MÉTODO Y APARATO PARA PRODUCIR VARILLAS DE FILTRO PORTADORAS DE PARTÍCULAS.

Un filtro para cigarrillos (996) que comprende un taco de masa fibrosa,

una envoltura de taco dispuesta alrededor del taco y una carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706), encerrada dentro del taco de masa fibrosa, incluyendo la masa fibrosa partes (702, 704) en una condición de haber sido plegada al menos parcialmente alrededor de una parte de la carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706) y caracterizado porque la masa fibrosa incluye además un plastificante dispuesto en la masa fibrosa en uno o más lugares separados de la carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706)

Campo del Invento

El presente invento se refiere en general a métodos y aparatos para entregar exactamente cantidades medidas con precisión de material en partículas durante la fabricación a gran velocidad de artículos de manufactura que llevan partículas, más en particular para la entrega repetitiva y precisa de partículas granulares 5 tales como de carbón vegetal y/o de gel de sílice o de otro material en lugares espaciados a lo largo de una corriente continua que se mueve de filamentos agrupados en mazo que comprenden acetato de celulosa u otras formas de mecha.

Antecedentes del Invento

Ciertos artículos de manufactura, tales como filtros de cigarrillos que llevan partículas, paquetes de 10 tamaño individual de productos alimenticios granulares o de condimentos, productos farmacéuticos en cápsulas, municiones, y similares, requieren la colocación repetitiva de cargas medidas con precisión de material en partículas en algún lugar en la procesión a lo largo de la línea de producción de los artículos. Surgen dificultades para lograr una velocidad suficiente en la producción en serie de tales artículos, sin sacrificar su consistencia, ni dañar el material ni/o exacerbar el desperdicio por derrame, en particular a elevadas velocidades de fabricación 15 para las que el rebote y la vibración pueden perjudicar el control del proceso y su consistencia.

Con máquinas de la técnica anterior, el control del proceso sufre usualmente, para altas velocidades de la máquina, de dosificación inconsistente y pulverización del material, en particular en aquellas máquinas anteriores en las que se permite que los componentes de la máquina que se mueven rápidamente choquen con material estacionario o material en partículas que se mueva con relativa lentitud. Por ejemplo, ciertos dispositivos 20 de dosificación de partículas anteriores contienen un suministro de partículas en una tolva y permiten que el reborde de la rueda de dosificación giratoria gire a través de la colección relativamente estacionaria de partículas. Tal disposición crea una acción de pulverización en las partículas, que aumenta generalmente con la velocidad de la máquina.

Una excesiva pulverización del material en partículas puede alterar las cualidades del producto final 25 hasta hacerlo inaceptable. El rebote y el escape del material en partículas durante las operaciones de fabricación con las máquinas anteriores crea frecuentemente deficiencias inaceptables en el producto final (tales como desigualdades o llenados incompletos) y aumenta mucho los "tiempos de inactividad" de la máquina, no deseables, para efectuar la limpieza de la máquina y del ambiente de trabajo que la rodea.

Es también conocido de la técnica anterior que la manufactura de filtros para cigarrillos, en particular de 30 los filtros para cigarrillos corrientemente usados de una mecha de acetato de celulosa, que el procesado de la mecha presenta varias dificultades. Por ejemplo, la mecha tiene muy poca resistencia a la tracción y, por lo tanto, se han de idear técnicas especiales de manipulación para evitar el estiramiento de la mecha. Además, cuando se estira la mecha alrededor de rodillos, las fibras de la mecha más alejadas del rodillo tienden a estirarse con relación a las fibras más próximas al rodillo. Después de que la mecha haya pasado del rodillo, el estiramiento de 35 las fibras tiende a hacer que la mecha permanezca en una condición de curvada o doblada.

Es conocido aplicar un agente plastificante al acetato de celulosa fibroso durante la producción de varillas de filtro. Es además conocido, de la técnica anterior, que la aplicación de material plastificante próximo a material en partículas en los filtros para cigarrillos puede causar una desactivación, al menos parcial, del material en partículas si el plastificante migra al material en partículas. 40

En el documento US 4 285 677 se describen un método y un aparato para la fabricación de filtros para cigarrillos que contienen material en partículas, las cuales se depositan en los receptáculos formados en la mecha de acetato de celulosa durante la fabricación.

Un objeto del presente invento es el de proporcionar un método y un aparato capaces de dosificar con precisión cantidades discretas de material en partículas a grandes velocidades de la máquina. 45

Otro objeto del presente invento es el de proporcionar un método y un aparato que ejecuten la entrega a gran velocidad de cantidades dosificadas de material en partículas sin pulverización del material, incluso a grandes velocidades de funcionamiento.

Todavía otro objeto del presente invento es el de proporcionar un aparato para entregar material en partículas que minimiza la acción de cizalladura sobre el material en partículas. 50

Todavía otro objeto del presente invento es proporcionar un método y un aparato que minimizan la cizalladura sobre el material en partículas manteniendo para ello velocidades relativamente bajas entre el material en partículas y las partes de la máquina que entran en contacto con el material en partículas.

Otro objeto del presente invento es proporcionar un método y un aparato, el cual transfiere el material en partículas con la ayuda de vacío para así minimizar la dispersión y favorecer la consistencia incluso a altas velocidades de la máquina.

Todavía otro objeto del presente invento es proporcionar un método y un aparato para la entrega a gran velocidad de material en partículas con un escape mínimo del material. 5

Todavía otro objeto del presente invento es el de proporcionar un método y un aparato para entregar exactamente cantidades medidas con precisión de material en partículas, repetitivamente, durante la fabricación a gran velocidad de artículos de manufactura que llevan partículas, y más en particular, para la entrega repetitiva precisa de partículas granulares tales como partículas y/o gel de sílice u otro material en lugares espaciados a lo largo de una corriente continua que se mueve de filamentos agrupados en mazo que comprenden acetato de 10 celulosa u otras formas de mecha.

Todavía otro objeto del presente invento es la aportación de un método y un aparato que permiten que material de baja resistencia a la tracción, tal como mecha de acetato de celulosa, sea procesado bajo una tensión mínima.

Todavía otro objeto del presente invento es la aportación de un método y un aparato que permiten que 15 material de baja resistencia a la tracción, tal como mecha de acetato de celulosa, sea procesado en un equipo que tiene rodillos alrededor de los cuales se desplaza la mecha sin causar un estiramiento excesivo de la mecha, para así minimizar la tendencia de la mecha a conservar su forma doblada.

Todavía otro objeto del presente invento es la aportación de un método y un aparato para fabricar un filtro para cigarrillos, en el cual cantidades medidas con precisión de material en partículas son entregadas y 20 retenidas en una varilla de filtro continua en la cual se aplica plastificante al filtro para cigarrillos en lugares alejados del material en partículas.

Sumario del Invento

Estos y otros objetos se consiguen con el presente invento, el cual se realiza en una disposición para la producción de filtros para cigarrillos que llevan partículas. Tal aparato y método incluyen un aparato para 25 tratamiento de mecha dispuesto para producir una corriente continua de material fibroso, un sistema para hacer varilla fibrosa en un segundo lugar aguas abajo del aparato para tratamiento de la mecha, para envolver la envoltura del taco alrededor de la corriente continua de material fibroso y sellar la misma; un dispositivo para insertar partículas operativo en un lugar entre el sistema para hacer la varilla y el aparato para tratamiento de la mecha, para insertar cantidades dosificadas predeterminadas de partículas en lugares discretos espaciados a lo 30 largo de la corriente continua de material fibroso; una estación de aplicación de plastificante para aplicar plastificante a la corriente continua de material fibroso en lugares separados de la materia en partículas liberada; y un cortador aguas abajo del dispositivo para hacer varilla de filtro, para cortar la varilla fibrosa continua, que lleva partículas, en tacos de varilla individualizados.

En particular, las partículas son entregadas estableciendo primero una corriente continua de material 35 fibroso a lo largo de un camino... [Seguir leyendo]

1. Un filtro para cigarrillos (996) que comprende un taco de masa fibrosa, una envoltura de taco dispuesta alrededor del taco y una carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706), encerrada dentro del taco de masa fibrosa, incluyendo la masa fibrosa partes (702, 704) en una condición de haber sido plegada al menos parcialmente alrededor de una parte de la carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706) y caracterizado porque la masa fibrosa incluye además un plastificante dispuesto en la masa fibrosa en 5 uno o más lugares separados de la carga de partículas dosificada individualmente, individualizada (706).

2. Un cigarrillo (990) que comprende un filtro (996) de acuerdo con la reivindicación 1 y una varilla de tabaco (992).

3. Un método de fabricación de un filtro (996) que lleva una cantidad dosificada de material en partículas (706), comprendiendo el método los pasos de: 10

establecer un cordón continuo de material fibroso (22) y mover el cordón de material fibroso (22) a lo largo de un camino;

estirar repetidamente una cantidad dosificada de material en partículas (706) en un primer lugar y liberar la cantidad dosificada de material en partículas (706) estirado en un lugar de entrega (7), estando el lugar de entrega a lo largo del camino del cordón; 15

aguas arriba del lugar de entrega, abrir al menos parcialmente el cordón continuo establecido de material fibroso de modo que en el lugar de entrega el material en partículas liberado (706) sea liberado dentro del cordón continuo abierto plegado al menos parcialmente, con lo que se define un lugar de las partículas a lo largo del cordón continuo de material fibroso (22); y

aguas abajo del lugar de entrega, cerrar el cordón continuo abierto al menos parcialmente de modo que 20 se aprisione de manera fija el material en partículas liberado, dosificado (706) en el lugar de las partículas en el cordón cerrado

caracterizado porque el método comprende además el paso de:

aplicar repetidamente un plastificante al cordón continuo en un lugar (28p) a lo largo del cordón continuo separado del lugar de las partículas. 25

4. El método según la reivindicación 3, que comprende además establecer un rebajo (534) en posiciones a lo largo del cordón con una aplicación de vacío y retener las partículas liberadas en el rebajo con vacío a lo largo de una parte del camino del cordón adyacente al lugar de entrega.

5. El método según la reivindicación 4, en el que el paso de retención de vacío es de igual extensión, al menos parcialmente, que el paso de cierre. 30

6. El método según la reivindicación 5, en el que el paso de cierre incluye iniciar una acción de plegado, primero a lo largo de un lado del cordón y luego a lo largo del otro.

7. El método según la reivindicación 3, en el que el plastificante se aplica al cordón continuo aguas arriba del lugar de entrega.

8. El método según la reivindicación 7, en el que el plastificante se aplica al cordón continuo después de 35 abierto el cordón continuo.

9. El método según la reivindicación 3, en el que el plastificante se aplica al cordón continuo con la comunicación de un vacío en el lugar del plastificante.

10. El método según la reivindicación 3, que comprende además el paso de comunicar una forma acopada a una parte del cordón continuo de material fibroso en el lugar de entrega, incluyendo el paso de liberar el 40 material en partículas dentro de la parte acopada.

11. El método según la reivindicación 3, en el que el paso de cerrar el cordón continuo abierto al menos parcialmente comprende plegar el cordón continuo.

12. El método según la reivindicación 11, en el que el plegado se efectúa haciendo avanzar para ello el cordón continuo a través de una pluralidad de rodillos (561) situados adyacentes al lugar de entrega. 45

13. Un sistema (10) para fabricar un filtro, que comprende:

una disposición (20) para establecer un cordón continuo de material (22) y mover el cordón a lo largo de un camino del cordón;

una disposición (50) de entrega de partículas para estirar repetidamente una cantidad dosificada de material en partículas en un primer lugar (201) y liberar la cantidad dosificada de material en partículas (706) estirado en un lugar de entrega (7), estando el lugar de entrega (7) a lo largo del camino del 5 cordón;

incluyendo la disposición de establecer (20) una unidad (289, 950) situada aguas arriba del lugar de entrega (7) para abrir al menos parcialmente el cordón continuo establecido de material fibroso (22), de modo que en el lugar de entrega (7) el material en partículas liberado sea liberado dentro del cordón continuo abierto al menos parcialmente, con lo que se define un lugar de partículas (52a, b, c) a lo largo 10 del cordón; y

una unidad (700) situada aguas abajo del lugar de entrega (7) para cerrar el cordón continuo de material fibroso abierto al menos parcialmente, de modo que se aprisione de manera fija el material en partículas liberado dosificado (706) en el lugar de las partículas (52a, b, c) en el cordón cerrado

caracterizado porque el sistema comprende además: 15

una estación de aplicación de plastificante (28, 280) dispuesta entre la unidad de cierre (700) y la disposición de establecer (20), para aplicar el plastificante a la corriente continua de material fibroso en lugares a lo largo de la corriente continua separados de la materia en partículas liberadas (706).

14. El sistema (10) según la reivindicación 13, que comprende además un cortador (40) aguas abajo de la 20 unidad de cierre (700) para cortar la varilla fibrosa que lleva partículas continua (22d) en tacos de varilla individualizados (41).

15. El sistema (10) según la reivindicación 13, que comprende además un primer cilindro (600) adyacente al lugar de entrega (7), incluyendo el cilindro (600) una pluralidad de orificios de comunicación de vacío (533) (604) a lo largo de un perímetro del cilindro (600) para comunicar un rebajo (534) en lugares espaciados a lo largo del 25 cordón continuo de material fibroso (22), con lo que el material en partículas liberado (706) es recibido al menos parcialmente en uno de los rebajos (534) en el lugar de entrega (7).

16. El sistema (10) según la reivindicación 15, en el que la unidad de cierre (700) está dispuesta adyacente al primer cilindro (600) de modo que la acción de cierre de la unidad de cierre (700) inicie en igual extensión la comunicación de vacío a los rebajos (533) (604). 30

17. El sistema (10) según la reivindicación 13, en el que la estación (28, 280) de aplicación de plastificante está dispuesta aguas arriba de la disposición de entrega de fluido (50) a las partículas.

18. El sistema (10) según la reivindicación 13, en el que la estación de aplicación de plastificante (28, 280) está dispuesta aguas abajo de la disposición de entrega de partículas (50).

19. El sistema (10) según la reivindicación 13, en el que la corriente continua de material fibroso (22) se 35 mueve a través de la estación de aplicación de plastificante (28, 280) a lo largo de un segundo camino, y la estación de aplicación de plastificante (28, 280) incluye una parte de aplicador de plastificante (283) que es movible con la corriente continua de material fibroso (22) a lo largo de al menos una parte del segundo camino.

20. El sistema (10) según la reivindicación 19, en el que la estación de aplicación de plastificante (28, 280) incluye una primera rueda (283) que tiene una pluralidad de aberturas (291) que se extienden hasta una 40 superficie radial (293) de la misma y en comunicación de flujo con una fuente (296) de plastificante líquido, y una segunda rueda (285) que tiene una pluralidad de aberturas (297) en la misma que se extienden hasta una superficie radial (299) de la misma y en comunicación de flujo con una fuente de vacío (301), estando dispuestas las ruedas primera (283) y segunda (286), cada una con relación a la otra, de tal modo que la corriente continua de material fibroso (22) se mueve a través de la estación de aplicación de plastificante (28, 280) a lo largo del 45 segundo camino, una separación de agarre (287) entre las ruedas primera (283) y segunda (285) define un lugar en el segundo camino y, cuando una de la pluralidad de aberturas (291) en la primera rueda (283) está dispuesta en la separación de agarre (287), una correspondiente de la pluralidad de aberturas (297) en la segunda rueda (285) está también dispuesta en la separación de agarre (287) en un lado opuesto de la corriente continua de material fibroso (22). 50

21. El sistema (10) según la reivindicación 15, en el que la disposición de entrega de partículas (50) comprende una rueda de entrega (400), incluyendo la rueda de entrega una pluralidad de receptáculos

espaciados entre sí (410), estando los receptáculos en relación de oposición con los orificios de comunicación de vacío (604) del primer cilindro (600) en el lugar de entrega (50).

22. El sistema (10) según la reivindicación 21, en el que la disposición de entrega (50) comprende además una rueda de dosificación (200) dispuesta para transferir repetidamente cargas de partículas a los receptáculos (410) de la rueda de entrega (400). 5

23. El sistema (10) según la reivindicación 21, en el que la estación de aplicación de plastificante (28, 280) comprende un segundo cilindro (283, 283A) y un tercer cilindro (285, 283B) en relación de mutua oposición a lo largo del camino del cordón, incluyendo al menos uno de los cilindros partes de transferencia de fluido (291) (507) (507A, 507B) en lugares espaciados a lo largo de un perímetro giratorio (506) del mismo.

24. El sistema (10) según la reivindicación 23, en el que tanto el segundo (283A) como el tercero (283B) de 10 los cilindros incluyen partes de transferencia de fluido (507A, 507B).

25. El sistema (10) según la reivindicación 24, en el que las partes de transferencia de fluido (507A) del segundo cilindro (283A) engranan con las partes de transferencia de fluido (507B) del tercer cilindro (283B), en una separación de agarre (287) definida entre los cilindros segundo y tercero.

26. El sistema (10) según la reivindicación 23, en el que el otro de los cilindros segundo (283, 283A) y 15 tercero (285, 285A), incluye partes de comunicación de vacío (523) en lugares espaciados a lo largo de un perímetro giratorio del mismo, engranando las partes de comunicación de vacío (523) con las partes de transferencia de fluido (507) en una separación de agarre (287) definida entre los cilindros segundo y tercero.

27. El sistema (10) según la reivindicación 23, en el que uno al menos de los cilindros incluye una pluralidad de orificios de retención de comunicación de vacío (521). 20

28. Un sistema (10) según la reivindicación 21, en el que la unidad de cierre (700) (561) comprende al menos un par de rodillos (581) situados adyacentes al primer cilindro (600).

29. El sistema (10) según la reivindicación 28, en el que el primer cilindro (600) y los rodillos (561) están dispuestos mutuamente de modo que los rodillos inician el plegado de partes (702, 704) del cordón (22) alrededor de material en partículas liberado (706) mientras el material en partículas liberado es retenido en uno 25 de los rebajos (534) formados por los orificios de comunicación de vacío (604) (533) del primer cilindro (600).

30. El sistema (10) según la reivindicación 15, en el que el primer cilindro (600) y la unidad de cierre (700, 581) están dispuestos cada uno con relación al otro de tal modo que el cierre del cordón continuo de material fibroso (22) se inicia mientras se aplica vacío al cordón continuo de material fibroso a través de los orificios de comunicación de vacío (604) (533). 30

31. El sistema (10) según la reivindicación 15, que comprende:

un aparato de tratamiento (20) dispuesto para producir una corriente continua de material fibroso (22);

un sistema para hacer varillas de filtro (30) en un segundo lugar aguas abajo del aparato de tratamiento (20) para envolver una envoltura de taco (32) alrededor de la corriente continua (22) de material fibroso y sellar la misma; 35

un insertador de partículas (50) operativo en un lugar entre el sistema para hacer varillas (30) y el aparato para tratamiento de la mecha (20) para insertar cantidades dosificadas predeterminadas de partículas (706) en lugares individualizados espaciados a lo largo de la corriente continua de material fibroso;

dispuesto el insertador de partículas (50) de modo que las partículas son entregadas estableciendo 40 primero una corriente continua de material fibroso a lo largo de un camino de alimentación; estableciendo un flujo de partículas a lo largo de un primer camino; moviendo un primer receptáculo (210) a lo largo de un camino sin fin que coincide al menos parcialmente con el primer camino; metiendo una cantidad de partículas en el receptáculo al moverse el receptáculo en relación de proximidad con el flujo de partículas; transfiriendo la cantidad de partículas metidas desde el primer receptáculo (210) a un 45 segundo receptáculo (410), mientras se mueve el segundo receptáculo a lo largo de un segundo camino sin fin que coincide con el camino de alimentación en un lugar de liberación (7), rizando una parte de la corriente continua de material fibroso aguas arriba del lugar de liberación; liberando la cantidad metida de partículas (706) desde el segundo receptáculo (410) en la parte rizada (534) de la corriente continua de material fibroso en el lugar de liberación (7); y cerrando a continuación la parte rizada de la corriente 50 continua de material fibroso alrededor de la cantidad metida de partículas liberadas (706).

32. El sistema (10) según la reivindicación 31, en el que el aparato de tratamiento (20) está configurado para producir una cinta continua de material fibroso (22).

33. El sistema (10) según la reivindicación 31, en el que una canaleta (300) está en comunicación con un depósito (100), la canaleta adyacente a la rueda de dosificación (200).

34. El sistema (10) según la reivindicación 31, en el que la rueda de dosificación (200) comprende un 5 reborde (204) y una pluralidad de receptáculos de dosificación dirigidos radialmente hacia dentro (210) en lugares espaciados alrededor del reborde.

35. El sistema (10) según la reivindicación 34, en el que el reborde (204) incluye una pluralidad de canales (216), dispuestos los canales para comunicar los receptáculos de dosificación (210) con el interior (295) de la rueda de dosificación (200), comunicando los receptáculos de dosificación (210) con los canales (216) a través 10 de una pluralidad de rejillas (214), siguiendo los receptáculos de dosificación (210) un primer camino de rotación al rotar la rueda de dosificación (200).

36. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende los pasos de:

establecer una corriente continua de material fibroso (22) a lo largo de un camino de alimentación;

establecer un flujo de partículas a lo largo de un primer camino; 15

mover un primer receptáculo (210) a lo largo de un camino sin fin que coincida al menos parcialmente con el primer camino;

meter una cantidad de las partículas en el receptáculo al moverse el receptáculo en relación de proximidad con el flujo de partículas;

transferir la cantidad metida de partículas desde el primer receptáculo (210) a un segundo receptáculo 20 (410) mientras se mueve el segundo receptáculo a lo largo de un segundo camino sin fin que coincide con el camino de alimentación en un lugar de liberación;

rizar una parte de la corriente continua de material fibroso adyacente al lugar de liberación;

liberar la cantidad metida de partículas del segundo receptáculo (410) a la parte rizada (534) de la corriente continua de material fibroso en un lugar de partículas en el lugar de liberación; y 25

a continuación cerrar la parte rizada de la corriente continua de material fibroso alrededor de la cantidad metida liberada de partículas.