ФИЛЬТР ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2017 года по МПК A24D3/02 

Область техники

Изобретение относится к фильтру для курительного изделия, способу его изготовления, курительному изделию и устройству для введения первого волокнистого материала во второй волокнистый материал для формирования фильтра для курительного изделия. В частности, помимо прочего, изобретение относится к фильтру для курительного изделия, включающего область первого волокнистого фильтрующего материала, расположенного в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала, курительному изделию, включающему такой фильтр, и способу изготовления такого фильтра и устройству для этого.

Уровень техники

Известно использование в фильтрах сигарет волокон из ацетата целлюлозы, пластифицированных добавкой, например триацетином. Также известно использование в фильтрах сигарет некоторых других волокнистых материалов, например материалов на основе хлопка или бумаги, в качестве альтернативы ацетату целлюлозы.

Сущность изобретения

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, предлагается сегмент (отрезок) фильтра для курительного изделия, включающий область первого волокнистого фильтрующего материала, расположенного по меньшей мере в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала, при этом первый волокнистый фильтрующий материал составляет более 5% от общего объема сегмента фильтра.

Вторым волокнистым фильтрующим материалом является пластифицированный фильтрующий материал, а первым волокнистым фильтрующим материалом является не пластифицированный фильтрующий материал.

Первый волокнистый фильтрующий материал может быть расположен в нескольких областях сегмента фильтра. Каждая из нескольких областей может составлять более 3% общего объема сегмента фильтра.

Первый и второй волокнистые фильтрующие материалы могут содержать извитые волокна.

Первый волокнистый фильтрующий материал может содержать волокна полилактида (ПЛ) и (или) второй волокнистый фильтрующий материал может содержать волокна ацетата целлюлозы.

Первый волокнистый фильтрующий материал может составлять от 5 до 60% общего объема сегмента фильтра.

Первый волокнистый фильтрующий материал может составлять от 10 до 20% общего объема сегмента фильтра.

Первый волокнистый фильтрующий материал может содержать от 200 до 10000 волокон, имеющих денье (массовый номер) одиночного волокна от 2 до 10.

Область первого волокнистого фильтрующего материала может представлять собой область, проходящую продольно через область второго волокнистого фильтрующего материала.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложен сегмент фильтра для курительного изделия, включающий область первого волокнистого материала, расположенного по меньшей мере в основном внутри области второго волокнистого материала, при этом первый волокнистый материал содержит волокна полилактида (ПЛ).

Второй волокнистый материал может содержать волокна ацетата целлюлозы (АЦ).

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложено курительное изделие, включающее сегмент фильтра, описанный выше.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложен способ изготовления сегмента фильтра для курительного изделия, при выполнении которого осуществляют подачу первого волокнистого фильтрующего материала внутрь второго волокнистого фильтрующего материала для формирования сегмента фильтра, упомянутого выше.

При выполнении способа также могут наносить пластификатор на второй волокнистый фильтрующий материал перед введением первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал.

При выполнении способа также могут придавать извитость первому и второму волокнистым фильтрующим материалам перед введением первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал.

При выполнении также могут сжимать второй волокнистый фильтрующий материал для получения штранга фильтра и вводить первый волокнистый фильтрующий материал во второй волокнистый фильтрующий материал при сжатии второго волокнистого фильтрующего материала для формирования штранга фильтра.

Первый волокнистый фильтрующий материал может быть введен во второй волокнистый фильтрующий материал в секции язычка машины для изготовления фильтров. Первый волокнистый фильтрующий материал может содержать нить первого волокнистого фильтрующего материала.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложен способ изготовления фильтра для курительного изделия, при выполнении которого создают струю текучей среды и переносят первый волокнистый материал вдоль канала передачи в поток второго волокнистого материала, используя струю текучей среды.

Струя текучей среды может создаваться давлением воздуха.

Первый волокнистый фильтрующий материал может быть перенесен в поток второго волокнистого фильтрующего материала в секции язычка или набивочного (входного) сопла машины для изготовления фильтров.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложено устройство для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для формирования фильтра для курительного изделия, при этом устройство включает генератор давления для создания струи текучей среды для переноса упомянутого первого волокнистого материала вдоль канала передачи в поток второго волокнистого фильтрующего материала.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложен фильтр для курительного изделия, описанный здесь со ссылкой на приложенные чертежи.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложено курительное изделие, описанное здесь со ссылкой на приложенные чертежи.

В соответствии с вариантами выполнения изобретения, также предложено устройство для введения волокнистого материала, описанное здесь со ссылкой на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

Далее приводится описание частных вариантов выполнения изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1(а)-1(д) схематически представлены курительные изделия, включающие сегменты (отрезки) фильтра в соответствии с вариантами выполнения изобретения;

на фиг. 2 схематически представлено первое устройство для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, в курительных изделиях, показанных на фиг. (1а)-1(г);

на фиг. 3 схематически представлен вид сбоку сечения устройства, показанного на фиг. 2;

на фиг. 4 схематически представлен вид сзади сечения устройства, показанного на фиг. 2;

на фиг. 5 схематически представлено второе устройство для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, как в курительных изделиях, показанных на фиг. (1а)-1(д);

на фиг. 6 схематически представлен вид сбоку сечения устройства, показанного на фиг. 5;

на фиг. 7 схематически представлен вид сзади сечения устройства, показанного на фиг. 5;

на фиг. 8 схематически представлен третье устройство, согласно варианту выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, в курительном изделии, показанном на фиг. (1а);

на фиг. 9 схематически представлено поперечное сечение устройства, изображенного на фиг. 8;

на фиг. 10 представлен вид поперечного сечения устройства Вентури, показанного на фиг. 8 и 9;

на фиг. 11 схематически представлено изображение, иллюстрирующее работу устройства Вентури, показанного на фиг. 8, 9 и 10;

на фиг. 12 схематически представлен вид поперечного сечения четвертого устройства, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, в курительном изделии, показанном на фиг. 1(a);

на фиг. 13 схематически представлен вид пятого устройства, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, в курительных изделиях, показанных на фиг. 1(а)-1(г); и

на фиг. 14 схематически представлен вид шестого устройства, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, в курительном изделии, показанном на фиг. 1(д).

Подробное описание осуществления изобретения

На фиг. 1(а)-1(д) схематически представлены курительные изделия, включающие сегменты фильтра в соответствии с вариантами выполнения изобретения.

В данном описании термин "курительное изделие" охватывает продукты для курения, например сигареты, сигары, сигариллы на основе табака, производных табака, разрыхленного табака, восстановленного табака или заменителей табака, а также продукты, нагреваемые без горения.

Как показано на фиг. 1(a), первое курительное изделие 1 включает сегмент 2 фильтра, имеющий область первого волокнистого фильтрующего материала 3, расположенную в целом внутри области второго волокнистого фильтрующего материала 4. В первом курительном изделии 1 сегмент 2 фильтра образует монофильтр, имеющий в целом цилиндрическую форму, при этом первый волокнистый фильтрующий материал 3 расположен внутри в целом цилиндрической центральной области второго волокнистого фильтрующего материала 4, формирующего наружную полую цилиндрическую область сегмента 2 фильтра. Соответственно первый волокнистый фильтрующий материал 3 проходит по оси по всей длине второго волокнистого фильтрующего материала 4 и в данном примере открыт только с концов монофильтра.

Сегмент 2 фильтра первого курительного изделия 1 обернут в материал 5 обертки для фильтра и соединен с сигаретной палочкой 6 посредством ободкового материала 7 с формированием первого курительного изделия 1, в данном случае, сигареты.

Показанное на фиг. 1(б) второе курительное изделие 11 включает сегмент 12 фильтра, имеющий первую и вторую области первого волокнистого фильтрующего материала 13а, 13b, расположенные в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала 14. Во втором курительном изделии 11 сегмент 12 фильтра образует монофильтр, имеющий в целом цилиндрическую форму, в котором первый волокнистый фильтрующий материал 13а, 13б расположен внутри первой и второй областей второго волокнистого фильтрующего материала 14. Первая и вторая области проходят продольно вдоль всей длины второго волокнистого фильтрующего материала 14 и в данном примере открыты из второго волокнистого фильтрующего материала 14 только с каждого конца монофильтра. Первая и вторая области первого волокнистого фильтрующего материала 13а, 13b имеют в целом цилиндрическую форму. В настоящем примере первая и вторая области первого волокнистого фильтрующего материала 13а, 13б расположены на диаметре второго волокнистого фильтрующего материала 14 и разнесены друг от друга и от его наружной продольной боковой поверхности.

Сегмент 12 фильтра второго курительного изделия 11 обернут в материал 15 обертки для фильтра и соединен с сигаретной палочкой 16 посредством ободкового материала 17 с формированием второго курительного изделия 11, в данном случае, сигареты.

Показанное на фиг. 1(в) третье курительное изделие 21 включает сегмент 22 фильтра, имеющий несколько областей первого волокнистого фильтрующего материала 23a-23d, расположенные в основном внутри второго волокнистого фильтрующего материала 24. В третьем курительном изделии 21 сегмент 22 фильтра образует монофильтр, имеющий в целом цилиндрическую форму, в котором первый волокнистый фильтрующий материал 23a-23d расположен внутри с первой по четвертую областей. Каждая из четырех областей первого волокнистого фильтрующего материала 23a-23d проходит продольно по всей длине второго волокнистого фильтрующего материала 24 и в данном примере открыта из второго волокнистого фильтрующего материала 24 только с каждого конца монофильтра. Области первого волокнистого фильтрующего материала 23a-23d имеют в целом цилиндрическую форму. В данном примере области первого фильтрующего материала 23a-23d расположены по кольцу внутри второго фильтрующего материала 24 с угловым разносом 90° друг от друга и отделены промежутком от наружной продольной боковой поверхности второго волокнистого фильтрующего материала 24.

Сегмент 22 фильтра третьего курительного изделия 21 обернут в материал 25 обертки для фильтра и соединен с сигаретной палочкой 26 посредством ободкового материала 27 с формированием третьего курительного изделия 21, в данном случае, сигареты.

Показанное на фиг. 1(г) четвертое курительное изделие 31 включает сегмент 32 фильтра, имеющий несколько областей первого волокнистого фильтрующего материала 33а-33е, расположенных в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала 34. В примере, показанном на фиг. 1(г), сегмент 32 фильтра формирует монофильтр, имеющий в целом цилиндрическую форму, при этом первый волокнистый фильтрующий материал 33а-33е расположен в областях с первой по пятую. Каждая из пяти областей первого волокнистого фильтрующего материала 33а-33е располагается продольно вдоль всей длины второго волокнистого фильтрующего материала 34 и в данном случае эти области открыты из второго волокнистого фильтрующего материала 34 только с каждого конца монофильтра. Области первого волокнистого фильтрующего материала 33а-33е имеют в целом цилиндрическую форму. В настоящем примере области с первой по четвертую первого волокнистого фильтрующего материала 33a-33d расположены по кольцу внутри второго фильтрующего материала 34 с угловым разносом 90° друг от друга и отделены промежутком от наружной продольной боковой поверхности второго волокнистого фильтрующего материала 34. Пятая область первого волокнистого фильтрующего материала 33е расположена внутри в целом цилиндрической центральной части второго волокнистого фильтрующего материала 34.

Сегмент 32 фильтра обернут в материал 35 обертки для фильтра и соединен с сигаретной палочкой 36 посредством ободкового материала 37 с формированием четвертого курительного изделия 31, в данном случае сигареты.

Показанное на фиг. 1(д) пятое курительное изделие 161 включает сегмент 162 фильтра, имеющий несколько областей первого волокнистого фильтрующего материала 163а-163b, расположенных в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала 164. В примере, показанном на фиг. 1(д), сегмент 162 фильтра формирует монофильтр, имеющий в целом цилиндрическую форму, при этом первый волокнистый фильтрующий материал 163а-163b расположен в первой и второй областях. Каждая из первой и второй областей первого волокнистого фильтрующего материала 163а-163b формирует удлиненный сектор цилиндрического фильтра и проходит продольно по всей длине второго волокнистого фильтрующего материала 164 и в данном случае открыта из второго волокнистого фильтрующего материала 164 с каждого конца монофильтра и по длине первой и второй наружных частей 165а, 165b продольной поверхности цилиндрического сегмента 162 фильтра.

Области первого волокнистого фильтрующего материала 163а-163b в данном примере имеют в целом форму удлиненных секторов. Кроме того, первая и вторая области первого волокнистого фильтрующего материала 163а-163b располагаются внутри второго фильтрующего материала 164 с угловым смещением 180° друг от друга. В альтернативном варианте, может быть использована только одна область первого волокнистого фильтрующего материала 163, либо могут быть использованы три или более областей первого волокнистого фильтрующего материала 163, расположенные равномерно или неравномерно вокруг сегмента 162 фильтра. Кроме того, форма областей первого волокнистого фильтрующего материала для одной ли, двух, трех или более областей не ограничена только удлиненным сектором и может иметь в целом форму удлиненного четырехугольника, например прямоугольника и (или) овала.

Сегмент 162 фильтра обернут в материал 166 обертки для фильтра и соединен с сигаретной палочкой 167 посредством ободкового материала 168 с формированием пятого курительного изделия 161, в данном случае сигареты.

В курительных изделиях 1, 11, 21, 31, 161, первый волокнистый курительный материал 3, 13, 23, 33, 163 представляет собой не пласифицированный фильтрующий материал, в данном случае, волокно полилактида (ПЛ, также называемого полиоксипропионовой кислотой PLA). Такое волокно имеется на рынке, например, поставляется компаниями Natureworks LLC в США или Mutsui Chemical в Японии. Подходящее волокно может быть сформировано с использованием, например, процесса электроспиннинга (электроформования), известного специалистам. Второй волокнистый фильтрующий материал 4, 14, 24, 34, 164 представляет собой пластифицированный фильтрующий материал, в данном случае, волокна ацетата целлюлозы (далее АЦ), пластифицированные триацетином (также известного как триацетат глицерина).

Использование первого и второго волокнистых фильтрующих материалов в едином сегменте фильтра позволяет фильтру курительного изделия использовать достоинства свойств обоих материалов. Например, первый и второй фильтрующие материалы каждый могут обладать более высокой избирательностью фильтрации определенных составляющих дыма по сравнению с другим материалом. Тот или иной из первого и второго фильтрующих материалов может быть дешевле и представлять собой более стойкий материал основы, чем другой фильтрующий материал. Например, ПЛ обычно считается более стойким фильтрующим материалом, чем АЦ, хотя пластифицированный АЦ может обладать более высокой фильтрующей избирательностью по сравнению с ПЛ, в отношении некоторых составляющих дыма, например фенолам.

Ограничением ПЛ волокон и других волокнистых материалов, не использующих в качестве основы ацетат целлюлозы, является относительная мягкость этих волокон, а также то, что некоторые пластификаторы АЦ фильтров, например триацетин, полиэтилен гликоль (ПЭГ) и триэтилцитрат (ТЭЦ), обычно используемые для повышения твердости АЦ фильтров, недостаточно эффективны в части повышения твердости материалов, не содержащих ацетата целлюлозы, или смесей таких материалов с АЦ. Соответственно, такие фильтры могут не обладать достаточной жесткостью и (или) твердостью для использования в фильтрах курительных изделий или в качестве этих фильтров. Конструкции сегмента фильтра, использованные в курительных изделиях 1, 11, 21, 31, 161 на фиг. 1(а)-1(д) и других вариантах выполнения изобретения, позволяют преодолеть эти ограничения за счет того, что первый фильтрующий материал, например волокна ПЛ, удерживается в основном внутри структуры второго фильтрующего материала, например волокон АЦ. Второй фильтрующий материал, к примеру, волокна АЦ, может быть, например, пластифицирован для придания соответствующей жесткости и (или) твердости всему сегменту 2, 12, 22, 32, 162 фильтра.

Другие подходящие материалы для первого волокнистого фильтрующего материала включают бумагу или материалы на основе бумаги, поливиниловый спирт (ПВС) или материалы на основе ПВС, материалы на основе крахмала, материалы на основе восстановленного табака, экструдированные материалы или другие волокнистые фильтрующие материалы.

Первый и (или) второй волокнистый фильтрующий материал может быть окрашенным и (или) содержать добавку, например ароматизатор, к примеру ментол или кофе (если местное законодательство разрешает использование таких ароматизаторов), или адсорбента, например гранул активированного углерода или ионообменной смолы, которые придают сегменту фильтра уникальные вкусовые или фильтрующие свойства и (или) оригинальный вид концевой части.

Включение первого волокнистого фильтрующего материала в одну или более областей в основном внутри второго волокнистого фильтрующего материала может позволить пластифицировать или вулканизировать второй волокнистый фильтрующий материал, при этом первый волокнистый фильтрующий материал вводится в одну или более областей в процессе изготовления, например, после нанесения пластификатора на второй фильтрующий материал. Это позволяет расположить первый фильтрующий материал в требуемом положении внутри второго фильтрующего материала, что может дать преимущество улучшения вида концевой части фильтра.

В каждом из первого по пятое курительных изделий 1, 11, 21, 31, 161, показанных на фиг. 1(а)-1(д), первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33, 163 может, например, составлять от 5 до 70% полного объема сегмента фильтра. Волокна первого фильтрующего материала, в данном примере волокна ПЛ, могут, например, иметь одиночные волокна с денье от 2 до 10, в частности от 2 до 7, и могут быть сформированы с использованием, например, от 200 до 10000 волокон на каждую область, в которой они расположены. Волокна второго сегмента фильтра, в приведенных примерах волокна АЦ, могут иметь денье одиночного волокна от 2 до 10, в частности от 2 до 7, и для формирования фильтра может быть использовано, например, от 5000 до 20000 волокон. Соответствующие значения денье волокна и количество одиночных волокон для первого и второго фильтрующих материалов может выбираться с учетом различных факторов, например, приданной извитости каждому из этих материалов, требуемого соотношения объемов этих материалов, требуемого полного значения денье для фильтра, требуемого перепада давления и (или) твердости фильтра, характеристик производственного оборудования и требуемых рабочих скоростей оборудования. Второй волокнистый фильтрующий материал может быть пластифицирован триацетином или иным пластификатором, используемым в количестве, например, от 5 до 12 мас.% от пластифицированных волокон.

Сегмент 2 фильтра, показанного на фиг. 1(a) содержит 10 об.% от первого волокнистого фильтрующего материала 3, в данном случае, ПЛ, и 90 об. % пластифицированного АЦ, в котором 8 мас.% составляет триацетин.

Сегмент 12 фильтра второго курительного изделия 11, показанного на фиг. 1(б), содержит 12 об.% первого волокнистого фильтрующего материала 13, в данном случае, ПЛ, и 88 об.% второго волокнистого фильтрующего материала 14, в данном случае,пластифицированного АЦ, в котором триацетин составляет 8 мас.% от АЦ. Каждая область первого волокнистого фильтрующего материала 13 составляет 6% общего объема сегмента фильтра.

Сегмент 22 фильтра третьего курительного изделия 21, показанного на фиг. 1(в), содержит 16 об.% первого волокнистого фильтрующего материала 23, в данном случае ПЛ, и 84 об.% второго волокнистого фильтрующего материала 24, в данном случае пластифицированного АЦ, в котором триацетин составляет 8 мас.% от АЦ. Каждая из четырех областей первого волокнистого фильтрующего материала составляет 4% общего объема сегмента фильтра.

Сегмент 32 фильтра четвертого курительного изделия 31, показанного на фиг. 1(г), содержит 20 об.% первого волокнистого фильтрующего материала 33, в данном случае ПЛ, и 80 об.% второго волокнистого фильтрующего материала 34, в данном случае пластифицированного АЦ, в котором триацетин составляет 8 мас.% от АЦ. Каждая из пяти областей первого волокнистого фильтрующего материала 33 составляет 4% общего объема сегмента фильтра.

Сегмент 162 фильтра пятого курительного изделия 161, показанного на фиг. 1(д), содержит 40 об.% первого волокнистого фильтрующего материала 163, в данном случае ПЛ, и 60 об.% второго волокнистого фильтрующего материала 164, в данном случае пластифицированного АЦ, в котором триацетин составляет 8 мас.% от АЦ. Каждая из первой и второй областей 163а, 163b первого волокнистого фильтрующего материала 163 составляет 20% общего объема сегмента фильтра.

Сегмент 12 фильтра второго курительного изделия 11, показанного на фиг. 1(б), содержит 12 об.% первого волокнистого фильтрующего материала 13, в данном случае ПЛ, и 88 об.% второго волокнистого фильтрующего материала 14, в данном случае пластифицированного АЦ, в котором триацетин составляет 8 мас.% от АЦ. Каждая область первого волокнистого фильтрующего материала 13 составляет 6% общего объема сегмента фильтра.

Может быть использовано и другое соотношение объемов первого и второго волокнистых фильтрующих материалов, в зависимости от выбранных материалов, денье волокна материалов, числа использованных одиночных волокон и степени извитости, приданной каждому материалу. Объем первого волокнистого материала может, например, составлять до 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 или 70% полного объема сегмента фильтра. Первый волокнистый материал может быть использован с меньшими объемами, например, до 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 1,5 или 1% полного объема сегмента фильтра. Объем первого волокнистого материала может соответственно попасть в интервал от какого-либо значения из 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 2,5 или 1% полного объема сегмента фильтра до одного из значений из 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 или 70% полного объема сегмента фильтра, в частности от 10 до 70% полного объема сегмента фильтра.

Каждая из областей первого волокнистого фильтрующего материала может содержать более 2%, более 2,5%, более 3%, более 3,5%, более 4% или более 5% полного объема сегмента фильтра, например, от 2%, 3%, 4% или от 5% до 20%, 25% или 30% полного объема сегмента фильтра.

Первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33 в 1-4 курительных изделиях расположен в одной или более областях, отделенных промежутком от наружной продольной боковой поверхности второго волокнистого фильтрующего материала 4, 14, 24, 34 так, что первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33 находится на наружной поверхности цилиндра (или материала другой формы), сформированного первым и вторым фильтрующими материалами, только с каждого конца сегмента фильтра. Однако, в альтернативном варианте, первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33 в 1-4 курительных изделиях может быть расположен в части области, граница которой совпадает с наружной поверхностью сегмента фильтра, сформированного первым и вторым фильтрующими материалами так, что первый волокнистый фильтрующий материал находится на наружной поверхности сегмента фильтра с каждого конца сегмента фильтра и (или) на одной или более частях наружной продольной боковой поверхности сегмента фильтра (в настоящих примерах эти поверхности соприкасаются с оберткой фильтра).

Первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33 в 1-5 курительных изделиях расположен таким образом, что он находится на наружной границе соответствующих сегментов 2, 12, 22, 32, 162 фильтра с каждого конца этих сегментов фильтра. Однако, в альтернативном варианте, первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33, 163 может быть расположен в по меньшей мере одной области, не находящейся на наружной границе второго волокнистого фильтрующего материала 4, 14, 24, 34, 164 на любом конце соответствующего сегмента фильтра, либо находящейся на наружной границе сегмента фильтра на одном, но не на обоих концах сегмента фильтра.

Для размещения первого волокнистого фильтрующего материала 3, 13, 23, 33, 163 в курительных изделиях с первого по пятое используется до пяти отдельных областей. Однако первый волокнистый фильтрующий материал 3, 13, 23, 33, 163 может быть расположен более чем в пяти областях, например 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 областях так, чтобы ввести необходимый объем или вес первого волокнистого фильтрующего материала внутрь сегмента 2, 12, 22, 32, 162 фильтра.

В данном описании, термин "сегмент фильтра" относится к единому дискретному компоненту фильтра, который может быть индивидуально прикреплен к курительному изделию. Сегменты 2, 12, 22, 32, 162 фильтра, используемые в 1-5 курительных изделиях 1, 11, 21, 31, 161, представляют собой сегменты монофильтра, являющиеся полным фильтром для курительных изделий 1, 11, 21,31, 161. Сегменты 2, 12, 22, 32, 162 фильтра могут быть, однако, использованы в другой конструкции фильтра, например на мундштучном конце, со стороны сигаретной палочки, или в качестве обоих сегментов двойного фильтра, двойного фильтра с хаотическим распределением добавок или фильтра с полостью, или в качестве одного или более сегментов на мундштучном конце и со стороны сигаретной палочки трехсекционного или четырехсекционного фильтра. Один или более сегментов фильтра могут представлять собой ацетатные сегменты без обертки.

Первый и (или) второй волокнистые фильтрующие материалы 3, 4, 13, 14, 23, 24, 33, 34, 163, 164 могут содержать смеси различных материалов, например смеси волокон нескольких материалов, или сами волокна могут состоять из смесей или композитов нескольких материалов.

На фиг. 2-4 приведены схематические изображения первого устройства 40 для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например фильтра курительных изделий, показанных на фиг. 1(а)-1(г). Более подробно такое устройство описано в Международной патентной публикации WO 2010/108739, содержание которой прямо введено в настоящее описание посредством ссылки и может быть приспособлено для изготовления сегментов фильтра в соответствии с настоящим изобретением, как будет показано ниже.

Первое устройство 40 в процессе использования соединяется с машиной для изготовления фильтров, например машиной KDF2 Hauni Maschinenbau AG, Германия, и способно изготавливать штранг фильтра, имеющий до пяти отдельных областей первого волокнистого фильтрующего материала, проходящих в поперечном сечении фильтра, сформированного из второго волокнистого фильтрующего материала. Первое устройство 40 содержит язычок 41, имеющий широкое входное отверстие 41b и узкое выходное отверстие 41а, воронку 42 и набивочное сопло 43. Машина для изготовления фильтров включает гарнитуру, бумагу для обертки фильтра и бобину для нее, а также и другие секции, не показанные здесь. Первое устройство 40 также включает многоканальный узел позиционирования материала областей, в целом обозначенный цифрой 44. Многоканальный узел 44 позиционирования материала областей включает опору 45, прикрепленную к ребру крепления 41с, отходящему вертикально от язычка 41. Опора 45 неподвижно прикреплена к ребру 41с язычка 41 известными крепежными средствами, например болтами, сваркой и т.д.

В опоре 45 имеется пять сквозных отверстий 46а-46е. Первое отверстие проходит сквозь центр верхней части опоры 45 вниз к язычку 41, второе и третье отверстия 46b, 46с проходят с каждой стороны первого отверстия 46а от верхней части опоры 45 вниз к язычку 41. Кроме того, четвертое и пятое отверстия 46d, 46е проходят с правой и с левой сторон опоры 45, соответственно, поперек через опору 45 к язычку 41. Каждое отверстие 46а-е расположено под углом так, чтобы не быть перпендикулярным центральной оси язычка 41 и быть слегка наклоненным в направлении выходного отверстия 41а, как показано на фиг. 2 и 3. Язычок 41 включает несколько отверстий 47а-47е в боковой стенке, проходящих к каналу язычка 41, при этом каждое из отверстий 47а-е совмещено с одним из отверстий 46а-е в опоре 45 с тем, чтобы создать несколько непрерывных проходов через опору 45 и боковую стенку язычка 41 в его центральный канал.

В каждом из отверстий 46а-е в опоре 45 помещены иглы 48а-е, проходящие через соответствующие отверстия 47а-е в язычке 41. Таким образом, каждая игла 48а-е проходит снаружи опоры 45, через опору 45 и через стенку язычка 41 и заканчивается внутри канала язычка 41. Иглы имеют внутренние проходы, диаметр которых обеспечивает прохождение волокон, используемых для формирования областей первого фильтрующего материала, используемого в сегментах фильтра в настоящем изобретении.

Наружная часть каждого из отверстий 46а-е в опоре 45 имеет диаметр больше, чем внутренняя часть, прилегающая к язычку 41, и имеет резьбу для введения фиксирующего штока 49а-е с соответствующей резьбой. Каждый из фиксирующих штоков 49а-е имеет полый канал (не показан), сквозь который, в процессе использования, проходит соответствующая игла 48а-е, а фиксирующий шток 49а-е содержит первую непрерывную, секцию на своем нижнем конце, и вторую цанговую секцию (не показана) на верхнем конце. Цанговая секция сформирована несколькими радиальными щелями, прорезанными с верхнего конца фиксирующего штока 49а-е вниз и проходящими насквозь от внутреннего канала к наружной поверхности фиксирующего штока 49а-е. При этом между щелями остаются лепестки с резьбой, которые могут отклоняться в радиальном направлении фиксирующего штока 49а-е.

Также на фиг. 2-4 показаны стопорные гайки 50а-е, имеющие внутреннюю резьбу, соответствующую наружной резьбе фиксирующих штоков 49а-е, и некоторое коническое сужение внутрь так, что при навинчивании каждой стопорной гайки 50а-е на цанговые секции каждого фиксирующего штока 49а-е лепестки штока отгибаются внутрь во внутренний канал фиксирующих штоков 49а-е. Внутренний канал фиксирующего штока имеет такой же диаметр, что и внутренняя часть отверстий 46а-е, проходящих сквозь опору 45, и отверстий 47а-е, сформированных в боковой стенке язычка 41, поэтому иглы 48а-е плотно входят в соответствующие каналы фиксирующих штоков 49а-е. Поэтому должно быть понятно, что когда стопорные гайки 50а-е навинчены на соответствующие фиксирующие штоки 49а-е и затянуты, они заставляют лепестки штоков отклоняться внутрь, и если игла 48а-е помещена во внутренний канал фиксирующего штока 49а-е, затягивание стопорных гаек 50а-е прижимает лепестки к игле 48а-е, тем самым фиксируя иглу 48а-е в выбранном положении.

Следует иметь в виду, что тот же эффект может быть достигнут со стопорной гайкой без конического сужения, с постоянным диаметром резьбы, если верхняя часть фиксирующего штока с лепестками слегка расширяется наружу в направлении язычка 41. Поэтому по мере навинчивания стопорной гайки на фиксирующий шток лепестки будут деформироваться внутрь, охватывая вокруг иглу 48а-е, фиксируя ее положение относительно фиксирующего штока, а значит, и относительно язычка 41.

В процессе использования, второй волокнистый фильтрующий материал, например непрерывные волокна извитого фильтрующего материала жгута АЦ, передается через канал язычка 41, а через иглы 48а-е производится подача до пяти отдельных источников первого волокнистого фильтрующего материала, например непрерывного извитого волокнистого ПЛ или другого материала в виде нити или пряди, которые захватываются потоком второго волокнистого фильтрующего материала, увлекаемые через иглы 48а-е по мере прохождения второго материала через язычок 41. Подача первого волокнистого фильтрующего материала к иглам 48а-е может быть достигнута с использованием механического или электромеханического подающего устройства, например подающих валиков, подающего конвейера, рифленого подающего барабана или шнекового питателя (не показано), выполненного с возможностью подачи первого волокнистого материала из его непрерывного поступающего потока. Такое механическое или электромеханическое подающее устройство может иметь регулируемую скорость, приспособленную для дозированной подачи первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал с нужной скоростью, например, в соответствии со скоростью второго волокнистого фильтрующего материала, проходящего через язычок 41. Получающийся в результате уплотненный штранг фильтра, выходящий из узкого выходного отверстия 41а в язычке 41, имеет внутри соответственно, до пяти отдельных непрерывных областей первого материала, проходящих в его осевом направлении.

Точное расположение областей первого волокнистого фильтрующего материала в пределах поперечного сечения получившегося штранга фильтра может быть строго определено и отрегулировано, поскольку положение областей первого волокна в поперечном сечении штранга фильтра определяется точкой внутри язычка 41, в которой кончается игла 48а-е. Эта точка может быть изменена, как это было описано выше, когда каждая игла 48а-е имеет независимую регулировку, что позволяет создать самые разнообразные варианты расположения внутри получающегося штранга фильтра. Соответственно устройство 40 может быть использовано для изготовления штрангов фильтра, содержащих до пяти областей первого волокнистого материала, расположенных вдоль второго волокнистого материала. Штранги фильтра с числом областей первого волокнистого фильтрующего материала, меньшим пяти, можно изготавливать, если не подавать первый волокнистый материал через одну или более игл 48а-е.

На фиг. 5-7 схематически представлено второе устройство 60 для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для изготовления сегмента фильтра, например, показанного на фиг. 1(a)-1(г).

Второе устройство 60, показанное на фиг. 5-7, аналогично первому устройству 40, показанному на фиг. 2-4. Второе устройство 60 в процессе использования присоединено к машине для изготовления фильтров, например машине KDF2 производства компании Hauni Maschinenbau AG, Германия, и способно изготавливать штранг фильтра, имеющий до пяти отдельных областей первого волокнистого фильтрующего материала, проходящих в поперечном сечении фильтра, сформированного из второго волокнистого фильтрующего материала. Второе устройство 60 содержит язычок 61, имеющий широкое входное отверстие 61b и узкое выходное отверстие 61а, воронку 62 и набивочное сопло 63. Машина для изготовления фильтров, в которой используется второе устройство 60, включает гарнитуру, бумагу для обертки фильтра и бобину для нее, а также и другие секции, не показанные здесь. Второе устройство 60 также включает многоканальный узел позиционирования материала областей, в целом обозначенный цифрой 64. Многоканальный узел 64 позиционирования материала областей включает опору 65, прикрепленную к ребру крепления 61с, отходящему вертикально от язычка 61. Опора 65 неподвижно прикреплена к ребру 61с язычка 61 известными крепежными средствами, например болтами, сваркой и т.д.

По аналогии с отверстиями 46а-е опоры 45 в первом устройстве в опоре 65 имеется пять сквозных отверстий 66а-66е. Язычок 61 также имеет несколько сквозных отверстий 67а-67е в боковой стенке, проходящих в канал язычка 61, каждое из которых совмещено с одним из отверстий 66а-е в опоре 65, в результате чего образуются несколько непрерывных проходов через опору 65 и боковую стенку язычка 61 в его центральный канал.

В каждом из отверстий 66а-е в опоре 65 помещены иглы 68а-е, проходящие через соответствующие отверстия 67а-е в язычке 61. Таким образом, каждая игла 68а-е проходит снаружи опоры 65, через опору 65 и через стенку язычка 61 и заканчивается внутри канала язычка 61. По аналогии с первым устройством 40 иглы 68а-е имеют внутренние проходы, пригодные для пропускания через них волокон, используемых для формирования областей первого фильтрующего материала, используемого в сегментах фильтра в настоящем изобретении.

Наружная часть каждого из отверстий 66а-е в опоре 65 имеет диаметр больше, чем внутренняя часть, прилегающая к язычку 61, и имеет резьбу для соединения с фиксирующим штоком 69а-е с соответствующей резьбой. Каждый из фиксирующих штоков 69а-е имеет полый канал (не показан), сквозь который, в процессе использования, проходит соответствующая игла 68а-е. Фиксирующие штоки 69а-е аналогичны фиксирующим штокам первого устройства 40.

На фиг. 5-7 также показаны стопорные гайки 70а-е, устройство и работа которых аналогичны стопорным гайкам 50а-е устройства 40.

Второе устройство 60 отличается от первого устройства 40 ориентацией первого, второго и третьего отверстий 66а-с, сформированных в опоре 65, и, в силу этого, ориентацией нескольких непрерывных проходов через опору 65 и через боковую стенку язычка 61 к центральному каналу язычка 61. Поэтому иглы 68а-с, расположенные в каждом из 1-3 отверстий 66а-с, соответственно имеют иную ориентацию.

На чертеже фиг. 7 показано, что первая, вторая и третья иглы 68а-с расположены радиально относительно центральной оси язычка 61, в противоположность первой, второй и третьей иглам 48а-с первого устройства 40, оси которых параллельны друг другу. Такая альтернативная ориентация первой, второй и третьей игл 68а-с обеспечивает иное расположение областей первого волокнистого материала внутри штранга фильтра и, в частности, позволяет разместить ближе друг к другу эти три области первого волокнистого материала и ближе к двум другим областям первого волокнистого материала из четвертой и пятой игл 68d-e. Это достигается благодаря тому, что при радиальной ориентации первой, второй и третьей игл 68а-с, в процессе их введения внутрь и регулировки положения, концы игл 68а-с сходятся к центральной оси канала язычка 68 вместо сохранения одинакового интервала между ними относительно горизонтальной линии в поперечном сечении язычка 61.

В процессе использования, работа устройства 60 происходит так же как и работа первого устройства 40, описанная выше. Второй волокнистый фильтрующий материал, например непрерывные извитые волокна жгута фильтрующего материала АЦ, передаются сквозь канал язычка 61, и до пяти отдельных поступающих потоков первого волокнистого фильтрующего материала, например непрерывных извитых волокон ПЛ или другого материала в форме нитей или прядей, подаются через иглы 68а-е и захватываются потоком второго волокнистого фильтрующего материала, увлекаемые через иглы 68а-е по мере прохождения второго материала через язычок 61. Подача первого волокнистого фильтрующего материала к иглам 68а-е может быть осуществлена с использованием механического или электромеханического подающего устройства, например подающих валиков, подающего конвейера, рифленого подающего барабана или шнекового питателя (не показано), выполненного с возможностью подачи первого волокнистого материала из его непрерывного поступающего потока. Такое механическое или электромеханическое подающее устройство может иметь регулируемую скорость, приспособленную для дозированной подачи первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал с нужной скоростью, например, в соответствии со скоростью второго волокнистого фильтрующего материала, проходящего через язычок 61. Возникающий в результате уплотненный штранг фильтра, выходящий из узкого выходного отверстия 61а в язычке 61, имеет внутри соответственно до пяти отдельных бесконечных областей первого материала, проходящих в его осевом направлении.

На фиг. 8 и 9 схематически представлено третье устройство 80, в соответствии с вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для изготовления сегмента фильтра, например, показанного на фиг. 1(a).

На фиг. 8 показана часть третьего устройства 80, содержащего секцию 81 введения волокна. В процессе работы третьего устройства 80, второй волокнистый фильтрующий материал 82, в данном примере в форме жгута ацетата целлюлозы, протягивается через группу транспортирующих валиков (не показаны) и сжимается во набивочном сопле (не показано), проходя далее через язычок 83 гарнитуры 84, где он обертывается в обертку 85 для фильтра и далее режется на сегменты резцом (не показан) для формирования отрезков штранга фильтра (фильтрпалочек).

На фиг. 9 представлен вид поперечного сечения третьего устройства 80. Первая секция 81 введения волокна содержит трубку 86 подачи волокна, устройство 87 ввода на эффекте Вентури и трубку 88 ввода. Трубка 88 ввода формирует канал передачи волокна, проходящий в настоящем примере от устройства 87 ввода на эффекте Вентури к язычку 83, и может быть согнута так, чтобы обеспечить продольное совмещение с направлением передачи материала 82 штранга фильтра в язычке 83. Положение трубки 88 ввода может регулироваться посредством маховичка 88а регулировки трубки ввода, показанной на фиг. 8. Такая конструкция позволяет помещать струю волокон вдоль продольной оси второго фильтрующего материала 82 или, напротив, со смещением от центра, но параллельно продольной оси. Секция 81 введения волокна также содержит первое, второе и третье входные отверстия 89а-с воздушного эжектора.

Трубка 86 подачи выполнена с возможностью приема волокон первого волокнистого фильтрующего материала для его введения во второй волокнистый фильтрующий материал, при этом первый волокнистый материал подается, например, в форме нитей или прядей первого волокнистого материала. Для подачи первого волокнистого фильтрующего материала в трубку 86 подачи может использоваться механическое или электромеханическое подающее устройство, например подающие валики, подающий конвейер, рифленый подающий барабан или шнековый питатель (не показаны), выполненное с возможностью подачи первого волокнистого материала из его непрерывного поступающего потока. Такое механическое или электромеханическое подающее устройство может иметь регулируемую скорость, приспособленную для дозированной подачи первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал с нужной скоростью, например, в соответствии со скоростью второго волокнистого фильтрующего материала, проходящего через язычок 83. Получающийся уплотненный штранг фильтра, выходящий из язычка 83, имеет внутри соответственно непрерывную область первого материала, проходящую в его осевом направлении.

На фиг. 10 представлен увеличенный вид поперечного сечения устройства 87 Вентури, показанного на фиг. 8. Устройство 87 Вентури содержит сплошную вставку 90 в целом конической формы с осевым каналом 91, имеющим впускное отверстие 92, в которое подаются волокна 93 из трубки 86 подачи, и выпускное отверстие 94, через которое волокна 93 подаются в трубку 88 ввода.

Сплошная коническая вставка 90 помещена в корпус 95, в целом цилиндрической формы с коническим концом, который отнесен от вставки 90, образуя сходящийся канал 96 для воздуха, выходящий в трубку 88 ввода в области выпускного отверстия 94 канала 91.

В канал 96 подачи воздуха вводится сжатый воздух из трех впускных отверстий 89а-с воздушного эжектора, первое из которых, 89а, показано на фиг. 10. Впускные отверстия 89а-с воздушного эжектора соединены с источником сжатого воздуха или иного газа (не показан), который подают в соответствующие продольные каналы 97а,b, соединенные со сходящимися каналами 96 для подачи воздуха. Хотя в первый, второй и третий впускные отверстия 89а-с эжектора подается воздух, могут использоваться и другие текучие среды, например гелий или азот.

Волокна 93 поступают из трубки 86 подачи и направляются в осевой канал 91. Сжатый воздух из первого впускного отверстия 89а направляется вдоль продольного канала 97 к области 94, где сходятся осевой канал 91 и продольный канал 97. Сжатый воздух из второго и третьего впускных отверстий 89b, 89с также направляется вдоль соответствующих этим впускным отверстиям продольных каналов (не показаны) к области 94, где сходятся осевой канал 91 и эти продольные каналы.

В процессе работы устройства 87 Вентури, эффект Вентури используется для продвижения волокон 93 к материалу 92 штранга фильтра в процессе его формирования в фильтрпалочки.

На фиг. 11 схематически представлен воздушный поток в устройстве 87 Вентури в процессе работы секции 81 введения волокна. Когда воздух продувается от первого и второго источников 89а, 89b струи через продольные каналы 97а, 97b и далее в трубку 88 ввода, в области 94 и в трубке 88 ввода создается область низкого давления. Волокна 93 первоначально занимают область более высокого давления, в сравнении с областью 94 низкого давления. Перепад давления создает силу, действующую на волокна 93 и проталкивающую их в трубку 88 ввода со скоростью более высокой, чем если бы на них действовала только сила тяжести. Благодаря этому увеличивается плотность волокон 93, вводимых во второй волокнистый материал штранга фильтра. Трубка 88 ввода входит в язычок 83 третьего устройства 80 для введения волокон непосредственно во второй волокнистый фильтрующий материал.

Положение трубки 88 ввода может быть отрегулировано относительно продольной оси изготавливаемого штранга фильтра. На фиг. 9 трубка 88 ввода показана изогнутой, хотя в других вариантах выполнения трубка 88 ввода может быть прямой. Волокна могут располагаться по центру вдоль продольной оси штранга фильтра, либо они могут быть в целом параллельны продольной оси, но смещены относительно нее маховичком 88а регулировки трубки ввода, показанным на фиг. 8.

На фиг. 12 схематически представлен вид поперечного сечения четвертого устройства 100, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал, для получения сегмента фильтра, например, показанного на фиг. 1(a). Четвертое устройство 100, показанное на фиг. 12, аналогично третьему устройству 80, показанному на фиг. 8. Четвертое устройство 100, показанное на фиг. 12, включает высокопроизводительный вакуум-насос 101 вместо устройства 87 ввода на эффекте Вентури, показанного на фиг. 8. Четвертое устройство 100 также имеет трубку 102 подачи волокна и выпускную трубку 103.

Высокопроизводительный вакуум-насос 101 может относиться к насосам известного типа, использующимся для переноса материала, например, высокопроизводительным вакуум-насосам KVPDF, или вакуум-насосам, например насосам серии DF компании Vaccon Company, Inc., США. Сжатый воздух входит в вакуум-насос 101 через впускное отверстие 104 для воздуха и образует вихревой поток в центральной трубке 105 насоса 101. Вихревой поток сжатого воздуха создает вакуум, который может вытягивать волокна из трубки 102 подачи, направляя далее в центральную трубку 105, выходную трубку 103 и вводя в язычок 106 гарнитуры (как показано на фиг. 8).

Сжатый воздух может подаваться во впускное отверстие 104 под давлением от 10 до 60 фунт/кв. дюйм, например от 10 до 40 фунт/кв. дюйм, или, желательно, примерно 30 фунт/кв. дюйм.

Трубка 102 подачи выполнена с возможностью приема волокон первого волокнистого фильтрующего материала для введения во второй волокнистый фильтрующий материал, при этом первый волокнистый материал подается, например, в форме нити или прядей первого волокнистого материала. Подача первого волокнистого фильтрующего материала в трубку 102 подачи может быть осуществлена посредством механического или электромеханического подающего устройства, например подающих валиков, подающего конвейера, рифленого подающего барабана или шнекового питателя (не показано), выполненного с возможностью подачи первого волокнистого материала из его непрерывного поступающего потока. Такое механическое или электромеханическое подающее устройство может иметь регулируемую скорость, приспособленную для дозированной подачи первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал с нужной скоростью, например, в соответствии со скоростью второго волокнистого фильтрующего материала, проходящего через язычок 106. Возникающий в результате уплотненный штранг фильтра, выходящий из язычка 106, имеет внутри соответственно бесконечную область первого материала, проходящих в его осевом направлении.

На фиг. 13 схематически представлен вид пятого устройства 110, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, курительных изделий, показанных на фиг. 1(а)-1(г).

В пятом устройстве 110, показанном на фиг. 13, используются компоненты, аналогичные компонентами второго устройства 60, показанного на фиг. 5-7. В процессе использования, пятое устройство соединено с машиной для изготовления фильтров, например машиной KDF2 компании Hauni Maschinenbau AG, Германия, и позволяет изготавливать штранг фильтра, имеющего до пяти отдельных областей первого волокнистого фильтрующего материала, проходящих в сечении фильтра, сформированного из второго волокнистого фильтрующего материала.

Пятое устройство 110 включает язычок 111, имеющий широкое входное отверстие 111b и узкое выходное отверстие 111а, воронку 112 и набивочное сопло 113. Машина для изготовления фильтров, в которой используется пятое устройство 110, включает гарнитуру, бумагу для обертки фильтров и бобину для нее, а также и другие секции, не показанные здесь. Пятое устройство 110 также включает многоканальный узел позиционирования материала областей, в целом обозначенный цифрой 114. Многоканальный узел 114 позиционирования материала областей включает опору 115, прикрепленную к ребру крепления 111с, отходящему вертикально от язычка 111. Опора 115 неподвижно прикреплена к ребру 111с язычка 111 известными крепежными средствами, например болтами, сваркой и т.д.

В опоре 115 имеется пять сквозных отверстий 116а-116е, по аналогии с отверстиями 66а-е опоры 65 второго устройства. Язычок 111 также включает несколько отверстий (не показаны) в боковой стенке, проходящих сквозь нее к каналу язычка 111, при этом каждое из отверстий совмещено с одним из отверстий 116а-е в опоре 115 так, что образуется несколько непрерывных проходов через опору 115 и боковую стенку язычка 111 в его центральный канал.

В каждом из отверстий 116а-е в опоре 115 помещены иглы 118а-е, проходящие через соответствующие отверстия в язычке 111. Таким образом, каждая игла 118а-е проходит снаружи опоры 115, через опору 115 и через стенку язычка 111 и заканчивается внутри канала язычка 111. По аналогии со вторым устройством, иглы 118а-е имеют внутренние проходы, диаметр которых обеспечивает прохождение волокон, используемых для формирования областей первого фильтрующего материала, используемого в сегментах фильтра в настоящем изобретении.

В пятом устройстве также имеются фиксирующие штоки 119а-е и стопорные гайки 120а-е, аналогичные по конструкции и принципу действия соответствующим компонентам первого и второго устройств 40, 60.

Пятое устройство 110 отличается от второго устройства 60 тем, что секция введения волокна соединена с каждой из игл 118а-е (на фиг. 13 это иллюстрируется только в отношении четвертой иглы 118d). Секции введения волокна соответствуют секции 81 введения волокна, показанной на фиг. 8 и 9. Секция 130 введения волокна, присоединенная к четвертой игле 118d, включает трубку 131 подачи волокна и устройство 132 ввода на эффекте Вентури. Каждое устройство 132 Вентури содержит сплошную вставку в целом конической формы с осевым каналом, имеющим впускное отверстие, в которое подаются волокна из трубки 131 подачи, и выпускное отверстие, через которое волокна подаются в иглы 118. В каналы подачи воздуха внутри устройств 132 Вентури подается сжатый воздух из трех впускных отверстий 133а-с воздушного эжектора. Выпускное отверстие для струи волокна устройства 132 на эффекте Вентури соединено с четвертой иглой 118d. Четвертая игла 118d формирует путь передачи волокна, в данном случае от устройства 132 ввода на эффекте Вентури к язычку 111. Секции введения волокна (не показаны) соединенные с первой, второй, третьей и пятой иглами 118а,b,с,е, обладают соответственно теми же признаками, что и секция 130 введения волокна, соединенная с четвертой иглой 118d.

В процессе использования, секции введения волокна действуют так же, как и секция 81 введения волокна, показанная на фиг. 8 и 9, при этом работа устройства Вентури в каждой секции аналогична работе устройства 87 Вентури, описанного со ссылкой на фиг. 10 и 11. Соответственно, в процессе работы пятого устройства 110, второй волокнистый фильтрующий материал, в данном примере в форме жгута ацетата целлюлозы, втягивается через группу транспортирующих валиков (не показаны) и сжимается, проходя через набивочное сопло 113 и язычок 111 гарнитуры, где он обертывается в обертку для фильтра и далее режется на сегменты резцом (не показан) для формирования фильтрпалочек. В то же время работа устройств Вентури каждой секции, введения волокна обеспечивается подачей сжатого воздуха к впускным отверстиям 133а-с для воздуха под давлением от 10 до 60 фунт/кв. дюйм, например, от 10 до 40 фунт/кв. дюйм, или, желательно, примерно 30 фунт/кв. дюйм, благодаря чему за счет эффекта Вентури происходит транспортировка волокон первого фильтрующего материала в области второго фильтрующего материала при его формировании в фильтрпалочки.

На фиг. 14 схематически представлено шестое устройство 140, в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения, для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для получения сегмента фильтра, например, показанного на фиг. 1(д).

В процессе использования, шестое устройство 140, показанное на фиг. 14, соединено с машиной для изготовления фильтров, например машиной KDF2 компании Hauni Maschinenbau AG, Германия, и позволяет изготавливать штранг фильтра, имеющего область первого волокнистого фильтрующего материала, проходящую в сечении фильтра, сформированного из второго волокнистого фильтрующего материала.

Шестое устройство 140 включает язычок 141, воронку 142 и набивочное сопло 143. Машина для изготовления фильтров, в которой используется шестое устройство 140, включает гарнитуру, бумагу для обертки фильтров и бобину для нее, а также и другие секции, не показанные здесь.

Шестое устройство 140 также включает узел 144 введения волокна, используемый для подачи первого волокнистого фильтрующего материала в набивочное сопло 143. Несмотря на то, что показан только один узел 144 введения волокна, одновременно может быть использовано два, три или более узлов 144 введения волокна. Узел 144 введения волокна в данном примере содержит вакуум-насос серии DF производства Vaccon Company, Inc, США. Узел 144 введения волокна включает трубку 145 введения волокна, используемую для подачи первого фильтрующего материала в поток 146 второго волокнистого фильтрующего материала, проходящий через набивочное сопло 143. Узел 144 введения волокна закреплен на регулируемой опоре (не показана), обеспечивающей точную установку положения выпускного отверстия трубки 145 относительно набивочного сопла 143. Узел 144 введения волокна также имеет входное отверстие 147 для волокна, для подачи в него первого волокнистого материала и входное отверстие 148 для сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха под давлением, например, от 10 до 60 фунт/кв. дюйм, например от 10 до 40 фунт/кв. дюйм, или примерно 30 фунт/кв. дюйм.

В процессе использования, на узел 144 введения волокна подается сжатый воздух, в результате чего образуется внутреннее разрежение, втягивающее первый волокнистый материал в набивочное сопло 143, как это было описано выше. Соответственно, при работе шестого устройства 140 второй волокнистый фильтрующий материал, в данном примере в форме жгута ацетата целлюлозы, втягивается через группу транспортирующих валиков (не показаны) и сжимается, проходя через набивочное сопло 143 и язычок 141 гарнитуры, где он обертывается в обертку для фильтра и далее режется на сегменты резцом (не показан) для формирования фильтрпалочек. В то же время работа узла 144 введения волокна обеспечивается таким образом, что волокна первого фильтрующего материала транспортируются в область второго фильтрующего материала при его формировании в фильтрпалочки.

Преимущество шестого устройства 140 состоит в том, что первый фильтрующий материал вводится во второй фильтрующий материал в точке, находящейся выше по потоку от язычка 141, где второй фильтрующий материал еще относительно не уплотнен. Это позволяет вводить во второй волокнистый фильтрующий материал области первого фильтрующего материала более разнообразных форм, формируя области в форме удлиненных секций, например, как описано со ссылкой на фиг. 1(д).

Несмотря на то, что в примере, приведенном на фиг. 14, используется только один узел 144 введения волокна, в набивочное сопло может быть введено несколько узлов 144 введения волокна, например 2, 3, 4, 5 или 6 отдельных трубок, каждая из которых имеет соответствующие регулируемые элементы крепления.

Несмотря на то, что в пятом устройстве 110, показанном на фиг. 13, было использовано устройство 132 на эффекте Вентури, вместо одного или более устройств 132 Вентури (т.е. каждое из 1-5 устройств в пятом устройстве 110 на фиг. 13) может быть использован высокопроизводительный вакуум-насос, например, описанный со ссылкой на фиг. 12 и 14.

В вариантах выполнения, изображенных на фиг. 8-14, благодаря использованию струи текучей среды для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал, обеспечивается введение первого волокнистого фильтрующего материала с большей скоростью, чем скорость потока второго волокнистого фильтрующего материала. Такая подача материала называется избыточной подачей и может быть, например, использована для введения первого волокнистого фильтрующего материала таким образом, что отношение скорости второго волокнистого фильтрующего материала к скорости первого волокнистого фильтрующего материала находится в интервале от 1:1 до 1:2, более предпочтительно в интервале от 1:1,1 до 1:1,5.

Для рассмотрения различных аспектов заявляемого изобретения и его представления настоящее описание показывает на частных примерах различных вариантов выполнения возможности реализации изобретения(-ий) и получения высококачественных фильтров, способов изготовления фильтров, курительных изделий и устройств для изготовления фильтров. Преимущества и признаки, приведенные в описании, относятся к вариантам выполнения и не являются исчерпывающими и (или) исключающими. Они представлены только для улучшения понимания и разъяснения заявленных признаков. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, признаки, конструкции и (или) иные особенности изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, определяемое формулой, или эквиваленты формулы, и что в рамках области притязаний и (или) существа изобретения могут быть использованы другие варианты выполнения и модификации. Различные варианты выполнения могут соответственно содержать, состоять из, или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, шагов, средств и т.д. Кроме того, изобретение включает другие изобретения, не заявленные здесь, но которые могут быть заявлены в будущем.

Изобретение относится к сегменту фильтра для курительного изделия, который включает несколько областей первого волокнистого фильтрующего материала, расположенного по меньшей мере в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала, причем указанные области первого волокнистого фильтрующего материала разнесены друг от друга и каждая из областей первого волокнистого фильтрующего материала составляет более 3% общего объема сегмента фильтра, при этом первый волокнистый фильтрующий материал составляет более 6% от общего объема сегмента фильтра, и вторым волокнистым фильтрующим материалом является пластифицированный фильтрующий материал, а первым волокнистым фильтрующим материалом является не пластифицированный фильтрующий материал. Технический результат заключается в обеспечении фильтрации табачного дыма. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Сегмент фильтра для курительного изделия, включающий несколько областей первого волокнистого фильтрующего материала, расположенного по меньшей мере в основном внутри области второго волокнистого фильтрующего материала, причем указанные области первого волокнистого фильтрующего материала разнесены друг от друга и каждая из областей первого волокнистого фильтрующего материала составляет более 3% общего объема сегмента фильтра,

при этом первый волокнистый фильтрующий материал составляет более 6% от общего объема сегмента фильтра,

вторым волокнистым фильтрующим материалом является пластифицированный фильтрующий материал, а первым волокнистым фильтрующим материалом является не пластифицированный фильтрующий материал.

2. Сегмент фильтра по п. 1, в котором первый и второй волокнистые фильтрующие материалы содержат извитые волокна.

3. Сегмент фильтра по п. 1, в котором первый волокнистый фильтрующий материал содержит волокна полилактида и (или) второй волокнистый фильтрующий материал содержит волокна ацетата целлюлозы.

4. Сегмент фильтра по п. 1, в котором первый волокнистый фильтрующий материал составляет от 6 до 60% общего объема сегмента фильтра.

5. Сегмент фильтра по п. 1, в котором первый волокнистый фильтрующий материал составляет от 10 до 60% общего объема сегмента фильтра.

6. Сегмент фильтра по п. 1, в котором первый волокнистый фильтрующий материал содержит от 200 до 10000 волокон, денье одиночного волокна которых составляет от 2 до 10.

7. Сегмент фильтра по п. 1, в котором область первого волокнистого фильтрующего материала включает область, проходящую продольно через область второго волокнистого фильтрующего материала.

8. Курительное изделие, включающее сегмент фильтра по любому из предыдущих пунктов.

9. Способ изготовления сегмента фильтра для курительного изделия, в котором

подают первый волокнистый фильтрующий материал во второй волокнистый фильтрующий материал для формирования сегмента фильтра по любому из пп. 1-7 и

наносят пластификатор на второй волокнистый фильтрующий материал перед подачей первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал.

10. Способ по п. 9, в котором извивают первый и второй волокнистые фильтрующие материалы перед подачей первого волокнистого материала во второй волокнистый фильтрующий материал.

11. Способ по п. 9 или 10, в котором сжимают второй волокнистый фильтрующий материал для формирования штранга фильтра и подают первый волокнистый фильтрующий материал во второй волокнистый фильтрующий материал, в процессе сжатия второго волокнистого фильтрующего материала, для формирования штранга фильтра.

12. Способ по п. 11, в котором первый волокнистый фильтрующий материал подается во второй волокнистый фильтрующий материал в секции язычка машины для изготовления фильтров.

13. Способ по любому из пп. 9, 10 или12, в котором первый волокнистый фильтрующий материал подают в виде нити первого волокнистого фильтрующего материала.

14. Способ изготовления фильтра для курительного изделия, в котором создают струю текучей среды, и

переносят первый волокнистый материал по каналу передачи посредством струи текучей среды с дальнейшим введением в поток второго волокнистого фильтрующего материала.

15. Способ по п. 14, в котором струю текучей среды создают с использованием давления воздуха.

16. Способ по п. 14 или 15, в котором первый волокнистый фильтрующий материал переносят в поток второго волокнистого фильтрующего материала в язычке или секции набивочного сопла машины для изготовления фильтров.

17. Устройство для введения первого волокнистого фильтрующего материала во второй волокнистый фильтрующий материал для формирования фильтра курительного изделия, включающее генератор давления для создания струи текучей среды, при этом обеспечивается перенос первого волокнистого материала посредством струи текучей среды, создаваемой генератором давления, вдоль канала передачи и далее в поток второго волокнистого фильтрующего материала.