生产烟草加工工业无包封材料带的过滤嘴条的方法和装置.pdf

本发明涉及生产烟草加工工业无包封材料带的过滤嘴条的方法，其中将过滤嘴材料放到一个格式带上，并在一个格式机构中成形过滤嘴条，其中在格式机构中或沿过滤嘴材料的输送方向在格式机构的下游给过滤嘴条提供能量，以将过滤嘴材料结合。此外本发明还涉及生产烟草加工工业无包封材料的过滤嘴条的装置，该装置包括一个格式机构，在该机构中一个格式带是可运动的，格式带可绕有限长度的过滤嘴材料缠绕。根据本发明的方法的特征是过滤嘴材料在放到格式带上的步骤的上游基本完全粉碎。根据本发明的装置的特征是，在格式机构上游设置一个振动机构，借助该机构可将基本完全粉碎的纤维振动成纤维网。

1.  用于生产烟草加工工业无包封材料带的过滤嘴条的方法，其中，过滤嘴材料(10)放到格式带(23)上，并且在一个格式机构(20)中成形为过滤嘴条(33)，其中给格式机构(20)中的过滤嘴条(33)提供能量，以达到过滤嘴材料(10)的结合，其特征在于，过滤嘴材料(10)在放到格式带(23)上的步骤的上游已基本完全被粉碎。

2.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在过滤嘴材料(10)被粉碎之后首先形成一个包含过滤材料的纤维网(15，15’，15”)，然后将该纤维网放到格式带(23)上。

3.  按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在一个吸条输送器(14)中形成所述纤维网(15，15’，15”)。

4.  按照权利要求1至3中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，放到格式带(23)上的过滤嘴材料(10)借助至少一个倾斜的盘(42)预成形。

5.  按照权利要求4所述的方法，其特征在于，使用两个盘(42)，它们的斜面(51)特别是彼此相邻的。

6.  按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述盘(42)是摆动盘。

7.  按照权利要求1至6中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述能量是微波能或者热空气。

8.  按照权利要求1至7中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，在提供能量之后对过滤嘴条(33)进行冷却。

9.  按照权利要求1至8中任一项或者多项所述的方法，其特征在于，过滤嘴条(33)设置一个由一种流体材料制成的能完全硬化的外壳。

10.  包括按照权利要求1至9中任一项或者多项所述的方法的、用于生产烟草加工工业过滤嘴元件(36)的方法，其中，紧接着将过滤嘴条(33)切割成过滤嘴元件(36)。

11.  用于生产烟草加工工业的无包封材料带的过滤嘴条(33)的装置，该装置包括一个格式机构(20)，在该格式机构中一条格式带(23)可以运动，格式带可绕有限长度的过滤嘴材料(10)缠绕，其特征在于，在格式机构(20)的上游设置一个振动机构(12，13，14，26)，借助于该振动机构可将基本完全被粉碎的纤维(10)振动成一个纤维网(15，15’，15”)。

12.  按照权利要求11所述的装置，其特征在于，振动机构(12-14，26)包括一个吸条输送器(14)。

13.  按照权利要求11或12所述的装置，其特征在于，在格式机构(20)的部位上设置至少一个倾斜的盘(42)。

14.  按照权利要求13所述的装置，其特征在于，设置两个倾斜的盘(42)。

15.  按照权利要求13或14所述的装置，其特征在于，至少一个盘(42)是一个摆动盘。

16.  按照权利要求11至15中一项或者多项所述的装置，其特征在于，设置一个给过滤嘴材料(10)提供能量的单元(31)。

17.  按照权利要求16所述的装置，其特征在于，所述能量可以微波或者热空气的形式提供。

18.  按照权利要求11至17中任一项或者多项所述的装置，其特征在于，设置一个包皮机构(34)，借助于该包皮机构可给过滤嘴条(33)配置一个外皮。

19.  按照权利要求11至18中任一项或者多项所述的装置，其特征在于，格式带(23)的宽度至少和待形成的过滤嘴条(33)的圆周相等。

20.  烟草加工工业的格式机构(20)，该格式机构包括一个下格式器(46)和一个上格式器(47)，其中该格式机构(20)具有一个入口区域(41)，并且其中配置所述格式机构(20)，以便可围绕烟草加工工业的材料(10)、特别是过滤嘴材料(10)缠绕通过格式机构(20)可运动的格式带(23)，其特征在于，在入口区域(41)中设置一个可旋转支承的盘副(42)，构成该盘副为的是能使格式带(23)的至少一部分继续弯曲。

21.  按照权利要求20所述的格式机构，其特征在于，所述盘副(42)是摆动盘副。

22.  按照权利要求20或21所述的格式机构，其特征在于，盘(42)的旋转轴(44)是同轴线的。

23.  按照权利要求20或21所述的格式机构，其特征在于，为盘(42)设置一个共同的旋转轴(44)。

24.  按照权利要求20至23中任一项或者多项所述的格式机构，其特征在于，盘(42)在它们的各圆周表面上是倾斜的。

25.  按照权利要求24所述中格式机构，其特征在于，斜面(51)的至少一部分包括一个部分圆周、特别是一个四分之一圆周。

26.  在一个烟草加工工业格式机构(20)的部位中对于一个摆动盘副(42)的使用，用于弯曲一条格式带(23)。

27.  按照权利要求26所述的应用，其特征在于，横向于格式带(23)的输送方向(50)进行弯曲。

生产烟草加工工业无包封材料带的 过滤嘴条的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于生产烟草加工工业无包封材料带的过滤嘴条的方法，其中过滤嘴材料放到一条格式带上，并且在一个格式机构中成形过滤嘴条，其中在所述格式机构中或者沿过滤嘴材料的输送方向在格式机构的下游给过过滤嘴条提供能源，为的是实现过滤嘴材料的结合。
此外，本发明还涉及一种用于生产烟草加工工业无包封材料带的过滤嘴条的装置，该装置包括一个格式机构，在该格式机构中一条格式带可以运动，该格式带可绕包含有限长度纤维的过滤嘴材料缠绕。
此外，本发明还涉及一种烟草加工工业的格式机构，该格式机构包括一个下格式器和一个上格式器，其中该格式机构具有一个入口区域，并且其中该格式机构设计的目的是使一条通过格式机构运动的格式带可围绕烟草加工工业的材料、特别是过滤嘴材料进行缠绕。
背景技术
US-A-3 377 220公开了一种相应的方法和一种相应的装置。在该文献中-请比较特别是图11和有关附图说明-以无限形式存在的过滤嘴醋酸纤维素(Filteracetattow)在一个相应的装置中被粉碎、并且借助一股气流输送到一个格式机构中的一个透气的格式带中。在格式机构的部位上给过滤嘴材料输送蒸汽，以便使过滤嘴材料产生结合。
发明内容
与这种现有技术相比，本发明的任务是提供一种方法和一种装置，借助这种装置可以形成烟草加工工业地一种非常均匀的材料条、特别是一种过滤嘴条。
这个任务通过一种用于生产烟草加工工业的无包封材料的过滤嘴条的方法完成，其中将过滤嘴材料放到一条格式带上，并且在一个格式机构中形成过滤嘴条，其中在格式机构中、或者沿过滤嘴材料的输送方向在格式机构的下游给过滤嘴条提供能量，以便实现过滤嘴材料的结合，并且其中在将过滤嘴材料放到格式带上的步骤的上游将过滤嘴材料基本完全粉碎。
通过过滤嘴材料的基本完全粉碎就可能形成非常均匀的过滤嘴条。
为此请参阅于2003年4月3日申请的欧洲专利申请EP 03 007675.6和具有同一申请日的欧洲专利申请EP 03 007 672.3。这两个专利申请均为本专利申请的申请人所提出。这两个专利申请的公开内容应全部收入本专利申请之中。根据本发明主要是：使最好包括有限长度纤维的过滤嘴材料基本上完全粉碎。其中被粉碎的纤维流的表现形式类似于暴风雪、即纤维流，这种纤维流寻无论在空间上还是在时间上都具有纤维的均匀统计分布。特别是纤维已基本完全被粉碎，意味着基本不再存在彼此连接在一起的纤维束。只有在纤维被粉碎之后例如才能在过滤嘴条中重新产生纤维结合。通过这些措施才有可能产生不包含桥(Bruecke)或空腔的过滤嘴条。
最好借助气流实现被粉碎的纤维的输送，这样才能不形成纤维束地输送被粉碎的纤维。优选地借助气流进行粉碎。这样粉碎度很高。
所述过滤嘴材料可以和在上述专利申请中所公开的那些材料相当.也可以使用例如本申请人的案卷号为03 004 594.2的欧洲专利申请中所公开的过滤嘴材料。在此特别涉及多成分纤维，其长度在0.5毫米和30毫米之间，优选地在2毫米和8毫米之间，特别优选地在3毫米和6毫米之间。最好在多成分纤维中设置一个核和一个具有不同材料的相应的外壳，其中外壳材料的熔点要比核材料的熔点低。也可以添加其它的过滤嘴材料，如活性炭粒料。案卷号为03 004 594.2的欧洲专利申请的公开内容也应全部收入到本专利申请的公开内容之中。
一个无包封材料带过滤嘴条可特别理解为不是用一个包封材料带包围的那种过滤嘴条。包封材料带涉及例如一种过滤嘴纸带。因此无包封材料带过滤嘴条是一种不具有包封材料带的、特别是不具有过滤嘴纸带的过滤嘴条。
若在过滤嘴材料粉碎之后首先形成一个包括过滤嘴材料的纤维网，然后将其放到格式带上，则提高了所形成的过滤嘴条的均匀度。更为合适的是在一个吸条输送器(Saugstrangfoerderer)中形成纤维网。该吸条输送器具有至少一个吸带，所述纤维网振动到吸带上。若放在格式带上的过滤嘴材料借助至少一个倾斜的盘预成形，则特别有利。这样非常均匀和相应地较少摩擦地减少过滤嘴材料的横截面，以及格式带相应地绕过滤嘴材料缠绕或者部分地缠绕，这样使得高效的生产方法成为可能。优选地使用两个盘，它们的斜面特别地彼此相邻。若这两个盘为摆动盘，则可能形成特别均匀的过滤嘴条。
在一个合适的方案中用于使纤维结合的能量是微波能或者热空气。若在提供能量之后对过滤嘴条进行冷却则得到一个特别快的生产方法。从过滤嘴条上切割下来的过滤嘴元件的操作特性通过下述措施得到改进：即过滤嘴条配置一个由一种流体材料制成的能完全硬化的外壳。这样，生产过滤嘴条之后涂覆一层外皮。这例如通过用一种可完全硬化的材料进行浸渍或者喷射，例如用熔化粘合剂、含淀粉的粘合剂、聚丙烯或者类似物。
假若在上述方法之后将制成的过滤嘴条切割成过滤嘴元件，则用于过滤嘴元件的根据本发明的生产方法已进行了说明。
此外所述任务还通过一种用于生产烟草加工工业的无包封过滤嘴条的装置来完成，该装置包括一个格式机构，一条格式带可在所述格式机构中运动，该格式带可绕包含有限长度纤维的过滤嘴材料缠绕，其中在格式机构的上游设置一个振动机构，借助该振动机构使基本完全粉碎的纤维可振动成一个纤维网。根据本发明的装置可以不设置包封材料带提供机构。相应地也没有必要设置包封材料输送机构。这样格式带直接紧邻过滤嘴材料，该过滤嘴材料可放到格式带上。
通过根据本发明的装置可以生产出一种非常均匀的过滤嘴条。
振动机构最好包含一个吸条输送器，该吸条输送器优选地具有至少一个吸带。若在格式机构的部位上至少设置一个倾斜盘，则可对过滤嘴条和纤维网进行非常均匀的预成形。在本发明的构思内，盘的概念地特别包含有辊的概念。倾斜的盘最好旋转式地构成，其中盘的圆周沿格式带或者过滤嘴材料的输送方向运动。倾斜的盘用于纤维网的预成形，以便在格式机构中最终形成过滤嘴条。
最好如此构造地设置一种与格式带的功能连接，即格式带被斜面抓住，并且向内增加地弯曲。所述斜面的形状最好至少部分地成圆形或者椭圆形，其中最好设置四分之一圆或者四分之一椭圆。特别优选方案是其中设置两个倾斜的盘，它们尤其围绕相同的旋转轴旋转，并且它们的斜面彼此相邻。若至少一个盘为摆动盘、并且最好这两个盘都为摆动盘，则纤维网的预成形会特别有效。摆动盘最好沿输送方向彼此倾斜地对准。在本发明的构思内一个摆动盘为一个倾斜设置的盘，它不是以直角设置在驱动它的轴上。
只有设置一个给过滤嘴材料提供能量的单元，过滤嘴材料才能进行有效的结舍。这个单元最好设置在格式机构的部位上。能量最好可以微波或者热空气的形式提供。
若设置一个包皮机构，借助此机构可给过滤嘴条设置一个外包皮，则过滤嘴条的过滤特性可以得到改进。若格式带的宽度至少等于待形成的过滤嘴条的圆周，则可形成非常有效和均匀的过滤嘴条。只要所述宽度等于待形成的过滤嘴条的圆周，则可形成具有很小缝的过滤嘴条。若该宽度大于待形成的过滤嘴条的圆周，则在格式机构中产生格式带的搭接。
此外，所述任务还通过烟草加工工业的一个格式机构完成，该格式机构包括一个下格式器和一个上格式器，其中格式机构具有一个入口区域，并且其中格式机构如此地构成：可穿过格式机构运动的格式带可绕烟草加工工业的材料、特别是过滤嘴材料缠绕，其中在入口区域内设置一个可旋转支承的盘副，该盘副的设计能使格式带的至少一部分继续弯曲。
通过根据本发明的格式机构可以形成一种非常均匀的过滤嘴条。
所述盘副最好是摆动盘副。在一个合适的方案中所述盘的旋转轴是共轴线的。在另一优选的方案中为所述盘设置了一个共同的旋转轴。
若盘在它们的各圆周表面上倾斜，则过滤嘴条可以进行非常有效的预成形。为此至少斜面的一部分最好是一个部分圆周、特别是为四分之一圆周。只要希望一个在横截面中为椭圆形的过滤嘴条，则该斜面可以包含至少一个椭圆的一部分，特别是一个四分之一椭圆的一部分。
在本发明的构思内关于斜面可特别地理解为盘的圆周表面的一种形状，它在横截面上没有垂直于至少一个端面的直线段。代之可以有一个凿槽或者铣孔。
此外，所述任务通过在烟草加工工业的一个格式机构的部位上对于一个振动盘副的使用来完成，用于弯曲一个格式带。优选地横向于格式带的输送方向进行弯曲。
下面在不限制本发明的构思的情况下借助实施例并参考附图对本发明进行说明。关于所有在文中未详细说明的本发明的细节请参阅这些附图。
附图示出：
图1根据本发明的过滤嘴条生产机的侧视简图，
图2沿图1的A方向的图1的过滤嘴条生产机的截面图，
图3在上部部位上的根据本发明的格式机构的俯视简图，以及为更好地说明在下部部位上示出一条格式带的俯视图，所述格式带可穿过格式机构地运动，
图4在上部部位上图3的格式机构的侧视简图，在下部部位上图3的格式带的侧视简图，
图5图4的沿A-A截面的截面简图，
图6图4的沿B-B线的截面简图。
图1表示根据本发明的过滤嘴条生产机1的侧视简图。该过滤嘴条生产机1基本相当于其案卷号为03 007 675.6的欧洲专利申请和其案卷号为03 007 672.3的欧洲专利申请中所公开的过滤组条生产机，其中与在那里已公开的过滤嘴条生产机的区别在于，一个过滤嘴条可在图1中所表示的过滤组条生产机中无包封带地生产。
正如在上述欧洲专利申请中所公开的，相应的最终的纤维10被粉粹，或者基本上被完全粉碎，并且通过一个沸腾床12沿一个吸条输送器14的一个吸带13的方向借助输送空气沿输送方向50被输送。被粉碎的纤维10在吸带13上被振动，并且在图1中向左运动的吸带13上的吸条输送器14的通道中形成一个在图1中向左增厚的纤维层15。纤维层15沿输送方向50’增厚，并且在沿输送方向50’的道路上在平整机构16上被平整，在平整后纤维层15被排出。那些在吸带13上残存的纤维层15’在在平整之后在一个压缩机构17中被压缩。压缩机构在此实施例中是作为输送带形成的，该输送带包括一个相应的压缩辊。输送带或输送辊基本上沿输送方向运动。这在图1中为逆时针方向。
在平整和压缩之后被压缩的纤维层15”从吸条输送器14交付给格式机构20。在此实施例中所述纤维层是一个纤维网。为了让纤维层堆积在吸带13上使用了吸气，该吸气通过吸带13上的吸气接头18起作用。在将纤维层15”交付给格式机构的部位上设置了一个压缩空气接头19，借助该接头纤维层15”与吸带13分离，并且放到格式机构20的格式带23上。
格式机构20包括一个格式托架21、一个格式配件22和一个如已提到的格式带23。格式机构20的其它组件将在下面详细说明。在格式机构20中形成的过滤嘴条33有选择地在一个喷射单元34中例如用聚丙烯进行喷射，为的是在过滤嘴条33上设置一个罩或者一个外包皮。紧接着将过滤嘴条33输送到一个切割机构35，在该机构中从过滤嘴条33上切割下过滤嘴杆棒36。
图2表示根据本发明的过滤嘴条生产机、也就是根据本发明的过滤嘴条生产机沿图1的A方向的一部分的侧视简图。在图2中简图式地表示粉碎纤维10和将被粉碎的纤维10输送到吸条输送器14的情况。其粉碎情况和例如案卷号为03 007 675.6和03 007 672.3的欧洲专利申请中所描述的情况一样。可以使用在这两个欧洲专利申请中所述的粉碎的每种形式。
将纤维装到堆装井24中。两个装料辊25将纤维装入到输送辊27的作用区域中。该输送辊将纤维从堆装井卸出。此外，在粉碎机构26中设置粉碎辊28，该粉碎辊与栅条29为功能连接。借助在图2中未示出的输送空气(在此请参阅上述欧洲专利申请)和粉碎辊28将已基本完全粉碎的纤维通过栅条29输送，这样，在沸腾床12的部位上主要为被基本粉碎的纤维。在沸腾床12的部位上被粉碎的纤维也借助输送空气、特别是通过基本上持续的加速进行粉碎，并提供给吸条输送器14的吸带13。剩余的输送空气被排放到排放支管30、也就是沸腾床12的未示出的辊腔中。
图3示出根据本发明的格式机构的俯视图，该格式机构是根据本发明的过滤嘴条生产机1的一个组成部分。为能更好地表示，在附图3、并且也在图4中格式带画在外部，然而该格式带和格式配件22是平行的。格式附件22包括一个入口室41、一个下格式器46和一个上格式器47、在此也请参阅图4。此外还设置了一个微波单元31、一个冷却单元32和一个出口室45。
格式带23逆时针地沿输送方向50’运动。在入口室41之前和出口室45之后格式带23直线地导向。在入口室41中格式带23’侧面增加地向上形成圆形。在入口室41的末端处，格式带23’的向上弯曲的侧面通过一对摆动盘42被抓住，并且向内增加地被弯曲。在离开摆动盘副42的作用区域之后格式带23’已经几乎完全形成圆形。在下格式器46和上格式器47之间格式带23”完全形成圆形。格式带23”的两个侧边缘对面接触或者搭接。有利的是，格式带23”的所述侧边缘面对面地接触，这样出现一个缝40。在这种情况下格式带的宽度和待产生的过滤嘴条的圆周一样。在通过下格式器46、上格式器47、微波单元31和冷却单元32之后格式带23”进入到出口室45中。在那里格式带23’重新形成为直的形式23。
为了使得摆动盘42的导向成为可能，在入口室41的末端设置两个偏转轮43。摆动盘42固定在一个轴44上，摆动盘绕该轴旋转。此外还设置了侧壁48，轴44就支承在该侧壁之中。
图5为图4的沿A-A截面的截面简图。在此图中特别能清楚地看到摆动盘42，摆动盘在下部区域通过各斜面51至少部分地产生过滤嘴条截面49。图6为图4的沿B-B截面的截面简图，在这个位置处过滤嘴条已完全形成。然而，过滤嘴条或者在过滤嘴条中的纤维并未形成完全固定的结合。
纤维层15”在入口室41部位上由吸条输送器14交付给格式带23’。在格式带23’和23”形成圆形的过程中，交付到格式带23’上的纤维层15”圆形地由格式带23”包封地支承。格式带23”支承和引导纤维条33通过微波单元31。在那里纤维条33的粘接纤维通过微波的作用被熔接，以便使粘接纤维如此彼此地、并且和填充纤维熔化在一起。特别是双组份纤维可选作粘接纤维使用，此纤维包括一个核和一个外壳，其中外壳包含熔点比核低的材料。关于这方面请特别参阅本申请人的案号为03 004 594.2的欧洲专利申请。例如纤维素纤维适于用作填充纤维。在上述欧洲专利申请中也相应地公开了这些纤维。使用微波单元31的优点在于对过滤嘴条33作轻微加热，这样，作为接触冷却的格式冷却就足够了。
在可以按接触冷却原理形成方案的微波单元31之后将过滤嘴条33引导通过一个冷却单元32。为此，引导冷却水通过上格式器47和下格式器46。在那里熔化在一起的部位被冷却和固化。然后纤维条33完全硬化。格式带23的类型、材料和特性是如此选择的，即粘接纤维和格式带不可能熔化在一起。格式带最好为透气的，在格式带23”还原为23’和紧接着的23时已完全硬化的纤维条33仍然保持为圆形形状。它也可能形成为卵形或椭圆形形状。为此，格式机构、也就是格式配件22也应相应地为椭圆形构形。
格式带23’使过滤嘴条向上和两侧是外露的，并且将它输送给切割机构35。在那里已硬化的过滤嘴条33切割成过滤嘴杆棒36。在过滤嘴杆棒36切割之前可以在喷射单元34中围绕纤维条33涂覆一种包封材料、例如一种热熔合粘合剂，所述喷射单元也可为浸渗池。
摆动盘的斜面51是根据所希望的待形成的过滤嘴条的设计的。
附图标记列表
1                 过滤嘴条生产机    40      缝
10                纤维              41      入口室
12                沸腾床            42      摆动盘
13                吸带              43      偏转辊
14                吸条输送器        44      轴
15                纤维层            45      出口室
15’                               经平整的纤维层    46      下格式器
15”                               经压缩的纤维层    47      上格式器
15              被排出的纤维层    48      侧壁
16                平整机构          49      过滤嘴条截面
17                压缩机构          50      输送方向
18                吸气接头          50’           输送方向
19                压缩空气接头      51      斜面
20                格式机构
21                格式托架
22                格式配件
23，23’，23”          格式带
24                堆装井
25                供料辊
26                粉碎机构
27                输送辊
28                粉碎辊
29                栅条
30                排放支管
31                微波单元
32                冷却单元
33                过滤嘴条
34                喷射单元
35                切割机构
36                纤维过滤嘴杆棒