BR112018007341B1

BR112018007341B1 - Aparelho de fabricação de filtro

Info

Publication number: BR112018007341B1
Application number: BR112018007341-5A
Authority: BR
Inventors: Gianni Caprini
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2022-04-26
Also published as: EP3379954A1; CN108348000A; JP6843134B2; PL3379954T3; CN108348000B; ES2740878T3; JP2019502369A; RU2018119130A; WO2017089514A1; US20180343918A1; BR112018007341A2; KR20180088374A; US10645969B2; EP3379954B1; RU2714790C2; HUE044507T2; RU2018119130A3

Abstract

APARELHO DE FABRICAÇÃO DE FILTRO. A invenção se refere a um aparelho de fabricação de filtro (1) para formar um corpo de filtro oco, em que aparelho de fabricação de filtro compreende: - uma via de alimentação adaptada para alimentar continuamente um material do filtro ao longo de um sentido de transporte longitudinal (30); - um dispositivo formador (4) conectado a uma extremidade de terminação da via de alimentação e adaptado para formar o material do filtro dentro de um corpo de filtro em forma de coluna oca e distribuir o corpo de filtro formado, em que o dispositivo formador inclui: - um elemento formador tubular (8) adaptado para permitir que o material do filtro passe através dele, - um pino (34) que se estende longitudinalmente dentro do elemento formador tubular, em que o pino tem um diâmetro do pino; - um dispositivo modificador de diâmetro (40), adaptado para alterar o diâmetro do pino, de modo a obter um corpo de filtro com um orifício de passagem de diâmetro variável.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para fabricar filtros ocos ou componentes de filtro oco. Os filtros ocos ou componentes de filtro oco são preferencialmente usados em um artigo formador de aerossol.

[002] A produção das colunas do filtro começa de um material do filtro feito de uma mistura de vários ingredientes. A matéria-prima para a fabricação de filtros de cigarro é comumente a celulose obtida, por exemplo, da madeira. A celulose é então acetilada, transformando-a em um material chamado acetato de celulose ou, simplesmente, na forma abreviada, "acetato", dissolvido e desfiado como fibras sintéticas contínuas dispostas em um feixe chamado fibra. Esta fibra é geralmente aberta, plastificada, perfilada e cortada no comprimento para atuar como um filtro. O plastificante dissolve as fibras de acetato de celulose de modo que elas fiquem juntas em uma única unidade pela ação da pressão e calor de modo que o material do filtro solidifique e a coluna do filtro seja formada. Os filtros são comumente envolvidos em um material para enrolar que, em muitos casos, inclui uma tira de papel.

[003] A produção dos filtros que não são envolvidos em papel para enrolar também é conhecida. Na produção de plugues de filtro não envolvidos, o material do filtro é moldado na forma desejada em uma unidade formadora. O material usado e o processo de modelagem são então realizados de modo que a coluna do filtro mantenha seu formato mesmo após deixar a unidade formadora em um grau suficiente, de modo que o papel para enrolar - usado, de outro modo, para estabilização do formato - possa ser omitido. Durante a produção de plugues de filtro não envolvidos, o fluxo do material do filtro na unidade formadora está sujeito à pressão e calor. A energia térmica necessária pode ser introduzida de várias maneiras no material do filtro, por exemplo, por ar quente, tal como vapor, ou energia de micro-ondas.

[004] Além disso, é conhecido por produzir filtros ocos, ou seja, filtros que incluem um orifício de passagem que passa através do filtro ao longo do seu eixo longitudinal. No equipamento atualmente conhecido, o orifício oco interno é realizado por meio de um pino que está posicionado, substancialmente, de forma coaxial à unidade formadora. O diâmetro e a posição do pino determinam o diâmetro oco interno do orifício na coluna de filtro. Para cada diâmetro do orifício de passagem da coluna, é necessário um pino diferente de diâmetro diferente.

[005] Portanto, há uma necessidade por um aparelho para fabri cação de filtros ou componentes de filtro que possam fornecer filtros envolvidos ou não envolvidos com um orifício de passagem interno que tem uma estrutura simplificada e não precisa mudar muitas peças durante a operação. Geralmente, a mudança de peças implica na parada do aparelho e na interrupção da produção. Assim sendo, há também uma necessidade de aumentar a produtividade do aparelho produzindo filtros ocos.

[006] A invenção pode satisfazer pelo menos uma das necessi dades supracitadas.

[007] A invenção se refere a um aparelho de fabricação de filtro adaptado para formar um corpo de filtro oco, em que o aparelho de fabricação de filtro compreende: uma via de alimentação adaptada para alimentar continuamente um material do filtro ao longo de um sentido de transporte longitudinal; um dispositivo formador conectado a uma extremidade de terminação da via de alimentação e adaptado para formar o material do filtro em um corpo de filtro na forma de uma coluna oca e distribuir o corpo de filtro formado na forma de coluna oca, em que o dispositivo formador inclui: um elemento formador tubular adaptado para permitir que o material do filtro passe através dele e um pino que se estende longitudinalmente dentro do elemento forma- dor tubular, em que o pino tem um diâmetro do pino. Além disso, o aparelho compreende um dispositivo modificador de diâmetro, adaptado para alterar o diâmetro do pino do pino, de modo a obter um corpo de filtro com um orifício de passagem de diâmetro variável.

[008] O corpo de filtro oco, que é um filtro com um orifício de passagem interno, é formado no aparelho da invenção por meio de um pino localizado dentro de um dispositivo formador. Devido ao fato de que o corpo de filtro oco pode ser usado como um componente em uma pluralidade de produtos diferentes, pode ser desejado mudar o diâmetro do orifício de passagem dependendo do produto final em que o filtro oco é usado. Preferencialmente, o produto final é um artigo formador de aerossol. Devido ao fornecimento no aparelho da invenção de um dispositivo modificador de diâmetro que permite que o pino mude o diâmetro, o mesmo pino pode ser usado para produzir filtros ocos com diâmetros diferentes do orifício de passagem. Interrupções de produção para mudar o pino por um pino de diâmetro diferente são evitadas. A produção de peças diferentes tais como uma pluralidade de pinos de diâmetros diferentes também é evitada.

[009] O material do filtro que é usado para realizar um corpo de filtro oco pode compreender qualquer material ou materiais adequados. Exemplos de materiais apropriados incluem, mas não estão limitados a acetato de celulose, celulose, celulose reconstituída, ácido po- lilático, álcool polivinílico, nylon, poli-hidroxibutirato, polipropileno, papel, material termoplástico, como materiais não-tecidos de amido e suas combinações. Um ou mais dos materiais podem ser formados em uma estrutura de célula aberta. Preferencialmente, o material do filtro compreende fibra de acetato de celulose.

[0010] O material do filtro pode incluir material adicional, tanto no segmento de filtro final quanto em um ou mais elementos adicionais incorporados no filtro. Por exemplo, o material adicional pode ser in- corporado à fibra de filtro fibrosa do segmento de filtro ou em um elemento de filtro adicional. Por exemplo, o material do filtro pode incluir um material sorvente. O termo "sorvente" se refere a um adsorvente, um absorvente, ou uma substância que pode realizar ambas essas funções. O material sorvente pode compreender carbono ativado. O sorvente pode ser incorporado no segmento de filtro no qual a capsula está incorporado. Mais preferencialmente, no entanto, o sorvente é incorporado em um elemento de filtro adicional a montante do segmento de filtro. Alternativa ou adicionalmente, o material do filtro pode incluir um adesivo, um plastificante ou agente de liberação de sabor, ou uma combinação dos mesmos.

[0011] Preferencialmente, o material do filtro inclui um plastificante, que tem a função de um constituinte de ligação. Nos componentes de filtros ocos, o componente inclui um orifício de passagem que enfraquece a estrutura geral do plugue de filtro. Para evitar deformações do componente de filtro oco, por exemplo, pela compressão do filtro, é preferencial que o material em que o filtro oco é realizado seja mais rígido do que o material em que o plugue de filtro padrão é formado. Para este efeito, um procedimento similar ao usado para a produção de filtros não envolvidos é preferencialmente usado para a produção de filtros ocos, que podem ser envolvidos ou não.

[0012] O corpo de filtro produzido com o aparelho da invenção po de ser então cortado em porções para formar componentes de filtro que, portanto, podem ser envolvidos ou não envolvidos.

[0013] Preferencialmente, o corpo de filtro oco é um corpo contí nuo.

[0014] Preferencialmente, o material do filtro é um material de fibra de filtro.

[0015] Os filtros realizados com o aparelho da invenção podem ser, vantajosamente, usados em artigos formadores de aerossol. Arti- gos formadores de aerossol em conformidade com a presente invenção podem estar na forma de cigarros com filtro ou outros artigos para fumar, nos quais o material de tabaco é queimado para formar fumaça. A presente invenção abrange, adicionalmente, os artigos para fumar em que o material de tabaco é aquecido para formar um aerossol, em vez de ser queimado e os artigos em que o aerossol contendo nicotina é gerado a partir do material de tabaco, extrato de tabaco ou outra fonte de nicotina, sem combustão ou aquecimento. Os artigos para fumar de acordo com a invenção podem ser integrais, artigos ou componentes formadores de aerossol montados de artigos formadores de aerossol que são combinados com um ou mais outros componentes a fim de fornecer um artigo montado para produção de um aerossol, como por exemplo, a parte consumível de um dispositivo para fumar aquecido.

[0016] Um artigo formador de aerossol pode ser um artigo que gera um aerossol que é diretamente inalável em um pulmão do usuário através da boca do usuário. Um artigo formador de aerossol pode parecer um artigo para fumar convencional, como um cigarro e pode compreender um tabaco. Um artigo formador de aerossol pode ser descartável. Um artigo formador de aerossol pode alternativamente ser parcialmente reutilizável e compreender um substrato formador de aerossol reabastecível ou substituível.

[0017] O aparelho para fabricação de filtros compreende uma via de alimentação para transportar o material do filtro ao longo de um sentido de transporte.

[0018] Para modelar o material do filtro que inclui, preferencial mente, um plastificante, em um corpo de filtro usado ainda para a produção de filtros, um dispositivo formador conectado a uma extremidade de terminação da via de alimentação e adaptado para formar o material do filtro em um corpo de filtro na forma de coluna e distribuir o filtro contínuo formado é usado. O dispositivo formador compreende um elemento formador tubular adaptado para permitir que o material do filtro passe através dele para formar o material do filtro no corpo de filtro contínuo. As paredes internas do elemento formador tubular definem, preferencialmente, a superfície externa do corpo de filtro contínuo e determinam, entre outros, o seu diâmetro. As paredes internas do elemento formador tubular "comprimem" o material do filtro dentro de uma coluna.

[0019] Vantajosamente, o elemento formador tubular define um canal interno substancialmente de secção transversal cilíndrica, com um eixo longitudinal, conectando uma entrada do elemento formador tubular a uma saída do mesmo. Preferencialmente, a via de alimentação termina na entrada do elemento formador tubular.

[0020] Além disso, o elemento formador tubular aloja um pino em seu interior. Preferencialmente, o pino está localizado coaxialmente definido pelo elemento formador tubular, ou seja, preferencialmente, canal e pino têm o mesmo eixo longitudinal. Preferencialmente, o pino tem, substancialmente, forma de coluna e define uma superfície externa que é, substancialmente, cilíndrica. Desta forma, não apenas a superfície interna do elemento formador tubular está pressionando o material do filtro, mas também a superfície externa do pino forma uma guia para o material do filtro que está se deslocando dentro do elemento formador tubular. Portanto, o material do filtro forma uma luva quando comprimido entre a superfície interna do canal do elemento formador tubular e a superfície externa do pino. O diâmetro externo do corpo de filtro que sai do dispositivo formador é uma função do diâmetro interno do canal do elemento formador tubular, enquanto que o diâmetro do orifício de passagem do filtro é uma função do diâmetro do pino.

[0021] Além disso, o aparelho para fabricação de filtros compreen de um dispositivo diâmetro variável, adaptado para alterar o diâmetro do pino do pino, de modo a obter um corpo de filtro com um orifício de passagem de diâmetro variável. O dispositivo modificador de diâmetro é adaptado para modificar o diâmetro do pino de modo que, quando o material do filtro está se deslocando dentro do elemento formador tubular, a distância entre a superfície interna do canal e a superfície externa do pino possa variar e, portanto, a espessura da parede da luva formada pelo corpo de filtro possa variar também. Assim, o corpo de filtro com diâmetros diferentes do seu orifício de passagem interno pode ser formado. Preferencialmente, o diâmetro externo do corpo de filtro permanece constante, apenas o diâmetro interno do orifício de passagem muda. A mudança no diâmetro do pino acontece sem interromper a produção e sem precisar de elementos adicionais, tais como pinos adicionais de diâmetros diferentes. A mudança no diâmetro pode ocorrer no aparelho da invenção, por exemplo, quando um filtro para um produto de extremidade diferente é desejado.

[0022] Como usado neste documento, o termo "coluna" é usado para denotar um elemento geralmente cilíndrico da seção transversal substancialmente circular, oval ou elíptico.

[0023] Como usado neste documento, "diâmetro" se refere a uma dimensão transversal máxima de componentes ou porções de componentes do aparelho, do material do filtro ou do corpo de filtro.

[0024] Preferencialmente, o diâmetro do pino pode variar entre 1 milímetro e cerca de 5 milímetros, mais preferencialmente entre cerca de 2 milímetros e cerca de 4 milímetros.

[0025] Preferencialmente, o dispositivo modificador de diâmetro inclui um gerador de calor conectado ao pino e adaptado para mudar a temperatura de um pino para mudar o diâmetro do pino. Um gerador de calor adaptado para mudar a temperatura de um pino pode mudar o diâmetro do pino pela expansão térmica. A expansão térmica é a tendência da matéria à mudança de volume em resposta a uma mudança de temperatura, através de transferência de calor. O grau de expansão dividido pela mudança de temperatura é chamado de coeficiente do material de expansão térmica e, geralmente, varia com a temperatura. Assim, o valor da expansão ou contração do pino e, portanto, das mudanças de diâmetro, pode ser determinado ou selecionado conhecendo ou selecionando o material em que o pino é realizado. Para determinada mudança de temperatura, ocorre uma determinada mudança de diâmetro.

[0026] Mais preferencialmente, o pino é formado em um material que compreende um metal. Como conhecido, os metais têm um coeficiente de expansão térmica muito grande; portanto, um pino feito de metal pode variar seu diâmetro em um intervalo de valores relativamente amplo para um intervalo de temperatura relativamente "pequeno". Temperatura muito alta pode danificar o material do filtro em contato com o pino ao atravessar o elemento tubular; portanto, as temperaturas do pino que afetam o material do filtro apenas de forma insigni-ficante são preferenciais.

[0027] Mais preferencialmente, o pino é formado de aço, ainda mais preferencialmente, de aço cementado. O pino da máquina de filtro está sujeito a um desgaste e atrito contínuos em virtude da passagem do material do filtro no elemento formador tubular. Isto pode causar uma necessidade de mudança do pino após um determinado tempo de produção. Portanto, é preferencial fazer o pino com um material que seja resistente ao desgaste. O aço é um desses materiais. Além disso, a cementação é um processo de tratamento térmico em que o ferro ou aço absorvem carbono liberado quando o metal é aquecido na presença de um material que contém carbono, tal como carvão ou monóxido de carbono, com a intenção de fabricar o metal mais forte. A resistência do pino pode ser aprimorada ainda usando um pino feito de aço cementado e o número de interrupções de produção para o mudar o pino desgastado pode diminuir.

[0028] Preferencialmente, o pino define uma superfície externa adaptada para entrar em contato com o material do filtro, e em que o dispositivo modificador de diâmetro compreende pelo menos duas saliências adaptadas para que sejam retráteis e extensíveis ao longo do sentido radial a partir da superfície externa do pino. Mais preferencialmente, o dispositivo modificador de diâmetro compreende pelo menos três saliências. Para mudar o diâmetro do pino, o pino pode ser construído como um micrômetro, tal como um micrômetro vazado. O pino pode compreender pelo menos duas saliências angularmente espaçadas entre si, em que se projeta a partir da superfície externa do próprio pino em direção à superfície interna do canal definido no elemento formador tubular. A mudança da altura radial das saliências muda o diâmetro do pino como sentido pela passagem do material do filtro. Preferencialmente, o número de saliências é pelo menos três, de modo que elas possam estar angularmente espaçadas em volta de todo o pino em uma distância regular.

[0029] Retrátil ou expansível em um sentido radial significa que as saliências podem mudar seu comprimento, aumentando ou diminuindo-o, ao longo da linha que sai do eixo longitudinal do pino e que se estende perpendicularmente até ele.

[0030] Mais preferencialmente, o dispositivo formador de diâmetro inclui um parafuso micrométrico e em que pelo menos uma das saliências é adaptada para ser retrátil ou extensível por meio do parafuso micrométrico. Desta forma, o diâmetro do pino pode ser alterado com precisão.

[0031] O aparelho de fabricação de filtro compreende ainda, vanta josamente, uma unidade de adição de plastificante disposta a montante da entrada do elemento formador tubular e adaptada para esguichar o plastificante para adicionar o plastificante ao material do filtro. A fim de obter um corpo de filtro substancialmente rígido que mantenha sua forma sem deformação ou com deformação limitada, um plastificante pode ser introduzido no material do filtro para juntar as fibras do filtro. Para obter um corpo de filtro rígido com forma substancialmente constante, de modo que, apesar de o corpo ser oco, que ele não deforme com muita facilidade e, preferencialmente, mantenha a forma de coluna, uma fonte de calor adaptada para aquecer o material do filtro que está passando no elemento formador tubular pode ser fornecida também, de modo que o material de ligação, tal como o plastificante presente dentro do material do filtro, forneça a ligação entre as fibras do material do filtro. Os plastificantes são aditivos que aumentam a plasticidade ou fluidez de um material. Preferencialmente, a fonte de calor é uma fonte de vapor tal como uma fonte de vapor de água, que pulveriza ou injeta vapor dentro do elemento formador tubular.

[0032] Preferencialmente, o aparelho de fabricação de filtro com preende uma seção de tratamento térmico adaptada para aquecer o material do filtro, enquanto o material do filtro passa através do elemento formador tubular. Mais preferencialmente, a seção de tratamento térmico compreende um gerador de vapor fluidamente conectado ao elemento formador tubular para fornecer vapor ao material do filtro. A transferência de calor é usada para ligar o plastificante às fibras do filtro. Como uma fonte de calor, ar quente pode ser usado ou um fio eletricamente aquecido valor ou micro-ondas. A este respeito, vapor de água superaquecido foi constatado como sendo especificamente adequado. Devido à capacidade térmica relativamente elevada do vapor superaquecido é, particularmente, uma transferência de calor eficaz. Pela ação combinada da pressão aplicada ao fluxo do material do filtro no elemento formador tubular e do calor, pelo menos uma solidificação parcial do material do filtro é obtida para realizar o corpo de filtro tipo coluna. Para aplicar como uma fonte de calor o fluido do processo, são fornecidas portas de entrada da abertura, por exemplo, no elemento formador tubular para introdução do fluido de processo.

[0033] Vantajosamente, o aparelho de fabricação de filtro compre ende uma seção de arrefecimento localizada a jusante do dispositivo formador para arrefecer o corpo de filtro em forma de coluna oca. No dispositivo formador, o calor é transferido para o corpo de filtro contínuo para ligar o material do filtro devido à presença do plastificante. Para acelerar o processo de formação do filtro, o calor do corpo de filtro precisa ser dissipado o mais rápido possível para obter um corpo de filtro final apto para ser processado novamente. Para arrefecer o corpo de filtro o mais rápido possível, é fornecida uma seção de arrefecimento. O arrefecimento melhora também a qualidade da superfície do corpo de filtro. O arrefecimento do corpo de filtro oco, a jusante do dispositivo formador, pode ser realizado com um fluxo de ar em temperatura ambiente, por exemplo, em uma pressão que varia de cerca de 0,04 MPa a cerca de 0,1 MPa (0,4 -1 bar), mais preferencialmente, em cerca de 0,05 Mpa (0,5 bar).

[0034] Preferencialmente, o aparelho de fabricação de filtro com preende uma seção para enrolar localizada a jusante do dispositivo formador para envolver o corpo de filtro oco em uma folha para enrolar. Vantajosamente, o corpo de filtro oco que sai do dispositivo formador é envolvido na folha para enrolar, tal como papel para enrolar, de modo que seu diâmetro, que foi verificado pelo dispositivo de medição de diâmetro, não possa mudar mais ou possa mudar apenas em um valor muito limitado.

[0035] Mais preferencialmente, a seção para enrolar inclui um bico de cola para distribuir cola para a folha para enrolar de modo a fechar a folha para enrolar em torno do corpo de filtro oco.

[0036] Vantajosamente, o aparelho de fabricação do filtro compre ende uma seção de aquecimento localizada a jusante da seção para enrolar para aquecer o corpo de filtro oco envolvido. A seção de aquecimento preferencialmente fornecida em um local a jusante dos bicos de cola distribuindo cola sobre a folha para enrolar. Preferencialmente, a cola é usada para fechar a folha para enrolar firmemente em torno do corpo de filtro de modo que não "reabra" novamente. Preferencialmente, é usada cola fria, que precisa ser aquecida para se conectar corretamente a porções diferentes da folha para enrolar. Comumente, as colas frias são soluções à base de água. Os sólidos adesivos são dissolvidos em água, normalmente por cozimento. Uma ligação é formada quando quase toda a água é perdida via penetração ou absorção aos substratos, por exemplo, por meio de aquecimento.

[0037] Vantajosamente, o dispositivo formador compreende uma porção afunilada, em que a porção afunilada tem um diâmetro interno decrescente ao longo do sentido de transporte longitudinal. A porção afunilada comprime o material do filtro de modo que uma coluna possa ser formada pela pressão da parede interna do elemento formador tubular.

[0038] Preferencialmente, o pino define uma superfície externa adaptada a entrar em contato com um material de fibra de filtro e em que o pino compreende um revestimento antiaderente na superfície externa do pino. Ao usar o revestimento antiaderente na superfície externa do pino, que é a superfície guia do material do filtro quando no elemento formador tubular, a resistência à fricção do fluxo do material do filtro durante a fabricação da coluna de filtro é significativamente reduzida.

[0039] Vantajosamente, o pino define uma superfície externa subs tancialmente cilíndrica. Neste caso, um orifício cilíndrico no corpo de filtro pode ser formado.

[0040] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência às Figuras anexas, nas quais: - A Figura 1 mostra uma vista esquemática de um aparelho para formar um filtro de acordo com a invenção; - A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma porção da máquina da figura 1; - A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma porção do aparelho da figura 1; - A Figura 4 é uma vista lateral esquemática na seção de uma porção do elemento da figura 3; e - A Figura 5 é uma vista em perspectiva do elemento da figu ra 4.

[0041] A Figura 1 mostra um aparelho para a produção de um cor po de filtro oco, por exemplo, para ser usado como um filtro ou como um componente de filtro em um artigo gerador de aerossol (não representado nas figuras).

[0042] O aparelho 1 compreende um dispositivo de transporte 3 para transportar ao longo de um sentido de transporte ou alimentação 30 (indicado pelas setas nas figuras) material do filtro, por exemplo, acetato de celulose ou fibra de filtro. A fibra de filtro pode ser tirada de um feixe (não mostrado). Após a retirada do feixe, o material de fibra de filtro, por meio de ar comprimido de bicos de ar comprimido diferentes (não mostrado também) pode soltar e ser homogeneizado.

[0043] Além disso, o aparelho 1 inclui uma unidade de entrada 2 adaptada para formar um fluxo contínuo ou tira do material do filtro, umedecida com um fluido de endurecimento ou plastificante, tal como triacetina. O material do filtro é alimentado para a unidade de entrada 2 pelo dispositivo de transporte 3. A umectação do material do filtro com plastificante ocorre em uma unidade plastificante, não mostrada nas figuras e conhecida na técnica. A unidade plastificante está localizada a montante da unidade de entrada 2.

[0044] Após a unidade de impregnação, o dispositivo de transporte 3 transporta o material de fibra de filtro impregnado para a unidade de entrada 2, que inclui, preferencialmente, um elemento em formato cônico 54 (ver figura 3). Na unidade de entrada 2, o material de fibra de filtro é submetido ao ar comprimido. Este procedimento pode causar homogeneização do material de fibra de filtro, que é empurrado ao longo de um canal interno 41 da unidade de entrada 2 realizada ao longo de um sentido longitudinal da própria unidade de entrada. L canal interno 41 é preferencialmente cilíndrico e define um eixo longitudinal preferencialmente paralelo ao sentido do transporte 30.

[0045] A jusante da unidade de entrada 2, o aparelho inclui uma unidade formadora de coluna 4, disposta em série à unidade de entrada 2 e adaptada para receber o fluxo ou tira de material do filtro e para fazer com que o material de endurecimento presente no material do filtro reaja para transformar o material do filtro em um corpo de filtro de coluna oca rígido axialmente contínuo.

[0046] Preferencialmente, o corpo de filtro oco que sai da unidade formadora de coluna 4 é um filtro de acetato não-envolvido (filtros NWA). Para evitar uma expansão do corpo de filtro de coluna após moldá-lo na unidade formadora de coluna 4, sem a presença de tal papel para enrolar, tal como em filtros padrão, dentro da unidade formadora de coluna 4 o material do filtro recebe já durante sua moldagem uma estabilidade suficientemente grande, de modo que é usado e processado sem o papel para enrolar.

[0047] A produção de tais fileiras de filtragem ocorre, em particu lar, em um procedimento de pultrusão. Durante este procedimento, o fluxo de material do filtro passa através da unidade formadora de coluna 4.

[0048] A unidade formadora de coluna 4 compreende um elemento formador tubular 8, mostrado em uma vista ampliada na figura 4, adaptado para receber o material do filtro saturado com material de endure- cimento, por exemplo, ao longo do sentido de transporte 30 representado na figura 4, que é o sentido de transporte do dispositivo de transporte 3, e moldar o material do filtro transversalmente de modo a transformá-lo em um corpo de filtro úmido, geralmente cilíndrico e avançar o corpo de filtro no sentido de alimentação da seta mencionada para os outros componentes do aparelho 1.

[0049] O elemento formador tubular 8 define um orifício de passa gem 20 através do qual o material do filtro pode passar. Preferencialmente, o orifício de passagem 20 compreende uma superfície interna 21 que comprime o material do filtro para formar uma tira de material contínua, na forma de coluna, substancialmente cilíndrica. Além disso, preferencialmente, o elemento tubular 8 inclui um gerador de vapor 9 compreendendo um ou mais bicos 11 que podem emitir vapor no interior do elemento tubular 8. O vapor pode endurecer o plastificante presente no material do filtro e transformá-lo em corpo ou coluna de filtro substancialmente rígida.

[0050] O aparelho 1 é adaptado para a produção de um corpo de filtro oco, ou seja, de um corpo de filtro com um orifício de passagem de um tamanho desejado, por exemplo, de um diâmetro desejado. Para este efeito, um pino de orientação 34 está localizado no interior da unidade de entrada 2 e da unidade formadora de coluna 4. Este pino de orientação 34 se estende no sentido do transporte 30. Em outras palavras, o pino 34 define, essencialmente, o sentido de extensão longitudinal que é substancialmente paralelo ao sentido do transporte 30. Preferencialmente, o pino 34 é coaxial ao canal 41 da unidade de entrada 2 e ao orifício de passagem 20 do elemento tubular 8, como mostrado na figura 3. O pino de orientação 34 define um diâmetro em uma secção transversal perpendicular ao sentido do transporte 30 ou ao eixo do pino. O diâmetro é selecionado dependendo do tamanho desejado do orifício de passagem do corpo de filtro.

[0051] Preferencialmente, o pino 34 tem uma superfície externa 36, preferencialmente cilíndrica, que é revestido em um revestimento antiaderente. O revestimento poderia ser um revestimento de plástico ou cerâmico. Preferencialmente, o pino 34 pode ser feito de metal tal como aço, e pode ter sua superfície tratada.

[0052] Cada pino de orientação 34 compreende, preferencialmen te, uma primeira seção 51 e uma segunda seção 53. A primeira seção 51 do pino de orientação 34 se estende dentro da unidade de entrada 2. A segunda seção 53 do pino de orientação 34 se estende dentro da unidade formadora de coluna 4. A primeira e segunda seções 51, 53 são conectadas entre si e, em particular, estão ao longo do mesmo eixo longitudinal. Preferencialmente, o pino 34 define uma superfície externa substancialmente cilíndrica.

[0053] Um comprimento do pino de orientação 34 medido no sen tido de transporte 30 é, portanto, maior do que o comprimento do interior da unidade de entrada 2 e da unidade formadora de coluna 40 medido no mesmo sentido.

[0054] Preferencialmente, o material do filtro é empurrado para dentro do elemento tubular 8 ao longo da seta 30 por meio de um jato de fluido, por exemplo, um jato de ar pressurizado, gerado por um gerador de fluido pressurizado (não mostrado nas figuras).

[0055] Vantajosamente, o aparelho 1 inclui ainda uma unidade de envolvimento 6 para envolver o filtro de coluna oca em um papel para envolver 90. Além disso o aparelho pode compreender uma unidade de corte 7, normalmente uma cabeça de corte rotativa de tipo conhecido, disposta a jusante da unidade formadora de coluna 4 e da unidade de envolvimento 6 e adaptada para cortar a coluna de filtro oco transversalmente aos segmentos de filtro (não mostrado). O comprimento desejado das unidades em que o corpo de filtro é cortado, por exem-plo, é obtido com o auxílio de um aparelho medidor (também não mos- trado). As unidades de corte são disponibilizadas nas próximas etapas de processamento ou são armazenadas.

[0056] A unidade de envolvimento 6, o dispositivo de transporte 3 e a unidade de corte 7 são conhecidos na técnica e não apresentam mais detalhes abaixo.

[0057] Ainda, o aparelho 1 inclui um dispositivo de diâmetro modi ficador de diâmetro 40. O dispositivo modificador de diâmetro, mostrado esquematicamente nas figuras 1 e 3, é conectado ao pino 34 para mudar o diâmetro do mesmo. O dispositivo modificador de diâmetro 40 pode incluir um gerador de calor de modo que mude a temperatura do pino. Na figura 5, uma modalidade diferente do pino 34 e o dispositivo modificador de diâmetro 40 são mostrados. O pino 34 inclui uma pluralidade de saliências 35 que saem da sua superfície externa 36 e são angularmente espaçadas. A saliência, com o auxílio do dispositivo modificador de diâmetro, pode ser expandida ou retraída no sentido radial. O comprimento das saliências 35 define o diâmetro do pino 34.

[0058] O aparelho 1 pode incluir também uma unidade de controle central 100. A unidade central 100 é adaptada para comandar a unidade formadora de coluna 4. Preferencialmente, a unidade central 100 comanda o gerador de vapor 9 e o gerador de fluido pressurizado (não visível nas figuras). A unidade central 100 é adaptada para mudar a pressão do vapor produzido pelo gerador de vapor e, em alternativa ou em adição, a pressão do fluido que empurra o material do filtro para dentro do elemento formador tubular 8. A unidade de controle central 100 também é adaptada para comandar o dispositivo modificador de diâmetro 40 para que mude adequadamente o diâmetro do pino 34.

[0059] O funcionamento do aparelho 1 é o seguinte. De acordo com a especificação do corpo de filtro desejado a ser produzido, o dispositivo de ajuste de diâmetro é regulado, por exemplo, atribuindo um diâmetro desejado do pino 34, e o pino 34 atinge o diâmetro atribuído desejado. A fibra de filtro é transportada ao longo do sentido de transporte 30 e um plastificante é adicionado a ela. Por meio do ar comprimido é então inserida na unidade de entrada 2 e, em particular, no elemento de tipo cone, onde é modelada em torno do pino 34, ou seja, é comprimida entre a superfície externa do pino 34 e a superfície interna do canal 41. Como mencionado anteriormente, a fibra de filtro é transportada ao longo do interior da unidade de entrada 2 por meio do ar comprimido ao longo do sentido de transporte 30, preferencialmente paralelo ao eixo do canal 41, e é homogeneizada ao mesmo tempo. Para essa finalidade, a unidade de entrada 2 pode incluir portas de ar comprimido não representadas. A fibra de filtro se distribui sob influência do ar comprimido uniformemente ao redor do pino 34. Em uma saída 36 da unidade de entrada 2, um fluxo de material do filtro emerge, o qual cerca o pino 34.

[0060] O fluxo de material do filtro entra no elemento formador tu bular 8, em que um canal tipo manga é definido entre a superfície interna 21 do orifício de passagem 20 e a superfície externa do pino 34. Da mesma forma, o canal se estende, essencialmente, no sentido do transporte 30. Dentro do canal do elemento formador tubular, bicos 11 introduzem o fluido, tal como vapor, do gerador de vapor 9 que serve como fonte de energia. Em particular, o vapor de ar quente ou superaquecido é usado como fluido de processo. O fluxo do material do filtro 22 existente a partir do elemento formador tubular 8 é solidificado pelo efeito do calor transportado pelo fluido de processo, de modo que um corpo tubular oco não envolvido seja fabricado. O corpo de filtro oco pode, possivelmente, ser submetido a mais uma etapa de envolvimento em uma unidade de envolvimento, não descrita novamente e considerada padrão no campo.

[0061] A modelagem do corpo de filtro oco ocorre por meio do efei to da superfície interna 21 do orifício de passagem 20 do elemento formador tubular 8, de um lado, e da superfície externa oposta 36 da segunda seção 53 do pino de orientação 34, do outro lado. Essas duas superfícies 21, 36 atuam como superfícies guias para o fluxo de material do filtro e formam, juntas, o canal de formato para modelagem do material do filtro.

[0062] O canal de formato é substancialmente modelado como um manto ou manga. O diâmetro do pino selecionado define a dimensão do orifício de passagem do corpo de filtro, ou seja, a "espessura" do canal. Preferencialmente, a dimensão da superfície interna 21 continua constante e apenas a dimensão da superfície externa 36 é alterada.

[0063] Vantajosamente, quando um corpo de filtro oco diferente é desejado por exemplo, um corpo de filtro oco com um diâmetro diferente do seu orifício de passagem, o diâmetro do pino 34 é alterado, atuando sobre o dispositivo modificador de diâmetro 40. Por exemplo, a temperatura do pino pode ser modificada ou a extensão das saliências 35 pode ser alterada e um novo diâmetro pode ser definido. O material do filtro que entra no aparelho 1 após a mudança de diâmetro do pino é submetido à unidade de entrada 2 e à unidade formadora de coluna 4 para o novo diâmetro do pino e, portanto, um novo corpo de filtro oco é produzido.

Claims

1. Aparelho de fabricação de filtro (1) adaptado para formar um corpo de filtro oco, o aparelho de fabricação de filtro, que compreende: - uma via de alimentação (3) adaptada para alimentar continuamente um material do filtro ao longo de um sentido de transporte longitudinal (30); - um dispositivo formador (4) conectado a uma extremidade de terminação da via de alimentação (3) e adaptado para formar o material do filtro dentro de um corpo de filtro em forma de coluna oca e distribuir o corpo de filtro formado em forma de coluna oca, em que o dispositivo formador (4) inclui: - um elemento formador tubular (8) adaptado para permitir que o material do filtro passe através dele, - um pino (34) que se estende longitudinalmente dentro do elemento formador tubular (8), em que o pino tem um diâmetro do pino; caracterizado pelo fato de incluir ainda: - um dispositivo modificador de diâmetro (40), adaptado para alterar o diâmetro do pino (34), de modo a obter um corpo de filtro em forma de coluna oca com um orifício de passagem de diâmetro variável.

2. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo modificador de diâmetro (40) inclui um gerador de calor termicamente conectado ao pino (34) e adaptado para mudar a temperatura de um pino para mudar o diâmetro do pino.

3. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o pino (34) é formado em um material que compreende um metal.

4. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o pino (34) é formado de aço.

5. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pino (34) é formado de aço cementado.

6. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pino (34) define uma superfície externa (36) adaptada para entrar em contato com o material do filtro, e em que o dispositivo modificador de diâmetro (40) compreende duas saliências (35) adaptadas para que sejam retráteis ou extensíveis ao longo do sentido radial da superfície externa (36).

7. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo modificador de diâmetro (40) compreende três saliências (35).

8. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo formador de diâmetro (40) inclui um parafuso micrométrico e em que uma das saliências é adaptada para ser retrátil ou extensível por meio do parafuso micrométrico.

9. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma unidade de adição de plastificante disposta a montante da entrada do elemento formador tubular (8) e adaptada para esguichar um plastificante para adicionar o plastificante ao material do filtro.

10. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma seção de tratamento térmico (9) adaptada para aquecer o material do filtro, enquanto o material do filtro passa através do elemento formador tubular.

11. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a seção de tratamento térmico (9) compreende um gerador de valor conectado fluidamente ao elemento formador tubular para fornecer vapor ao material do filtro.

12. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma seção de arrefecimento localizada a jusante do dispositivo formador (4) para arrefecer o corpo de filtro em forma de coluna oca.

13. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo formador (4) compreende uma porção afunilada, em que a porção afunilada tem seu diâmetro interno decrescente ao longo do sentido de transporte longitudinal.

14. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pino (34) define uma superfície externa (36) adaptada para entrar em contato com o material de fibra de filtro, e em que o pino (34) compreende um revestimento antiaderente sobre a superfície externa do pino.

15. Aparelho de fabricação de filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pino (34) define uma superfície externa cilíndrica.