Виробництво тютюнових фільтрів
Формула / Реферат
1. Спосіб виробництва тютюнових фільтрів, у якому полотно матеріалу для фільтрування тютюнового диму безперервно подають в поздовжньому напрямі, рухомий фільтрувальний матеріал накопичують, формують і фіксують у формі стрижня, і у якому збоку періодично пневматично вводять порошкову добавку в рухомий накопичуваний фільтрувальний матеріал з формуванням окремих вкраплень добавки, розташованих через певні проміжки в поздовжньому напрямі вздовж безперервно одержуваного стрижня.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порошкова добавка безперервно потрапляє у трубку для пневматичного введення, до якої подають послідовні імпульси газу-носія для згаданого періодичного бічного введення.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порошкову добавку періодично подають у трубку для пневматичного введення через клапан, який періодично відкривається і закривається, а порошкова добавка, яка потрапляє в трубку, коли клапан відкритий, переноситься по ній струменем газу-носія для згаданого періодичного бічного введення.
4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає випускання з накопичуваного фільтрувального матеріалу газу, використовуваного для бічного пневматичного введення.
5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що газ, використовуваний для пневматичного бічного введення, випускають зверху від точки введення частинок.
6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що бічне введення не перпендикулярне до напрямку руху фільтрувального матеріалу.
7. Пристрій для виробництва тютюнових фільтрів, який має засоби для безперервної подачі в поздовжньому напрямі полотна матеріалу для фільтрування тютюнового диму, пристрій для накопичування рухомого фільтрувального матеріалу, блок для виготовлення фільтра для формування та фіксування рухомого накопиченого фільтрувального матеріалу у стрижневій формі, трубку для пневматичного введення, придатну до з'єднання із засобами для подачі в неї порошкової добавки, і засоби для пневматичного введення для періодичної подачі всмоктуваної порошкової добавки у трубку для введення і пропускання її по ній, при цьому трубка для введення входить збоку в рухомий фільтрувальний матеріал для випускання в поперечному напрямі добавки в пристрої для накопичування.
8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що засоби для подачі мають резервуар для утримування порошкової добавки і подачі її у трубку для введення, і засоби для утримування резервуара під тиском подачі.
9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що трубка для введення проходить крізь резервуар.
10. Пристрій за будь-яким із пп. 7-9, який відрізняється тим, що засоби для пневматичного введення включають засоби для подачі послідовних імпульсів газу-носія до трубки для введення для періодичної подачі порошкової добавки крізь неї у пристрій для накопичування.
11. Пристрій за будь-яким із пп. 7-9, який відрізняється тим, що засоби для пневматичного введення мають клапан між згаданими засобами для подачі та згаданою трубкою для введення, засоби для періодичного відкривання та закривання згаданого клапана так, що порошкова добавка потрапляє в трубку при миттєвому відкриванні клапана, та засоби для пропускання струменя газу-носія крізь трубку для введення для подачі добавки, яка надходить, по ній у пристрій для накопичування.
12. Пристрій за будь-яким із пп. 7-11, який відрізняється тим, що пристрій для накопичування має засоби для випускання з нього газу для пневматичного введення.
13. Пристрій за будь-яким із пп. 7-12, який відрізняється тим, що має засоби для випускання газу, використовуваного для бічного пневматичного введення, з трубки для введення у верхній частині її каналу для випускання частинок.
14. Пристрій за будь-яким із пп. 7-13, який відрізняється тим, що трубка для введення, яка проходить збоку, не перпендикулярна до осі пристрою для накопичування.
15. Тютюновий фільтр, одержаний способом за п. 1, який має стрижневу матрицю матеріалу для фільтрування тютюнового диму, яка містить повністю занурене в неї еліпсоїдальне вкраплення порошкової добавки.
16. Фільтр за п. 15, який відрізняється тим, що має згадане вкраплення порошкової добавки, розташоване ближче до одного кінця, аніж до іншого.
17. Цигарка з фільтром, яка має фільтр за п. 15.
18. Провітрюваний фільтр або цигарка з фільтром за будь-яким із пп. 15-17.
19. Пристрій для формування дискретних вкраплень порошкової добавки вздовж рухомого полотна матеріалу для фільтрування тютюнового диму, який має трубку для пневматичного введення, встановлювану з проходженням в таке полотно, яка має клапан для контролю подачі порошкової добавки, засоби для періодичного відкривання та закривання клапана з наданням можливості порошковій добавці потрапляти в трубку при відкриванні клапана, та засоби для приймання струменя газу-носія в трубку для введення для подачі порошкової добавки, що надходить, по ній для періодичного пневматичного введення її у таке полотно.
20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що добавку подають з резервуара для приймання і утримування її під тиском.
21. Пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що трубка для введення проходить крізь резервуар.
22. Пристрій за п. 19 або 20, або 21, який відрізняється тим, що має засоби для випускання газу-носія з трубки для введення у верхній частині її каналу для випускання частинок.
Текст
1. Спосіб виробництва тютюнових фільтрів, у якому полотно матеріалу для фільтрування тютюнового диму безперервно подають в поздовжньому напрямі, рухомий фільтрувальний матеріал накопичують, формують і фіксують у формі стрижня, і у якому збоку періодично пневматично вводять порошкову добавку в рухомий накопичуваний фільтрувальний матеріал з формуванням окремих вкраплень добавки, розташованих через певні проміжки в поздовжньому напрямі вздовж безперервно одержуваного стрижня. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порошкова добавка безперервно потрапляє у трубку для пневматичного введення, до якої подають послідовні імпульси газу-носія для згаданого періодичного бічного введення. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порошкову добавку періодично подають у трубку для пневматичного введення через клапан, який періодично відкривається і закривається, а порошкова добавка, яка потрапляє в трубку, коли клапан відкритий, переноситься по ній струменем газу-носія для згаданого періодичного бічного введення. 4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає випускання з накопичуваного фільтрувального матеріалу газу, використовуваного для бічного пневматичного введення. 5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що газ, використовуваний для пневматичного бічного введення, випускають зверху від точки введення частинок. 2 (19) 1 3 91989 4 ня має засоби для випускання з нього газу для пневматичного введення. 13. Пристрій за будь-яким із пп. 7- 12, який відрізняється тим, що має засоби для випускання газу, використовуваного для бічного пневматичного введення, з трубки для введення у верхній частині її каналу для випускання частинок. 14. Пристрій за будь-яким із пп. 7-13, який відрізняється тим, що трубка для введення, яка проходить збоку, не перпендикулярна до осі пристрою для накопичування. 15. Тютюновий фільтр, одержаний способом за п. 1, який має стрижневу матрицю матеріалу для фільтрування тютюнового диму, яка містить повністю занурене в неї еліпсоїдальне вкраплення порошкової добавки. 16. Фільтр за п. 15, який відрізняється тим, що має згадане вкраплення порошкової добавки, розташоване ближче до одного кінця, аніж до іншого. 17. Цигарка з фільтром, яка має фільтр за п. 15. 18. Провітрюваний фільтр або цигарка з фільтром за будь-яким із пп. 15-17. 19. Пристрій для формування дискретних вкраплень порошкової добавки вздовж рухомого полотна матеріалу для фільтрування тютюнового диму, який має трубку для пневматичного введення, встановлювану з проходженням в таке полотно, яка має клапан для контролю подачі порошкової добавки, засоби для періодичного відкривання та закривання клапана з наданням можливості порошковій добавці потрапляти в трубку при відкриванні клапана, та засоби для приймання струменя газу-носія в трубку для введення для подачі порошкової добавки, що надходить, по ній для періодичного пневматичного введення її у таке полотно. 20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що добавку подають з резервуара для приймання і утримування її під тиском. 21. Пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що трубка для введення проходить крізь резервуар. 22. Пристрій за п. 19 або 20, або 21, який відрізняється тим, що має засоби для випускання газу-носія з трубки для введення у верхній частині її каналу для випускання частинок. Цей винахід стосується тютюнових фільтрів і надає спосіб їх виробництва, у якому полотно матеріалу для фільтрування тютюнового диму безперервно подається в поздовжньому напрямі, рухомий фільтрувальний матеріал накопичують, зібраний рухомий фільтрувальний матеріал формують і фіксують у формі стрижня, а кінцевий безперервно одержуваний стрижень фільтрувального матеріалу може розрізатися на частини скінченої довжини, і у якому пневматичним чином збоку періодично вводять порошкову добавку (наприклад, крізь ствол або трубку для введення, яка переважно нерухома) в рухомий накопичуваний фільтрувальний матеріал з формуванням окремих вкраплень добавки, розташованих на певній відстані одна від іншої в поздовжньому напрямі вздовж безперервно одержуваного стрижня. В деяких варіантах виконання окремі вкраплення порошкової добавки послідовно через певні проміжки пневматично вводяться збоку (наприклад крізь закріплену трубку для введення) в рухомий накопичуваний фільтрувальний матеріал вздовж безперервно одержуваного стрижня. Пристрій згідно з винаходом для виробництва тютюнових фільтрів має засоби для безперервної подачі впоздовжньому напрямі полотна матеріалу для фільтрування тютюнового диму, пристрій для накопичення рухомого фільтрувального матеріалу, пристрій для виготовлення фільтрів для формування та фіксування стрижневої форми рухомого накопиченого матеріалу, довільні різальні засоби для розрізання в поперечному напрямі безперервно одержуваного стрижня на частини скінченої довжини, пневматичну трубку (зазвичай фіксовану) для введення, здатну з'єднуватися із засобами для подачі порошкової добавки, та пневматичні засоби для періодичного введення порошкової добавки у трубку для введення та подачі її по ній, при цьому трубка для введення входить в поперечному напрямі в рухомий фільтрувальний матеріал для введення добавки в поперечному напрямі в збиральному пристрої. В деяких варіантах виконання пневматичні засоби для введення пропускають послідовно окремі порції порошкової добавки від згаданих живлячих засобів по трубці для введення (яка зазвичай нерухома). Газ, використовуваний для пневматичного введення частинок, може випускатися із накопичуваного фільтрувального матеріалу. Окрім того, або замість деяких випадків, більшість або увесь газ, використовуваний для пневматичного введення частинок, може випускатися або виводитися зверху від точки введення частинок. В усіх випадках імпульс або кількість руху або кінетична енергія, надана пневматично частинкам, передбаченим для формування вкраплень (як відмінні від небажаних дрібних частинок і/або іншого пилу), достатня для їх руху та введення в накопичуваний фільтрувальний матеріал. Таким чином, слід розуміти, що усі посилання на "пневматичну подачу", "пневматичне введення", "пневматичну подачу та введення" і подібне застосовується там, де це дозволяє контекст, не тільки до випадків, де деяка частина або увесь згаданий газ потрапляє в накопичуваний фільтрувальний матеріал разом з частинками, але й також до випадків, де потрапляє мала кількість або зовсім не потрапляє газ через те, що більшість його або він увесь випускається або виводиться зверху. Зменшення або уникнення вивільнення газу для пневматичного введення у накопичуваний фільтрувальний матеріал може знизити або перешкодити розсіювання або дисперсії введених частинок у згаданому матеріалі і, 5 таким чином, покращити чіткість формування вкраплення та відділення в одержуваному стрижні. Проходження та введення порошкової добавки в поперечному напрямі (скоріше, а ніж в осьовому) і особливо в радіальному напрямі до рухомого фільтрувального матеріалу дозволяє зменшити або мінімізувати тривалість та відстань пневматичної подачі добавки у фільтрувальний матеріал і, тому, може забезпечити те, що одержувані вкраплення добавки відокремлені і можуть оптимізувати точність, надійність та контрольованість введених вкраплень добавки. Введення впоперек до, особливо в радіальному напрямі до ходу технологічної лінії агрегату, може мінімізувати розкидування введених частинок добавки в поздовжньому напрямі стрижня і, таким чином, зменшити кількість або усунути появу небажаних випадкових введених частинок між вкрапленнями або на (або дуже близько) кінцях відрізаних фільтрів. Пневматична подача порошкоподібної добавки в точку введення є переважно якомога коротшою і, тому, відповідно прямолінійною або по суті такою; наприклад, згаданий шлях може становити 170мм в довжину, більш переважно 150мм або менше, для фільтрів традиційного розміру і вмісту, як вказано нижче. В особливо переважних варіантах виконання згаданий шлях може становити приблизно 135мм в довжину або навіть менше; використання трубки для введення для входження із зовнішнього джерела частинок у накопичувальний пристрій зазвичай потребує мінімальної практичної довжини. Бічна пневматична подача і введення порошкової добавки по суті може здійснюватися в радіальному напрямі (тобто, під прямим кутом до) до вісі рухомого накопичуваного фільтрувального матеріалу; у цьому випадку шлях пневматичної подачі порошкової добавки буде проходити крізь стінку пристрою, використовуваного для здійснення накопичення. Замість цього бічна пневматична подача та введення порошкової добавки могла б бути не перпендикулярною до напряму руху фільтрувального матеріалу; коли така подача та введення відбуваються в тому ж основному напрямі, що й рух фільтрувального матеріалу, то напрям пневматичної подачі частинок міг би бути скоріше з нахилом крізь відкриту верхню горловину накопичувального пристрою, а ніж крізь його стінку. Для продажу і наступного використання початковий безперервно одержуваний стрижень повинен зазвичай розрізатися на частини, переважно як частина безперервного процесу або роботи пристрою. Для забезпечення потрібного простору між розрізами вздовж безперервно одержуваного стрижня і їх бажаного основного позиціонування (наприклад, між, а ніж крізь введені вкраплення порошкової добавки так, що відрізані фільтри мають чистий кінцевий вигляд), бажано, щоб різець був з'єднаний зубчастою передачею з привідним механізмом для подачі фільтрувального матеріалу (наприклад, з приводом установки), а операція введення була синхронізована з роботою різця: пристрій для введення переважно підпорядкований різцю. Однак, при такій синхронізації операції пневматичної подачі та введення можуть регулю 91989 6 ватися для досягання більш точного потрібного позиціонування введених вкраплень вздовж розрізаних стрижнів, наприклад в напрямку центрів або кінців розрізаних стрижнів. У фільтрах згідно з винаходом введені вкраплення добавки можуть повністю покриватися в матриці фільтрувального матеріалу і є компактними, проте можуть звужуватися в напрямку до одного або обох кінців, наприклад можуть бути головним чином еліпсоїдальної форми. В початково виготовленому стрижні введені вкраплення добавки можуть навіть мати поздовжній проміжок. Однак, може бути бажаним мати інші положення вкраплень, наприклад відносно близьке розташування в поздовжньому напрямі, яке поперемінно змінюється довшим проміжком: цього можна досягати відповідним регулюванням вибору часу та схеми введень; це може полегшити оснащення кінцевих окремих фільтрів окремими введеними вкрапленнями добавок біля одного з кінців (переважно тютюнового кінця у цигарці з фільтром) та на віддалі від іншого кінця (переважно ротового кінця), як це пояснюється нижче з посиланням на Фігуру 4 супровідних креслень. Окремі фільтри згідно з винаходом будуть зазвичай мати окреме введене вкраплення порошкової добавки, проте замість цього могла б бути певна кількість таких менших вкраплень, розташованих з проміжками в поздовжньому напрямі в окремому фільтрі. Фільтр згідно з винаходом може кріпитися торець в торець із обмотаним тютюновим штрангом (наприклад кріпильною смужкою або усією обгорткою) у цигарці з фільтром згідно з винаходом. Будь-який фільтр або цигарка з фільтром згідно з винаходом може провітрюватися. Таким чином, якщо фільтр має свою власну обгортку, то остання може бути, по суті, з проникного для повітря матеріалу і/або мати вентиляційні отвори або більші отвори і може відкриватися за допомогою обгорткової смужки в цигарці з фільтром. Провітрювана кріпильна зовнішня обгортка може подібним чином бути по суті проникною для повітря або мити вентиляційні отвори і у вентильованих продуктах, де присутні фільтрувальна обгортка та кріпильна обгортка, провітрювання крізь зовнішню обгортку буде зазвичай відповідати провітрюванню крізь обгортку фільтра. Вентиляційні отвори в обгортці фільтра або в кріпильній зовнішній обгортці, або одночасно в обох них, можуть виконуватися лазерним пропалюванням під час виготовлення фільтрів або цигарок з фільтрами. Там, де вентиляція у фільтрі або цигарці з фільтром згідно з винаходом локалізована поздовжнім напрямом виробу, то ця локалізація переважно стосується однієї або двох ділянок, вибраних зверху від, знизу від та на рівні вкраплення порошкової добавки в залежності від бажаних характеристик провітрювання та фільтрування; провітрюванню зверху і/або на рівні вкраплення порошкової добавки часто надають перевагу. Могло б бути провітрювання між вкрапленнями, коли їх два або більша кількість. Провітрювання може бути тільки в тютюновому штранзі, тільки у фільтрі або в них обох. Ступінь провітрювання може становити 50% або менше (наприклад 40 або 30% або менше), проте 7 переважно більше 50% (наприклад 60% або 70% або більше), як це виміряно стандартним способом у рівні техніки. Винахід дозволяє ефективне виробництво комерційно прийнятних композитних фільтрів за безперервну однопрохідну операцію, які мають окремі матричні ділянки з фільтрувальним порошковим наповнювачем. Частинки добавки, застосовувані у винаході, можуть бути частинками будь-якого придатного до паління матеріалу, проте зазвичай будуть вибиратися серед традиційно використовуваних у виробництві курильних фільтрів, включаючи сорбенти (наприклад вибрані серед активованого вугілля, силікагелю, сепіоліту, оксиду алюмінію, іонообмінного матеріалу і т.д.), модифікатори рН (наприклад лужний метал, такий як карбонат натрію, кислі матеріали) та ароматизатори. Зазвичай вони будуть частинками сорбенту, переважно частинками вуглецю, особливо гранулами активованого вугілля. Можуть застосовуватися суміші різних порошкових матеріалів. В частинках субстрату (наприклад сорбенту) може міститися ароматизатор, наприклад ментол. Фільтрувальний матеріал, який утворює стрижневу матрицю, у яку вводяться вкраплення добавки, може подібним чином вибиратися серед будьякого з матеріалів (зазвичай волокончатого, волокнистого, рулонного або екструдованого), традиційно застосовуваних для виробництва тютюнових фільтрів. Природний або синтетичний волокнистий джгут, наприклад з бавовни або пластичних матеріалів, таких як поліетилен або поліпропілен, проте особливо ацетатцелюлозний волокнистий джгут, є переважним фільтрувальним матричним матеріалом, але замість них або додатково можуть застосовуватися інші традиційні матеріали: наприклад природні або синтетичні штапельні волокна, вата, рулонний матеріал, такий як папір (зазвичай крепований), і синтетичні неткані матеріали та екструдований матеріал (наприклад крохмаль, синтетичні піни). Формування та фіксування фільтрувального матеріалу у формі стрижня може включати накладання традиційної обгортки (яка може бути проникною для повітря або непроникною для повітря), зазвичай скріпленої склеюванням внапуск, де фільтрувальний матеріал містить клей, який активується нагріванням, при цьому застосування теплоти під час формування стрижня може зв'язувати фільтрувальний матеріал з наданням стрижня, який узгоджений і стійкий стосовно розмірів без обгортки, хоча вона може все ще передбачатися, якщо це потрібно. Порошкова добавка зазвичай зберігається в резервуарі під тиском, який подає її у трубку або ствол для введення. Для такої трубки або ствола для введення зручно проходити крізь резервуар; це надає компактну та ефективну систему і може мінімізувати тривалість та відстань пневматичної подачі добавки крізь інжектор у накопичуваний фільтрувальний матеріал. У деяких переважних варіантах виконання частинки добавки безперервно надходять в трубку для пневматичного введення, до якої для згаданого періодичного введення періодично подаються 91989 8 послідовні імпульси газу-носія; таким чином, послідовні імпульси стисненого газу-носія можуть послідовно через певні проміжки часу вводити відповідні порції порошкової добавки збоку у накопичуваний фільтрувальний матеріал. Розмір та відстань між введеними порціями добавки у стрижневому виробі залежать, для даної швидкості подачі фільтрувального матеріалу, від частоти імпульсів та швидкості подачі частинок добавки (наприклад, з резервуару, як описано вище) в трубку. В інших варіантах виконання частинки добавки періодично подаються в трубку для пневматичного введення за допомогою клапану, який періодично рухається або змінює своє положення між відкритим та закритим положеннями, а порошкова добавка, яка потрапляє в трубку, коли клапан відкритий, переноситься по ній струменем газу-носія для згаданих періодичних бічних введень. Таким чином, частинки можуть подаватися з резервуару або інших засобів подачі у трубку для введення через згаданий клапан, при цьому високошвидкісний (і/або з високою об'ємною витратою) струмінь газу-носія безперервно подається крізь трубку для введення так, що, коли порція порошкової добавки потрапляє в неї з миттєвим відкриванням клапану, вона окремо подається по ній і вводиться збоку у накопичуваний фільтрувальний матеріал. Однак, хоча й клапан відкривається тільки миттєво, фактично струмінь частинок може безперервно проходити крізь нього за скінчений період часу, коли він відкритий (наприклад, збільшуючись, а потім зменшуючись, якщо він поступово відкривається і закривається), і швидкість пневматичної подачі і введення може бути такою високою, що кожна частинка при потраплянні в трубку віртуально миттєво переноситься у накопичуваний фільтрувальний матеріал, де відбувається формування вкраплення. В усіх випадках швидкість пневматичної подачі та введення по відношенню до повільнішого поздовжнього просування фільтрувального матеріалу дозволяє формувати стрижень виробу з компактними і гарно сформованими вкрапленнями добавки, розташованими на відстані одна від іншої по довжині стрижня. Робота клапана переважно контролюється різцем для уникнення розрізання вкраплень, проте точне позиціонування вкраплень по довжині розрізаних стрижнів може досягатися регулюванням синхронізованого режиму роботи клапана. Для даної швидкості подачі та введення розмір введених вкраплень залежить від швидкості подачі частинок добавки в трубку (яка може у свою чергу залежати в значній мірі від розміру впускного каналу відкритого клапану) та часу і швидкості роботи клапану (який може, наприклад працювати на електроенергії або пневматично); а відстань між вкрапленнями залежить від часу роботи клапану. Як загалом вказано вище, газ-носій для пневматичної подачі може випускатися з фільтрувального матеріалу перед його конденсуванням для формування стрижня, наприклад за допомогою випускних отворів у стінці накопичувального пристрою. Такий газ може додатково або замість цього випускатися збоку з трубки для подачі або ство 9 ла вверх по ходу від його отвору для випускання частинок (і переважно із зовнішньої частини фільтрувального матеріалу або зовні накопичувального пристрою) з або без позитивної допомоги застосовуваного відсмоктування, особливо, коли таке бічне випускання здійснюється вакуумним відсмоктуванням, при цьому швидкість видалення газу може бути досить високою для надання можливості невеликій кількості або нульовій кількості газуносія досягати та виходити з випускного отвору для частинок і, тому, уникати потреби у випусканні із накопичуваного фільтрувального матеріалу; висока об'ємна витрата такого вакуумного відсмоктування (наприклад, вища за об'ємну швидкість втікання) вверх по, ходу від місця введення частинок може зменшувати або перешкоджати введенню небажаного пилу та дрібних частинок добавки у накопичуваний фільтрувальний матеріал, у той час, коли більші частинки добавки для формування вкраплень, які легко прискорюються струменем газу-носія до високих швидкостей (наприклад до 100-200м/с і вище), продовжують надходити до випускного отвору для частинок без непомірного зниження швидкості. За усіх обставин пневматична подача та введення частинок в радіальному напрямі до каналу фільтрувального матеріалу має переваги, вказані вище. Однак, вищеописана ознака по суті миттєвої пневматичної подачі послідовних частинок у фільтрувальний матеріал з формуванням вкраплень, яке відбувається тільки у фільтрувальному матеріалі та завершується тільки після введення, може також корисно застосовуватися для періодичного введення частинок з їх пневматичною подачею і/або введенням неперпендикулярно до (включаючи в осьовому напрямі) рухомого фільтрувального матеріалу. Подібним чином випускання або виділення газу-носія для пневматичного застосування вверх по ходу від місця введення частинок може також корисно застосовуватися для періодичного введення частинок з їх пневматичною подачею і/або введенням, неперпендикулярно до рухомого (включаючи в осьовому напрямі) фільтрувального матеріалу; вакуумне видалення такого газу вверх по ходу від місця введення таких частинок, особливо з високою об'ємною витратою, може бути, за цих обставин, особливо корисною для гарної якості продукту. Відповідним чином, в іншому аспекті винаходу надаються спосіб та установка для виробництва тютюнових фільтрів, які мають окремі вкраплення порошкової добавки, введені в них і розташовані в поздовжньому напрямі, у якому полотно матеріалу для фільтрування тютюнового диму безперервно подається в поздовжньому напрямі, при цьому рухомий матеріал накопичується до стрижневої форми, порошкова добавка пневматично вводиться в рухомий накопичуваний матеріал шляхом використання струменя газу-носія, а рухомий накопичуваний матеріал із введеною добавкою формується і зберігається у формі стрижня, і у якому порошкова добавка періодично подається в струмінь газу-носія за допомогою, наприклад, клапана, який рухається або періодично змінює своє положення між відкритим та закритим положеннями, який періодично і поперемінно 91989 10 подає добавку, і для кожного періоду подачі окремі частинки для введення зразу ж при введенні струменя газу-носія, по суті миттєво переносяться у накопичуваний рухомий фільтрувальний матеріал, де вони накопичуються з формуванням згаданого відповідного окремо введеного вкраплення; і подальший аспект винаходу надає спосіб та пристрій, у якому рухоме в поздовжньому напрямі полотно матеріалу для тютюнового фільтру накопичується до стрижневої форми, а потім формується і зберігається у формі стрижня, порошкова добавка періодично пневматично вводиться у накопичуваний матеріал з формуванням окремих вкраплень добавки, введених та розташованих через певні проміжки вздовж стрижня виробу, а газ для пневматичного введення випускається або виділяється у верхній точці введення частинок зазвичай зовні накопичуваного фільтрувального матеріалу і переважно зовні пристрою, використовуваного для накопичення. В кожному з цих аспектів винаходу будь-який або усі інші ознаки способу та пристрою, як це описано вище та нижче (наприклад відносно подачі і/або введення добавки впоперек руху конвеєра, використання трубки для введення, яка може кріпитися або бути нерухомою, деталі для випускання і/або виділення газу для подачі/введення, чисельні значення, матеріали, придатні для добавки та фільтра, і т.п.) можуть використовуватися, якщо не виключаються широким визначенням аспекту. Винахід ілюструється тільки у вигляді прикладу наступним описом з супровідними кресленнями, на яких однакові позиційні позначення вказують однакові деталі і на яких: Фігура 1 є схематичною ілюстрацією відповідних частин традиційної установки для виготовлення цигаркових фільтрів; Фігура 2 схематично зображає радіальне введення порошкової добавки під час виробництва цигаркового фільтра згідно з представленим винаходом; Фігури 3(а) та 3(b) більш детально схематично показують варіант виконання засобів для введення для застосування згідно з винаходом, як це зображено на Фіг.2; і Фігура 4 схематично зображає варіанти розміщення вкраплень порошкової добавки у фільтрах різної довжини, виготовлених згідно з винаходом. У традиційній системі, зображеній на Фіг.1, довгий джгут 2 з пластифікованих ацетатцелюлозних ниток, які пройшли звичайні стадії попередньої обробки (не зображені), перетворюється на стрижень розтрубами 27, 28 при русі до блоку 55 для виготовлення фільтрів, який безперервно перетворює його на довгий фільтрувальний стрижень 57. Обгортка 52 від валика 50 для подачі та джгут 2 пропускаються крізь блок 55 для виготовлення фільтрів конвеєром 54, який також намотує обгортку 52 навколо стрижня при його формуванні і фіксує її за допомогою склеєного внапуск шва. Стрижень 57 проходить від конвеєра 54 по валикам 58, 59 до ріжучого пристрою 60, який розрізає сформований стрижень на шматки 61 скінченої довжини. 11 Накопичувальні або конденсувальні засоби 27, 28 з Фіг.1 могли б замінятися єдиним накопичувальним розтрубом або подібним. Такий єдиний накопичувальний розтруб 4 зображений на Фіг.2, де цифра 2 позначає подачу джгута як і на Фіг.1, проте блок для виготовлення фільтрів і т. п. з Фіг.1 пропущений для ясності. На Фіг.2 гранули 6 вуглецю з живлячого резервуара 8 періодично вводяться в радіальному напрямі у накопичуваний джгут в розтрубі 4 крізь ствол 10 для введення за допомогою механізму 12 для введення, більш детально зображеного на Фіг.3. Гранули вуглецю пневматично подаються по стволу 10 для введення і полишають його з формуванням вкраплень 14, розташованих на відстані одне від іншого вздовж безперервно одержуваного фільтрувального стрижня 57; у той час як ці вкраплення 14, зображені на Фіг.2, на практиці зазвичай не повинні бути видимі в стрижні. Пристрій 16 для подачі вуглецю до резервуару 8 утримується під тиском подачі, яка здійснюється з основного резервуару 18. Генератор 74 повітряних імпульсів, контрольований електродвигуном 34, приймає повітря під високим тиском від компресора 22 і швидко спрямовує в точці 24 періодичні повітряні імпульси високого тиску у механізм 12 для введення для відповідного повторного відкривання клапана механізму 12, який закривається в проміжку між згаданими імпульсами тиску постійним штовхальним повітряним тиском з каналу 26. Під час роботи клапан, таким чином, коливається з періодичним дуже швидким закриванням та відкриванням. Коли клапан миттєво відкривається в каналі 46 і доки він після цього різко не закриється, гранули вуглецю потрапляють у ствол 10 з резервуару 8; частинки, які надходять, негайно і окремо швидко переносяться по стволу 10 і вводяться в радіальному напрямі у накопичуваний джгут високошвидкісним потоком (наприклад 100 - 200 або більше метрів/секунду) привідного або транспортувального повітря, яке безперервно потрапляє у ствол 10 з каналу 20, і віртуально миттєва подача та введення гранул, що надходять, продовжується доки клапан не закриється з миттєвим припиненням подачі гранул; таким чином, гранули вуглецю періодично вводяться в радіальному напрямі у рухомий джгут з формуванням розташованих на відстані вкраплень 14 добавки у фільтрі; подача джгута, швидкість та періодичність пневматичних введень такі, що під час кожного введення джгут переміщається тільки на коротку відстань, що полегшує формування стрижня виробу з чітко розташованими через певні проміжки гранульними вкрапленнями. Хід або відкривання клапана механізму 12 для введення обмежується стопором 28, положення якого визначається кулачком 30, регульованим електричним двигуном 32, який контролюється регулятором 76 витрати. Ріжучий пристрій 36 розрізає безперервно одержуваний стрижень 57 на частини скінченої довжини, як ті, що показані цифрою 61, які зазвичай навіть кратні (наприклад 2-м або 4-м або 6-м довжинам) довжині кінцевих окремих фільтрів. Ріжучий пристрій 36 за допомогою інфрачервоного реєстраційного елемента 38, шифратора 40 та регулятора 42 з інтерфейсом користувача 44 син 91989 12 хронізується з подачею джгута і контролює синхронізовану роботу механізму для введення із забезпеченням розрізання тільки в проміжках між введеними вкрапленнями, а не по них. Якщо транспортувальне повітря з каналу 20 надходить в розтруб 4, то воно може випускатися з фільтрувального матеріалу перед остаточним формуванням останнього з одержанням стрижня, наприклад через отвори (не зображені) у стінці розтруба 4. Окрім того або замість цього, може здійснюватися випускання або виділення газуносія збоку ствола 10 в момент часу між відкриваннями клапану в каналі 46 та каналу для випускання гранул. Таким чином, стрілка 19 вказує таке довільне випускання або виділення газу зовні накопичуваного фільтрувального матеріалу та розтруба 4; це може здійснюватися за допомогою випускного проходу або проходів (не зображені) у стінці ствола 10 або в трубці (не зображена), яка з'єднує внутрішню частину ствола 10 з джерелом вакууму; в останньому випадку об'ємна витрата витяжного потоку може бути досить високою (наприклад більшою за об'ємну витрату вхідного потоку з каналу 20) для видалення [небажаного пилу та дрібних частинок вуглецю, але без надмірного впливу на введення більших гранул для формування вкраплень. Пристрій 12 для введення з Фіг.2 зображений більш чітко на Фіг.3(а) та 3(b), на яких його клапан 13, 48 зображений відповідно відкритим та закритим в каналі 46. Фіг.3(а) зображає гранули вуглецю, які потрапляють у ствол 10 для введення крізь отвір в каналі 46 (дивіться також Фіг.2) клапанів 13, 48 в резервуарі 8. Повітряний імпульс високого тиску в каналі 24 зображений діючим на поршень 48 клапана 13 для штовхання його назад в камеру 70 з пневморесорою проти штовхального тиску з каналу 26, який миттєво відкриває клапан в каналі 46 до ступеня, дозволеного стопором 28, для надання можливості гранулам вуглецю потрапляти у ствол 10 для введення. Фіг.3(а) показує (гранули 6, введені у відносно широкий струмінь їх швидкою пневматичною подачею від впускного каналу 46 клапана. При припиненні подачі повітряного імпульсу високого тиску в каналі 24, потім як це зображено на Фіг.3(b), штовхальний тиск з каналу 26 повторно закриває клапан за допомогою відпрацьованого повітря, яке випускається з каналу 72, та за допомогою гранул вуглецю, які подаються і вводяться радіально в накопичуваний джгут крізь ствол 10 шляхом постійної подачі привідного повітря з каналу 20. Фіг.3(b) показує декілька кінцевих гранул 6, які потрапили у ствол 10 безпосередньо перед повним закриванням клапана в каналі 46. При цьому підкреслюється, що представлення гранул 6 у стволі 10 з Фіг.3(а) та (b) чисто схематичне. Положення регулювального стопора 28 визначає максимальний розмір впускного каналу 46 клапана; для заданих робочих умов (тиск в резервуарі, швидкість руху клапана та час, за який клапан повністю відкривається) розмір вкраплень виробу, таким чином, регулюється просто регулюванням стопора 28. У його варіанті виконання та модифікаціях, описаних вище з посиланням на креслення, ствол 13 10 для введення проходить радіально до рухомого фільтрувального матеріалу, проте замість цього він міг би бути не перпендикулярним до нього наприклад приходити з нахилом крізь верхню відкриту горловину накопичувального пристрою в накопичуваний джгут. Різні зразки введених вкраплень добавки в стрижні виробу можна одержувати регулюванням послідовності повітряних імпульсів в каналі 24 і тому послідовності відкривання і закривання клапана механізму для введення. Фіг.4 зображає три можливості для розміщення вкраплення добавки у фільтрах згідно з представленим винаходом. Зображені стрижні з чотирикратною довжиною, які подаються для виробництва цигарок з фільтрами, повинні зазвичай розрізатися спершу вздовж лінії В для отримання двох стрижнів з двократною довжиною, потім до кожного стрижня з двократною довжиною повинні кріпитися два тютюнові штранги - один на кожному кінці - щоб після розрізання по лінії А надавати дві цигарки з фільтрами. У варіанті (а) повністю закриті вкраплення 14 рівномірно розташовані вздовж стрижня, і в окремому кінцевому фільтрі на цигарці з фільтром вкраплення 14 повинно знаходитися по центру. У варіанті (b) клапан механізму для введення працює з поперемінним відкриванням і виконанням з широкими проміжками послідовних вкраплень 14, а початкове відрізання стрижня кратної довжини від безперервно одержуваного продукту є таким, що у цигарці з фільтром, виготовлений як описано вище, вкраплення добавки окремого фільтру зміщується до ротового кінця. Перевага надається варіанту (с), де безперервно одержуваний стрижень має той же зразок вкраплень, що й для варіанту (b), проте початкове розрізання з наданням стрижня кратної довжини є таким, що окремий кінцевий фільтр має вкраплення 14 порошкової добавки, зміщене до тютюнового кінця, і віддалене від ротового кінця; це зменшує або усуває ризик псування вуглецем зовнішнього вигляду або присмаку цигарки з фільтром. Переважні фільтри винаходу, як зображено, мають матрицю фільтрувального матеріалу, вільну від випадково введених частинок, та матричні вкраплення добавки, по суті вільні від пилу та дрібних частинок добавки. Представлення вкраплень добавки на Фігурі 4 є схематичне; на практиці кожне вкраплення переважно має більш викривлену поверхню, яка головним чином еліпсоїдальна або має вигляд регбійного м'яча. Спосіб та пристрій згідно з винаходом можуть надавати композитні фільтри з добавкою традиційного розміру, вмістом вуглецю та характеристиками. Окремі фільтри продукту можуть, наприклад, мати традиційний периметр (наприклад приблизно 25мм) і довжину (наприклад до 27 або 25мм), і мати традиційний вміст вуглецю, що становить приблизно 15-35мг, або навіть більший вміст вуглецю, що становить до 60мг; для довгих мундштуків можливий більший вміст вуглецю. Фільтри мають фільтрувальні характеристики, подібні до фільтрувальних характеристик для традиційних 91989 14 подвійних фільтрів з тим же вмістом вуглецю. Кожне вкраплення порошкової добавки в стрижні довжиною 25-32мм, може, наприклад, мати довжину від 10 до 18мм з діаметром 3-4мм, який дещо може зменшуватися до кожного кінця. Безперервний однопрохідний спосіб та пристрій винаходу можуть ефективно експлуатуватися з комерційною швидкістю (наприклад понад 200м на хв.); поперечна, наприклад радіальна, пневматична подача і введення порошкової добавки зберігає відокремленість і максимізує точне розміщення та обмеження вкраплень, таким чином зменшуючи або усуваючи відкинуті або різної якості вироби внаслідок розкидування добавки або злиття вкраплень; завдяки поперечній пневматичній подачі ця відстань може бути короткою - наприклад в зображеному пристрої відстань від впускного каналу 46 клапана до точки введення може становити приблизно тільки 135мм і навіть коротші відстані придатні. Пристрій для пневматичного введення, використовуваний у представленому способі, корисний сам по собі, компактний і ефективний, легко встановлюються на більшості або усіх традиційних установках для виготовлення цигаркових фільтрів. Таким чином, таке прилаштування до традиційного обладнання вимагає з найменшою модифікацією або заміною накопичувального розтруба припасувати бічний ствол або трубку для введення і/або можливо забезпечити додаткові вихідні отвори для випускання газу для пневматичної подачі; і навіть такі малі модифікації можуть бути непотрібними, якщо ствол і для введення повинен проходити похило або в осьовому напрямі крізь відкриту горловину накопичувального пристрою і/або існує умова для бічного виділення газу-носія у верхній частині випускного каналу для частинок ствола для введення і зовні накопичувального пристрою. Відповідним чином, винахід також надає пристрій для введення порошкової добавки у полотно матеріалу для фільтрування тютюнового диму, при цьому пристрій має трубку для введення, здатну кріпитися з проходженням у (і переважно впоперек) таке полотно, і яка має клапан для періодичної подачі порошкової добавки, засоби для періодичного відкривання та закривання клапану так, що порошкова добавка може пoтpaпляти в трубку, коли клапан відкритий, і засоби для приймання струменя газу-носія з постійною високою швидкістю у трубку для введення для подачі згаданої порошкової добавки по ній для періодичного пневматичного введення у таке полотно. Клапан переважно той же або подібний до зображеного на Фіг.2 та 3, оскільки є засоби для коливання його між відкритим та закритим положеннями. Порошкова добавка подається переважно з резервуару для приймання і утримування неї під тиском, і більш переважно трубка для введення проходить крізь резервуар. Пристрій може мати у верхній частині каналу для випускання частинок трубки засоби для випускання або виділення газу-носія, як це описано вище для вищевказаних цілей. 15 91989 16 17 91989 18 19 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 91989 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSmoking articles production
Автори англійськоюVeluz Serge, Louvet Alexis
Назва патенту російськоюПроизводство табачных фильтров
Автори російськоюВелюз Серж, Лювэ Алексис
МПК / Мітки
МПК: A24D 3/02
Мітки: виробництво, тютюнових, фільтрів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-91989-virobnictvo-tyutyunovikh-filtriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Виробництво тютюнових фільтрів</a>
Попередній патент: Фармацевтична композиція на основі антагоністів nk2 для застосування у педіатрії
Наступний патент: Спосіб та пристрій для виготовлення клем свинцево-кислотного акумулятора та клема, виготовлена цим способом
Випадковий патент: Спосіб функціонального лікування остеохондропатії голівки стегневої кістки у дітей