制造过滤嘴棒的方法和装置.pdf

本发明涉及用于制造一烟草加工业过滤嘴棒(16)的一种方法和一种装置，其中该装置设有一个用于输送一层(13)过滤嘴材料(19)的输送装置(11)和一个过滤嘴棒成型装置(14，14′，20，20′)。本发明方法之特征在于如下的方法步骤：将至少一个层(13)形式的过滤嘴材料(19)输送到一个过滤嘴棒成型装置(14，14′，20，20′)，取下该层(13)的一个长形部分(22)，其中该长形部分的纵轴线(22)是横交于该层(13)的输送方向(23)定向的，和由该层(13)形成该过滤嘴棒(16)。本发明装置之特征在于：该过滤嘴棒成型装置(14，14′，20，20′)包括凹槽(15)。

1.  用于制造一烟草加工业的一个过滤嘴棒(16)的方法，具有如下的方法步骤：
--将至少一种以层(13)形式的过滤嘴材料(19)输送到一个过滤嘴棒成型装置(14，14’，20，20’)，
--取下该层(13)的一个长形部分(22)，其中该长形部分(22)的纵轴线是横交于该层(13)的输送方向(23)定向的，和
--由该层(13)形成过滤嘴棒(16)。

2.  按权利要求1的方法，其特征在于：该层(13)是一个纤维网，其中至少一种纤维为过滤嘴材料(19)。

3.  按权利要求2的方法，其特征在于：一种纤维是一种复合组分纤维，特别是双组分纤维。

4.  按权利要求1至3之一或多个的方法，其特征在于：该过滤嘴材料(19)的一个组分是一种添加剂。

5.  按权利要求1至4之一或多个的方法，其特征在于：将该层(13)的长形部分(22)取下是借助将两个凹槽(15)导引到一起和使该凹槽(15)至少部分方式地在该层(13)的输送方向(23)上运动发生的，其中该凹槽(15)当被导引到一起时构成一个中空腔，其具有该过滤嘴棒(16)的形状。

6.  按权利要求1至5之一或多个的方法，其特征在于：该过滤嘴棒(16)在成型时被加热。

7.  按权利要求1至6之一或多个的方法，其特征在于：该过滤嘴材料(19)的层(13)通过将过滤嘴材料(19)簇射在一个输送带(11)上产生。

8.  按权利要求7的方法，其特征在于：该过滤嘴材料(19)在簇射到输送带(11)上以前被松散。

9.  用于制造烟草加工业一个过滤嘴棒(16)的装置，具有：一个用于输送一层过滤嘴材料(19)的输送装置(11)和一个过滤嘴棒成型装置(14，14’，20，20’)，其特征在于：
该过滤嘴棒成型装置(14，14’，20，20’)包括凹槽(15)，其各自的纵轴线(24)横交于该输送装置(11)的输送方向(23)。

10.  按权利要求9的装置，其特征在于：每两个凹槽(15)共同作用，以便构成一个中空腔，该中空腔具有一个过滤嘴棒(16)的形状。

11.  按权利要求10的装置，其特征在于：该凹槽(15)是半圆形的。

12.  按权利要求9至11之一或多个的装置，其特征在于：该凹槽(15)的边缘(17)是锐利的。

13.  按权利要求9至12之一或多个的装置，其特征在于：该过滤嘴棒成型装置(14，14’，20，20’)包括至少一个凹槽滚筒(14，14’)和/或至少一个凹槽带(20，20’)。

14.  按权利要求9至13之一或多个的装置，其特征在于：该过滤嘴棒成型装置(14，14’，20，20’)是可至少部分地被加热的。

15.  按权利要求9至14之一或多个的装置，其特征在于：该输送装置(11)是一个输送带。

16.  按权利要求9至15之一或多个的装置，其特征在于：设置一个混合和/或松散装置(10)，借助其该过滤嘴材料(19)可被簇射到输送装置(11)上。

制造过滤嘴棒的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于制造烟草加工业一过滤嘴棒的一种方法和一种装置，其中该类装置包括一个用于输送一层过滤嘴材料的输送装置和一个过滤嘴棒成型装置。
背景技术
一种相应的装置和一种相应的方法例如已在DE3130807A1中公开。在这个文件中一个用于香烟过滤嘴的填充材料如此制造，即，由填充材料的连续的纤维条或纤维流被导引到一个梳理辊上，其以如此的转数被驱动，以便该纤维通过该梳理被破碎成无规则长度的碎段并且由该辊子给出随意的定向。这些被破碎的纤维则被簇射到一个输送带上并且被转送到一个连续的载体条带上，其由相同的或不同的过滤嘴材料构成。然后该载体条带和该填充材料要被形成一个过滤嘴条。为了构成该过滤嘴条这个(载体条带-有的称包装材料带和填充材料)被输送到一个成条机去，在其中，该载体条带在侧向上被挤压到一起并且形成一个连续的条子。其中，该过滤嘴条在其纵轴向输送的同时被制成。接着，在制成该过滤嘴条之后，该过滤嘴条被定长地切割为过滤嘴棒。
发明内容
相对现有技术，本发明的任务是，为了有效制造过滤嘴棒提供一种方法和一种装置，其能够以尽可能少的空间制造具有均匀特性的可靠的过滤嘴。
这一任务通过一种制造烟草加工业一过滤嘴棒的方法解决，该方法具有如下的方法步骤：
--将至少一种以层形式的过滤嘴材料输送到一个过滤嘴棒成型装置，
--取下该层的一个长形部分，其中该长形部分的纵轴线是横交于该层的输送方向定向的，和
--由该层或该层的长形部分形成该过滤嘴棒。
当特别是设置一个均匀的层时，通过本发明方法就可以简单的技术和方式制造均匀的过滤嘴棒。然后该过滤嘴棒的形成由该层或由该层被取下的长形部分实现。作为优选，该长形部分具有一个比所要制造的过滤嘴棒更大的体积。在本发明范围内，该成型可以是轧制过程或是冲压。本方法借助很少的空间就可以实施，因为该过滤嘴棒不是如一般设备那样以纵轴线在输送方向上地被制造，而是横交于输送方向。因此可以节省许多空间。
作为优选，该层是一个纤维网，其中至少一种纤维是过滤嘴材料。通过本发明方法就可以制造一个具有很均匀特性的过滤嘴棒，且其特性可以作很多变化调节。
在本发明的特别优选的实施例中，一种纤维是一种复合组分纤维，特别是双组分纤维。关于这些纤维可完全地参考本申请人的欧洲专利申请Nr.03004594.2。这个欧洲专利申请的内容应该全部地包括在本专利申请的公开内容中。
当该过滤嘴材料的一个组分是一种添加剂时，就可以实现特别好的过滤嘴特性。在本发明范围内关于添加剂可以理解为一种颗粒物，粉末，挤压物，凝胶膜，液体物或品味线(Geschmacksfden)。然而本方法的一个特别简单的结构方案可以如此实现，即，取下该层的长形部分是借助将两个凹槽导引到一起并且使该凹槽至少部分地在该层的输送方向上运动来发生，其中该凹槽当导引在一起时就构成一个具有过滤嘴棒形状的中空腔。为此规定，该凹槽的至少一个运动分量设置在输送方向上并且这个至少是短时间的。另外该凹槽相互靠近地运动，特别是在两个圆形轨道的形式中。
然后，该层运行进入该凹槽的作用区域中，在此处，该层的一个长形部分被取下，作为优选是被切割下或被夹割下或被撕断下或被冲压下或被冲裁下。因此，到达了所述凹槽或由该凹槽构成之中空腔的材料就被相应地成型为一个过滤嘴棒。对此作为优选的是，该层的长形部分的体积大于由两个凹槽所构成之中空腔的容积。
作为优选，该过滤嘴棒在成型时被加热。依此就能实现，制造一个非常均习的过滤嘴，同时成本有利地和简便地制造并且因此提供较高的变型性。给过滤嘴材料加热的温度是优选地大于该复合组分纤维之外皮或外壳之熔化温度的。这个温度在例如为聚乙烯的一个外皮情况下超过127℃。如果应用双组分纤维时，作为优选的是一个由聚酯形成的核心，其熔化温度为256℃，因此该纤维条被加热到一个低于256℃的温度。作为优选，该纤维条被加热到一个127℃和150℃之间的温度范围内。
作为优选，该复合组分纤维的长度是在0.5毫米和30毫米之间。另外，该复合组分纤维的长度更加优选在2毫米和8毫米之间并且特别优选在3毫米和6毫米之间。该长度应该短于由过滤嘴棒所要制造的过滤嘴，或者短于该过滤嘴棒本身。通过应用具有不同材料的一核心及一外皮的复合组分纤维就可在过滤嘴棒中制造非常可靠地纤维连接。为此过滤嘴或由其制造过滤嘴的纤维混合物置于略高于该外皮材料的熔化温度的一个温度。按此技术就能实现过滤嘴组分的粘接。
一种普通的双组分纤维可从Fa.Trevira公司(65926法兰克福，德国)购买。一个优选的双组分纤维标有型号255，Titer为3,0dtex，切断长度为3毫米和6毫米之间，一个PES(由聚酯的人造纤维)制成的核心，和一个共聚乙烯的外壳或外皮，其中该外壳或外皮被改进以提高粘接性亦即被设有添加剂，其导致一个较小的表面张力。
在应用多个过滤嘴组分情况下其它的过滤嘴组分如颗粒物，粉末或挤出物或其他的纤维就在接触点上与复合组分纤维相粘接。关于概念“接触点”还应被理解为概念“交叉点”和“粘附位置”。在加热该复合组分纤维情况下，该外皮就相应地软化，因此可以在接触点处产生一个与过滤嘴其它组分的粘附连接或粘接连接。在这相应的过滤嘴组分冷却以后就因此产生一个形状非常稳定的过滤嘴棒或过滤嘴。
然而，当该过滤嘴材料层是通过将过滤嘴材料簇射在一个输送装置上而产生时就可实现一个特别均匀的层并因此一个特别均匀的过滤嘴棒，其中作为优选，在簇射到该输送装置上之前，该过滤嘴材料先被松散。关于松散，过滤嘴材料并簇射到一个输送装置上应完全地参见本申请人的欧洲专利申请Nr.03007672.3和03007675.6。这些专利申请的公开内容应该全部地包括在本专利申请的公开内容中。对此，可应用一个混合和/或松散装置，其在所称的专利申请中具有名称“松散装置”和附图标记115。也可以应用一个混合和/或松散装置，其被描述在本申请人的欧洲专利申请Nr.03015325.8中并设有附图标记201和/或209。而且这欧洲专利申请的内容应该完全地包括在本申请的公开内容中。
另外，所述任务通过一个制造烟草加工业一过滤嘴条的装置来解决，该装置具有：一个输送一层过滤嘴材料的输送装置和一个过滤嘴棒成型装置，其中该过滤嘴棒成型装置包括其各自纵轴线横交于该输送装置输送方向设置的凹槽。通过本发明装置就能实现一个非常节省空间的过滤嘴棒制造装置。
作为优选，每两个凹槽共同作用，以便构成一个具有一过滤嘴棒形状的中空腔。在本发明装置的一个特别优选的实施结构方案中，该凹槽被设置为半圆形。在这个情况下就产生横截面圆形的过滤嘴棒。当凹槽边缘是锐利的时，则能实现一个对向该凹槽输送的过滤嘴材料的精确计量。
优选的方式是过滤嘴棒成型装置包括至少一个、优选两个凹槽滚筒和/或至少一个、优选两个凹槽带。而且可以规定，设置一个凹槽滚筒和一个凹槽带，它们协同作用，以便构成相应的用于过滤嘴棒的中空腔。
当过滤嘴棒成型装置至少部分地可被加热时，就可以应用特别优选的过滤嘴组分如复合组分纤维或双组分纤维，这在前面已经描述过。另外作为优选，过滤嘴棒成型装置是可部分地被冷却的，以便加速过滤嘴棒中过滤嘴材料的固化。然而特别简单的结构方案是，输送装置是一个输送带。作为优选，该输送带或输送装置具有开孔，以便将负压或抽吸空气施加到在该输送装置上被输送的层状过滤嘴材料上。
另外作为优选，设置一个混合和/或松散装置，借助它，过滤嘴材料可被簇射在该输送装置上。该混合和/或松散装置可以是一个本申请人欧洲专利申请Nr.03007675.6，03007672.3，和03015325.8中描述的混合和/或松散装置。对此还已经在前面作了实施结构方案的描述。因此可完全地参考这些实施结构方案。
优选的方式是，对过滤嘴棒的端部作切割，以便产生平直端部或光整端部。为此，作为优选设置圆形刀具或一个具有相应的镜面和或射线分离器的激光装置。按照本发明还可以设置多个圆形刀具。对此作为选择还可能的是，将凹槽在其端部上设置为封闭的，因此，就不必要对过滤嘴端部切割。
下面借助实施例详细描述本发明但并非限制总的发明构思。关于所有在文字中未详细描述的细节可清楚地参见附图。
附图说明
图1是本发明装置的三维示意图，和
图2是本发明装置另一实施例的基本部分示意图。
具体实施方式
图1是一本发明用于制造烟草加工业之过滤嘴棒的装置的三维示意图。过滤嘴材料在一个混合和/或松散装置10中相应地制备。该混合和/或松散装置10已在前面所称的欧洲专利申请中作了详细描述。它用于将过滤嘴材料松散为纤维的形式并且相互混合或者与如活化碳颗粒的颗粒物相混合。也可以应用各种各样的组分如复合组分纤维，特别是双组分纤维，它们已在前面被提及，还有另外的纤维，例如由纤维素，棉花，大麻或类似物构成的纤维，还有活化碳颗粒或活化碳粉末或其他的添加剂。关于可应用的组分还可参见前面已述及的欧洲专利申请号03007675.6，03007672.3，03004594.2和03015325.8。这四个欧洲专利申请的公开内容应全部包括在本专利申请的公开内容中。一个优选的过滤嘴材料混合物包括Fa.Trevira公司的80至95重量百分比的活化碳颗粒和5至20重量百分比的双组分纤维，该公司已在前面提过。
相应被松散及被混合的过滤嘴材料19被簇射到一个输送带11上以形成一个过滤嘴材料层13或一个纤维网或一个纤维饼13。在该过滤嘴材料层13上作用负压12，以便该过滤嘴材料已有稍许的压实或者使该过滤嘴材料在输送时可靠地在该输送带11上被输送。该过滤嘴材料层13沿输送方向23朝着一个为两个凹槽滚筒14和14’形式的凹槽滚筒对方向输送。这些凹槽滚筒是上下安置的并且相反方向地如此转动，以便，这个到达凹槽滚筒之间的过滤嘴材料层13首先短时地被继续输送在相同的方向上。
该过滤嘴材料层13到达该凹槽滚筒14和14’的作用区域中，同时，通过该凹槽滚筒之边棱17或边缘17，一个过滤嘴材料条子(Filtermaterialstreifen)22被从过滤嘴材料层13上分开并且被输送到该凹槽滚筒14和14’之凹槽15的一个自身构成的中空腔中。在该相应的凹槽滚筒14，14’之两个相反对置的凹槽15处在上下精确对准的瞬时就构成一个封闭的中空腔，它具有一个圆形的横截面。在这个中空腔中就构成该过滤嘴棒16。
该凹槽滚筒14和14’至少在要成型的区域中被加热，以便使凹槽中的过滤嘴材料之外皮熔化。优选方式是，凹槽滚筒14以及还有凹槽滚筒14’是透气的并且热空气通过该凹槽滚筒14和14’以及位于凹槽滚筒之间的过滤嘴材料19导入。依此，该双组分纤维被加热，从而该纤维就能相互间以及与颗粒物相粘接并且形成连接。
在凹槽滚筒14和14’已经转动到已制成的过滤嘴棒16只还靠在一个滚筒的凹槽中时的瞬间，就可以例如用冷空气冷却这些过滤嘴棒，因此过滤嘴棒16的硬化被加速。接着，这些制成的过滤嘴棒16被输送到一个输送带18去并且在这个输送带上被送走，以便例如被输送到另外的加工步骤去。该过滤嘴棒16可以被置于两个香烟杆之间，以便随后由此制造两支过滤嘴香烟。作为优选方式，设置刀具，以切割过滤嘴棒16的端部，因此，可以形成光滑的表面。该刀具未在附图中描绘。
该输送带11和18通过转向滚21被转向。该凹槽滚筒14和14’的凹槽15以其纵轴线24横交于过滤嘴材料层13的输送方向23定向。通过这个定向，则能实现一个非常节省位置的装置。这两个相互并列运行的凹槽滚筒14和14’也可以被称之为挤压辊或轧制辊。只要该过滤嘴材料层13是相对厚的并且厚(即大)于那个通过该凹槽滚筒14和14’中两个相邻靠置的凹槽15所产生的中空腔的直径的话，该过滤嘴材料19就在该凹槽15中或者在由其产生的中空腔中被挤压。然而当过滤嘴材料层13的输送速度稍稍高于该凹槽滚筒14及14’的回转速度时也发生相应的挤压。这些半圆形的沟槽或凹槽15预先确定了被制成的过滤嘴棒的形状。而且椭圆的形状也可能是希望的。然后该凹槽被相应地构造。通过本发明方法，由纤维饼或过滤嘴材料层13就被连续地挤压或制造成圆形或其他形状的过滤嘴棒。
在图2中描述的本发明另一实施例中，过滤嘴材料层13沿输送方向23在两个凹槽带20及20’之间运动，它们本身又具有凹槽15和边缘17，且它们本身对应于该凹槽滚筒14和14’。通过应用输送带，这个在该过滤嘴材料完全被凹槽15或凹槽带20及20’的材料包围的区域可以被加长或扩大，因此可以利用一个更长时间的加热作用。
在图2中只描绘了一个局部图，因此这个循环的凹槽带20和20’仅是部分方式描绘的。而且该凹槽带20和20’相应地围绕转向辊21被转向。此外其功能大致对应于图1描述的那些相应部分。其中当然如已提及的，实施加热的区域或时间段被加大了。在图2中还示意地描绘了以附图标记25标明的热空气。为了让热空气相应地贯穿通过该过滤嘴材料，最好是，将该凹槽带20和20’构造成透气的。另外相应的也适用于这些在图1中描述的凹槽滚筒14和14’。而且在图1中热空气以附图标记25示意描述了。
                      附图标记表
10-混合和/或松散装置，11-输送带，12-负压，13-过滤嘴材料层，14，14’-凹槽滚筒，15-凹槽，16-过滤嘴棒，17-边缘，18-输送带，19-过滤嘴材料，20，20’-凹槽带，21-转向辊，22-过滤嘴材料条，23-输送方向，24-纵轴向，25-热的空气流。