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【発明の名称】 フィルタロッドを製造する方法と装置
【発明者】 【氏名】アレクサンダー・ブール

【氏名】シェンケ・ホルン

【氏名】イレーネ・マウレル

【氏名】ヤン・パイスケル

【氏名】トールステン・シエアバルト

【氏名】シュテファン・ヴォルフ
【要約】 【課題】均一な特性を有するフィルタをできるだけ省スペースで確実に製造する、効果的なフィルタロッド製造のための方法と装置をを提供する。

【解決手段】たばこ加工産業のフィルタロッド１６を製造するための方法において、層１３の形をした少なくとも１つのフィルタ材料１９を、フィルタロッド成形装置１４，１４′まで搬送し、層１３の細長い部分２２を分離し、この場合細長い部分２２の縦軸線が層１３の搬送方向２３に対して横方向に向いており、層１３からフィルタロッド１６を成形する。フィルタ材料１９製の層を搬送するためのコンベヤ１１と、フィルタロッド成形装置１４，１４′を備えた、フィルタロッド１６を製造するための装置において、フィルタロッド成形装置１４，１４′が溝１５を備え、この溝のそれぞれの長手軸線２４がコンベヤ１１の搬送方向２３に対して横方向に向いている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
たばこ加工産業のフィルタロッド（１６）を製造するための方法において、次のステップ
− 層（１３）の形をした少なくとも１つのフィルタ材料（１９）を、フィルタロッド成 形装置（１４，１４′，２０，２０′）まで搬送し、
− 層（１３）の細長い部分（２２）を分離し、この場合細長い部分（２２）の縦軸線が 層（１３）の搬送方向（２３）に対して横方向に向いており、
− 層（１３）からフィルタロッド（１６）を成形する
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
層（１３）がフリースであり、少なくとも１種類の繊維がフィルタ材料（１９）として設けられていることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
１種類の繊維が多成分繊維、特に二成分繊維であることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
フィルタ材料（１９）の構成部分の１つが添加剤であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
【請求項５】
層（１３）の細長い部分（２２）の分離が、２つの溝（１５）を合わせて、溝（１５）を層（１３）の搬送方向（２３）に少なくとも部分的に移動させることによって行われ、溝（１５）を合わせるときに溝がフィルタロッド（１６）の形を有する中空室を形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
【請求項６】
フィルタロッド（１６）が成形の際に加熱されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
【請求項７】
フィルタ材料（１９）の層（１３）がコンベヤ（１１）上にフィルタ材料を落下させることによって形成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
【請求項８】
フィルタ材料（１９）がコンベヤ（１１）上に落下させる前にほぐされることを特徴とする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
フィルタ材料（１９）製の層を搬送するためのコンベヤ（１１）と、フィルタロッド成形装置（１４，１４′，２０，２０′）を備えた、たばこ加工産業のフィルタロッド（１６）を製造するための装置において、フィルタロッド成形装置（１４，１４′，２０，２０′）が溝（１５）を備え、この溝のそれぞれの長手軸線（２４）がコンベヤ（１１）の搬送方向（２３）に対して横方向に向いていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
フィルタロッド（１６）の形をした中空室を形成するために、それぞれ２つの溝（１５）が協働することを特徴とする、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
溝（１５）が半円状であることを特徴とする、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
溝（１５）のエッジ（１７）が尖っていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一つまたは複数に記載の装置。
【請求項１３】
フィルタロッド成形装置（１４，１４′，２０，２０′）が少なくとも１個の溝付きロール（１４，１４′）および／または少なくとも１つの溝付きベルト（２０，２０′）を備えていることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一つまたは複数に記載の装置。
【請求項１４】
フィルタロッド成形装置（１４，１４′，２０，２０′）が少なくとも部分的に加熱可能であることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一つまたは複数に記載の装置。
【請求項１５】
コンベヤ（１１）がベルトコンベヤであることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか一つまたは複数に記載の装置。
【請求項１６】
混合および／または個別化装置（１０）が設けられ、この混合および／または個別化装置によってフィルタ材料（１９）がコンベヤ（１１）上に落下可能であることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか一つまたは複数に記載の装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、たばこ加工産業のフィルタロッドを製造するための方法と装置に関する。この種の装置は、フィルタ材料製の層を搬送するためのコンベヤと、フィルタロッド成形装置を備えている。
【背景技術】
【０００２】
この装置と方法は例えば特許文献１によって知られている。この文献では、紙巻きたばこフィルタ用充填材の中断されていない繊維からなる帯片または流れをスパイク付きロール上に案内することにより、充填材が発生する。このスパイク付きロールは、繊維がスパイクによって不均一な長さの片に引き裂かれてロールから任意の方向に出るような回転数で駆動される。引き裂かれた繊維はベルトコンベヤ上に落下し、破断されてない支持帯片に受け渡される。この支持帯片は同じまたは異なるフィルタ材料からなっている。そして、支持帯片と充填材はフィルタ連続体に成形される。フィルタ連続体を成形するために、フィルタ連続体は連続体成形機に供給される。この連続体成形機では、支持帯片が側方から圧縮され、破断されていない連続体に成形される。この場合、フィルタ連続体はそれを縦軸線方向に搬送する際に製造される。フィルタ連続体を製造した後、続いて、フィルタ連続体はフィルタロッドに切断される。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１３０８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、均一な特性を有するフィルタをできるだけ省スペースで確実に製造する、効果的なフィルタロッド製造のための方法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、たばこ加工産業のフィルタロッドを製造するための方法において、次のステップ
− 層の形をした少なくとも１つのフィルタ材料を、フィルタロッド成形装置まで搬送し 、
− 層の細長い部分を分離し、この場合細長い部分の縦軸線が層の搬送方向に対して横方 向に向いており、
− 層からフィルタロッドを成形する
を有することによって解決される。
【０００５】
特に均質な層が設けられている場合には、本発明による方法によって、均質なフィルタロッドを簡単に製造することができる。フィルタロッドの成形は、層からあるいは分離された層の細長い部分から行われる。細長い部分は好ましくは製造されるフィルタロッドよりも大きな容積を有する。成形は本発明の範囲内で押抜きであってもよいし、型打ちであってもよい。方法は少ないスペースで行うことができる。というのは、フィルタロッドの製造の際、一般的であるようにその長手軸線を搬送方向に向けないで、搬送方向に対して横方向に向けるからである。これによって、多大なスペースが節約可能である。
【０００６】
層は好ましくはフリースである。この場合、少なくとも１種類の繊維がフィルタ材料として設けられている。この本発明による変形によって、非常に均質な特性を有するフィルタロッドを製造することができる。この特性を大きく変えることができる。
【０００７】
本発明のきわめて有利な実施形では、１種類の繊維が多成分繊維、特に二成分繊維である。この繊維に関して、本出願人の欧州特許出願第03 004594.2号の内容が完全に参照される。この欧州特許出願の内容は本願の開示内容に完全に加えられる。
【０００８】
フィルタ材料の構成部分の１つが添加剤であると、きわめて良好なフィルタ特性が達成可能である。本発明において、添加剤とは顆粒、粉末、押出し材料、ゲルカプセル、液体または味覚糸であると理解される。層の細長い部分の分離が、２つの溝を合わせて、溝を層の搬送方向に少なくとも部分的に移動させることによって行われ、溝を合わせるときに溝がフィルタロッドの形を有する中空室を形成すると、方法のきわめて簡単な実施形が可能である。この場合、溝の少なくとも１つの運動成分が短時間だけ搬送方向に向いている。更に、溝は上下において、特に２つの円軌道に沿って移動可能である。
【０００９】
層は溝の作用範囲内に移動し、そこで細長い層部分が分離される。好ましくは切断されるかまたは挟んで切断されるかまたは引き裂かれるかまたは型打ちされるかまたは押抜きされる。溝または溝によって形成される中空室内に達する材料は成形されてフィルタロッドになる。そのために、層の細長い部分の容積が、両溝によって形成される中空室の容積よりも大きいと有利である。
【００１０】
フィルタロッドは成形時に好ましくは加熱される。これによって、非常に均質なフィルタを製造することができる。この場合、低コストで簡単な製造が可能であり、大きな変形が可能である。フィルタ材料の加熱温度は好ましくは多成分繊維の被覆材または外皮の溶融温度よりも高い。これは、例えばポリエチレンからなる被覆材の場合、１２７°Ｃよりも高い。二成分繊維が使用されると、、ポリエステル製のコアが有利である。このコアは２５６°Ｃの溶融温度であるので、繊維連続体は好ましくは２５６°Ｃ以下の温度まで加熱される。繊維連続体は好ましくは１２７〜１５０°Ｃの温度範囲で加熱される。
【００１１】
多成分繊維の長さは好ましくは0.5〜30mmである。更に、多成分繊維の長さは好ましくは２〜８mm、特に３〜６mmである。この長さはフィルタロッドから製造されるフィルタの長さよりも短いかあるいはフィルタロッドの長さよりも短い。異なる材料のコアと被覆材を備えた多成分繊維を使用することにより、フィルタロッド内の繊維をきわめて確実に結合することができる。そのために、フィルタを製造する繊維の混合物またはフィルタは、被覆材料の溶融点よりも少し高い温度に加熱される。これにより、フィルタ成分を接着することができる。
【００１２】
普通の二成分繊維はトレビラ（Trevira）社（ドイツ連邦共和国、65926フランクフルト）から入手可能である。合目的な二成分繊維は２５５の記号を有し、3.0dtxの番手、3〜6mmの切断長さ、PES（ポリエテル製の化学繊維）製のコアおよびコポリエチレン製の外皮または被覆材を有する。この場合、外皮または被覆材は付着しやすいように変更されている。すなわち、表面張力を小さくする添加剤を有する。
【００１３】
複数のフィルタ成分を使用する場合、顆粒、粉末または押出し材料または他の繊維のような他のフィルタ成分が接触個所で多成分繊維に付着する。用語“接触個所”とは、“交叉個所”と“付着個所”であると理解される。多成分繊維を加熱すると、被覆材が軟らかくなり、接触個所でフィルタの他の成分との付着連結または接着連結が生じる。フィルタ成分が冷えた後で、形状が非常に安定したフィルタロッドまたはフィルタが生じる。
【００１４】
フィルタ材料の層がコンベヤ上にフィルタ材料を落下させることによって形成されると、きわめて均質な層、ひいてはきわめて均質なフィルタロッドが得られる。この場合、フィルタ材料がコンベヤ上に落下させる前にほぐされると有利である。繊維材料をほぐしてコンベヤ上に落下させるために、本出願人の欧州特許出願第03 007 672.3号と第03 007 675.6号の内容全部が参照される。これらの出願の開示内容は本願の開示内容に完全に取り込まれる。そのために、上記の欧州特許出願において参照符号115を付け“個別化装置”と呼んだ混合および／または個別化装置が使用される。本出願人の欧州特許出願第03015 325.8号に記載し、参照号201および／または209を付けた混合および／または個別化装置も使用可能である。これらの欧州特許出願の内容も、本願の開示内容に完全に加えられる。
【００１５】
課題は更に、フィルタ材料製の層を搬送するためのコンベヤと、フィルタロッド成形装置を備えた、たばこ加工産業のフィルタロッドを製造するための装置において、フィルタロッド成形装置が溝を備え、この溝のそれぞれの長手軸線がコンベヤの搬送方向に対して横方向に向いていることによって解決される。本発明の装置によって、フィルタロッドを製造するためにきわめて省スペース的な装置が実現可能である。
【００１６】
フィルタロッドの形をした中空室を形成するために好ましくは、それぞれ２つの溝が協働する。本発明の装置のきわめて有利な実施形では、溝が半円状に形成されている。この場合、横断面が円形のフィルタロッドが形成される。溝のエッジが尖っていると、溝に供給されるフィルタ材料の正確な配量が可能である。
【００１７】
フィルタロッド成形装置が少なくとも１個、好ましくは２個の溝付きロールおよび／または少なくとも１個、好ましくは２個の溝付きベルトを備えていると合目的である。１個の溝付きロールと１個の溝付きベルトを設けることできる。この溝付きロールと溝付きベルトはフィルタロッドのための中空室を形成するために互いに協働する。
【００１８】
フィルタロッド成形装置が少なくとも部分的に加熱可能であると、前述の多成分繊維または二成分繊維のようなきわめて有利なフィルタ構成要素を使用することができる。フィルタロッドへのフィルタ材料の硬化を加速するために、好ましくはフィルタロッド成形装置が部分的に冷却可能である。コンベヤがベルトコンベヤであると、きわめて簡単な実施形が提供される。ベルトコンベヤまたはコンベヤは好ましくは、コンベヤ上を運ばれるフィルタ材料層に負圧または吸引空気を作用させるために、穴を備えている。
【００１９】
更に、混合および／または個別化装置が設けられ、この混合および／または個別化装置によってフィルタ材料がコンベヤ上に落下可能である。混合および／または個別化装置は、本出願人の欧州特許出願第03 007 675.6号、第03 007 672.3号および第03 015 325.8号に記載された混合および／または個別化装置であってもよい。そのために、前述の実施がなされる。この実施の内容が完全に参照される。
【００２０】
真っ直ぐな端部または滑らかな端部を得るために、フィルタロッドの端部を切り落とすことが合目的である。そのために、好ましくは円形カッターまたはレーザ装置が設けられる。このレーザ装置はミラーおよび／または放射部材を備えている。本発明では、複数の円形カッターが設けることができる。その代わりに、溝の端部を閉鎖し、フィルタ端部の切り落としを不要にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、全般的な発明思想を制限することなく、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。明細書に詳しく説明されていない特徴については、図面が参照される。
【００２２】
図１は、たばこ加工産業のフィルタロッドを製造するための本発明による装置の斜視図である。フィルタ材料が混合および／または個別化装置１０において適当に処理される。この混合および／または個別化装置１０は本出願人の上記の欧州特許出願に詳しく説明されている。混合および／または個別化装置は、繊維の形をしたフィルタ材料をばらばらに分離し、互いに混合するかまたは活性炭顆粒のような顆粒を混合する働きをする。多成分繊維、特に前述した二成分繊維、セルロース、綿、麻等のような他の繊維、活性炭顆粒、活性炭粉末または他の添加物質のようないろいろな構成要素を使用することができる。使用可能な構成要素については、前述の欧州特許出願番号03 007675.6, 03 007672.3, 03 004594.2, 03 015325.8が参照される。この４つの欧州特許出願の開示内容は全体が本特許出願の開示内容に加入される。フィルタ材料からなる有利な混合物は８０〜９５重量％の活性炭顆粒と、前述したトレビラ(Trevira)社の５〜２０重量％の二成分繊維を含んでいる。
【００２３】
ばらばらにされて混合されたフィルタ材料１９はベルトコンベヤ１１上に落下してフィルタ材料層１３またはフリースまたは繊維ケーキ１３を形成する。フィルタ材料を少しだけ圧縮するかまたは運搬の際にフィルタ材料をベルトコンベヤ１１上で確実に搬送するために、負圧１２がフィルタ材料層１３に作用している。フィルタ層１３は搬送方向２３において２個の溝付きドラム１４，１４′の形をした対の溝付きドラムの方へ搬送される。溝付きドラムは上下に配置され、反対向きに回転し、溝付きドラムの間に達するフィルタ材料層１３は先ず最初に同じ方向に更に短時間搬送される。
【００２４】
フィルタ材料層１３は溝付きドラム１４，１４′の作用範囲に達する。この場合、フィルタ材料帯片２２が溝付きドラムのエッジ１７または端縁部１７によってフィルタ材料層１３から分離され、溝付きドラム１４，１４′の溝１５によって形成される中空室内に搬送される。各溝付きドラム１４，１４′の向き合った２つの溝１５が上下に正確に位置する瞬間に、閉じた中空室が形成される。この中空室は円形の横断面を有する。この中空室内にフィルタロッド１６が形成される。
【００２５】
溝付きドラム１４，１４′は、少なくとも溝に達するフィルタ材料の外側被覆材を溶着するために、少なくとも造形範囲が加熱される。溝付きドラム１４と溝付きドラム１４′は好ましくは空気が通過可能であり、温風が溝付きドラム１４，１４′と、溝付きドラムの間にあるフィルタ材料１９を通って案内される。これによって、二成分繊維が加熱されるので、繊維が相互にかつ顆粒に接着可能であり、複合体を形成する。
【００２６】
完成したフィルタロッド１６がまだドラムの溝内にあるほど、溝付きドラム１４，１４′が回転したときに、フィルタロッドを例えば低温空気によって冷却することができ、それによってフィルタロッド１６の硬化が加速される。続いて、完成したフィルタロッド１６はベルトコンベヤ１８に供給され、例えば他の加工ステップ部に供給するためにこのベルトコンベヤで搬出される。続いて、２個のフィルタ付き紙巻きたばこを製造するために、フィルタロッド１６が２個のたばこ棒の間にセットされる。フィルタロッド１６の端部を切断し、滑らかな表面を生じるために好ましくはカッターが設けられている。カッターは図示していない。
【００２７】
ベルトコンベヤ１１，１８は案内ローラ２１を経て方向を変える。溝付きドラム１４，１４′の溝１５はその長手軸線２４がフィルタ材料層１３の搬送方向２３に対して横方向に向くように設けられている。この配向によって、非常に省スペース的な構造が達成される。互いに近接して回転する溝付きドラム１４，１４′は型打ちロールまたは押抜きロールとして知られている。フィルタ材料層１３が比較的に厚く、しかも溝付きドラム１４，１４′の互いに接する２つの溝１５によって生じる中空室の直径よりも厚い場合には、フィルタ材料１９は溝１５またはそれによって形成される中空室内でプレスされる。フィルタ材料層１３の搬送速度が溝付きドラム１４または１４′の回転速度よりも幾分速いときにも、上記と同じことが起こる。半円状の溝１５は完成したフィルタロッドの形を決定する。楕円状の形が所望されることもある。その場合、それに相応して溝が形成される。本発明による方法によって、繊維ケーキまたはフィルタ材料層１３から、円形または他の形のフィルタロッドが連続してプレスまたは製造される。
【００２８】
図２に概略的に示した本発明の他の実施の形態では、フィルタ材料層１３が２つの溝付きベルト２０または２０′の間を矢印２３方向に移動する。この溝付きベルトは溝付きドラム１４，１４′に一致する溝１５とエッジ１７を備えている。ベルトコンベヤを使用することにより、溝付きベルト２０，２０′の溝１５または材料によってフィルタ材料を被覆する範囲が延長されるかまたは大きくなるので、加熱作用を長時間加えることができる。
【００２９】
図２は一部だけが示され、無端の溝付きベルト２０，２０′は部分的にのみ示してある。溝付きベルト２０，２０′は案内ロール２１の周りを案内されて方向を変える。その他の機能は図１に示した溝付きドラムと同じである。この場合勿論、上述のように、熱を加える範囲と時間を増大することができる。図２には温風が参照符号２５で概略的に示してある。温風がフィルタ材料を通過するようにするために、溝付きベルト２０，２０′が空気を通過するように形成されていると合目的である。同じことが図１に示した溝付きドラム１４，１４′についても当てはまる。図１でも、温風が参照番号２５で略示してある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による装置の概略的な斜視図である。
【図２】本発明による装置の重要な部分の他の実施の形態の概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ 混合および／または個別化装置
１１ ベルトコンベヤ
１２ 負圧
１３ フィルタ材料層
１４，１４′ 溝付きドラム
１５ 溝
１６ フィルタロッド
１７ エッジ
１８ ベルトコンベヤ
１９ フィルタ材料
２０，２０′ 溝付きベルト
２１ 案内ローラ
２２ フィルタ材料帯片
２３ 搬送方向
２４ 長手軸線
２５ 温かい空気流
【出願人】 【識別番号】５９５１１２０１８
【氏名又は名称】ハウニ・マシイネンバウ・アクチエンゲゼルシヤフト
【出願日】 平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【代理人】 【識別番号】１０００６９５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史

【識別番号】１０００９２２４４
【弁理士】
【氏名又は名称】三原 恒男

【識別番号】１０００９３９１９
【弁理士】
【氏名又は名称】奥村 義道

【識別番号】１００１１１４８６
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
【公開番号】 特開２００５−５８２３２（Ｐ２００５−５８２３２Ａ）
【公開日】 平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願番号】 特願２００４−２３０３５０（Ｐ２００４−２３０３５０）