Aparato para llenar cavidades separadas entre si (18) con material en forma de partículas (24),

que comprende: un medio de transporte (26, 28) para mover las cavidades (18) a lo largo de una trayectoria de recorrido; una primera estación de llenado, para llenar parcialmente las cavidades (18), que incluye una rueda aplicadora situada corriente arriba (20) con bolsillos separados entre si (34) sobre la periferia de la misma; un primer suministro (36) de material en forma de partículas (24), adyacente a la rueda aplicadora situada corriente arriba (20), para depositar el material en los bolsillos (34); primeros medios de transferencia, para transferir el material en forma de partículas (24) desde los bolsillos (34) para llenar parcialmente las cavidades (18), que incluyen la aplicación de un vacío por debajo de la cavidad (18) que se está llenado parcialmente, en un punto de transferencia del material en forma de partículas (24) desde los bolsillos (34) al interior de las cavidades (18), una segunda estación de llenado, para llenar por completo las cavidades parcialmente llenas (18), que incluye una rueda aplicadora situada corriente abajo (22) con bolsillos separados entre sí (34) en la periferia de la misma; un segundo suministro (36) de material en forma de partículas (24) adyacente a la rueda aplicadora situada corriente abajo (22), para depositar el material procedente del segundo suministro en el interior de los bolsillos (34), y segundos medios de transferencia, para transferir el material en forma de partículas (24) desde los bolsillos (34) de la rueda aplicadora situada corriente abajo (22) dentro de las cavidades (18), que incluyen la aplicación de vacío a los lados superiores de la cavidad (18) que se está llenado, en un punto de transferencia del material en forma de partículas (24) procedente de los bolsillos (34) de la rueda aplicadora situada corriente abajo (22) al interior de las cavidades (18)

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en términos generales a métodos y aparato para entregar con exactitud cantidades precisamente dosificadas de material en forma de partículas desde ruedas aplicadoras de estación dual de una manera repetitiva durante la fabricación a elevada velocidad de artículos de fabricación rellenas de partículas, y más en particular a la entrega precisa y repetitiva de carbón granular desde ruedas aplicadoras de estación dual dentro de espacios presentados durante la fabricación de filtros de tipo tapón–espacio–tapón para cigarrillos.

Determinados artículos de fabricación tales como filtros de carbón para cigarrillos, paquetes de tamaño unitario para productos alimenticios o condimentos granulares, productos farmacéuticos encapsulados, municiones y similares, requieren la colocación repetitiva de cargas precisamente dosificadas de material en forma de partículas en algún lugar a lo largo del desfile de los artículos en la línea de producción industrial. Durante la producción masiva a alta velocidad de tales artículos, es difícil lograr un llenado exacto constante de las cavidades deseadas con las partículas granulares. En el caso del llenado de las cavidades de filtros con carbón para cigarrillos, es deseable evitar una excesiva pulverización y dispersión del material en forma de partículas, sin dejar de llenar las cavidades en un grado lo más cercano posible al 100%.

En la Patente de los Estados Unidos N.º 5.875.824 se revela un método y aparato para entregar cantidades predeterminadas de material, en los que una rueda dosificadora individual recibe cantidades discretas de material procedentes de un canalón de suministro, transfiriéndose las cantidades discretas de material desde la rueda dosificadora a una rueda de transferencia, y desde la rueda de transferencia al interior de espacios situados a lo largo de un cuerpo cilíndrico de filtro. Como resultado de la transferencia de partículas desde una rueda a otra, los bolsillos para recibir el material en forma de partículas en la rueda de transferencia han de ser más grandes que los bolsillos en la rueda dosificadora. Esta disposición hace que sea difícil lograr un llenado del 100% de las cavidades presentes en el artículo que reciben el material en forma de partículas procedente de la rueda de transferencia.

De acuerdo con la Patente '824, las partículas granulares de carbón son descargadas desde un canalón en comunicación con un depósito, hacia el interior de bolsillos situados sobre una rueda dosificadora en rotación. El reborde o pestaña de la rueda dosificadora incluye una pluralidad de bolsillos separados entre sí a distancias iguales, cada una de las cuales está definida por una perforación cónica dirigida radialmente y por una criba discreta situada en la base de la perforación cónica. La perforación cónica converge en la dirección situada radialmente hacia dentro. Un canal dirigido radialmente situado dentro del reborde de la rueda dosificadora comunica un lado posterior de la criba con el interior de la rueda dosificadora. Es posible comunicar un vacío desde un pleno o pulmón de vacío estacionario situado en el interior de la rueda dosificadora a través del canal radial y de la criba de manera tal que cualesquiera partículas granulares del carbón que sean adyacentes al bolsillo en la rueda dosificadora serán arrastradas hacia dentro de la perforación cónica del bolsillo hasta que el mismo quede lleno.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN

En una forma de realización de la invención se provee un método y aparato para insertar partículas granulares de carbón o de otros materiales dentro de cavidades definidas en un artículo o en una pluralidad de artículos, tales como el cuerpo cilíndrico de un filtro para cigarrillo, estando las cavidades separadas entre sí a intervalos predeterminados. En el caso de un cuerpo cilíndrico de filtro para cigarrillo, las cavidades están separadas entre sí a lo largo del cuerpo cilíndrico para filtro, entre componentes del filtro. En formas de realización alternativas, el método y aparato podrían incluir la inserción de partículas o gránulos o de otros materiales tales como productos farmacéuticos dentro de cavidades separadas entre sí a lo largo de un artículo o en artículos discretos tales como cápsulas individuales. Se proveen sistemas de llenado situados adyacentemente a ruedas aplicadoras giratorias situadas corriente arriba y corriente abajo, cada una de las cuales tiene bolsillos separados entre sí que pueden ser conectados a un vacío estacionario central. Las ruedas giratorias incluyen bolsillos separados alrededor de sus superficies exteriores, y una banda perforada o criba metálica perforada que está sujeta o engrampada contra la superficie circunferencial interior de las ruedas giratorias mediante un anillo segmentado flexible. El anillo segmentado flexible gira junto con la rueda y tiene aberturas a su través que coinciden con los bolsillos situados alrededor de la superficie exterior de cada rueda giratoria. Cada uno de los bolsillos está provisto con una forma rectangular que se extiende hacia dentro hasta rematar en la banda perforada o criba que está engrampada contra la superficie interior de la rueda giratoria.

Se ha provisto un pleno o pulmón de vacío estacionario giratorio en un tambor radialmente hacia dentro desde cada rueda giratoria y que se extiende a lo largo de un arco que tiene una longitud que coincide con la distancia entre un punto en el que se desea proveer vacío a un bolsillo para hacer ingresar las partículas por arrastre y un punto en el cual se desea liberar el vacío de manera tal que sea posible liberar las partículas desde el bolsillo dentro de cavidades que viajan adyacentemente a la periferia de las ruedas aplicadoras a lo largo de una trayectoria de recorrido longitudinal.

El sistema de llenado adyacente a cada rueda giratoria incluye un canalón de caída vertical con una altura que ha sido determinada de manera tal que las partículas se aceleran por efecto de la gravedad a través del canalón de caída y viajan con una velocidad que es aproximadamente igual a la velocidad superficial de las ruedas giratorias cuando las partículas ingresan en la cámara de llenado. La cámara de llenado incluye aberturas en su parte superior destinadas a recibir las partículas procedentes del canalón de caída vertical, en el fondo de manera tal que las partículas en exceso puedan caer y salir del fondo de la cámara de llenado para ser capturadas y recicladas, y en el lado de la cámara orientada hacia la rueda giratoria. El lado de la cámara de llenado opuesto a la rueda giratoria está provisto con entradas de aire para permitir el flujo de aire cruzado a través de la cámara de llenado y hacia el interior de los bolsillos de la rueda giratoria. Cada cámara de llenado puede estar también provista con paletas deflectoras opcionales para ayudar en la deflexión de las partículas hacia el interior de los bolsillos de la rueda. A medida que las partículas ingresan por la parte superior de la cámara de llenado procedentes del canalón de caída vertical, el flujo de aire cruzado producido por el vacío de la rueda y las entradas en el lado de la cámara de llenado opuesta procedentes de la rueda, dirigen las partículas hacia la rueda. El vacío creado por el pleno de vacío interno, estacionario o giratorio, empuja las partículas hacia el interior de los bolsillos de la rueda hasta que los bolsillos estén llenos. Es posible proveer un rascador en el fondo de la cámara de llenado a efectos de rascar la superficie exterior de la rueda, con lo cual se asegura que cada bolsillo de la rueda quede adecuadamente llena. También es posible proveer un chorro de aire estacionario dentro del pleno de vacío estacionario en una posición adyacente al extremo del pleno de vacío en la dirección de giro de la rueda giratoria. El chorro de dirige una ráfaga de aire radialmente hacia fuera destinada a ayudar en el vaciado rápido de cada bolsillo de la rueda giratoria a medida que ésta gira más allá del extremo del pleno de vacío.

Las cavidades a ser llenadas con los gránulos o partículas se hacen pasar por debajo de cada rueda aplicadora giratoria, y su movimiento está sincronizado con el movimiento de las ruedas giratorias de manera tal que cada cavidad a ser llenada coincide con un bolsillo situado sobre la superficie externa de cada rueda giratoria. También es posible proveer un riel de vacío para el transporte del artículo o de los artículos cuyas cavidades deben llenarse. El material en el que se forman las cavidades puede ser un material... [Seguir leyendo]

1. Aparato para llenar cavidades separadas entre si (18) con material en forma de partículas (24), que comprende:

un medio de transporte (26, 28) para mover las cavidades (18) a lo largo de una trayectoria de recorrido;

una primera estación de llenado, para llenar parcialmente las cavidades (18), que incluye una rueda aplicadora situada corriente arriba (20) con bolsillos separados entre si (34) sobre la periferia de la misma;

un primer suministro (36) de material en forma de partículas (24), adyacente a la rueda aplicadora situada corriente arriba (20), para depositar el material en los bolsillos (34);

primeros medios de transferencia, para transferir el material en forma de partículas (24) desde los bolsillos (34) para llenar parcialmente las cavidades (18), que incluyen la aplicación de un vacío por debajo de la cavidad (18) que se está llenado parcialmente, en un punto de transferencia del material en forma de partículas (24) desde los bolsillos

(34) al interior de las cavidades (18),

una segunda estación de llenado, para llenar por completo las cavidades parcialmente llenas (18), que incluye una rueda aplicadora situada corriente abajo (22) con bolsillos separados entre sí (34) en la periferia de la misma;

un segundo suministro (36) de material en forma de partículas (24) adyacente a la rueda aplicadora situada corriente abajo (22), para depositar el material procedente del segundo suministro en el interior de los bolsillos (34), y

segundos medios de transferencia, para transferir el material en forma de partículas (24) desde los bolsillos (34) de la rueda aplicadora situada corriente abajo (22) dentro de las cavidades (18), que incluyen la aplicación de vacío a los lados superiores de la cavidad (18) que se está llenado, en un punto de transferencia del material en forma de partículas (24) procedente de los bolsillos (34) de la rueda aplicadora situada corriente abajo (22) al interior de las cavidades (18).

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material en forma de partículas en el primer suministro y el segundo suministro es el mismo.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde los medios de transferencia primeros y segundos incluyen la aplicación de un vacío relativamente menor al lado inferior de las cavidades inmediatamente corriente arriba de los puntos de transferencia.

4. Un método para llenar cavidades separadas entre sí con material en forma de partículas, que comprende los pasos siguientes:

transportar cavidades separadas entre si, a lo largo de una trayectoria de recorrido;

llenar parcialmente cada cavidad con material en forma de partículas mientras se aplica un vacío debajo de cada cavidad durante dicho relleno, y

llenar por completo cada cavidad con material en forma de partículas mientras se aplica vacío a los lados superiores de la cavidad durante dicho llenado.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde las cavidades se llenan parcialmente y seguidamente por completo con el mismo material en forma de partículas.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde las cavidades se llenan parcialmente con un material en forma de partículas y seguidamente por completo con un material en forma de partículas diferente.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, 5 ó 6, que además incluye el paso siguiente:

la aplicación de vacío por debajo de las cavidades inmediatamente corriente arriba del paso del llenado parcial y del paso de llenado completo.