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DE2743915B1 - Materialbahn,insbesondere Papierbahn,und daraus hergestellte Filterstoepsel fuer Tabakwaren - Google Patents

Materialbahn,insbesondere Papierbahn,und daraus hergestellte Filterstoepsel fuer Tabakwaren

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Publication number
DE2743915B1
DE2743915B1 DE2743915A DE2743915A DE2743915B1 DE 2743915 B1 DE2743915 B1 DE 2743915B1 DE 2743915 A DE2743915 A DE 2743915A DE 2743915 A DE2743915 A DE 2743915A DE 2743915 B1 DE2743915 B1 DE 2743915B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
paper web
ribs
rollers
roller
material web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2743915A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2743915C2 (de
Inventor
Dipl-Ing Mueller Paul A
Hans Muster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Celfil Co
Original Assignee
Celfil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Celfil Co filed Critical Celfil Co
Publication of DE2743915B1 publication Critical patent/DE2743915B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2743915C2 publication Critical patent/DE2743915C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0204Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters

Landscapes

  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine faserhaltige Materialbahn, insbesondere Papierbahn, und daraus hergestellte Filterstöpsel für Tabakwaren, versehen mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen mit stark zerfaserter Struktur und/oder unzusammenhängenden
rißartigen öffnungen, sowie mit dazwischen gelegenen
Zonen mit dichterer Struktur und/oder rippenartigen Verformungen, wobei aber der Zusammenhang der Materialbahn gewahrt ist Derartige Materialbahnen, insbesondere Papierbah-
fio nen, werden bereits in großem Umfange zur Herstellung von Filterstöpseln für Zigaretten gebraucht und vor allem nach den Verfahren gemäß den DE-PS 754, 1087 958, 1145 076, 12 56131, 16 32 183 hergestellt Hieraus mit den üblichen Strangmaschinen
i>i erzeugte Filterstäbe sind für die meisten Zwecke bezüglich ihres Zugwiderstandes und der damit proportionalen Abscheidungswirkung bezüglich unerwünschter Substanzen im Tabakrauch befriedigend und
auch die mechanische Festigkeit der Filterstäbe ist ausreichend. FQr manche Typen der seitens Zigarettenhersteller geforderten Filterstöpsel ist es zur Gewährleistung des gewünschten, erheblich höheren Zugwiderstandes erforderlich, die betreffenden Papierbahnen s nach erfolgter Trocknung zwischen einem Paar sogenannter Rändelwalzen hindurchzuführen, die auf ihrer Oberfläche mit pyramidenförmigen Spitzen versehen sind und insbesondere die dichteren Zonen mit den rippenartigen Verformungen in der Papierbahn wieder zerstören. Die dadurch erzielte noch stärkere Zerfaserung liefert zwar den erwünschten höheren Zugwiderstand, bewirkt aber gleichzeitig eine Verminderung der mechanischen Festigkeit der betreffenden Filterstäbe. Eine andere Methode der Steigerung des Zugwiderstandes solcher Papierbahnen ist in der DE-PS 11 98 264 beschrieben und beruht darauf, daß die genannten Rindelwalzen ersetzt werden durch ein Paar Walzen mit glattgeschliffener Oberfläche, die insbesondere ein Zusammenpressen der rippenartigen Verfor- mungen ergibt und eine Steigerung des Zugwiderstandes ermöglicht, allerdings ebenfalls auf Kosten einer verminderten mechanischen Festigkeit der hergestellten Filterstäbe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 2s faserhaltige Materialbahn, insbesondere eine Papierbahn und daraus hergestellte Filterstöpsel, der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei der sowohl der Zugwiderstand, also die Abscheidungswirkung daraus hergestellter Filter vergrößert wird, aber andererseits die Verminderung der mechanischen Festigkeit in Querrichtung bei den hergestellten Filterstäben vermieden ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Materialbahn bzw. die Stöpselfüllung ein zusätzliches Muster aus eng benachbarten linien- oder strichförmigen Einprägungen aufweist, die sich quer Ober mindestens einen Teil der Längszonen erstrecken, so daß insbesondere die in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen Verformungen in Längsrichtung aufeinanderfolgende Einkerbungen besitzen.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung dieser Materialbahn kann darin bestehen, daß die mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen versehene Materialbahn in dieser Längsrichtung bewegt, dabei in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen jeweils kurzzeitig und nur in quer zur Materialbahn verlaufenden linienartigen Bereichen zusammengedrückt wird, wobei mindestens auf den dichteren Längsstrukturen und/oder rippenartigen Verformungen eine Vielzahl aufeinander- so folgender bleibender Einkerbungen geschaffen wird, zwischen den aufeinanderfolgenden Einkerbungen aber die Längsstrukturen unzerstört beibehalten werden.
Als Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens enthält neben zwei Walzen, die mit rinförmigen Rippen zur Erzeugung der Längszonen versehen sind, zwei zusätzliche Walzen, deren Achsen zueinander parallel angeordnet sind und ist bevorzugt derart ausgebildet, daß die erste zusätzliche Walze in ihrem Abstand von und parallel zu der zweiten zusätzlichen Walze genau einstellbar ist, daß wenigstens eine der beiden zusätzlichen Walzen auf ihrer Oberfläche hervorstehende Rippen aufweist, die ein gleichmäßiges strichförmiges Muster bilden und wenigstens angenähert parallel zur Walzenachse verlaufen t» und daß ein Antrieb vorgesehen ist, der für die beiden zusätzlichen Walzen gemeinsam regelbar und zur Erzielung einer gleichen Oberflächengeschwindigkeit der beiden Walzen eingerichtet ist
Die Erfindung ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen nachstehend anhand der Fig. 1 bis 21 näher erläutert Hiervon zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt in schematischer Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.2 einen schematischen Grundriß der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ohne die obere Walze,
Fig.3 und 4 je einen schematischen Querschnitt durch eine Papierbahn vor dem Eintritt in die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 bzw. längs der Schnittebene A-A nach dem Verlassen derselben,
Fig.5 einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.6 eine Photographic der Oberfläche eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Papierbahn im Maßstab 1 :1,
Fig.7 eine Vergrößerung der Papierbahn gemäß F ig. 6 im Maßstab 8:1,
Fig.8 eine Photographic eines Filterstabes im Maßstab 6,5 :1 vergrößert, aus einer Papierbahn gemäß F i g. 6 und 7, mit teilweise abgenommener Umhüllung,
Fig.9 ein Diagramm des Zugwiderstandes in Abhängigkeit von der verwendeten Breite der Rohpapierbahn bei verschiedenen Filterstäben,
Fig. 10 ein Diagramm Ober die Eindringtiefe bei Härtemessungen an verschiedenen Filterstiben,
F i g. 11 —15 je eine Ansicht der Oberfläche verschiedener Ausführungsbeispiele von Walzen for die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 16, 17 einen axialen Längsschnitt bzw. die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Prägewalzen,
F i g. 18 eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels einer Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Papierbahn und Verarbeitung zu einer Bobine,
F i g. 19 eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels einer Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Papierbahn und Verarbeitung zu Filterstäben,
F i g. 20 eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels einer Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Papierbahn aus einer Rohpapierrolle und
F i g. 21 eine schematische Darstellung eines Ausftbrungsbeispiels einer Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Papierbahn aus einer Rohpapierrolle und Verarbeitung zu Filterstäben.
Das Prinzip des Verfahrens zur Erzeugung der vorliegenden Materialbahn ist zunächst anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert Dabei ist vorausgesetzt, daß eine Papierbahn 10 bekannter Art vorhanden ist, die eine Vielzahl paralleler in Lings- also in Bewegungsrichtung U verlaufender rippenartiger Verformungen 12 mit dichterer Faserstruktur aufweist, sowie dazwischen gelegene Längszonen stark zerfaserter Struktur mit einer Vielzahl unzusammenhingender Längsrisse besitzt Derartige Papierbahnen von beispielsweise 15 bis 30 cm Breite werden bereits in erheblichen Mengen zur Herstellung von Filterstiben in sogenannten Strangmaschinen verwendet, in denen die durchlaufende Papierbahn in Querrichtung zusammengerafft, mh glattem Papier umhüllt und zu einem endloten zylindrischen Strang von z.B. 8mm Durchmesser umgeformt wird, aus dem dann durch Unterteilung die
Filterstäbe von ζ. Β. 80 mm Länge hergestellt werden. Diese Filterstäbe werden später einer der üblichen Zigarettenmaschinen zugeführt, dort weiter in Filterstöpsel unterteilt und an eine bereits umhüllte Tabaksäule mittels des sogenannten Mundstückstrei- s fens angebracht, um Filterzigaretten herzustellen.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird aber diese Papierbahn 10 zunächst einer Vorrichtung zugeführt, die gemäß F i g. 1 und 2 im wesentlichen aus den beiden, parallel zueinander angeordneten Walzen 13 und 14 besteht, deren Abstand voneinander einstellbar ist. Bei dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen beide Walzen auf ihrer Oberfläche 15 bzw. 16 die herausragenden Rippen 17 bzw. 18, die sich hier über die ganze Oberfläche erstrecken und parallel zu den Walzen verlaufen. Die beiden Walzen 13 und 14 sind bezüglich Querschnitt und hervorstehender Rippen genau identisch und werden gemeinsam derart angetrieben, daß sie mit gleicher Oberflächengeschwindigkeit rotieren. Sie werden relativ zueinander so justiert, daß sich in dem Spalt zwischen den beiden Walzen die Rippen der oberen Walze 13 und die Rippen der unteren Walze 14 mit ihren Stirnflächen genau gegenüberstehen. Durch diesen Spalt wird die Papierbahn 10 hindurchbewegt, weshalb der Abstand der Walzen 13 2s und 14 derart einreguliert ist, daß sich die Stirnflächen der einander gegenüberstehenden Rippen 17 und 18 nicht berühren. Ein Abstand von etwa 0,1 —0,2 mm zwischen einander gegenüberstehenden Rippen 17 und
18 muß eingehalten werden. Wie in den F i g. 1 und 2 schematisch angedeutet, wird
die Papierbahn 10 und insbesondere deren Längsrippen 12 beim Durchlauf durch den Spalt zwischen den Walzen 13 und 14 mit eng benachbarten Einprägungen
19 versehen die sich hier quer über sämtliche Längszonen erstrecken und insbesondere in den Längsrippen 12 entsprechende Einkerbungen ergeben. Während beim Eintritt in den Spalt zwischen dem Walzenpaar 13,14 die Papierbahn 10 noch den in F i g. 3 schematisch angedeuteten Querschnitt aufweist und eine Gesamtdicke zwischen den oberen und unteren Längsrippen von z. B. 0,8 mm aufweist, ist längs der Einprägungen 19 die Papierbahn praktisch vollständig plattgedrückt, wie das schematisch in F i g. 4 längs der Schnittebene A-A angedeutet ist Natürlich bleibt in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Einprägungen 19 der Querschnitt der Papierbahn praktisch ungeändert, entspricht also etwa der F i g. 3. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die Walzen 13, 14 Durchmesser von etwa 180 mm und die parallel zur so Mittelachse jeder Walze verlaufenden Rippen 17 bzw. 18 ragen etwa 3 mm über die jeweilige Walzenoberfläche 15 bzw. 16 heraus, weisen den Querschnitt eines gleichschenkligen Dreiecks auf und besitzen von Mittellinie zu Mittellinie einen Abstand von etwa 2 mm. Um nach der mechanischen Herstellung der Walzen deren genauen Rundlauf zu gewährleisten, werden dieselben an der Oberfläche abgeschliffen, so daß die Stirnfläche der Rippen 17 bzw. 18 eine Breite von etwa 0,2 mm aufweisen.
Beim Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 muß gewährleistet sein, daß sich im Spalt zwischen den beiden Walzen 13 und 14 jeweils die Stirnflächen der Rippen 17 und 18 genau gegenüberstehen, was eine hohe Präzision bei der Herstellung der Walzen und bezüglich deren Antrieb und Justierung erfordert Ein in dieser Hinsicht weniger anspruchsvolles und bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrich tung zur Herstellung der vorliegenden Papierbahn zeigt die F i g. 5. Hierbei wird eine obere Walze 13 mit über die Oberfläche 15 herausstehenden Rippen 17 gleicher Bauart wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 verwendet. Jedoch steht diese mit Rippen versehene Walze 13 einer Walze 20 mit glattgeschliffener Oberfläche 21 gegenüber. Der Spalt zwischen den beiden Walzen bzw. der betreffenden Rippe 17 und der glatten Oberfläche 21 ist auch hier regulierbar und wird vorzugsweise auf etwa 0,15 bis 0,2 mm eingestellt. Die durchlaufende Papierbahn 10 wird auch hier mit Einprägungen 19 versehen, die aber nur von der oberen Walze 13 und deren Rippen 17 verursacht werden. Bei richtiger Einstellung der beiden Walzen 13 und 20 auf eine Spaltbreite von 0,15 bis 0,20 mm lassen sich aber praktisch die gleichen vorteilhaften, nachstehend noch näher erläuterten Ergebnisse erzielen, wie bei einer Papierbahn, die mit einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 von der Ober- und Unterseite aus gleichzeitig mit solchen Einkerbungen versehen wird.
Wie oben bereits erwähnt, werden für die Herstellung von Filterstäben für Tabakwaren bereits Papierbahnen verwendet, die in Längsrichtung verlaufende rippenartige Verformungen besitzen und dazwischen gelegene Zonen mit einer Vielzahl unzusammenhängender rißartiger öffnungen. Als besonders zweckmäßig haben sich dabei Papierbahnen erwiesen, die solche Längsrippen in einem Abstand von etwa 1 mm besitzen. Wird eine derartige Papierbahn mittels einer Vorrichtung gemäß F i g. 5 mit quer zu den Längsrippen verlaufenden strichförmigen Einprägungen versehen, die etwa in einem Abstand von 2 mm aufeinanderfolgen, so ergibt sich eine Papierbahn gemäß F i g. 6, die eine Photographic derselben im Maßstab 1 :1 zeigt Es sind deutlich die in Längsrichtung 11 verlaufenden unzusammenhängenden öffnungen und die dazwischen sich erstreckenden Längsrippen zu erkennen, ebenso die quer hierzu, also senkrecht zur Pfeilrichtung 11 verlaufenden Einprägungen. Die sich ergebende Struktur ist noch deutlicher aus der F i g. 7 erkennbar, die eine Vergrößerung von F i g. 6 im Maßstab 8 :1 ist. Bei diesen beiden Photographien wurde die weiße Papierbahn jeweils auf einen schwarzen Untergrund gelegt und im Auflicht von oben photographien, so daß die schwarzen Partien jeweils öffnungen der stark zerfaserten Papierbahn darstellen. Eine solche Papierbahn weist aber, trotz der vorhandenen und für die gewünschte starke Filterwirkung notwendigen Zerfaserung eine erhebliche Festigkeit in Längsrichtung 11 auf, was für ihre Verarbeitung in Strangmaschinen zur Herstellung der Filterstäbe notwendig ist. Trotz der Vielzahl unzusammenhängender Längsrisse ist aber auch der Querzusammenhang der Papierbahn gewährleistet, was ebenfalls für die Verarbeitung in einer Strangmaschine von Bedeutung ist
Es muß aber darauf hingewiesen werden, daß die Papierbahn gemäß F i g. 6 und 7, trotz der vorhandenen und für die gute Filterwirksamkeit wichtigen Zerfaserung eine stabile Struktur besitzt, die auch nach der willkürlichen Zusammenraffung in Querrichtung beim Eintritt in eine Strangmaschine zur Herstellung von Filterstäben ungeändert beibehalten wird. Dies ist beispielsweise aus der Fig.8 ersichtlich, die eine im Maßstab 6,5 :1 vergrößerte Photographic eines Filterstabes hergestellt aus einer Papierbahn entsprechend den F i g. 6 und 7 zeigt, wobei die äußere Umhflilung des zylindrischen Filterstabes von 8,0 mm Durchmesser abgeschnitten ist, um die Struktur der Füllung sichtbar
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zu machen. Trotz der ungeregelten und willkürlich quer zu ihrer Längsrichtung zusammengerafften Papierbahn sind die in Längsrichtung verlaufenden Zonen mit stark zerfaserter Struktur und unzusammenhängenden rißartigen öffnungen zu erkennen. Außerdem weist die Füllung eine Vielzahl zusätzlicher, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und eng benachbarte Einprägungen und Einkerbungen auf, die quer zu den Längszonen verlaufen. Durch diese Einkerbungen werden also beim Gebrauch von Zigarettenfiltern dieser Art eine Vielzahl von Querverbindungen zwischen den einzelnen in Längsrichtung verlaufenden Kanälen für den Rauchdurchfluß geschaffen. Gleichzeitig erfolgt aber durch die Wandungen der Einkerbungen eine Abbremsung und Umlenkung der Rauchströme in den einzelnen Längskanälen, was sich in einer Erhöhung des sogenannten Zugwiderstandes der Filterstäbe auswirkt, die vorteilhaft ist, wie weiter unten noch erläutert wird.
Neben dieser erwünschten Steigerung des Zugwiderstandes bewirken die Einkerbungen aber auch eine Versteifung der Papierbahn in Querrichtung, verursacht durch das Zusammenpressen der in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen Verformungen 12, wie dies schematisch in F i g. 4 dargestellt ist. Auch diese Versteifung in Querrichtung ist erwünscht, und bewirkt in der Füllung der Filterstäbe einen gewissen radialen Druck nach außen, erhöht also deren mechanische Festigkeit gegen ein Zusammendrücken von außen.
Es sei zunächst nachgewiesen, daß eine gemäß dem vorliegenden Verfahren behandelte Papierbahn in bezug auf den in Filterstäben erzielbaren Zugwiderstand einen technischen Fortschritt ergibt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im vorliegenden Bereich der Zugwiderstände dessen Erhöhung gleichbedeutend mit einer Steigerung der Retention, also der Abscheidung unerwünschter Rauchbestandteile des Tabakrauches ist.
Beispiele
Die nachstehend angegebenen Messungen sind an Filterstäben durchgeführt worden, die sämtlich aus längsgerillten und zerfaserten Papierbahnen hergestellt wurden aus einem glatten Rohpapier auf den handelsüblichen Maschinen mit einer Geschwindigkeit von etwa 150—200 m/min. Der Zugwiderstand der Filterstäbe wurde in einer handelsüblichen Apparatur gemessen, deren Beschreibung nicht erforderlich ist, da hier nur ein Vergleich der Ergebnisse von Bedeutung ist.
A und B
Es wurden sogenannte »leichtgekreppte« Papierbahnen aus einem Rohpapier von ca. 31 g Gewicht pro m2 und verschiedener Breite hergestellt und hieraus Filterstäbe mit 8,0 mm Durchmesser und 84 mm Länge auf einer Strangmaschine üblicher Bauart gefertigt. Von je 100 Stück Filterstäben wurde der Zugwiderstand in mm WS (Wassersäule) gemessen, hieraus der Mittelwert gebildet und im Diagramm der F i g. 9 in Abhängigkeit von der verwendeten Breite des Rohpapiers eingetragen. Bei der mit A bezeichneten Kurve wurden die Papierbahnen zwar durch eine Station gemäß der F i g. 5 hindurchgeführt, aber der Spalt zwischen den Walzen 13 und 20 so breit eingestellt, daß die Rippen 17 die Papierbahn nicht berührten. Dagegen wurde bei der mit B bezeichneten Kurve jeweils der Spalt zwischen den Rippen 17 der Walze 13 auf etwa 0,15 um verringert, also gemäß dem vorliegenden Verfahren die Papierbahn mit einer Vielzahl quer verlaufender Einprägungen und Einkerbungen versehen. Dabei ist aber die jeweilige Einstellung der Maschine in bezug auf Geschwindigkeit, Krepptiefe, usw. unverändert beibehalten worden.
C und D
Hier wurden stark gekreppte, also mit möglichst tiefen rippenartigen Verformungen und dazwischen befindlichen stark zerfaserten Längszonen versehene Papierbahnen aus einem Rohpapier von etwa 35 g/m2 Gewicht von verschiedener Breite verwendet, um Filterstäbe von 8,1 χ 66 mm herzustellen. Der Mittelwert des Zugwiderstands von jeweils 100 Stück Filterstäben wurde in das Diagramm eingetragen. Die Kurve C zeigt diesen Zugwiderstand in Abhängigkeit von der Breite des Rohpapiers für Filterstäbe aus Papierbahnen ohne aufgeprägte Einkerbungen, dagegen die Kurve D die entsprechenden Werte für Filterstäbe aus Papierbahnen mit solchen Einkerbungen nach dem vorliegenden Verfahren.
Aus einem Vergleich der Kurven A und B ist ersichtlich, daß die Behandlung der Papierbahn gemäß dem vorliegenden Verfahren in einer oben anhand von F i g. 5 beschriebenen Vorrichtung eine Erhöhung des Zugwiderstandes ergibt, entsprechend dem senkrechten Abstand der Kurve B von der Kurve A. Diese Erhöhung des Zugwiderstandes beträgt, bezogen auf die Kurve A, etwa 60%. Bei den der Kurve B entsprechenden Filterstäben kann also, nach Unterteilung in Filterstöpsel für Zigaretten, mit einer um etwa 60% höheren Retention der unerwünschten Rauchkomponenten gerechnet werden als bei den der Kurve A entsprechenden Filterstäben bzw. Filterstöpseln.
Die Vorteile der gemäß dem vorliegenden Verfahren behandelten Papierbahnen lassen sich aus den Kurven A und B der F i g. 9 auch durch deren horizontalen Abstand beweisen. Sollen beispielsweise Filterstäbe mit einem Zugwiderstand von etwa 135 mm WS hergestellt werden, so ist gemäß Kurve A hierzu üblicherweise eine Breite des Rohpapiers von 220 mm erforderlich. Bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens genügt dagegen, wie Kurve B zeigt, eine Breite des Rohpapiers von etwa 190 mm um den gleichen Zugwiderstand bei den Filterstäben zu gewährleisten. Die Einsparung von 30 mm Breite beim Rohpapier, oder etwa 13% gegenüber bisherigem Bedarf ist eine merkliche Verbilligung derartiger Filterstäbe, da deren Kosten wesentlich vom Verbrauch an Rohpapier bestimmt werden.
Aus dem Vergleich der Kurven A und B ergibt sich also eine erhebliche Überlegenheit der gemäß dem vorliegenden Verfahren behandelten Papierbahnen zur Herstellung von Filterstäben 8,0 χ 84 mm mit relativ niedrigem Zugwiderstand. Solche Filterstäbe werden in großem Umfange bei der Herstellung von Filterzigaretten verwendet. Aber auch bei der Produktion wesentlich anspruchsvollerer Filterstäbe lassen sich nach dem vorliegenden Verfahren behandelte Papierbahnen mit Vorteil verwenden, wie die Kurven C und D im Diagramm nach F i g. 9 zeigen.
Diese Kurven C und D betreffen Filterstäbe des Formats 8,1 χ 66 mm, für die trotz der geringeren Länge wesentlich höhere Zugwiderstände von etwa 150 mm WS gefordert werden als bei den Filterstäben 8,0 χ 84 mm der Kurven A und B. Dementsprechend müssen breitere Rohpapierbahnen verwendet und eine tiefere Längsrillung mit möglichst starker Zerfaserung der Papierbahn vorgesehen werden, um gemäß Kurve C ohne Anwendung des vorliegenden Verfahrens einen
Zugwiderstand der verlangten Größe zu erhalten. Werden die Papierbahnen für Filterstäbe gemäß der Kurve C aber zusätzlich nach dem vorliegenden Verfahren mit quer verlaufenden Einprägungen versehen, so ergeben sich die Zugwiderstände gemäß der s Kurve D. Hier beträgt die Erhöhung des Zugwiderstandes gegenüber der Kurve C etwa 100%, ist also viel größer als beim oben beschriebenen Beispiel A —B, was natürlich davon herrührt, daß bei den hier stärker ausgeprägten rippenartigen Verformungen der längsgerillten Papierbahn auch die quer hierzu verlaufenden Einkerbungen die Papierstruktur mehr verändern als bei den nur »leicht« längsgerillten Papierbahnen des Beispiels A-B. Um Filterstäbe von etwa 150 mm WS Zugwiderstand herzustellen, müßte, wie die gestrichelt is gezeichnete Verlängerung der Kurve D zeigt, bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens nur eine Breite des Rohpapiers von etwa 200 mm vorgesehen werden, im Gegensatz zu der gemäß Kurve C bisher erforderlichen Breite von etwa 270 mm. Die Einsparung an Rohpapier würde hier dann etwa 26% betragen, also doppelt so groß wie beim Beispiel A—B sein.
Wie oben bereits erwähnt ist von Bedeutung, daß bei allen Maßnahmen zur Steigerung des Zugwiderstandes von Filterstäben eine zu starke Beeinträchtigung von deren mechanischer Festigkeit gegenüber einem radialen Druck senkrecht zur Filterstabachse höchst unerwünscht ist. Diese mechanische Festigkeit oder Härte kann mit handelsüblichen Einrichtungen gemessen werden. Eine nähere Erläuterung hierzu ist nicht so erforderlich, da es im vorliegenden Zusammenhang nur auf den Vergleich verschiedener Werte der sogenannten Eindringtiefe eines belasteten Stempels in radialer Richtung in solche Filterstäbe ankommt.
im Diagramm der Fig. 10 ist diese Eindringtiefe für die Filterstäbe gemäß den oben beschriebenen Beispielen C und D eingetragen. Diese Eindringtiefe ist um so geringer, je härter die Füllung der Filterstäbe ist. Dementsprechend ist für Filterstäbe gemäß Beispiel C aus 280 mm breiten Rohpapierbahnen die Eindringtiefe kleiner als bei solchen aus 250 mm breiten Rohpapierbahnen. Eine Härte entsprechend Eindringtiefen kleiner als etwa 0,4 mm wird bei der Weiterverarbeitung der Filterstäbe als zulässig betrachtet. Wie F i g. 10 zeigt, ist bei der Verwendung von gemäß dem vorliegenden Verfahren behandelten Papierbahnen zur Herstellung der Filterstäbe entsprechend dem Beispiel D die Eindringtiefe praktisch unverändert, trotzdem wie oben erläutert der Zugwiderstand dieser Filterstäbe um etwa 100% erhöht ist gegenüber demjenigen nach Beispiel C. Anscheinend bewirken die quer zur Filterlängsachse verlaufenden Einkerbungen besonders in die Längsrippen der Papierbahn eine erhöhte Steifigkeit der Füllung in radialer Richtung.
Der mit Papierbahnen, behandelt nach dem vorliegenden Verfahren, hergestellten Filterstäben erzielte Vorteil einer gleichbleibenden Härte trotz gesteigertem Zugwiderstand, läßt sich besonders ermessen, wenn zum Vergleich die negative Beeinflussung der Stabhärte bei den herkömmlichen Maßnahmen zur Steigerung des Zugwiderstandes herangezogen wird. In Fig.9 sind solche Vergleichsmessungen E, F, G unter denselben vorerwähnten Testbedingungen wie für die Härtemessungen gemäß C, D eingetragen. Gemessen wurden Filterstäbe 8,1 χ 66 mm, jeweils hergestellt aus 290 mm breiten Rohpapierbahnen erzeugten Papierbahnen mit starker Kreppung, also möglichst tiefer Rillung.
Beispiele Härtemessung E
Ohne zusätzliche Maßnahmen zur Erhöhung des Zugwiderstandes zeigten die Filterstäbe einen Zugwiderstand von 120 bis 130 mm WS und eine Eindringtiefe von 0,19 bis 0,27 mm, wie im Diagramm der F i g. 10 eingetragen.
Härtemessung F
Die gleiche längsgerillte Papierbahn wie im Beispiel E wurde zusätzlich nach erfolgter Längsrillung im trockenen Zustand durch eine sogenannte Rändelstation geleitet, wo sie zwischen zwei zusammengepreßten, um horizontale Achsen rotierenden Walzen hindurchlief, deren Oberfläche mit einer dichten Rändelung aus einer Vielzahl pyramidenförmiger Hocker versehen war. Diese Rändelstation ist bereits im deutschen Patent Nr. 11 25 754 der Anmelderin näher beschrieben und ein bekanntes Mittel zur weiteren Zerfaserung der Papierbahnen zwecks Steigerung des Zugwiderstandes der hieraus hergestellten Filterstäbe. Es konnten hiermit auch Filterstäbe mit etwa 180 bis 200 mm WS Zugwiderstand fabriziert werden, aber die Härte sinkt ab entsprechend einer Eindringtiefe von etwa 0,55 bis 0,70 mm, wie in Fig. 10 eingezeichnet. Diese Weichheit bei Filterstäben aus derart »gerändelten« Papierbahnen wird als Nachteil bei deren Weiterverarbeitung empfunden, jedoch war bisher keine andere Methode bekannt, um die gewünschte Steigerung des Zugwiderstandes zu erreichen.
Härtemessung G
Die im Beispiel E beschriebene längsgerillte Papierbahn wurde zusätzlich im trockenen Zustand durch zwei glatte zylindrische Walzen hindurchgeführt, die um parallele horizontale Achsen rotierten und einander bis auf einen Schlitz von 0,1 bis 0,2 mm genähert waren. Diese Preßvorrichtung ist bereits im auf die Anmelderin übertragenen deutschen Patent Nr. 11 98 264 beschrieben und als Mittel zur Erhöhung des Zugwiderstandes von Filterstäben aus derart »abgeplatteten« Papierbahnen bekannt. Aus den so präparierten Papierbahnen des Beispiels E konnten Filterstäbe mit einem Zugwiderstand von 190 bis 210 mm WS hergestellt werden, aber mit einer stark verminderten Härte entsprechend der in Fig. 10 angegebenen Eindringtiefe von 0,84 bis 1,04 mm. Filterstäbe mit derart schlechten mechanischen Härtewerten sind zur Weiterverarbeitung kaum brauchbar.
Somit stellt das vorliegende Verfahren eine Methode dar, um Papierbahnen mit eng benachbarten, in Längsrichtung sich erstreckenden Zonen mit stark zerfaserter und verdünnter Struktur sowie dazwischen gelegenen Zonen mit rippenartigen Verformungen, so in ihrer Struktur zu verändern, daß einerseits eine erhebliche Steigerung des Zugwiderstandes hieraus hergestellter Filterstäbe bewirkt wird, andererseits aber praktisch keine oder nur eine geringfügige und tolerierbare Verminderung der mechanischen Härte dieser Filterstäbe eintritt.
Die oben beschriebenen Papierbahnen für die Filterstäbe gemäß den Beispielen B und D, sowie die in Fig.6 und 7 wiedergegebenen Papierbahnen wurden sämtlich mit einer Vorrichtung entsprechend Fig.5 gemäß dem vorliegenden Verfahren behandelt. Hierbei wurde eine Walze 13 mit parallel zur Walzenachse über deren ganze Länge sich erstreckenden Rippen 17
verwendet. Schematisch ist die Oberfläche der Walze 13 in F i g. 11 dargestellt. Es ist aber für das vorliegende Verfahren und die oben dargelegten Vorteile der entsprechend bearbeiteten Papierbahn nicht erforderlich, daß sich die Rippen ohne Unterbrechung über die gesamte Walzenlänge erstrecken. Vielmehr kann, falls erwünscht, eine Walze gemäß Fig. 12 verwendet werden, bei der die einzelnen Rippen jeweils Unterbrechungen aufweisen. Es ist aber erforderlich, daß sich diese Unterbrechungen bei den einzelnen Rippen nicht alle an der gleichen Stelle befinden, sondern die Lücken sich gegenseitig überdecken, damit die erforderliche Homogenität der Papierbahn bezüglich der quer zu den Längsrippen verlaufenden Einkerbungen gewährleistet ist.
Bei Prägewalzen gemäß den F i g. 11 und 12 verlaufen die Rippen sämtlich parallel zur Achse 22. Für den vorliegenden Zweck ist dies nicht unbedingt erforderlich, sondern es genügt, wenn die Rippen wenigstens angenähert parallel zur Walzenachse gerichtet sind, und es können deshalb auch Prägewalzen nach Fig. 13 verwendet werden, mit Rippen die einer Wellenlinie entsprechen. Auch Rippen mit einer geringen Neigung gegenüber der Walzenachse sind zulässig, etwa wie in den Fig. 14 oder 15 dargestellt. Es ist bei allen Formen solcher Prägewalzen aber von Bedeutung, daß die Richtung der Rippen nur relativ wenig von derjenigen der Walzenachse 22 abweicht, da es wichtig ist, daß die linien- oder strichförmigen Einkerbungen in die in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen Verformungen der Papierbahn quer zu den Längszonen gerichtet sind, weil nur dann nach erfolgter Zusammenraffung der Papierbahn zu einem zylindrischen Filterstab diese Einkerbungen eine gewisse Steifigkeit der Füllung in radialer Richtung ergeben, was eine Verminderung der mechanischen Härte solcher Filterstäbe verhindert.
Bei der Gestaltung der Prägewalzen für das vorliegende Verfahren ist es von Bedeutung, daß die mit quer verlaufenden Einkerbungen vesehene, längsgerillte Papierbahn eine homogene Füllung der Filterstäbe bzw. der hieraus durch Unterteilung entstehenden Filterstöpsel gewährleistet. Da für manche Anwendungen, beispielsweise bei sogenannten Doppel- oder Dreifachfiltern die Filterstäbe in relativ kurze Filterstöpsel mit einer axialen Länge von nur 5 bis 6 mm unterteilt werden, muß auch bei diesen kurzen Filterstücken für ausreichende Homogenität der Füllung gesorgt sein. Diese Forderung bedingt, daß die quer in die Papierbahn eingeprägten linien- oder strichförmigen Einkerbungen in axialer Richtung relativ dicht hintereinander angeordnet sind, damit auch in den obengenannten kurzen Filterabschnitten mindestens zwei oder mehr solcher Einkerbungen vorhanden sind. Ein Abstand der aufeinanderfolgenden Einkerbungen in axialer Richtung von etwa 1,5 bis 2 mm hat sich als zweckmäßig erwiesen, so daß auch in einem kurzen Filterabschnitt von nur 5 bis 6 mm Länge mindestens 2 bis 3 dieser quer verlaufenden Einkerbungen enthalten sind. Würde der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Einkerbungen größer als 2 mm sein, so könnte es, wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, in einem kurzen Filterstück von nur 6 mm Länge vorkommen, daß die Füllung zwei oder nur eine dieser Einkerbungen aufweist, was erhebliche Streuungen des Zugwiderstandes der einzelnen Filterstücke untereinander zur Folge haben könnte. Auch ist es zweckmäßig, den Querschnitt der einzelnen Rippen 17 in einer derartigen Prägewalze 13 relativ schmal zu machen, damit die Stirnfläche dieser Rippen, auch nach erfolgtem Abschleifen der Prägewalze keine größere Breite als etwa 0,2 bis 0,3 mm besitzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die quer verlaufenden Einkerbungen in axialer Richtung des Filterstabes eine Breite besitzen die klein ist gegenüber dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Einkerbungen, wie dies etwa aus F i g. 8 ersichtlich ist.
In den Fig. 1 und 5 sind die Rippen 17 bzw. 18 mit flachen und scharfkantigen Stirnflächen gezeichnet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil es dann möglich ist, jede der fertigen Prägewalzen vor dem Einbau in die betreffende Prägestation koaxial zu ihrer Drehachse an der Oberfläche abzuschleifen um zu gewährleisten, daß der beim vorliegenden Verfahren erforderliche Abstand von 0,15 bis 0,20 mm zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Rippen 17,18 (F i g. 1) bzw. zwischen der Stirnfläche der Rippen 17 und der gegenüberliegenden zylindrischen Oberfläche 21 (F i g. 5) auch bei der Rotation der zusammenwirkenden beiden Walzen eingehalten wird. Falls auch nur bei einer der beiden Walzen gegenüber ihrer Mittelachse die Unrundheit größer als 0,01 mm wäre, ergäben sich infolge der während eines Umlaufes der betreffenden Walze sich ändernden Spaltenbreite zwischen beiden Walzen unterschiedlich tiefe Einkerbungen in die Papierbahn, die entsprechende Unterschiede im Zugwiderstand der hieraus hergestellten Filterstäbe zur Folge haben würden. In der Praxis kann der Rundlauf der beiden zusammenwirkenden Walzen einer solchen Prägestation dadurch überprüft werden, daß eine dünne Metallfolie oder eine metallisierte Papierbahn zuerst mit einer entsprechenden Längsrillung versehen und dann durch den Spalt zwischen den zusammenwirkenden beiden Walzen hindurchgeführt wird, da sich auf der Oberfläche einer solchen Materialbahn dann das von den Einkerbungen verursachte Dessin auf der Bahnoberfläche deutlich erkennen und bezüglich Gleichmäßigkeit überprüfen läßt.
Die beim vorliegenden Verfahren angewendeten, mit Rippen auf den Oberflächen versehenen Walzen können üblicherweise dadurch hergestellt werden, daß in eine Walze mit glatter Oberfläche das gewünschte Muster der Rippen eingefräst wird. Da aber derartige Prägewalzen beim Betrieb einem gewissen Verschleiß unterliegen und nach mehrfachem Abschleifen ihrer Oberfläche ersetzt werden müssen, da mit jedem Abschleifen die Breite der betreffenden Stirnflächen größer wird, hat sich eine Ausführungsform der Prägewalzen gemäß den Fig. 16 und 17 bewährt. Hier besteht die Prägewalze aus einem dickwandigen Rohr 23, auf welchem einzelne Ringe 24 aufgeschoben sind, die an beiden Enden des Trägerrohres 23 mit einem Anschlagring 25 gegen Bewegung in Richtung der Achse 22 gesichert sind. Die einzelnen Ringe 24 sind auf ihrer Oberfläche mit dem jeweils gewünschten Rippenmuster versehen und können relativ leicht ausgewechselt und bei Abnützung ersetzt werden, ohne daß das Trägerrohr 23 mit seiner Lagerung ersetzt werden müßte. Eine Prägewalze der in Fig. 16 und 17 dargestellten Bauart ist allerdings nur für ein Ausführungsbeispiel der Prägestation gemäß F i g. 5 geeignet, bei der sie mit einer zylindrischen Walze mit glatter Oberfläche zusammenwirkt. Dann ist es nämlich gleichgültig, ob das Oberflächenmuster aufeinanderfolgender Ringe 24 zusammenpaßt oder gegeneinander verschoben ist. Natürlich muß auch eine mit derartigen Prägeringen 24 versehene Prägewalze nach dem Zusammenbau auf ihrer Oberfläche überschliffen
werden, wozu eine gegenseitige Sicherung der einzelnen Ringe gegen Verdrehung durch axiale Stifte mit passenden Löchern an den einander zugekehrten Ringseiten ausreichend ist Die Herstellung der Prägeringe 24 auf üblichen Werkzeugmaschinen ist ohne Schwierigkeiten möglich und eine Prägewalze der in F i g. 16 und 17 dargestellten Bauart ist sowohl bei der Herstellung wie auch beim Dauerbetrieb billiger als eine Prägewalze aus nur einem Stück.
Bei der Prägestation zur Durchführung des vorliegen- ι ο den Verfahrens kann es, wie weiter unten noch dargelegt wird, zweckmäßig sein, eine Heizung der Prägewalzen vorzusehen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 16 und 17 der Prägewalzen sind dementsprechend in den Mantel des Trägerrohres 23 parallel is zur Walzenachse 22 die Nuten 26 vorgesehen, die zur Aufnahme entsprechender elektrischer Heizstäbe 27 bestimmt sind. Diese Heizstäbe 27 werden dann im Betrieb über rotierende Schleifringe und feststehende Schleifbürsten mit einer entsprechenden, zweckmäßigerweise regelbaren Stromquelle verbunden. Falls erwünscht, kann aber die Aufheizung einer solchen Trägerwalze auch dadurch erfolgen, daß im Innenraum des Trägerrohres 23 nicht mitrotierende elektrische Heizelemente vorgesehen werden, deren Anschluß dann über die hohlen Drehachsen der Prägewalze erfolgen kann. Eine solche Innenheizung ist auch mit anderen Mitteln, also beispielsweise mit Heißdampf oder Gas möglich.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren können faserhaltige Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen mit stark zerfaserter Struktur und/oder unzusammenhängenden Offnungen, sowie mit dazwischen gelegenen Zonen mit dichterer Struktur und/oder rippenartigen Verformungen, wesentlich verbessert werden, so daß daraus hergestellte Filterstäbe günstigere Eigenschaften aufweisen. Papierbahnen der genannten Art sind, aufgewickelt zu sogenannten Bobinen von etwa 90 cm Durchmesser und maximal 30 cm Breite bekannt und *o werden an Filterfabriken oder Zigarettenhersteller geliefert, um zur Herstellung von Filterstäben zu dienen. Zur Verbesserung derartiger Bobinen gemäß dem vorliegenden Verfahren können die Einrichtungen nach F i g. 18 und 19 dienen. *s
Bei der in Fig. 18 schematisch dargestellten Einrichtung wird von der betreffenden Bobine 30 die längsgerillte zu behandelnde Papierbahn 31 abgezogen und durch eine Apparatur 33 geführt, bevor sie der Prägestation 34 zugeführt wird. Die Apparatur 33 dient zur Konditionierung der Papierbahn 31, also entweder zum Entzug von Feuchtigkeit aus dem Papier, falls dessen Wassergehalt zu hoch ist, oder zur leichten Befeuchtung der Papierbahn falls dieselbe zu trocken sein sollte. Da die Bobinen 30 in manchen Fällen, beispielsweise beim Seetransport oder der Lagerung in tropischem Klima wegen ihrer hohen Saugfähigkeit dazu neigen, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers ansteigt, ist eine Trockeneinrichtung 33 in manchen Fällen zweckmäßig. Dann kann es auch erwünscht sein, die zusammenwirkenden Walzen 35 und 36 der Prägestation 34 zu erwärmen, wie das oben bereits beschrieben ist Andererseits hat sich in manchen Fällen gezeigt, daß die langfristige Lagerung von Bobinen 30 in einem trockenen Lagerraum eine zu starke Austrocknung der Papierbahn 31 bewirkt so daß es dann zweckmäßig ist, beim Passieren der Apparatur 33 die Papierbahn etwas zu befeuchten, beispielsweise durch das Versprühen von Wassernebel oder auf andere bekannte Weise
Die Prägestation 34 enthält die beiden zusammenwirkenden Walzen 35 und 36, von denen beispielsweise die Walze 35 als Prägewalze mit Rippen auf ihrer Oberfläche versehen ist während die Walze 36 eine glatte zylindrische Oberfläche besitzt. Die Prägestation 34 ist derart eingerichtet daß der Abstand zwischen den Walzen 35 und 36 genau und reproduzierbar einjustiert werden kann, beispielsweise dadurch, daß die Lager der Walze 35 im Halterahmen der Prägestation 34 in Schlittenführungen gelagert und über feingängige Schraubenspindeln gehoben oder gesenkt werden können. Die beiden Walzen werden gemeinsam vom Antrieb 37 in Drehbewegung versetzt, und zwar derart daß die Oberflächengeschwindigkeit der Walze 36 genau der Geschwindigkeit der Stirnflächen der Rippen auf der Walze 35 entsprechen. Der Antrieb 37 muß regelbar sein, damit die gewünschte Durchlaufgeschwindigkeit für die Papierbahn 31 eingestellt werden kann. Bei Papierbahnen wie sie oben anhand der Beispiele A bis D beschrieben sind, ist eine Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn 31 bis 250 m/min ohne weiteres möglich. Im Bedarfsfalle kann die Geschwindigkeit aber auch bis auf über 400 m/min gesteigert werden. Eventuell ist es bei diesen Geschwindigkeiten zweckmäßig, die Welle für den Ablauf der Bobine 30 mit einer Bremseinrichtung zu versehen, wie sie in der Papierindustrie üblich ist.
Die aus der Prägestation 34 auslaufende Papierbahn, die nun ein Dessin aus eng benachbarten linien- oder strichförmigen Einprägungen aufweist die sich quer über mindestens einen Teil der Längszonen erstrecken, so daß insbesondere die in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen Verformungen in Längsrichtung aufeinanderfolgende Einkerbungen besitzen, gelangt anschließend zu einem sogenannten Aufstock 38, wo sie über die Umlenkrolle 39 zu einer Bobine 40 in Pfeilrichtung aufgespult wird. Der Aufstock 38 ist über die Welle 41 mit dem Antrieb 37 verbunden und kann von bekannter Bauart sein, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt Es ist ein Vorteil der aus der Prägestation 34 auslaufenden, also entsprechend dem vorliegenden Verfahren bearbeiteten Papierbahn 31, daß das aufgeprägte Dessin keineswegs eine Verminderung, sondern vielmehr eine Erhöhung der mechanischen Reißfestigkeit der Papierbahn in Längs- wie auch in Querrichtung bewirkt Dementsprechend ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die so bearbeitete Papierbahn mit hoher Geschwindigkeit zu einer Bobine 40 aufzuspulen, die dann den Verbrauchern in gleicher Weise geliefert und dort weiterverarbeitet werden kann, wie dies oben bezüglich der Bobine 30 angegeben ist
Bei der in Fig. 19 schematisch dargestellten Einrichtung wird die Papierbahn 31 in gleicher Weise wie oben beschrieben der Prägestation 34 zugeführt, die aber hier mit einem elektronisch regelbaren Antrieb 41 versehen ist Die aus der Prägestation 34 austretende Papierbahn wird zunächst über die Umlenkrolle 42 einer Zugmeßeinrichtung 43 zugeführt und gelangt von hier direkt in den Einlauftrichter 44 einer Strangmaschine üblicher Bauart zur unmittelbaren Herstellung von Filterstäben. In der nur schematisch angedeuteten Zugmeßeinrichtung 43 wird der Längszug der durchlaufenden Papierbahn in bekannter Weise überwacht beispielsweise durch einen Waagebalken mit zwei Umlenkrollen am Ende, der je nach der Zugspannung der über diese
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Umlenkrollen laufenden Papierbahn mehr oder weniger in der angegbenen Pfeilrichtung verdreht werden kann. Solche Einrichtungen sind allgemein bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung. Je nach dem Grade der Verdrehung des betreffenden Waagebalkens wird von dieser Zugmeßeinrichtung 43 über die Leitung 46 ein elektrisches Korrektursignal dem Antrieb 41 zugeleitet und dort dazu benützt, die Antriebsgeschwindigkeit für die Prägestation 34 so lange zu verändern, bis die Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn derjenigen durch die Strangmaschine 45 entspricht. Der Antrieb dieser Strangmaschine 45 ist beispielsweise mit einem Tachometergenerator verbunden, der ein Signal über die Leitung 47 zum Antrieb 41 liefert, wo dasselbe mit einem Signal aus einem gleichartigen, an der Prägestation 34 angebrachten Tachometergenerator verglichen wird. Derartige elektronisch geregelte Antriebe 41 sind allgemein bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung. Durch die Signale auf den Leitungen 46 und 47 sowie die Zugmeßeinrichtung 43 wird gewährleistet, daß die Prägestation 34 und die Strangmaschine 45 synchron arbeiten, also die Papierbahn 31 mit konstanter Geschwindigkeit und gleichbleibendem Längszug durch die Prägestation 34 und die Strangmaschine 45 hindurchlaufen.
Es sei darauf hingewiesen, daß auch bei Verwendung handelsüblicher Strangmaschinen 45 die Papierbahn 31 beim Einlaufen in den Trichter 44 völlig ungeregelt in Querrichtung zu einem zylindrischen Strang zusammengerafft wird, der nach erfolgter Umhüllung mit einem Papierband in Filterstäbe unterteilt wird. Trotz dieser willkürlichen Zusammenraffung zeigt jeder Filterstab eine sehr homogene Füllung, wie dies beispielsweise aus Fig.8 ersichtlich ist, die einen Filterstab zeigt, der mit einer Strangmaschine dieser Type bei einer Geschwindigkeit der Papierbahn von über 200 m/min hergestellt wurde. Diese homogene Füllung ergibt nicht nur sehr geringe Streuungen des Zugwiderstandes solcher Filterstäbe, sondern auch nach erfolgter Unterteilung deselben in Filterstöpsel ein gutes Schnittbild der Endfläche ohne unerwünscht große Poren.
Zur Herstellung der Materialbahnen mit einem Muster aus benachbarten Linien- oder strichförmigen Einprägungen quer über mindestens einen Teil der Längszonen und mit in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Einkerbungen insbesondere in die rippenartigen Verformungen der Papierbahn können auch mit Vorteil die Einrichtungen gemäß den F i g. 20 und 21 verwendet werden. Hierbei wird als Ausgangsmaterial beispielsweise eine glatte Papierbahn mit einem Gewicht von 30—40 g/m2 verwendet das je nach den herzustellenden gerillten und mit Einprägungen versehenen Papierbahnen eine Breite von etwa 20—30 cm aufweist. Derartige glatte Papierbahnen als Ausgangsmaterial werden nachstehend als Rohpapier bezeichnet und sind in Form von Rohpapierrollen, meist mit einem Durchmesser von 70—90 cm handelsüblich.
Bei der Einrichtung gemäß Fig.20 wird von einer Rohpapierrolle 50 die glatte Papierbahn 51 abgezogen und durchläuft zunächst eine Befeuchtungseinrichtung, hier beispielsweise bestehend aus einem Wasserbad 52, in welches eine rotierende Walze 53 teilweise eintaucht. Der auf der Oberfläche dieser Walze 53 haftende dünne Wasserfilm genügt zur Anfeuchtung der Papierbahn 51, die seitens einer Rolle 54 aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi, gegen diese Oberfläche gedrückt wird. Die angefeuchtete Rohpapierbahn gelangt dann zu einer sogenannten Rillungs- oder Längskreppstation, bestehend aus den drei angetriebenen Walzen 55, 56 und 57. Eine derartige Kreppstation ist bereits bekannt und beispeilsweise im deutschen Patent Nr. 16 32 183 der Anmelderin beschrieben. Jede der aus Metall bestehenden Kreppwalzen 55,56 und 57 weist auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl, eng nebeneinander angeordneter Ringrippen mit angenähert rechteckigem Querschnitt und einer Breite von etwa 03 mm
ίο auf, deren gegenseitiger Abstand beispielsweise je 0,7 mm beträgt. Die untere Walze 55 und die obere Kreppwalze 57 können bezüglich ihres Abstandes von der mittleren Kreppwalze 56 fein einreguliert werden, so daß die Ringrippen der unteren und der oberen
ι5 Kreppwalze jeweils in die Nuten zwischen benachbarten Ringrippen der mittleren Kreppwalze 56 eingreifen, ohne daß die Seitenflanken der ineinandergreifenden Ringrippen einander berühren. Wie in F i g. 20 schematisch angedeutet, läuft die angefeuchtete, also nachgiebi- ge Papierbahn zuerst in den Schlitz zwischen den Kreppwalzen 55 und 56 hinein, bleibt dann auf den Stirnflächen der Ringrippen der Kreppwalze 56 für die Dauer einer halben Umdrehung liegen, wird anschließend von den Stirnflächen der Ringrippen der Kreppwalze 57 übernommen und über die Umlenkrolle 58 abgezogen. Die aus dieser Rillungsstation mit den Kreppwalzen 55, 56 und 57 austretende Papierbahn 59 weist dann eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen mit stark zerfaserter Struktur und/oder unzu sammenhängenden rißartigen Offnungen, sowie mit dazwischen gelegenen Zonen mit dichterer Struktur und/oder rippenartigen Verformungen auf, wobei die Struktur von der einstellbaren Eingrifftiefe der Kreppwalzen 55 und 57 in die mittlere Kreppwalze 55 bestimmt wird. Die derart strukturierte und noch feuchte Papierbahn wird anschließend über die Umlenkrolle 60 einer Trocknungseinrichtung 61 zugeführt, in welcher der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn nahezu vollständig beseitigt wird. Die trockene Papierbahn gelangt dann in eine Prägestation 34 mit den zusammenwirkenden Walzen 35 und 36, wie sie oben anhand der Fig. 18 bereits näher erläutert worden ist Zur Drehung der Walzen 53 und 54 der Befeuchtungsstation ist ein Antrieb 63 vorgesehen, der aber mit dem Antrieb 64 der Kreppwalzen 55, 56, 57 und mit dem Antrieb 65 der Prägewalzen 35 und 36 in Verbindung steht und gewährleistet, daß die Papierbahn 51 stets unter einer leichten Zugspannung in Längsrichtung steht.
Die aus der Prägestation austretende Papierbahn 62, die mit einem Dessin aus eng benachbarten Einprägungen und in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Einkerbungen versehen ist, kann entweder zu Bobinen aufgewickelt oder unmittelbar in Filterstäbe weiterver arbeitet werden. Im erstgenannten Falle wird die Papierbahn 62 einem Aufstock 38 zugeleitet, wie er oben für die Einrichtung nach Fig. 18 bereits beschrieben ist. Dieser Aufstock 38 ist über eine Welle mit den Antrieben 65,64 und 63 zusammengekoppelt
Da erfahrungsgemäß aus einer Rohpapierrolle 50 eine größere Anzahl von Bobinen 40 mit einem Aufstock 38 erzeugt werden können, ist dieser Aufstock 38 im vorliegenden Falle zweckmäßigerweise derart auszugestalten, daß nach Fertigstellung einer Bobine 40 diese entfernt und die Aufspulung zur nächstfolgenden Bobine fortgesetzt werden kann, ohne daß ein Unterbruch der Papierbahn 62 erfolgt oder die Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung nach Fig.20
verringert werden muß. Solche Aufstock-Apparaturen sind bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, die aus der Prägestation 34 austretende Papierbahn 62 direkt zu Filterstäben zu verarbeiten, wozu sie unter Zwischenschaltung einer Zugmeßeinrichtung 43, wie anhand der Fig. 19 oben beschrieben, direkt dem Einlauftrichter 44 einer Strangmaschine 45 üblicher Bauart zugeführt wird. Auch hier muß, wie oben anhand von Fig. 19 erläutert, eine Synchronisierung zwischen ι ο der Strangmaschine 45 und den Antriebsteilen 63, 64 und 65 der Einrichtung nach Fig.20 vorgesehen werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Herstellung einer Papierbahn zeigt die F i g. 21, die ebenfalls zur Verarbeitung einer Rohpapierrolle 50 vorgesehen ist Hierbei muß aber ein Rohpapier verwendet werden, das ohne vorherige Befeuchtung in einer Längsrillungs- und Kreppstation aus den Kreppwalzen 55, 56 und 57 verarbeitet werden kann. Derartige Rohpapiere sind handelsüblich und können nach dem Passieren der Kreppstation direkt einer Prägestation 34 mit den Prägewalzen 35 und 36 zugeführt werden, wo sie mit einem aufgeprägten Dessin und einer Vielzahl in Längsrichtung aufeinanderfolgender Einkerbungen versehen werden, wie dies oben anhand der F i g. 18 und 19 beschrieben ist Ähnlich wie in Fig. 19, wird hier die aus der Prägestation 34 austretende Papierbahn über eine Umlenkrolle 42 und unter Zwischenschaltung einer Zugmeß-Einrichtung 43 unmittelbar dem Einlauftrichter 44 einer Strangmaschine 45 üblicher Bauart zugeleitet. Da eine Befeuchtung der Rohpapierbahn 51 unterbleibt ist auch eine Trockenapparatur wie bei der Einrichtung nach F i g. 20 nicht notwendig. Falls erwünscht kann auch hier eine elektronische Steuereinrichtung 66 für die Synchronisierung zwischen dem Antrieb der Strangmaschine 45 und den Antrieben 64 und 65 vorgesehen werden. Bei einer Einrichtung entsprechend Fig.21 können sehr hohe Durchlaufgeschwindigkeiten für die Papierbahn 51 erzielt und die maximale Produktionskapazität der verwendeten Strangmaschine 45 voll ausgenützt werden. Es wurden bereits Geschwindigkeiten der Papierbahn von 400 m/min und mehr betriebsmäßig erreicht
Bei der unmittelbaren Verarbeitung der in den Einrichtungen nach Fig. 19 und Fig.21 erzeugten Papierbahn in einer üblichen Strangmaschine besteht auch die Möglichkeit die betreffende Strangmaschine mit einem entsprechend stärkeren Antrieb zu versehen und die anzutreibenden Apparaturen der Einrichtung so nach Fig. 19 oder Fig.21 mechanisch an den Antrieb der Strangmaschine anzukoppeln. Es sind dann lediglich handelsübliche und einstellbare Übersetzungen zwischen den Antriebswellen und den entsprechenden Stationen vorzusehen, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung VIP-Regelgetriebe handelsüblich sind.
Bei den Einrichtungen nach Fig.20 und 21 kann es vorteilhaft sein, sowohl die Kreppwalzen 55,56 und 57, als auch die Prägewalzen 35 und 36 mit einer Heizung zu versehen, wie dies beispielsweise anhand der Fig. 16 und 17 oben bereits beschrieben ist. Die aus drei Walzen bestehenden Längsrillungs- und Kreppstationen, wie bei den Einrichtungen nach F i g. 20 und 21 angedeutet sind zwar vorteilhaft können aber auch durch entsprechende Stationen einfacherer Bauart ersetzt werden, bei denen jeweils die oberste Walze 57 weggelassen ist und die Papierbahn 51 nur durch den Schlitz zwischen den Kreppwalzen 55 und 56 durchgeführt und dahinter direkt aus der Kreppstation abgezogen wird, so daß die Umlenkrollen 58 und 60 entfallen. Solche einfacheren nur aus zwei Walzen bestehende Rillungs- und Kreppstationen sind besonders dann vorteilhaft wenn es nicht erforderlich ist besonders tiefe Rillungen und rippenartige Verformungen in den betreffenden Papierbahnen vorzusehen.
Bei den, gemäß den oben erläuterten Beispielen A bis D hergestellten Filterstäben wurde auch überprüft ob durch die gemäß dem vorliegenden Verfahren vorgenommenen Aufprägungen und Einkerbungen etwa die Homogenität der Füllung solcher Filterstäbe beeinflußt wird. Zu diesem Zwecke wurden bei der Herstellung der Filterstäbe am Ausgang der betreffenden Strangmaschine jeweils 100 Stück der Reihe nach numeriert und bezüglich des Zugwiderstandes untersucht. Es hat sich herausgestellt daß die Abweichung des Zugwiderstandes vom Mittelwert desselben kleiner als ±5% waren, was innerhalb der Toleranzbreite gelegen ist die üblicherweise von solchen Filterstäben gefordert wird. Dabei ist von Bedeutung, daß Filterstäbe 8,1 χ 66 mm der obengenannten Beispiele C und D mit einem Gewicht von etwa 65 g/pro 100 Stück und einem Zugwiderstand von 340 mm WS ±5% mit anderen Mitteln aus Papierbahnen bisher nicht hergestellt werden können, ohne daß die Härte unzulässig niedrige Werte zeigt
Bei den obengenannten Ausführungsbeispielen sind die Materialbahnen, das Verfahren zu deren Verarbeitung und deren Verwendung vor allem anhand geeigneter Papierbahnen erläutert Es sei aber darauf hingewiesen, daß anstelle hiervon auch flache und papierartige Faserbahnen anderer Zusammensetzung verwendet werden können, wenn dieselben geeignet sind, mit entsprechenden Strukturen in Längsrichtung versehen zu werden und ein aufgeprägtes Dessin aus quer verlaufenden Einprägungen und in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Einkerbungen zu erhalten.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (29)

Patentansprüche:
1. Faserhaltige Materialbahn, insbesondere Papierbahn, und daraus hergestellte Filterstöpsel für Tabakwaren, versehen mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen mit stark zerfaserter Struktur und/oder unzusammenhängenden rißartigen öffnungen, sowie mit dazwischen gelegenen Zonen mit dichterer Struktur und/oder rippenartigen Verformungen, bei welcher Materialbahn aber der Zusammenhang in Querrichtung und eine hohe Zugfestigkeit in Längsrichtung gewahrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn bzw. Stöpselfüllung zusätzlich ein Muster aus eng benachbarten linien- oder strichförmigen Einprägungen aufweist, die sich quer über mindestens einen Teil der Längszonen erstrecken, so daß die in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen Verformungen in Längsrichtung aufeinanderfolgende Einkerbungen besitzen.
2. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung sich erstreckenden Zonen mit dichterer Struktur und/ oder rippenartigen Verformungen einen gegenseitigen Abstand von nicht mehr als etwa 1 mm aufweisen und die quer hierzu verlaufenden in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Einprägungen und Einkerbungen einen Abstand von weniger als etwa 2 mm besitzen.
3. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Einprägungen und Einkerbungen klein gegenüber dem Abstand von in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Einprägungen und Einkerbungen ist.
4. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Längsrichtung verlaufende Abschnitte der Materialbahn von mindestens 5 mm Länge wenigstens zwei aufeinanderfolgende linien- oder strichförmige Einprägungen und Einkerbungen aufweisen.
5. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aufeinanderfolgenden quer verlaufenden linien- oder strichförmigen Einprägungen und Einkerbungen die Längsstruktur der Papierbahn unverändert ist.
6. Materialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn durch die linien- oder strichförmigen Einprägungen und Einkerbungen bis auf eine Dicke von weniger als 0,2 mm zusammengedrückt ist.
7. Materialbahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch daraus hergestellte Filterstäbe, die bei einem Durchmesser von 8,1 mm und einer Länge von 66 mm einen Zugwiderstand von etwa 340 mm Wassersäule bei einem Gewicht von höchstens 65 g pro 100 Stück aufweisen.
8. Verfahren zur Herstellung der Materialbahn gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits mit einer Vielzahl in Längsrichtung wi verlaufender Zonen unterschiedlicher Struktur versehene Materialbahn in dieser Längsrichtung bewegt, dabei in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen jeweils kurzzeitig und nur in quer zur Materialbahn verlaufenden linienartigen Bereichen zusammenge- m drückt wird, wobei auf den dichteren Längsstrukturen und/oder rippenartigen Verformungen eine Vielzahl aufeinanderfolgender bleibender Einkerbungen geschaffen wird, zwischen den aufeinanderfolgenden Einkerbungen aber die Längsstrukturen unzerstört beibehalten werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den linienartigen Bereichen die Materialbahn gleichzeitig von oben und von unten zusammengedrückt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den linienartigen Bereichen die Materialbahn nur von einer Seite aus auf eine ebene Unterlage gedrückt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Zeitintervalle entsprechend der Laufgeschwindigkeit der Materialbahn gewählt und diese in Abständen von höchstens etwa 2 mm zusammengedrückt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn mit einer Geschwindigkeit bis zu 400 m/min bewegt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine glatte ebene Papierbahn (51) mit einem Flächengewicht zwischen 30 und 40 g/m2 von einer Rohpapierrolle (50) abgezogen, durch Befeuchtung (53, 54) mit Wasser (52) nachgiebig gemacht, dann durch mindestens zwei Walzen (55, 56) mit ineinandergreifenden Ringrippen hindurchgeführt und mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufenden Zonen mit stark zerfaserter Struktur und/oder unzusammenhängenden rißartigen öffnungen sowie mit dazwischen gelegenen Zonen mit dichterer Struktur und/oder rippenartigen Verformungen versehen wird, woraufhin diese verformte Papierbahn getrocknet (61) wird und anschließend in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen in quer verlaufenden Bereichen zusammengedrückt (34) wird (F ig. 20).
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8 mit zwei Walzen, die mit ringförmigen Rippen zur Erzeugung der Längszonen versehen sind, enthaltend einen Halterahmen mit zwei zusätzlichen Walzen, deren Achsen parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste zusätzliche Walze (13) in ihrem Abstand von und parallel zu der zweiten zusätzlichen Walze (14 bzw. 20) genau einstellbar ist, daß wenigstens eine der beiden zusätzlichen Walzen auf ihrer Oberfläche (15,16) hervorstehende Rippen (17, 18) aufweist, die ein gleichmäßiges strichförmiges Muster bilden und wenigstens angenähert parallel zur Walzenachse verlaufen, und daß ein Antrieb vorgesehen ist, der für die beiden zusätzlichen Walzen (13,14 bzw. 20) gemeinsam regelbar und zur Erzielung einer gleichen Oberflächengeschwindigkeit der beiden Walzen eingerichtet ist
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zusätzlichen Walzen (13, 14) identisch ausgebildet sind, deren jede eine Vielzahl parallel zur Walzenachse verlaufende Rippen (17, 18) auf der Oberfläche (15, 16) besitzt, wobei die Breite der Stirnflächen der Rippen klein ist im Vergleich zum tangentialen Abstand benachbarter Rippen, welche beiden Walzen (13,14) derart übereinander angeordnet sind, daß sich bei ihrer Rotation jeweils die zwei Stirnflächen je einer Rippe (17 bzw. 18) der oberen (13) bzw. unteren (14) Walze in einem Abstand von höchstens 0,2 mm genau gegenüberstehen (Fig. 1).
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine zusätzliche Walze (13) mit einer Vielzahl parallel zur Walzenachse verlaufender Rippen (17) auf der Oberfläche (15) versehen ist, die eine Breite ihrer Stirnflächen aufweisen, die klein ist im Vergleich zu ihrem tangentialen Abstand, welche Walze (13) oberhalb der zweiten Walze (20) mit glatter zylindrischer Oberfläche (21) derart angeordnet ist, daß sich bei der Rotation beider Walzen (13, 20) jeweils eine Rippe (17) mit ihrer Stirnfläche der glatten Oberfläche (21) bis auf einen Abstand von nicht mehr als etwa 0,2 mm nähert (F ig. 5).
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine, auf ihrer Oberfläche mit hervorstehenden Rippen versehene Walze, deren Rippen parallel zur Walzenachse verlaufen und Lücken aufweisen, die sich bei benachbarten Rippen an jeweils anderen Stellen der Walzenoberfläche befinden (F ig. 12).
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine, auf ihrer Oberfläche mit hervorstehenden Rippen versehene Walze, deren Rippen einen wellenlinienartigen Verlauf parallel zur Walzenachse besitzen (F i g. 13).
19. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine, auf ihrer Oberfläche mit hervorstehenden Rippen versehene Walze, deren Rippen eine geringe Neigung zur Walzenachse besitzen (F ig. 14,15).
20. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Rippen mit angenähert dreieckigem Querschnitt, einer Stirnfläche von weniger als 0,4 mm Breite und einem tangentialen Abstand von nicht mehr als 2 mm.
21. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Walzen mit geschliffenen Oberflächen und einem Rundlauffehler relativ zur Walzenachse von nicht mehr als etwa 0,01 mm.
22. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine aus einem Rohr (23) bestehende Walze, auf welchem einzelne Ringe (24) aufgeschoben sind, die gegen axiale Verschiebung und Verdrehung gegeneinander gesichert sind und auf ihrer Oberfläche ein Muster von hervorstehenden Rippen aufweisen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Heizung beider Walzen.
24. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine aus einem Rohr (23) bestehende Walze mit parallel zur Walzenachse (22) verlaufende Nuten (26) und darin befindlichen elektrischen Heizstäben (27).
25. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eine aus einem Rohr (23) bestehende Walze mit Heizelementen im Innenraum.
26. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Antrieb der beiden zusammenwirkenden Walzen (13, 14 bzw. 13, 20 bzw. 35, 36) derart, daß die auf die Papierbahn (10 bzw. 31) drückenden Rippen mindestens angenähert die gleiche Geschwindigkeit wie die Papierbahn besitzen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Zusammenbau mit einer Ablaufeinrichtung zum Abziehen einer, mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen unterschiedlicher Struktur versehenen Papierbahn von einer
Bobine (30) sowie mit einem Aufstock (38) zur
Aufwicklung der aus der mit den zusätzlichen
Walzen (12, 14 bzw. 20) versehenen Prägestation
(34) kommenden, durch quer verlaufende Einprägun gen verbesserten Papierbahn zu einer Bobine (40), wobei der Antrieb (37) der Prägestation (34) mit dem
Aufstock (38) über eine Welle in Verbindung steht
(Fig. 18).
28. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeich net durch den Zusammenbau mit einer Ablaufein richtung zum Abziehen einer, mit einer Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Zonen unterschiedlicher Struktur versehenen Papierbahn von einer Bobine (30), sowie mit einer Strangmaschine (44,45)
is zur Herstellung von Filterstäben aus der von der Prägestation (34) kommenden, durch quer verlaufende Einprägungen verbesserten Papierbahn, wobei der Antrieb (41) der Prägestation (34) seitens der Strangmaschine (44,45) synchronisiert ist (F i g. 19).
29. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Zusammenbau mit einer Ablaufeinrichtung zum Abziehen einer Rohpapierbahn (51) von einer Rohpapierrolle (50), mit einer hieran anschließenden Befeuchtungseinrichtung (52,53,54) hierfür, mit einer aus mindestens zwei Walzen (55, 56) mit ineinandergreifenden Ringrippen bestehenden Rillungs- und Kreppstation und mit einer Trocknungsapparatur (61) für die verformte Papierbahn, sowie mit einer Strangmaschine zur Verarbei- tung der Papierbahn (62) zu Filterstäben, wobei die Antriebe der Befeuchtungsstation (63), der Kreppstation (64) und der Prägestation (65) seitens dieser Strangmaschine synchronisiert sind (F i g. 20). 30. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeich net durch den Zusammenbau mit einr Ablaufeinrich tung zum Abziehen einer Rohpapierbahn (50), mit einer aus mindestens zwei Walzen (55, 56) mit ineinandergreifenden Ringrippen bestehenden Rillungs- und Kreppstation, sowie mit einer Strangma- schine (44, 45) zur Verarbeitung der aus der Prägestation (34) kommenden Papierbahn (62) zu Filterstäben, wobei die Antriebe der Kreppstation (64) und der Prägestation (34) über eine elektronische Steuereinrichtung (65) seitens der Strangma- schine (44,45) synchronisiert sind.
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