用于生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的设备和方法与流程

本发明涉及用于生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的方法和设备。

背景技术：

用于生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的、能够生产由利用增塑剂(典型地三醋精(三醋酸甘油酯))的添加而结合在一起的纤维素醋酸酯纤维制成的过滤器的机器是旧式的且众所周知。该类型的机器例如在同一申请人的文件ep2636321a1中公开。增塑剂的添加被用于被包裹的醋酸盐过滤器(即被包裹在纸或其他材料的幅中的过滤器)和用于不被包裹的醋酸盐过滤器(nwa)(即没有包裹的过滤器)两者。

在上面指出的类型的过滤器的生产中，增塑剂的作用在给定的熟化时间上完成，在其之后过滤器从相对软的稠度转到相对硬化的状态，同时伴随有弹性恢复(其在nwa过滤器的情况中引起直径减小)。熟化时间可作为硬化程度的函数从大约40分钟的最小值至72-120小时的最大值变化，并且在nwa过滤器的情况中作为需要达到以使能够在过滤器上随后进行处理和/或加工操作的直径稳定性程度的函数。结果，在过滤器制作机器的出口处，需要提供用于积聚过滤器的缓冲器(在短熟化的情况中)或离线存储区域(在长久熟化的情况中)。在离线存储的情况中，用于所需要的物流的成本可变得非常大。在所谓的“成型的”类型的nwa过滤器(即具有带有拥有成型轮廓的内腔的管形的过滤器或者具有外部成型轮廓的过滤器)的情况中，源于熟化过程的硬化和直径减小引起问题并且涉及成本的增加，因为所述熟化持续数天。文件ep1127498a1、ep1314364a1、ep1905317a1和de102005058091说明了用于提供过滤器的加速熟化的设备。

技术实现要素：

本发明的目的是通过提供相对于已知解决方案更有效、更紧凑且更安全的设备来克服现有技术的上述缺点。

为了实现该目的，本发明提供一种用于生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的设备，其特征在于，其包括过滤器制作器件和运送器件(其用于将所制造的过滤器供给通过适合于提供过滤器的加速熟化的干燥室)，并且所述设备此外包括用于基于至少一个所探测的指示在所述过滤器中所包含的湿度的参数改变所述过滤器经过所述干燥室的速度的器件，使得，对于所述射频发生器装置的给定功率调整过滤器在干燥室内的停留时间以便确保基本上消除过滤器的湿度含量。

本发明还提供一种用于利用上述设备生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的方法。

射频干燥装置已知且被使用了一段时间(参见例如文件ep1369654a1和ep1544561a1)。该技术基于介电材料诸如水的特性，其当遭受电场时经历其分子的极化、即根据电场线的变形和/或定向。如果电场变换、即是振荡场，极化方向在电场每次反转时反转。水分子被强迫以与振荡电场相同的频率运动，因此通过分子间的摩擦使能量消散且由此产生热量引起水蒸发。可通过在干燥室内激活空气循环来加速消除水含量。

申请人发现射频干燥器的技术对于形成本发明对象的应用是理想的。由于应用高频振荡电场，来自过滤器制作机器的过滤器的熟化由于水含量的快速消除而被加速。

射频发生器装置具有非常紧凑且确保高度安全的另外的优点，这使其理想地应用于根据本发明的设备。而且，对于给定的装置功率可精确地预见和控制射频发生器装置的效果。因此，通过使用该装置能够可靠地控制过滤器中的整个湿度含量的实际消除，而不损害工厂的生产率，也就是说同时保持过滤器的运送速度在最大的可能值，。

为此，本发明的设备包括任何已知类型的传感器件(诸如红外传感器或电容传感器)，用于探测在过滤器中的剩余湿度含量(或用于探测指示湿度含量的任何其他参数，甚至诸如过滤器的重量)。对于供给过滤器的输送器关联有促动的电机，其基于上述参数的所探测的值由电子控制单元根据闭环逻辑来控制。控制单元然后基于所述探测的参数使过滤器经过所述干燥室的速度改变，使得，对于所述射频发生器装置的给定功率，调整过滤器在所述干燥室内的停留时间以便确保基本上消除过滤器中的湿度含量。

理论上，本发明可应用于任何已知类型的过滤器的生产，但是在生产由添加有增塑剂的纤维素醋酸酯纤维制成的过滤器中(对于被包裹的醋酸盐过滤器和对于不被包裹的醋酸盐过滤器或nwa两者)特别有利以便急剧地加速熟化过程。

在该应用中，与干燥室关联的射频发生器装置因此被控制成使得实现过滤器的预定的硬化程度和/或过滤器的预定的直径稳定性程度。

根据本发明，适合于过滤器的加速熟化的干燥室可沿着生产线布置在过滤器制作器件下游、或布置在所述生产线外。

而且，适合于使过滤器的熟化加速的所述干燥室可被包括在同一机器(其包括上述过滤器制作器件)内，或者其可被布置在所述机器下游。

应注意到的是在用于生产醋酸盐过滤器的机器中(诸如在同一申请人的文件ep2636321a1中所说明的机器中)已知在机器内在纤维被赋予水蒸气的纤维稳定工位下游提供干燥工位，但是仅用于干燥沿着机器前进的过滤材料束的表面，。该干燥工位利用被吹的空气并且仅引起束的表面的干燥，无论如何不可能影响由于应用增塑剂而所需的熟化时间，而这在本发明的情况中却发生了。

附图说明

仅通过非限制性的示例给出，本发明的另外的特征和优点参考附图从接下来的说明中将变得显而易见，其中：

-图1、2示出了根据本发明的系统的第一实施例的平面图和正视图，

-图1a以放大的比例示出了透视图，其显示过滤器在干燥通道的传送带上的布置，以及

-图3、4示出了本发明的另一实施例的平面图和正视图。

具体实施方式

附图中的图1、2显示了用于生产香烟或其他吸烟物品用的过滤器的生产线，包括由已知类型的机器构成的第一工位10，其包含用于生产由添加有增塑剂的纤维素醋酸酯的纤维构成的过滤器的过滤器制作器件。如已指出的那样，该类型的机器例如在同一申请人的文件ep2636321a1中说明和示出。在附图中示出的机器即是由申请人以名称“mono”投入市场的机器。然而，也如已经指出的那样，本发明通常可应用于任何类型的用于生产过滤器的机器和应用于任何类型的过滤器。

在这里示出的上述已知机器的特殊情况中，该机器包括过滤器制作器件，其包含：用于处理且随后形成纤维素醋酸酯的纤维束(其被从一大捆纤维中选出)的器件；用于添加增塑剂以便将纤维结合在一起并形成柱状束的器件；用于通过蒸气流使束稳定的器件；用于干燥束的表面的器件和用于切割束以获得预定长度的过滤器的器件。

在由机器10生产的过滤器中，增塑剂的作用在给定的熟化时间上完成，在其之后过滤器从相对软的稠度转到相对硬化的状态，同时伴有纤维的弹性恢复，其在nwa过滤器的情况中引起直径减小。

本发明实现过滤器的熟化时间的急剧减少。为此，本发明在所述过滤器制作器件下游且尤其在所述用于根据需要的长度切割过滤器的器件下游提供干燥室。

干燥室可被包括到包含上述过滤器制作器件的机器10中，但是在所说明的示例中其沿着输送线设置在机器10下游。也可能将干燥室设置在机器10下游，但是离线，诸如在由积聚(缓冲)输送器所充当的停靠区域处。

在所说明的示例中，干燥室是沿着生产线布置在机器10的出口与生产线的终端(在此处，在所说明的示例中，工位20被设置用于将过滤器存储在过滤器-携带筒内，用于其接下来的运输)之间的通道状的室。

穿过通道状的干燥室30延伸有传送带40，在其上运送来自机器10的过滤器f。优选地，过滤器f被装载在传送带40上(通过任何已知类型的引导器件)使得其横向地布置在带40上，形成大量带有交错的间距的相叠的层(见图1a)。

在本发明的情况中，无论干燥室如何布置(在机器10之内或之外、沿着生产线或离线)，该干燥室包括任何已知类型的射频发生器50，其包括适合于产生高频振荡电场的振荡器，该高频振荡电场被施加至布置在干燥通道内的电极。射频装置50的结构的细节本文中未示出，因为该装置可以以任何对于领域技术人员已知的方式来制造。

如已在前文中所指出的那样，射频技术基于介电材料(诸如水)的特性，其当遭受电场时经历其分子的极化、即根据电场线的变形和定向。如果电场是变换的(振荡的)场，极化方向在电场每次反转时反转。水分子被强迫以与该场的频率相同的频率运动，因此通过分子间的摩擦使能量消散(其产生对于干燥所需的热)。

在根据本发明的应用中，获得过滤器中的水含量的快速消除，同时引起过滤器的干燥以及其硬化和/或直径稳定。

由申请人进行的测试显示出，在nwa过滤器的情况中几乎即刻实现所期望的直径减小。该直径减小取决于醋酸盐和增塑剂的量，但是对于常见的“成型的”类型的过滤器可被估计成对于24mm的周长是大约0.06mm。

图1、2的解决方案具有水平的干燥通道，而图3、4的解决方案具有竖直的通道，在其中使过滤器在它们被夹持在两个竖直的传送带41、42之间期间竖直前进。如在图4中所示，在竖直通道的出口处，在其上端处，传送带41、42继续沿着竖直向下返回以将被干燥的过滤器供给至工位20的路径延伸。

在两个实施例中，本发明的设备包括任何已知类型的一个或多个传感器hs(诸如红外传感器或电容传感器)用于探测剩余的湿度含量(或用于探测指示湿度的任何其它参数，甚至诸如过滤器的重量)。对于供给过滤器的输送器关联有一个或多个驱动电机m，其中的至少一个基于由传感器hs所探测的所述参数的值由电子控制单元e根据闭环逻辑来控制。控制单元e然后基于所述所探测的参数将电机m控制成改变过滤器经过干燥室的速度，使得对于所述射频发生器装置的给定功率，调整过滤器在所述干燥室内的停留时间以便确保基本上消除过滤器中的湿度含量。如在附图中图解所示，电子单元e也可被连接至射频装置的电子控制板，用于接收该装置的运行功率的信息。以该方式，也还可在装置50的功率改变的情况中提供诸如上面所指示的自动控制。

当然，在本发明的原理保持相同时，实施例和结构的细节可相对于仅通过示例所说明和示出的有很大变化，而不偏离本发明的范围。

如从前面的说明中所呈现的那样，本发明的基本思想在于提供一种干燥室，其布置和构造成使得在过滤器由过滤器制作器件成型且以所期望的长度被切割之后引起过滤器的加速的熟化。该干燥室可沿着生产线设置在包括过滤器制作器件的机器下游，或离线地设置，或者其也可被包括到包含过滤器制作器件的机器内。尽管对于干燥室可使用任何合适的技术，申请人的研究显示了射频干燥器的技术是特别有利的。

射频发生器设备由于所使用的原理本身的特性(水分子的动能的增加)提供非常紧凑且确保高安全度的优点，这使其理想地应用于本发明的设备。而且，由于本发明，对于装置的每个给定的功率，射频发生器装置的效果可被精确地预见和控制。因此，通过使用该装置能够可靠地控制过滤器中的湿度含量的真正完全消除，而不损害工厂的生产率，也就是说同时保持过滤器的运送速度在最大的可能值。