Método y aparato para aplicar un material a una banda ancha de alta velocidad.

Un método de fabricación de una banda (3) que tiene un patrón (5) aplicado de material de adición,

comprendiendo el método las etapas de:

preparación de una primera suspensión de material fibroso y líquido;

aportación de la primera suspensión a una malla de tela (6) móvil que tiene una dirección longitudinal, una anchura de malla de tela transversal a la dirección longitudinal, y una velocidad lineal nominal en la dirección (16) longitudinal;

drenaje del líquido de la primera suspensión a través de la malla de tela móvil para formar una banda fibrosa;

preparación de una segunda suspensión de material de adición;

depositar bandas (5) transversales del material de adición sobre la suspensión en la banda (3) fibrosa desde un depósito (30)(30') de un dispositivo de distribución a través de al menos un orificio (44) en una cinta (32) continua del dispositivo de distribución, y

mover la cinta (32) continua con una velocidad de banda nominal que tiene una componente de velocidad en la dirección (16) longitudinal prácticamente la misma que la velocidad lineal nominal:

caracterizado por operar al menos uno de una pluralidad de dispositivos (10, 10') de distribución, teniendo cada dispositivo una cinta (32) continua con una pluralidad de orificios (44) independientes separados entre si, un depósito, una longitud principal, formando un ángulo con respecto a la dirección longitudinal de manera que cada dispositivo de distribución cubre una parte correspondiente de la anchura de la malla de tela;

la entrega de la suspensión de material de adición al depósito de al menos un dispositivo (10, 10') de distribución; y depositar bandas (5) transversales de la suspensión de material de adición en la banda fibrosa a través de los orificios (44), donde la longitud de cada banda transversal no es mayor que la parte de anchura de malla de tela correspondiente al dispositivo (10, 10') de distribución.

Método y aparato para aplicar un material a una banda ancha de alta velocidad

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método y aparato para aplicar un modelo predeterminado de material de adición a una banda de base, preferiblemente en la forma de bandas, y más concretamente, a un método de alta velocidad y un aparato para la producción de papeles de cigarrillo que tienen zonas con bandas de material adicional.

El documento EP-A-0559453 describe un método y aparato para la producción de papel de cigarrillo con bandas en el que se deposita una suspensión líquida adicional para formar las bandas sobre una banda de papel sobre una malla de tela de formación a partir de un aplicador a través de orificios en una cinta transportadora que se extiende a través de la malla de tela.

COMPENDIO

Se describen un método y aparato para la producción de alta velocidad de una banda que tiene zonas con bandas de material de adición, más concretamente un papel de cigarrillo que tiene franjas de material celulósico adicional 15 añadido a la misma. El método incluye las siguientes etapas: preparación de una primera suspensión de material fibroso y líquido y la entrega de esta suspensión a una malla de tela transportadora de una máquina de fabricación de papel, y el drenaje de líquido procedente de la primera suspensión para formar una banda fibrosa de avance a una primera velocidad lineal nominal. Una segunda suspensión de material de adición se prepara y entrega a al menos uno de una pluralidad de dispositivos de distribución, cada uno con una cinta transportadora con uno o más 20 orificios. La cinta se mueve de tal manera que su componente de velocidad en la dirección del movimiento de la banda es sustancialmente la misma que la velocidad lineal nominal de la banda. La segunda suspensión se deposita en forma de franjas transversales sobre la banda a través del (de los) orificio (s) , con la longitud de cada franja correspondiente a la anchura del dispositivo de distribución asociado proyectada sobre la dimensión transversal de la banda. Después del secado, la banda puede ser dividida o partida en dos o más bandas más estrechas para su utilización posterior. Las franjas transversales de la banda seca se pueden inspeccionar ópticamente para evaluar las características de anchura y separación de modo que el funcionamiento de los dispositivos de distribución se pueden ajustar dinámicamente para proporcionar una anchura y separación uniformes de las franjas transversales en la banda.

El aparato descrito incluye al menos dos aplicadores para aplicar un modelo de material añadido a la banda producido por una máquina de fabricación de papel. Cada aplicador se coloca formando un ángulo con la dirección del movimiento de la banda de manera que cada aplicador cubre una parte correspondiente de la anchura de la banda. Cada aplicador incluye además una cinta continua móvil con el fin de regular la comunicación entre un depósito para material de aporte y la parte superior de la banda. La cinta continua del aplicador puede funcionar de manera que la componente de su velocidad paralela a la superficie de la banda en la dirección del movimiento de la banda corresponde a la velocidad lineal del movimiento de la banda y cada orificio deposita una franja transversal en la banda. El aparato incluye además medios para operar selectivamente cada uno de los aplicadores de manera que el patrón de franjas se puede aplicar a la anchura total de la banda o a una parte de la anchura.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es un vista esquemática de una máquina de fabricación de papel construida de acuerdo con una 40 realización preferente;

la figura 2 es una vista en perspectiva de un papel fabricado de acuerdo con las metodologías y aparatos de la realización preferente;

la figura 3 es una vista en perspectiva de un cigarrillo construido con el papel de la figura 2;

la figura 4 es una vista lateral del aplicador de orificios móvil construido de acuerdo con la realización preferente;

la figura 5 es una vista en perspectiva desmembrada del aplicador de la figura 4;

la figura 6 es una vista en planta superior del sistema de control de seguimiento del aplicador visto en la dirección indicada por la doble flecha B-B en la figura 5;

la figura 7 es una vista en sección transversal de la caja de la cámara tomada por la línea VII-VII de la figura 4;

la figura 8 es una vista en perspectiva de detalle de la cinta sin fin del aplicador mostrado en la figura 4; y

la figura 9 es un detalle, vista en sección parcial de una realización alternativa de una caja de cámara de un aplicador de la figura 4.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Instalaciones actuales de máquinas de fabricación de papel no tiene proporciones idénticas, tamaños, velocidades de funcionamiento y similares. Para utilizar este tipo de máquinas para la fabricación de papel de fumar con bandas, el aparato de aplicación de bandas debe encajar dentro de la disposición física existente para evitar inversiones adicionales de capital significativas. Por otra parte, existen ocasiones en las que se necesitan máquinas de papel de fumar para producir no solo papel con bandas sino también papel sin bandas. Cuando un dispositivo de orificios móvil aplica el material de adición a la banda, el ángulo de desplazamiento del aplicador se hace pequeño para máquinas más anchas, lo cual requiere que el aplicador opere a velocidades que pueden ser múltiplos de la velocidad nominal de la malla de tela de la máquina de fabricación de papel. Cuando la máquina de fabricación de papel opera a velocidades de 7, 5 m/s (1500 pies/min) y superiores, el requisito de velocidad para el aplicador puede provocar falta de uniformidad de la anchura de banda y falta de uniformidad en la separación de las bandas. Además, las técnicas de inspección de papel actuales para el papel con bandas se producen normalmente después de que se haya completado la operación de fabricación del papel.

Haciendo referencia a la figura 1, una realización preferente comprende una máquina 2 de fabricación de papel de fumar que se opera para fabricar papel 3 con bandas (ver la figura 2) que tiene bandas 5 de anchura uniforme separadas una de la otra. Este papel 3 con bandas se puede utilizar en la fabricación de cigarrillos (ver figura 3) donde las bandas 5 comprenden zonas diseñadas para auto-extinguir el cigarrillo. La máquina 2 de fabricación de papel (figura 1) incluye, preferiblemente, un cabezal 4 operativamente ubicado en un extremo de la malla de tela 6 de Fourdrinier, una suspensión de material de alimentación que se prepara y suministra a una fuente de alimentación de la suspensión tal como el tanque 8 de operación en comunicación con el cabezal 4. La máquina 2 también incluye al menos dos dispositivos de distribución, tales como los aplicadores 10, 10’ de orificios móvil, en comunicación operativa con la fuente de preparados de suspensión de adición tal como un tanque 12 de día.

El cabezal 4 puede ser uno típicamente utilizado en la industria de fabricación de papel para depositar la pulpa de celulosa sobre la malla de tela 6 de Fourdrinier. En el contexto habitual, el cabezal 4 se comunica con el tanque 8 de operación a través de una pluralidad de conductos 14. Preferiblemente, el material de alimentación desde el tanque 8 de operación constituye una pulpa celulósica refinada como un refinado de lino o una pulpa de madera como es la práctica común en la industria de fabricación de papel de cigarrillo. Esta pulpa está constituida normalmente por una mezcla de agua, fibras y aditivos que incluyen cargas como por ejemplo caliza.

La malla de tela 6 Fourdrinier se desplaza en una dirección longitudinal, tiene una anchura transversal a esta dirección longitudinal y opera con una velocidad lineal nominal generalmente constante. La primera suspensión procedente del tanque 8 de operación se entrega a través del cabezal 4 a la malla de tela 6 transportadora de Fourdrinier.

La malla de tela 6 de Fourdrinier transporta la capa de suspensión de pulpa desde el cabezal 4 a lo largo de un camino en la dirección general de la flecha 16 de la figura 1. A medida que la malla de tela 6 avanza, el agua líquida drena de la pulpa a través de la malla de tela 6 bajo el efecto de la gravedad para formar una banda fibrosa. Pueden proporcionarse cajas 18 de vacío en algunos lugares a lo largo de la malla de tela 6 de Fourdrinier para ayudar en la eliminación del agua de la suspensión, como es la práctica establecida en la técnica de la fabricación de papel de cigarrillo. En algún punto a lo... [Seguir leyendo]

1. Un método de fabricación de una banda (3) que tiene un patrón (5) aplicado de material de adición,

comprendiendo el método las etapas de:

preparación de una primera suspensión de material fibroso y líquido;

aportación de la primera suspensión a una malla de tela (6) móvil que tiene una dirección longitudinal, una anchura de malla de tela transversal a la dirección longitudinal, y una velocidad lineal nominal en la dirección (16) longitudinal;

drenaje del líquido de la primera suspensión a través de la malla de tela móvil para formar una banda fibrosa;

preparación de una segunda suspensión de material de adición;

depositar bandas (5) transversales del material de adición sobre la suspensión en la banda (3) fibrosa desde un depósito (30) (30’) de un dispositivo de distribución a través de al menos un orificio (44) en una cinta (32) continua del dispositivo de distribución, y

mover la cinta (32) continua con una velocidad de banda nominal que tiene una componente de velocidad en la dirección (16) longitudinal prácticamente la misma que la velocidad lineal nominal:

caracterizado por operar al menos uno de una pluralidad de dispositivos (10, 10’) de distribución, teniendo cada dispositivo una cinta (32) continua con una pluralidad de orificios (44) independientes separados entre si, un depósito, una longitud principal, formando un ángulo con respecto a la dirección longitudinal de manera que cada dispositivo de distribución cubre una parte correspondiente de la anchura de la malla de tela;

la entrega de la suspensión de material de adición al depósito de al menos un dispositivo (10, 10’) de distribución; y

depositar bandas (5) transversales de la suspensión de material de adición en la banda fibrosa a través de los orificios (44) , donde la longitud de cada banda transversal no es mayor que la parte de anchura de malla de tela correspondiente al dispositivo (10, 10’) de distribución.

2. Un método según la reivindicación 1 que incluye:

la entrega de la suspensión de material de adición al depósito (30) (30’) de cada dispositivo (10, 10’) de distribución; y depositar las bandas (5) transversales de suspensión de material de adición en una pluralidad de zonas que se extiende longitudinalmente que son paralelas entre si y que se extienden juntas sustancialmente a través de la anchura de la malla de tela.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2 incluyendo además la etapa de corte longitudinal de la banda en al menos dos bandas (130, 132) más estrechas, que tiene cada banda más estrecha una anchura que se corresponde al dispositivo (10, 10’) de distribución que deposita franjas transversales al respecto.

4. Un método según la reivindicación 3, que incluye la etapa adicional de bobinado de forma independiente de cada una de la bandas (130, 132) más estrechas para su utilización posterior.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye además las etapas de:

inspeccionar ópticamente las bandas (5) transversales en la banda (3) para determinar la anchura, y características de separación; y

ajustar dinámicamente el funcionamiento de al menos uno de los dispositivos (10, 10’) de distribución en respuesta a la etapa de inspección óptica para proporcionar anchura uniforme y separación uniforme de las bandas transversales en la banda.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye además las etapas de:

suministrar la suspensión de material de adición a una pluralidad de compartimentos dispuestos de forma lineal en el depósito (30) (30’) ; y

avanzar el al menos un orificio (44) de forma secuencial a través de la pluralidad de compartimentos dispuestos de forma lineal.

7. Un método según la reivindicación 6 que incluye las etapas de :

inspeccionar ópticamente las bandas (5) transversales en la banda para determinar las características de anchura y de separación como una función de localización lateral en la banda (3) ; y

ajustar dinámicamente la presión en cada compartimento de los dispositivos (10, 10’) de distribución en respuesta a la etapa de inspección óptica para proporcionar una anchura uniforme y separación uniforme de las bandas transversales en la banda.

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la primera suspensión y el material de adición son ingredientes de papel de cigarrillo.

9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la malla (6) de tela tiene una anchura mayor de tres metros y la velocidad lineal es más de 2, 5 m/s (500 pies/minuto) .

10. Aparato (2) para la fabricación de una banda (3) que tiene aplicado un patrón (5) de material de adición que comprende:

una malla de tela (6) de Fourdrinier que puede funcionar para preparar una banda (3) continua de material fibroso que se mueve en una dirección (16) longitudinal a una velocidad lineal nominal, tiene una anchura transversal a la dirección longitudinal, y una superficie generalmente plana; y

al menos un dispositivo de distribución, que puede funcionar para depositar una corriente de material de adición en la superficie generalmente plana de la banda, que tiene un depósito (30) (30’) para el material de adición, una longitud principal, y una cinta 32 continua que puede funcionar para moverse entre el depósito y la superficie plana a una velocidad de la cinta, que incluye al menos un orificio (44) , de tal manera que cuando el orificio se alinea con el depósito una corriente de material de adición se deposita en la superficie generalmente plana, que tiene la velocidad de la cinta (32) una componente longitudinal generalmente paralela a la dirección (16) longitudinal y una componente transversal generalmente perpendicular a la dirección longitudinal, siendo la componente longitudinal sustancialmente igual a la velocidad lineal nominal;

caracterizado porque el aparato comprende al menos dos dispositivos (10, 10’) de distribución, cada uno capaz de funcionar para depositar una corriente de material de adición en la superficie generalmente plana de la banda, que tiene un depósito (30) (30’) para material de adición, una longitud principal, y una cinta (32) continua que puede funcionar para moverse entre el depósito y la superficie plana a una velocidad de la cinta, incluyendo al menos un orificio (44) , de tal manera que cuando el orificio se alinea con el depósito se deposita una corriente de material de adición en la superficie generalmente plana, formando cada dispositivo (10, 10’) de distribución un ángulo con respecto a la dirección (16) longitudinal de tal manera que cada dispositivo de distribución cubre una parte correspondiente de la anchura de la banda en donde cada dispositivo de distribución deposita una pluralidad de bandas transversales de material de adición en la banda donde la longitud de cada banda (5) transversal no es mayor que una parte de la anchura de la malla de tela correspondiente al dispositivo de distribución; y

un sistema (64, 64’) de control que opera de forma selectiva cada uno de los dispositivos de distribución.

11. Aparato (2) según la reivindicación 10, en donde:

cada dispositivo (10, 10’) de distribución cubre una parte de la anchura de la banda (3) ; y

cada dispositivo de distribución deposita una pluralidad de bandas (5) generalmente horizontales de material de adición en la superficie de la banda.

12. Aparato (2) según la reivindicación 10 u 11 que incluye además un dispositivo (125) de corte para dividir longitudinalmente la banda (3) en bandas (130, 132) más estrechas paralelas, teniendo cada banda más estrecha una anchura que corresponde a una zona con bandas formada por el respectivo dispositivo de distribución.

13. Aparato (2) según la reivindicación 10, 11 o 12 que incluye además:

un sistema (26, 27) de secado que puede funcionar para secar la banda (3) , situada aguas debajo de los dispositivos (10, 10’) de distribución; un sistema (120) de inspección óptica que puede funcionar para determinar la anchura de las bandas (5) de material de adición, situado aguas abajo del sistema (26, 27) de secado, conectado para poder funcionar con los dispositivos (10, 10’) de distribución; y

un sistema (64, 64’) de control sensible al sistema de inspección óptica para ajustar el suministro del material de adición a los dispositivos de distribución para proporcionar bandas con anchura y/o espesor uniforme.

14. Aparato (2) según la reivindicación 10, 11 o 12 que incluye además:

un sistema (26, 27) de secado que puede funcionar para secar la banda (3) , situado aguas debajo de los dispositivos (10, 10’) de distribución;

un sistema (120) de inspección óptica que puede funcionar para determinar la separación entre las bandas (5) de material de adición, situado aguas abajo del sistema (26, 27) de secado, conectado para poder funcionar con los dispositivos de distribución; y

un sistema (64, 64’) de control sensible al sistema de inspección óptica para ajustar el funcionamiento de la velocidad de la cinta del dispositivo de distribución para proporcionar bandas de separación uniforme.

15. Aparato (2) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 que incluye además:

un sistema (26, 27) de secado que puede funcionar para secar la cinta (3) , situada aguas debajo de los dispositivos 5 (10, 10’) de distribución;

un sistema (120) de inspección óptica que puede funcionar para determinar la uniformidad y la separación de las bandas (5) de material de adición, situado aguas abajo del sistema (26, 27) de secado y conectado para poder funcionar con los dispositivos de distribución; y un sistema (64, 64’) de control sensible al sistema de inspección óptica para ajustar el funcionamiento de los dispositivos de distribución para proporcionar bandas con anchura y

separación uniformes.

16. Aparato (2) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en donde los dispositivos (10, 10’) de distribución son paralelos entre si y desplazados lateralmente.

17. Aparato (2) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 que es una máquina de fabricación de papel de cigarrillo.