mittels Trimmung durch eine Trimmvorrichtung 88 auf eine einheitliche Stärke getrimmt. Die Trimmvorrichtung 88 kann eine mechanische sein wie bspw. Trimmerscheiben oder eine pneumatische mittels bspw. Luftdüsen. Die mechanische Trimmung ist bei Zigarettenstrangmaschinen an sich bekannt. Die pneumatische Trimmung geschieht dergestalt, daß horizontal am Ende des Faserstroms 86 eine Düse angeordnet ist, aus der ein Luftstrahl austritt und einen Teil des Faserstroms 86 herausreißt, so daß überschüssige Fasern 87 abgeführt werden. Es kann eine Punktstrahldüse oder eine Flachstrahldüse Verwendung finden.The separated
Nach dem Trimmen ist der Faserstrom 86 aufgeteilt in einen getrimmten Faserstrang 90 und einen Strang überschüssiger Fasern 87. Es ist auch möglich, alle Fasern unterhalb eines Trimmungsmaßes von einem Düsenstrahl zu erfassen und wegzureißen. Die überschüssigen Fasern werden in den Faseraufbereitungsprozeß zurückgeführt und werden später wieder zu einem Faserstrang ausgebildet.After trimming, the
Der getrimmte Faserstrang 90 wird am Saugband 116 gehalten und in Richtung der Strangmaschine 110 bewegt. Beim getrimmten Faserstrang 90 handelt es sich um ein loses Faservlies, das durch ein Verdichtungsband 92 verdichtet wird. Anstelle des Verdichtungsbandes 92 kann auch eine Rolle Verwendung finden. Es können auch mehrere Bänder bzw. Rollen Verwendung finden. Es erfolgt auch seitlich eine Verdichtung des Faserkuchens, wie insbesondere durch Fig. 11 dargestellt ist. In Fig. 11 sind die Verdichtungsbänder 101 dargestellt, die konisch zueinander verlaufen und zwar in Saugbandgeschwindigkeit mit dem Faserkuchen. Die gezahnte Form der Verdichtungsbänder 101 erzeugen Zonen unterschiedlicher Dichte im verdichteten Faserkuchen. In den Zonen höherer Dichte wird der Filterstrang später geschnitten. Die höhere Faserdichte im Filterendbereich sorgt für einen kompakteren Zusammenhalt der Fasern in dieser sensiblen Zone und außerdem zu einer besseren Verarbeitbarkeit der Filterstäbe. Zum Verdichten in vertikaler Richtung ist ein Verdichtungsband 92 vorgesehen. Anstelle des Verdichtungsbandes 92 können auch Rollen vorgesehen sein.The trimmed
Der getrimmte und verdichtete Faserstrang 91 wird an die Strangmaschine 110 übergeben. Die Übergabe erfolgt durch das Ablösen des verdichteten Faserstrangs 91 vom Saugband 116 und den Auftrag des Faserstrangs 91 auf ein Formatband der Strangmaschine 110. Das Formatband ist in den Figuren nicht dargestellt. Es kann sich hierbei um ein übliches Formatband handeln, das auch bei einer normalen Filterstrangmaschine bzw. Zigarettenstrangmaschine Verwendung findet. Die Übergabe wird von einer von oben auf den verdichteten Faserstrang 91 gerichteten Düse 93, durch die ein Luftstrom 94 führt, unterstützt.The trimmed and compacted
In der Strangmaschine 110 wird ein Faserfilterstrang 95 erzeugt, wobei von einer Bobine 98 ein Umhüllungsmaterialstreifen 99 um das Fasermaterial wie üblich gewickelt wird. Durch Volumenverkleinerung und Rundformung bzw. Ovalformung des verdichteten Faserstrangs 91 beim Umhüllen mit dem Umhüllungsmaterialstreifen 99 baut sich ein gewisser Innendruck im Faserfilterstrang 95 auf. In der Aushärtevorrichtung 96 werden Bindekomponenten, die in der Fasermischung enthalten sind, oberflächlich erhitzt und angeschmolzen. Entsprechend können auch die äußeren Schichten von Bikomponentenfasern angeschmolzen werden, so daß eine Verbindung zwischen den Fasern entsteht. Hierzu wird insbesondere auf die Patentanmeldung der Anmelderin DE 102 17 410.5 verwiesen. Die Aushärtevorrichtung 96 kann auch eine Mikrowellenheizung, eine Laserheizung, Heizplatten bzw. Schleifkontakte umfassen. Durch Aufheizen der Bindekomponenten verbinden sich die Einzelfasern im Faserstrang miteinander und verschmelzen oberflächlich. Beim Abkühlen des Faserstrangs erhärten die angeschmolzenen Bereiche wieder. Das entstandene Gittergerüst verleiht dem Faserstrang Stabilität und Härte. Abschließend wird der ausgehärtete Faserfilterstrang 95 in Faserfilterstäbe 97 geschnitten. Die Aushärtung des Faserfilters ist auch nach dem Schneiden in die Faserfilterstäbe 97 möglich.In the
Der in Fig. 12 noch dargestellte Luftstrom 102 dient wie die Luftströme der vorherigen Ausführungsbeispiele auch zum Transport des Fasermaterials.The
In Fig. 13 ist eine dreidimensionale schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung dargestellt, die derjenigen aus Fig. 9 entsprechend ähnelt. Zusätzlich zu der Ausführungsform aus Fig. 9 ist noch eine Granulatdosiervorrichtung 120 vorgesehen. Die Granulatdosiervorrichtung 120 streut über die gesamte Breite der Vereinzelungsvorrichtung 115 ein Granulat zwischen die Siebtrommeln 78 in die Vereinzelungsvorrichtung 115. Das eingestreute Granulat 121 vermischt sich im Bereich der Siebtrommeln 78 mit den aus den Siebtrommeln 78 austretenden Fasern. Es entsteht ein Gemisch aus vereinzelten Fasern und Granulat, das im Luftstrom auf dem Fließbett zum Saugstrangförderer, der in Förderrichtung hinter dem Saugstrangende 79 angeordnet ist, gefördert wird.FIG. 13 shows a three-dimensional schematic illustration of a fifth embodiment of the separating device according to the invention, which is similar to that of FIG. 9. In addition to the embodiment of FIG. 9, a
Fig. 14 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung 115. In dieser Ausführungsform ist die Luftführung verbessert, so dass gleichmäßigere Faserströme 75 bzw. 75' erzeugt werden. Ein Luftstrom 122 gelangt in dem oberen Bereich der Siebtrommel 78 in die Vorrichtung. Die aus den Siebtrommeln 78 heraustretenden vereinzelten Fasern gelangen in Kanäle 123 und 124 und werden durch den entsprechenden Luftstrom nach unten in den Bereich des Fließbettes 66 geführt. Im unteren Bereich des Fließbettes werden die Faserströme 75 zu einem Faserstrom 75' vereinigt. In diesem Bereich wird ein Großteil der Transportluft von dem Faserstrom getrennt, was durch den Luftstrom 122' dargestellt ist. Hierzu ist ein Absaugstutzen 125 im Wälzraum des Fließbettes 66 vorgesehen. Der Faserstrom 75' gelangt nach der Vereinigung der beiden Faserströme 75 in einen Kanal, der durch das Fließbett 66 und den Abscheider 127 gebildet wird. An dieser Stelle kann es je nach Verfahrensführung möglich sein, dass sich schon ein Vließ gebildet hat oder aber es kann auch sein, dass die Fasern noch vereinzelt sind. Der Faserstrom 75' wird dann durch den am Saugbandförderer 89 anliegenden Unterdruck zum Fließbettende 69 und dem Saugbandförderer 89 transportiert.14 shows a schematic cross-sectional representation of a
Fig. 15 zeigt eine entsprechende schematische Schnittdarstellung, die derjenigen aus Fig. 14 ähnelt. Zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 ist eine Granulatdosiervorrichtung 120 oberhalb der Siebtrommeln 78 angeordnet. Aus zwei Entnahmestutzen wird den jeweiligen Siebtrommeln 78 Granulat 121 zugeführt. Der gebildete Faser-/Granulatstrom 128, der in den Kanälen 123 und 124 transportiert wird, wird im unteren Bereich des Fließbettes 66 vereinigte und zu einem Faser-/Granulatstrom 128'.Fig. 15 shows a corresponding schematic sectional view, which is similar to that of FIG. 14. In addition to the exemplary embodiment of FIG. 14, a
Fig. 16 stellt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vereinzelungsvorrichtung 115 dar. Die Hinzufügung von Granulat 121 aus der Granulatdosiervorrichtung 120 wird in der Nähe des Fließbettendes 69 durchgeführt. Granulat 121 gelangt auf ein Beschleunigungselement 129, das eine Walze, eine Bürste oder eine Düse sein kann. Das beschleunigte Granulat 121 gelangt durch die Leitung 130 in das Fließbett und zwar in einen vertikalen Fließbettabschnitt 131.FIG. 16 illustrates another embodiment of a
- 11
- Faservorbereitungfiber preparation
- 22
- vordosierenpredispense
- 33
- mischen und/oder dosierenmix and / or dose
- 44
- dosierendose
- 55
- mischen und/oder dosierenmix and / or dose
- 66
- vereinzelnseperate
- 77
- Strang herstellenEstablish strand
- 1010
- Faserfilz-EinzugswalzeFiber felt-feed roller
- 1212
- Hammerhammer
- 1313
- Hammermühlehammer mill
- 1414
- Gehäusecasing
- 1515
- Abreißbereichtear away
- 1616
- Fasergruppenfiber groups
- 1717
- Luftstromairflow
- 1818
- Rohrpipe
- 1919
- Luftstromairflow
- 2020
- Abscheiderseparators
- 2121
- Schachtshaft
- 2222
- Speicherbehälterstorage container
- 2323
- Stachelwalzespiked roller
- 2424
- Stachelwalzespiked roller
- 2525
- Trichterfunnel
- 2626
- Zellradschleuserotary valve
- 2727
- Kanalchannel
- 2828
- Luftstromairflow
- 2929
- Fasern-/Fasergruppen-GemischFiber / fiber group mixture
- 3030
- Abscheiderseparators
- 3131
- Fasern-/Fasergruppen-GemischFiber / fiber group mixture
- 3232
- Stauschachtaccumulating shaft
- 3333
- Vibrationselementvibrating element
- 3434
- Einzugswalzefeed roller
- 3535
- Abstreiferscraper
- 3636
- Dosierkanalmetering
- 3737
- Walzeroller
- 3838
- Kanalchannel
- 3939
- Luftstromairflow
- 40 - 4440-44
- Fasermaterialfiber material
- 4545
- Additivadditive
- 4646
- Mischraummixing room
- 4747
- Siebscree
- 50 - 5250 - 52
- Walzenroll
- 5353
- Fasergemischfiber mixture
- 5454
- Kammerchamber
- 5555
- Luftstromairflow
- 5656
- beladener Luftstromladen airflow
- 6060
- Walzeroller
- 6161
- Vereinzelungskammerseparation chamber
- 6262
- Ventilationsöffnungvent
- 6363
- Lufteintrittair inlet
- 6464
- Siebscree
- 6565
- vereinzelte Fasernisolated fibers
- 6666
- Fließbettfluidized bed
- 6767
- Düsenleistenozzle bar
- 6868
- Luftstromairflow
- 6969
- FließbettendeFluidized bed end
- 7070
- Strömungsteilerflow divider
- 7171
- Absaugstutzensuction
- 7272
- Luftstromairflow
- 7373
- Luftdüseair nozzle
- 7474
- Luftstromairflow
- 7575
- Faserstromfiber stream
- 7676
- Luftstromairflow
- 7777
- Öffnungopening
- 7878
- Siebtrommelscreen drum
- 7979
- Gehäusecasing
- 8080
- Ringströmungannular flow
- 8181
- Rotationsrichtung der SiebtrommelRotation direction of the sieve drum
- 8282
- RührerreiheRührerreihe
- 8383
- RührerreiheRührerreihe
- 8484
- Rotationsrichtung der VereinzelungswalzeRotation direction of the separating roller
- 8585
- Vereinzelungswalzeseparating roller
- 8686
- Faserstromfiber stream
- 8787
- überschüssige Fasernexcess fibers
- 8888
- Trimmvorrichtungtrimming device
- 8989
- Saugbandförderersuction belt
- 9090
- getrimmter Faserstrangtrimmed fiber strand
- 9191
- verdichteter Faserstrangcompacted fiber strand
- 9292
- Verdichtungsbandcompression band
- 9393
- Düsejet
- 9494
- Luftstromairflow
- 9595
- FaserfilterstrangFiber filter rod
- 9696
- Aushärtevorrichtungcuring
- 9797
- FaserfilterstäbeFiber filter rods
- 9898
- Bobinereel
- 9999
- UmhüllungsmaterialstreifenWrapping material strip
- 100100
- Materialeintragmaterial input
- 101101
- Verdichtungsbandcompression band
- 102102
- Luftstromairflow
- 103103
- Luftstromairflow
- 110110
- StrangherstellungsmaschineRod making machine
- 111111
- Mischvorrichtungmixing device
- 112112
- Dosiervorrichtungmetering
- 113113
- Vordosiervorrichtungpremetering
- 114114
- FaservorbereitungsvorrichtungFiber preparation device
- 115115
- Vereinzelungsvorrichtungseparating device
- 116116
- Saugbandsuction belt
- 120120
- GranulatdosiervorrichtungGranulatdosiervorrichtung
- 121121
- Granulatgranules
- 122122
- Luftstromairflow
- 122'122 '
- Luftstromairflow
- 123123
- Kanalchannel
- 124124
- Kanalchannel
- 125125
- Absaugstutzensuction
- 126126
- Trennelementseparating element
- 127127
- Abscheiderseparators
- 128128
- Faser-/GranulatstromFiber / granulate flow
- 128'128 '
- Faser-/GranulatstromFiber / granulate flow
- 129129
- Beschleunigungselementaccelerator
- 130130
- Leitungmanagement
- 131131
- Vertikaler FließbettabschnittVertical fluid bed section
- 132132
- Öffnungopening
- 133133
- Strömungflow
Claims (29)
- Method for preparing filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) for use in the production of filters (95, 97) of the tobacco processing industry, comprising the following steps:- feeding continuous fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) to a separating device (115), wherein at least one metering step (2 - 6) is provided, by means of which the quantity of fibres is metered,- separating the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) and- transporting the separated fibres (65, 75) in the direction of a strand composition device (89).
- Method according to Claim 1, characterised in that the separated fibres (65, 75) are transported at least in part by means of an air stream (55, 56, 68).
- Method according to Claim 1 or 2, characterised in that the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) are separated at least in part by means of an air stream (63, 68, 72, 72', 76, 122, 122').
- Method according to one or more of Claims 1 to 3, characterised in that the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) are separated at least in part by passing through openings (132) of a device (47, 54, 78) which is provided with a plurality of openings (132).
- Method according to one or more of Claims 1 to 4, characterised in that the fibres (10, 29, 31, 40 to 44, 53) are fed at least in part by means of an air stream (17, 19, 28, 29, 39, 55, 56, 63).
- Method according to one or more of Claims 1 to 5, characterised in that at least two separating steps (2 - 6) are provided.
- Method according to one or more of Claims 1 to 6, characterised in that continuous fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) which are present in an assembly (10) are pre-separated (2).
- Method according to one or more of Claims 1 to 7, characterised in that the quantity of fibres is metered in a predeterminable manner in the metering step (2 - 6).
- Method according to one or more of Claims 1 to 8, characterised in that at least one metering step (2 - 6) takes place at the same time as a separating step (2 - 6).
- Method according to one or more of Claims 1 to 9, characterised in that different fibre types (43, 44) are used.
- Method according to Claim 10, characterised in that the different fibre types (43, 44) are mixed.
- Method according to one or more of Claims 1 to 11, characterised in that at least one additive (45) is added.
- Method according to one or more of Claims 8 to 12, characterised in that complete separation takes place with or following a second or third metering step (3 - 6).
- Method according to one or more of Claims 1 to 13, characterised in that the fibre length is smaller than the length of the filter (97) which is to be produced.
- Method according to one or more of Claims 1 to 14, characterised in that the average fibre diameter lies in the range from 10 to 40 µm, in particular 20 to 38 µm.
- Method for producing filters (95, 97) of the tobacco processing industry, comprising a method for preparing filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) according to one or more of Claims 1 to 15, wherein a fibre strand (95) is in addition subsequently formed and the strand is divided into filter sticks (97).
- Preparation device for filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) for use in the production of filters (95, 97) of the tobacco processing industry, comprising at least one device (115) for separating the filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53) and at least one metering device (111 - 114), wherein at least one means (17, 19, 28, 29, 39, 55, 56, 63) for feeding the filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53) from the at least one metering device (111 - 114) to the at least one device (115) for separating is provided, characterised in that the preparation device is configured to prepare the filter material (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75), which comprises continuous fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75), and wherein the device (115) for separating enables the continuous fibres to be substantially completely separated.
- Preparation device according to Claim 17, characterised in that the means (17, 19, 28, 29, 39, 55, 56, 63) for feeding comprises an air stream.
- Device according to Claim 17 or 18, characterised in that an air stream can flow through and/or in the device (115) in order to separate the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75).
- Device according to one or more of Claims 17 to 19, characterised in that the device (115) for separating comprises a plurality of openings (132), through which the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) can leave the device (115) separately.
- Preparation device according to one or more of Claims 17 to 20, characterised in that the metering device (111 - 114) comprises a fall shaft (32), out of which a rotating roll (37) conveys fibres.
- Preparation device according to Claim 21, characterised in that a pair of draw-in rolls (34) is provided in the lower region of the metering device (111 - 114).
- Preparation device according to one or more of Claims 17 to 22, characterised in that the device (115) for separating enables the fibres to be separated through the interaction of at least one rotating element (52, 60, 78, 82, 83, 85), at least one element (47, 64, 78) provided with passages and an air stream (63, 74, 76, 80).
- Preparation device according to one or more of Claims 17 to 23, characterised in that the metering device (111 - 114) additionally has a separating function.
- Preparation device according to one or more of Claims 17 to 24, characterised in that a mixing device (111) is provided.
- Preparation device according to Claim 25, characterised in that the mixing device (111) additionally enables the fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53) to be separated and/or metered.
- Preparation device according to one or more of Claims 17 to 26, characterised in that this is configured so as to prepare continuous fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) with a length which is smaller than that of a filter (37) which is to be produced.
- Preparation device according to Claim 27, characterised in that this is configured so as to prepare continuous fibres (10, 29, 31, 40 - 44, 53, 65, 75) with an average fibre diameter in the range from 10 to 40 µm, in particular 20 to 38 µm.
- Filter production device with a preparation device according to one or more of Claims 17 to 28.
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