BRPI0720971A2

BRPI0720971A2 - Sistema de corte de componente de filtro.

Info

Publication number: BRPI0720971A2
Application number: BRPI0720971-1A2A
Authority: BR
Inventors: James D Evans; Steven R Rinehart; G Robert Scott; Steven F Spiers
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2014-03-11
Also published as: CN101573054B; JP5301457B2; CN101573054A; WO2008081340A8; RU2447818C2; US20080156337A1; KR101398745B1; US7674218B2; WO2008081340A3; EP2114178A2; KR20090108027A; RU2009128986A; JP2010514436A; WO2008081340A2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE CORTE DE COMPONENTE DE FILTRO".

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema para corte de com- ponente de filtro, para produzir componentes de filtro individuais, para utili- zação na construção de filtros para cigarros.

Em muitos casos o tabaco é acondicionado em haste que são conectadas a construções de filtro de um tipo ou outro durante a fabricação de cigarros. Construções de filtros frequentemente incluem componentes de 10 filtro individuais, compreendendo uma ou mais talos de acetato de celulose através dos quais passa o fumo do tabaco durante o ato de fumar. Em al- guns casos, o acetato de celulose é usado sozinho na construção de filtro e, em outras situações, os talos de acetato de celulose são usados em combi- nação com outros materiais, como partículas de carvão ativado e sílica-gel, 15 por exemplo. Filtros compostos, como construções de filtro do tipo talo- espaço-talo, podem incluir nacos separados de acetato de celulose que defi- nem um espaço ou cavidade com carga de material granulado.

Os componentes de filtro de acetato de celulose, muitas vezes, são cortados no tamanho a partir do material em lote mais longo e a presen- te invenção é direcionada a máquinas e processos que realizam a operação de corte.

Sumário da Invenção

Assim, um dos objetivos da presente invenção consiste em um sistema de corte de componente de filtro que funciona para cortar compo- nentes de filtro provenientes do material em lote mais longo e entregá-los em uma única coluna destinada à operação de combinação de filtro.

Outro objeto da presente invenção é um sistema de corte de componente de filtro que inclui um cilindro de corte que corta filtros de material em lote mais longo já formando componentes em comprimento 30 exato. Ainda um outro objetivo da presente invenção é um cilindro de corte que permite fácil e rápida adaptação do comprimento de componente de fil- tro. De acordo com a presente invenção, um sistema de corte de componente de filtro compreende uma tremonha de suprimento de hastes de filtro alongadas e um cilindro de corte rotativo com canaletas separadas so- bre uma superfície exterior do cilindro dispostas a receberem as hastes de 5 filtro. Um mecanismo de transferência recebe as hastes de filtro a partir da tremonha de suprimento e fornece as hastes para as canaletas no cilindro de corte. Pelo menos uma lâmina de corte está posicionada adjacente ao cilin- dro de corte para cortar as hastes de filtro alongadas formando componentes de filtro individuais, na medida em que o cilindro de corte gira.

De preferência, o sistema de corte de componente de filtro in-

clui um batente no final de cada uma das canaletas sobre o cilindro de corte contra o qual as hastes de filtro alongadas são posicionadas antes de serem cortadas formando cada um dos componentes de filtro. Cada batente pode ser ajustado dentro de suas respectivas canaletas, dependendo do compri- mento desejado dos componentes de filtro individuais.

De preferência, um vácuo auxilia nas funções do cilindro de corte para posicionar as hastes de filtro alongadas adjacentes aos batentes, antes de serem cortadas em cada componente filtro.

O mecanismo de transferência pode compreender um par de 20 cilindros a vácuo com canaletas cooperantes e, em algumas modalidades da presente invenção, o par de cilindros a vácuo com canaletas cooperantes e cada cilindro de corte têm cada, um eixo geométrico de rotação horizontal. Em outras modalidades da invenção o mecanismo de transferência compre- ende um cilindro único com canaleta a vácuo e o cilindro único com canale- 25 tas a vácuo, assim como o cilindro de corte têm, cada um deles, um eixo geométrico de rotação horizontal.

Ainda em uma outra modalidade da invenção o mecanismo de transferência compreende um cilindro único com canaleta a vácuo com um eixo geométrico de rotação horizontal e um cilindro de transferência chanfra- do, e nesta modalidade o cilindro de corte tem um eixo geométrico vertical de rotação.

A lâmina cortadora pode compreender uma única lâmina ou uma pluralidade de lâminas de corte para cortar, simultaneamente, cada haste de filtro alongada formando componentes de filtro individuais.

No processo de corte dos componentes de filtro, de acordo com a presente invenção, as diversas etapas incluem a entrega de hastes 5 de filtro alongadas provenientes de uma tremonha de suprimento a para um cilindro de corte dotado de canaletas sobre uma superfície externa do cilin- dro, dispostas para receberem as hastes. Em seguida, as hastes de filtro são movimentadas no cilindro de encontro aos batentes nas canaletas do cilin- dro. As hastes de filtro são, então, cortadas formando componentes de filtro 10 individuais.

Antes do procedimento de corte, a posição dos batentes sobre o cilindro de corte pode ser ajustada dependendo do comprimento desejado de cada um dos componentes de filtro individuais.

Breve Descrição dos Desenhos Novas funcionalidades e vantagens da presente invenção, a-

lém dos acima citados tornar-se-ão aparentes para as pessoas de habilidade comum na técnica, a partir da leitura de uma descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos em anexo e, nos quais: caracteres de refe- rência similares referem-se a partes semelhantes e, nos quais:

A Figura 1 é uma vista diagramática frontal em elevação de um

sistema de corte de componente de filtro, em conformidade com a presente invenção, com partes explodidas para ilustrar detalhes nos interiores;

A Figura 2 é uma vista lateral em elevação do sistema de corte de filtro componente mostrado na Figura 1;

A Figura 3 é uma vista em elevação, diagramática e frontal de

um sistema alternativo para cortar componente de filtro, de acordo com a presente invenção;

A Figura 4 é uma vista diagramática lateral em elevação de um sistema de corte do componente de filtro modificado semelhante à Figura 3, mas incluindo um corte orientado verticalmente para baixo, de acordo com a presente invenção;

A Figura 5 é um vista diagramática frontal em elevação de um outro sistema de corte de componente de filtro, de acordo com a presente invenção;

A Figura 6 é uma vista em elevação lateral superior do sistema de corte de componente de filtro, mostrado na Figura 5;

A Figura 7 é uma vista superior em planta do sistema de corte

de componente de filtro mostrado nas figuras 5 e 6;

A Figura 8 é uma vista em elevação, diagramática frontal de, ainda, outro sistema de corte de componente de filtro que inclui um cilindro de deslocamento para a manipulação dos componentes de corte;

A Figura 9 é uma vista traseira em elevação do sistema apre-

sentado na Figura 8; e

A Figura 10 é uma vista em planta de topo em corte diagramá- tico, tomada ao longo da Figura 9, linha 10-10.

Descrição Detalhada da Invenção Referindo-se com mais particularidade aos desenhos, as Figu-

ras 1 e 2 ilustram sistema de corte de componente de filtro 10 em que hastes alongadas de filtro 12 de acetato de celulose, por exemplo, são fornecidas a partir de uma tremonha de suprimento 14 para um par de cilindros de trans- ferência a vácuo com canaletas cooperantes 16, 18. Os cilindros de transfe- 20 rência 16, 18 deslocam-se continuamente e depositam as hastes de filtro alongadas 12 sobre as canaletas 20 de um cilindro de corte a vácuo 22. A razão do número de canaletas nos cilindros de transferência e do número de canaletas no cilindro de corte permite que a transferência dos cilindros exe- cute várias voltas antes de se repetir um padrão de depósito de hastes de 25 filtro sobre o cilindro de corte.

Na medida em que as hastes de filtro 12 giram sobre o cilindro de corte 22, as hastes passam sob um curvão 24 e o vácuo na parte traseira do curvão puxa o ar da parte frontal das canaletas que deslocam as hastes de filtro contra um batente ajustável 26 montado em cada canaleta 20 do 30 cilindro de corte. Como uma opção, jatos de ar podem ser usados na parte frontal do curvão para soprar contra a parte da frente das hastes de filtro pa- ra ajudar a deslocar as hastes de filtro contra os batentes ajustáveis. A posi- ção dos batentes ajustáveis determina o comprimento de cada um dos com- ponentes de filtro individuais 28 cortados das hastes de filtro, conforme ex- plicado abaixo.

Na medida em que as hastes de filtro deixam o curvão 24, o vácuo no cilindro de corte 22 detém as hastes de filtro nas canaletas 20. As hastes de filtro, então, deslocam-se através da lâmina de uma faca rotativa que separa um componente de filtro individual 28 da haste original de filtro alongado. O componente de corte 28 e a porção restante da haste de filtro original ainda estão retidas nas canaletas 20 por meio de vácuo. Na medida em que o cilindro de corte 22 continua a girar, o vácuo é liberado no componente de corte 28 e o componente é removido por um cilindro de re- moção de vácuo 32. O cilindro de remoção transfere o componente de corte para ventoinha de alimentação 34 ou cilindro (não-mostrados), que então transfere os componentes de filtro para uma operação de filtro combinando. As partes restantes das hastes de filtro originais continuam a

rodar sobre o cilindro de corte. Na medida em que elas passam novamente sob o curvão, o vácuo que as detêm nas canaletas, é liberado e elas são, uma vez mais, recuadas contra os batentes ajustáveis 26 por um vácuo de trás do curvão e possivelmente jatos de ar na parte frontal do curvão. Na 20 medida em que passam novamente pela faca um outro grupo de componen- tes individuais 28 é cortado e posteriormente removido pelo cilindro de des- colagem 32. Este processo continua até que a haste de filtro original tenha sido completamente cortada formando componentes de filtros individuais 28. Se o comprimento original da haste de filtro não for um múltiplo do tamanho 25 do corte dos componentes de filtro 28, a porção remanescente da haste, a- pós o último corte é rejeitada por um jato de ar.

A título de exemplo, o cilindro de corte 22 e a lâmina 30 podem ser projetados para cortar cada haste alongada de filtro 12 seis vezes. Os cilindros de transferência 16, 18 depositam uma haste de filtro em cada sex- 30 ta canaleta 20 do cilindro de corte 22 e o cilindro de corte tem trinta e cinco canaletas. Os batentes reguláveis 26 são posicionados para cortarem os componentes de filtro com 20 milímetros de comprimento, bem como a haste de filtro original com 122 milímetros de comprimento. Após seis rotações do cilindro de corte, seis componentes de filtro com 20 milímetros de compri- mento são cortados da haste de filtro original e os 2 milímetros restantes de cada haste de filtro original são rejeitados. Isto deixa cada canaleta 20 vazia 5 e pronta para receber a próxima haste de filtro de comprimento total a ser depositado quando a canaleta engrena-se com o cilindro de transferência

18.

A Figura 3 ilustra outro sistema de corte componente de filtro 40 semelhante em muito, com respeito ao sistema 10 mostrado nas Figuras 1 e 2, e caracteres de referência semelhantes têm sido utilizados para identi- ficar peças semelhantes. No sistema 40 um cilindro de transferência 42 é usado, e o cilindro não funciona continuamente. O cilindro de transferência tem um diâmetro maior que o cilindro de corte 22 e uma revolução do cilin- dro de transferência preenche completamente o cilindro de corte com as hastes de filtro. O cilindro de transferência 42 tem canaletas 44 em torno de aproximadamente 270 graus de sua periferia. Os 90° remanescentes são cortados de baixo para cima. Os restantes 90 graus são rebaixados. O cilin- dro de transferência 42 gira a cerca de 270 graus e preenche completamen- te as canaletas 20 sobre o cilindro de corte 22. O cilindro de transferência 42 continua a girar suavemente e depois pára para colocar a porção cortada por baixo alinhada com o cilindro de corte 22.

O cilindro de corte 22 gira várias vezes para cortar completa- mente as hastes de filtro original 12 formando componentes individuais 28. A cada rotação, o vácuo no curvão 24 gira as hastes de filtro contra os baten- 25 tes ajustáveis 26, e a lâmina 30 corta os componentes no sentido do com- primento. O cilindro de retirada 32 remove os componentes cortados da mesma forma como foi discutido anteriormente no que diz respeito ao siste- ma 10 das Figuras 1 e 2. Quando os últimos componentes são removidos, o cilindro de transferência 42 gira mais uma vez e faz a recarga do cilindro de 30 corte com hastes de filtro 12.

Como outra opção, a Figura 4 ilustra ainda um outro sistema de corte de componente de filtro 50 em muitos aspectos semelhantes aos sis- temas 10 e 40 mostrados nas Figuras 1 a 3, em que as referências numéri- cas similares são utilizadas para identificarem peças semelhantes. No siste- ma 50 dois cilindros de transferência 42, 52 são usados e o cilindro 52 é um cilindro cônico ou chanfrado conforme mostrado. O cilindro cônico ou chan- 5 frado 52 gira as hastes de filtro 123 verticalmente, o que permite o cilindro de corte 22 ser posicionado em uma orientação vertical. A orientação vertical do cilindro de corte 22 permite que a gravidade auxilie no deslocamento das hastes de filtro contra os batentes reguláveis 26. O cilindro de transferência 42 recebe as hastes de filtro 12 do tremonha de suprimento 14 da mesma 10 forma como foi descrito acima em relação ao sistema 40 da Figura 3. As hastes de filtro 12 no cilindro 42 são então transferidas para o cilindro cônico ou chanfrado 52.

Os batentes reguláveis 26 de todas as modalidades que se destinam a serem ajustadas manualmente a um componente desejado cor- 15 tado ao comprido. Como uma opção, estes batentes podem estar presos a uma placa (não-mostrada), que gira com o cilindro de corte 22. O mecanis- mo poderia então ser usado para alterar o comprimento do corte, ajustando a posição da placa. Isto permite um ajuste preciso do comprimento de corte do componente quando a máquina funciona.

As Figuras 5 a 7 ilustram outro sistema de corte de componen-

te de filtro 60 em muitos aspectos semelhantes ao sistema de 50 da Figura 4 e os caracteres de referência semelhantes têm sido utilizados para identifica- rem peças semelhantes. O sistema 60 inclui um cilindro com corte mais lon- go 62 junto às canaletas 64. As hastes de filtro 12 abastecem a porção supe- 25 rior do cilindro de corte 62 pelo cilindro de transferência 42 e pelo cilindro cônico ou chanfrado 52. Na medida em que os filtros se deslocam sob o cur- vão 24, eles são posicionados por guias terminais 66 situados entre o curvão e o cilindro. As hastes de filtro alongadas 12, em seguida, passam por lâmi- nas de corte rotativas 68 que cortam as hastes de filtro formando múltiplos 30 componentes filtro 28. Quando os componentes cortados 28 deixam as lâ- minas de corte, o vácuo na extremidade inferior do curvão e os jatos de ar na extremidade superior deslocam toda a pilha de componentes cortados de cada canaleta 64 que descem de encontro a um batente 69 na porção inferi- or do cilindro. Quando o cilindro gira, o componente mais abaixo em cada canaleta 64 é removido pelo cilindro de remoção 32. O cilindro de corte gira várias vezes até que todos os componentes sejam removidos. Quando os 5 últimos componentes são removidos, os cilindros de transferência 42, 52 entregam outra carga completa de hastes de filtro 12 a porção superior do cilindro de corte 62.

O acima exposto ilustra e descreve a presente invenção. Além disso, a divulgação mostra e descreve somente as modalidades preferenci- ais da invenção, mas, como mencionado acima, deve-se entender que a in- venção é capaz de ser utilizada em várias outras combinações, modificações e ambientes, e permite mudanças ou modificações no âmbito de aplicação do conceito inventivo como aqui expressa compatível com os ensinamentos acima ou com a habilidade ou conhecimento da técnica relevante. As moda- Iidades descritas acima são mais destinadas a explicarem melhor os modos conhecidos de praticar a invenção e para permitir que outros versados na técnica utilizem a invenção em si, ou outras modalidades e com as diversas modificações exigidas pelas aplicações ou usos específicos da invenção. Assim, a descrição não se destina a limitar a invenção na forma ou na apli- cação descrita neste documento. Além disso, pretende-se que as reivindica- ções em anexo sejam interpretadas de modo a que incluam modalidades alternativas.

A título de exemplo, o sistema de corte 60 mostrado nas Figu- ras 5 a 7 pode ser modificado para incluir um movimento de transferência 25 contínua dos cilindros de alimentação semelhantes àqueles do sistema 10, mas com o cilindro de transferência inferior sendo um cilindro cônico ou chanfrado. Nesta modalidade (não-mostrada), hastes de filtro a partir de um tremonha são fornecidas para executar continuamente a transferência dos cilindros que, em seguida, deposita as hastes de filtro na porção superior 30 com canaletas, de um cilindro de corte, como o cilindro 62.

A razão entre o número de canaletas nos cilindros de transfe- rência e o número de canaletas no cilindro de corte permite que os cilindros executem várias voltas antes que o padrão de depósito das hastes de filtro sobre o cilindro de corte se repita. Quando as hastes de filtro giram sobre o cilindro de corte, elas passam sob um curvão e quando as hastes de filtro percorrem a passagem embaixo do curvão, elas ficam posicionadas pelas 5 guias de extremidade, localizadas entre o curvão e o cilindro. As hastes de filtro, em seguida, passam por facas rotativas que cortam os filtros formando vários componentes. Na medida em que os componentes cortados deixam as facas, o vácuo na extremidade inferior do curvão e os jatos de ar na ex- tremidade superior deslocam toda a pilha de hastes de filtro cortadas para 10 cada canaleta abaixo de encontro a um batente na porção inferior do cilindro de corte. Na medida em que o cilindro de corte gira, o componente de filtro inferior em cada canaleta é removido por um cilindro de remoção. Na próxi- ma rotação, a pilha é novamente deslocada para baixo e os componentes mais baixos são removidos. Como explicado no sistema 10, a razão entre o 15 número de canaletas nos cilindros de transferência a vácuo para o número de canaletas no cilindro de corte permite que o processo para seja executa- do continuamente.

Em ainda outra modalidade (não-mostrada), o cilindro de corte longo, acima descrito, pode ser substituído por cilindros separados de deslo- camento e de corte. As hastes de filtro são fornecidas a partir de uma tremo- nha para os cilindros de transferência a vácuo com canaletas, como descrito, e os cilindros funcionam continuamente para depositarem hastes de filtro em um cilindro de corte a vácuo com canaleta. Quando as hastes de filtro giram sobre o cilindro de corte, elas passam embaixo de um curvão e, na medida em que as hastes de filtro deslocam-se sob o curvão, elas são posicionadas pelas guias terminais localizadas entre o curvão e o cilindro. As hastes de filtro, em seguida, passam por facas rotativas que cortam as hastes de filtro formando vários componentes. Assim que o componente cortado deixa as facas, ele é transferido para um cilindro com canaletas de deslocamento. A razão entre o número de canaletas sobre o cilindro de corte e o número de canaletas no cilindro de deslocamento permite aos cilindros executarem vá- rias voltas antes que se repita o padrão de depositarem as hastes de filtro no cilindro de deslocamento. Quando os componentes de corte giram sobre o cilindro de deslocamento eles passam sob um curvão em que o vácuo na extremidade inferior do curvão e jatos de ar na extremidade superior deslo- cam toda a pilha de segmentos cortados em cada canaleta abaixo de encon- 5 tro a um batente na porção inferior do cilindro de deslocamento. Quando o cilindro de deslocamento gira, o componente, mas abaixo de cada pilha é removido por um cilindro de descolamento. Na próxima revolução a pilha é novamente deslocada para baixo e os mais baixos componentes são remo- vidos. A razão entre o número de canaletas sobre o cilindro de corte e o nú- 10 mero de canaletas no cilindro de deslocamento permite que o processo de alimentação ser executado continuamente.

As Figuras 8 a 10 ilustram uma modalidade 70, que é uma va- riação da modalidade descrita apenas na medida em que utiliza um método mecânico de deslocar uma pilha de talos cortados 72 sobre um cilindro de deslocamento 74 com canaletas 76 do lado de fora mesmo. A porção supe- rior do cilindro de deslocamento 74 incorpora um cilindro com pino de gravi- dade que compreende um cilindro separado 78 com buracos verticais 80 que se alinham com as canaletas 76, no cilindro de deslocamento. Pinos com cabeça 82 são posicionados em cada uma dos buracos verticais 80 e estes pinos funcionam como cilindros de ar individuais. Uma válvula de vácuo 84 está localizada no topo do cilindro de pino 78 e quando ativado cada um dos pinos com cabeça 82 são individualmente levantados pelo vácuo. O vácuo é removido na área sobre o cilindro de deslocamento em que os talos cortados 72 estão para ser empurrado para baixo ao longo das canaletas 76, o que permite que os pinos 82 empurrem a pilha de talos 72 para o ponto mais baixo sobre as canaletas. Um auxílio do ar pode ser empregado, se assim for desejado. Uma vez que a pilha de talos é empurrada para baixo no cilin- dro de deslocamento, o vácuo é acionado para retrair os pinos de impulso dentro do cilindro de pino 78, permitindo, assim que haja espaço para uma outra pilha de talos ser introduzida no cilindro de deslocamento. Um leve vácuo é aplicado às canaletas 76 para manter os talos cortados 72.

Na extremidade inferior do cilindro de deslocamento 74, os ta- Ios individuais são removidos um de cada vez, a partir do cilindro de deslo- camento e transferido para um cilindro de componente duplo 86 contendo canaletas 88. Esta transferência é realizada por um par de correias separa- doras 90 que envolvem a parte inferior do cilindro de deslocamento. As cor- 5 reias são retomadas em um rolo contendo canaletas 92. Os talos 72 ficam intercalados entre as correias separadoras 90 e o cilindro de componente duplo 86 forçando a separação de cada talo a partir do cilindro de desloca- mento 74 e a transferência para as canaletas 88 do cilindro de componente duplo 86.

Claims

1. Sistema de corte de componente de filtro, que compreende uma tremonha de suprimento de hastes de filtro alongadas, um cilindro de corte giratório dotado de canaletas separadas sobre uma superfície exterior do cilindro construído e disposto para receber hastes de filtro alongadas, um mecanismo de transferência para receber hastes de filtro alongadas a partir da tremonha de suprimento e para entregar as hastes às canaletas do cilin- dro de corte e, pelo menos, uma lâmina de corte adjacente ao cilindro de corte para cortar as hastes de filtro alongadas formando componentes de filtro individuais na medida em que gira o cilindro de corte, em que o meca- nismo de transferência compreende um único cilindro a vácuo com canaleta tendo um eixo geométrico horizontal de rotação e um cilindro de transferên- cia chanfrado e em que o cilindro de corte gira em torno de um eixo geomé- trico vertical de rotação.

2. Sistema de corte de componente de filtro, de acordo com a reivindicação 1, incluindo meios de batente em uma extremidade de cada uma das canaletas sobre o cilindro de corte contra o qual as hastes de filtro alongadas são posicionadas antes de serem cortadas formando componen- tes de filtro individuais.

3. Sistema de corte de componente de filtro, de acordo qualquer reivindicação anterior, em que aquela ao menos uma das lâminas cortadoras compreende uma pluralidade de lâminas cortadoras separadas para corta- rem, simultaneamente, cada haste de filtro alongada formando componentes de filtro individuais.

4. Processo para cortar componentes de filtro, que compreende as etapas de: entregar hastes de filtro alongadas provenientes de uma tre- monha de suprimento a um cilindro de corte dotado de canaletas sobre uma superfície externa do cilindro disposto para receber as hastes; girar o cilindro de corte; mover as hastes de filtro sobre o cilindro de corte de encontro aos batentes em cada uma de suas canaletas; e duais. cortar as hastes de filtro formando componentes de filtro indivi-