ES2275036T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de una varilla de filtro. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro con los siguientes pasos de procedimiento: - Transporte de fibras discontinuas (27), separadas básicamente por completo, al menos de un tipo mediante aire de transporte en la dirección de un transportador (32), - creación de una tela no tejida (29, 33, 34) de fibras de fibras (27), que están en contacto al menos parcialmente, a partir de las fibras (27), separadas básicamente por completo, sobre una superficie del transportador (32), - colocación de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras sobre una banda (42) de envolver y - envoltura de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras con la banda (42) de envolver, actuando una energía sobre la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras durante o después de la envoltura de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras con la banda (42) de envolver para crear una unión sólida en los puntos de contacto de las fibras (27).

Description

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de una varilla de filtro.

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de varillas de filtro así como a un dispositivo para la fabricación de varillas de filtro que comprende un dispositivo de distribución, mediante el que se transportan los materiales separados de filtro a un transportador para crear una tela no tejida de fibras, un dispositivo de formato, en el que se enrolla un material de envolver alrededor de la tela no tejida de fibras, y un dispositivo para transferir la tela no tejida de fibras del transportador al dispositivo de formato.

Del documento GB718332 se conoce un procedimiento para la preparación de materiales de filtro y un dispositivo correspondiente para la preparación de materiales de filtro, destinados a la fabricación de filtros de la industria tabacalera. A tal efecto se fabrican recortes de un material mediante una máquina cortadora de tabaco y se alimentan a una máquina de varillas, similar a una máquina de varillas de cigarrillo, en la que los recortes se impregnan con una sustancia química para impedir un sabor no deseado y evitar que los recortes se salgan por los extremos de los filtros fabricados adecuadamente. Los recortes elaborados se transportan mediante un cilindro a la zona de acción de un cilindro de puntas y mediante el cilindro de puntas se transportan del cilindro a una cinta transportadora para ser alimentados a continuación a otro cilindro de puntas, del que se sacan los recortes mediante otro cilindro de puntas o cilindro batidor y se envían a un dispositivo de formato, en el que se crea la varilla de filtro con una banda de envolver. Los recortes están compuestos de materiales como el papel, la celulosa, los textiles, los materiales sintéticos, entre otros, y tienen una estructura similar al tabaco picado.

Debido a la forma de los recortes sólo resulta difícil fabricar filtro con características homogéneas. Además, la variabilidad en la regulación de las características del filtro sólo es posible de una forma muy condicionada.

Del documento GB-A-2145918 se conoce un dispositivo para la fabricación de varillas de filtro, en el que, según la figura 5 y la descripción correspondiente de las figuras, se extraen fibras de una varilla de fibras mediante un cilindro y se conducen a la zona de acción de una corriente de aire de transporte que alimenta las fibras a una unidad de fabricación de varillas. Además, en las otras figuras y los textos respectivos se dan a conocer dispositivos para la fabricación de varillas de filtro, en los que de un material continuo de filtro alimentado se extraen fibras mediante un tambor correspondiente, se distribuyen sobre una cinta transportadora y se envían a una unidad de fabricación de varillas. Esto se lleva a cabo realmente sin aire de transporte.

En el documento US-A-3644078 se da a conocer un procedimiento para la fabricación de un producto textil no tejido, en el que se producen primero fibras separadas y se soplan a continuación estas fibras con una corriente de aire a un transportador, en el que se crea una tela no tejida de fibras.

Del documento US-A-3050427 se da a conocer un dispositivo para la fabricación de una tela no tejida, en el que primero se desmenuzan las fibras y se colocan sobre un transportador de cinta de aspiración. Durante la distribución sobre una cinta de aspiración o después de la distribución como tela no tejida, las fibras se rocían con un material aglutinante.

Del documento US-A-4966170 se conoce un procedimiento y un dispositivo, mediante el que se adiciona al tabaco un material espumoso, secándose el material espumoso, y a saber, especialmente durante la fabricación de cigarrillos. El material espumoso se dispone convenientemente en la varilla de tabaco, que se distribuye, sobre el transportador de varillas por aspiración.

El documento US-A-2931076 da a conocer la fabricación de hojas en forma de fibras, estructuras en forma de piel y esteras de estructuras fibrosas mediante un procedimiento de aplicación de aire.

El documento US-A-3792943 muestra la fabricación de una tela no tejida de fibras a partir de fibras naturales o artificiales, como fibras de madera, fibras textiles, fibras de lana de vidrio y mineral, fibras de amianto y similares, separándose primero las fibras y colocándose a continuación sobre un transportador mediante una corriente de aire de transporte.

Por consiguiente, es objetivo de la presente invención perfeccionar un procedimiento para la fabricación de varillas de filtro y un dispositivo para la fabricación de varillas de filtro del tipo mencionado al principio de modo que se puedan fabricar filtros con características más homogéneas de filtro.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para la fabricación de varillas de filtro con los siguientes pasos de procedimiento:

-

Transporte de fibras discontinuas, separadas básicamente por completo, al menos de un tipo mediante aire de transporte en la dirección de un transportador,

-

creación de una tela no tejida de fibras de fibras, que están en contacto al menos parcialmente, a partir de las fibras, separadas básicamente por completo, sobre una superficie del transportador,

-

colocación de la tela no tejida de fibras sobre una banda de envolver y

-

envoltura de la tela no tejida de fibras con la banda de envolver, actuando una energía sobre la tela no tejida de fibras durante o después de la envoltura de la tela no tejida de fibras con la banda de envolver para crear una unión sólida en los puntos de contacto de las fibras.

Según la invención se comprobó que las fibras separadas básicamente por completo y transportadas en especial con aire de transporte en la dirección de un transportador, en el que se crea sobre una superficie de éste una tela no tejida de fibras, permite la fabricación de una varilla de filtro con características muy homogéneas del filtro. El transportador es en el marco de esta invención especialmente un transportador de cinta y, en especial, preferentemente una cinta de aspiración.

Si la tela no tejida de fibras se compacta al envolverse la tela no tejida de fibras con la banda de material de envolver, resulta posible un moldeado uniforme de la varilla de filtro. Si durante o después de envolverse la tela no tejida de fibras con la banda de material de envolver actúa una energía sobre ésta con el fin de crear una unión sólida en los puntos de contacto de las fibras, es posible fabricar el filtro con una relativa elasticidad y garantizar en este caso de que no se salga el material de fibra por los cantos cortados del filtro o del elemento de filtro.

En la variante, en la que las fibras tienen una longitud más pequeña que la del filtro o elemento de filtro, cortado de la varilla fabricada de fibras, es posible lograr características especialmente homogéneas del filtro. Se prefieren fibras al menos de un tipo de fibra con un diámetro medio de fibra en el intervalo de 10 a 40 \mum, especialmente de 20 a 38 \mum. Las fibras que se pueden usar con preferencia, son, por tanto, alargadas y proporcionalmente delgadas. Si a las fibras se incorporan preferentemente aditivos como el granulado activo de carbón o granulado de carbón activo, triacetina o látex, se pueden ajustar con especial facilidad las características del filtro. El granulado activo de carbón se adiciona, por ejemplo, antes de la separación completa de las fibras o a las fibras que se conducen hacia el transportador. La triacetina o el látex como elementos aglutinantes se adicionan, por ejemplo, a la tela no tejida de fibras distribuidas en la zona del transportador.

Si la tela no tejida de fibras se compacta antes de colocarse sobre la banda de envolver, es posible garantizar una compactación especialmente uniforme. En este caso, la compactación se realiza preferentemente tanto en vertical como en horizontal, por ejemplo, por arriba y por abajo, así como por los laterales de la tela no tejida de fibras.

Se logra un desarrollo especialmente fácil del procedimiento, si la tela no tejida de fibras se separa del transportador de forma mecánica, sobre todo, mediante aire comprimido, para colocarla sobre la banda de envolver.

La tela no tejida de fibras se moldea preferentemente antes de colocarse sobre la banda de envolver. A tal efecto, el paso de moldeo puede prever, por ejemplo, la creación de un semicírculo en sentido transversal a la dirección de transporte de la tela no tejida. Se crea preferentemente un círculo completo o un óvalo.

Según la invención se fabrica un filtro o un elemento de filtro conforme al procedimiento para la fabricación de varillas de filtro, según la invención, mediante el corte final de la varilla fabricada de filtro.

El objetivo se consigue además mediante un dispositivo para la fabricación de varillas de filtro que comprende un dispositivo de distribución, mediante el que se transportan los materiales separados de filtro a un transportador para crear una tela no tejida de fibras sobre el transportador, un dispositivo de formato, en el que se enrolla un material de envolver alrededor de la tela no tejida de fibras, y un dispositivo para transferir la tela no tejida de fibras del transportador al dispositivo de formato, al permitir el dispositivo de distribución mediante el aire de transporte un transporte de los materiales de filtro en la dirección del transportador, estando previsto un dispositivo de endurecimiento a favor de la dirección de la transferencia de la tela no tejida de fibras del transportador al dispositivo de formato.

El transporte de los materiales separados de filtro mediante el aire de transporte permite fabricar una tela no tejida de fibras especialmente homogénea, de modo que es posible la fabricación de una varilla de filtro especialmente homogénea y, por tanto, de filtros o elementos de filtros especialmente homogéneos.

Si está previsto al menos un dispositivo de compactación en la zona del transportador, se puede influir positivamente en las características del filtro. A tal efecto, el transportador o una parte del transportador es preferentemente un componente del dispositivo de compactación. Se logra un dispositivo para la fabricación de varillas de filtro, posible de realizar con especial facilidad, si el transportador comprende al menos una cinta de aspiración. Si las fibras que se van a procesar, son tan pequeñas que los orificios de las cintas de aspiración se obturan rápidamente, es ventajoso trabajar con dos cintas adicionales de aspiración, dispuestas en cada caso aproximadamente en ángulo recto a ambos lados de la primera cinta de aspiración. Una transferencia especialmente eficiente de la tela no tejida de fibras se lleva a cabo mediante aire comprimido, mediante el que se puede separar la tela no tejida de fibras del transportador.

Si el dispositivo para la transferencia de la tela no tejida de fibras presenta una cinta transportadora, es posible configurar convenientemente la tela no tejida de fibras en relación con las características del filtro a fabricar o en relación con la forma del filtro a fabricar. La cinta transportadora es preferentemente una cinta de aspiración. Una forma especialmente preferida de realización se logra, si la cinta transportadora está curvada en sentido transversal a la dirección de transporte. De este modo se puede fabricar fácilmente, por ejemplo, una varilla de filtro redonda u ovalada en la sección transversal. A tal efecto están previstas preferentemente dos cintas transportadoras que transportan entre sí la tela no tejida de fibras. Las cintas transportadoras están configuradas aquí de modo que la tela no tejida de fibras se puede moldear de forma redonda u ovalada. En este caso, las cintas transportadoras crean, por ejemplo, un semicírculo o un semióvalo respectivamente.

Se logra un dispositivo alternativo de transferencia, si el dispositivo para transferir la tela no tejida de fibras comprende una tobera, a través de la que es posible transportar la tela no tejida de fibras. La tobera está configurada preferentemente de modo que la tela no tejida de fibras se puede moldear de forma redonda u ovalada.

A continuación se describe la invención en base a los dibujos, a los que se hace referencia expresamente, por lo demás, en relación con todas las particularidades, según la invención, no explicadas en detalle. Muestran:

Fig. 1 una representación esquemática tridimensional de un dispositivo de separación así como de un elemento del dispositivo de distribución,

Fig. 2 una vista esquemática de un dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro,

Fig. 3 un elemento de la figura 2 en una vista en planta desde arriba y en la dirección de la flecha A,

Fig. 4 un elemento de la figura 2 en representación esquemática, en vista lateral y en la dirección de la flecha B,

Fig. 5 una vista esquemática de otro dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro,

Fig. 6 un elemento de la figura 5 en una vista en planta desde arriba y en la dirección de la flecha A,

Fig. 7 un elemento de la figura 5 en representación esquemática, en vista lateral y en la dirección de la flecha B,

Fig. 8 una vista esquemática de un elemento de un dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro, en la que se omitieron piezas para simplificar,

Fig. 9 una vista en planta desde arriba del dispositivo, según la figura 8, en representación esquemática y sin dispositivo de separación,

Fig. 10 un elemento de una forma de realización de un dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro en representación esquemática tridimensional,

Fig. 11 una vista esquemática de un elemento de un dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro y

Fig. 12 otra forma de realización de un elemento de un dispositivo, según la invención, para la fabricación de varillas de filtro en otra vista esquemática.

La figura 1 muestra un dispositivo 10 de separación en una representación esquemática tridimensional. En este caso se trata de una variante de un dispositivo 10 de separación, según la invención, que se da a conocer en otra solicitud europea de patente (número de referencia: 03007672.3) del solicitante con el título "Procedimiento para la preparación de fibras discontinuas y dispositivo de preparación de fibras discontinuas para el uso en la fabricación de filtros" el mismo día en que se presentó esta solicitud en la Oficina Europea de Patentes. El contenido de la solicitud de patente, presentada el mismo día y con el número de referencia 03007672.3, debe estar recogido por completo en el contenido de la exposición de esta solicitud de patente. El objeto de esta solicitud de patente, presentada el mismo día, es preparar adecuadamente el material de fibra, previsto para el uso en la fabricación de filtros, con el fin de obtener fibras separadas básicamente por completo y, por tanto, una varilla homogénea de filtro que se ha de fabricar con estas fibras. A tal efecto, se usa, entre otros, el dispositivo 10 de separación de la figura 1. Dado el caso, el material de filtro o el material de fibra se separan con anticipación y se dosifican en correspondencia.

El material de fibra, no separado básicamente, o la mezcla 49 de fibras o grupos de fibras se mueven, por ejemplo, según la representación esquemática de la figura 4, a través de un conducto colector 44 y cilindros 46 de alimentación a la zona de acción de un cilindro 76 de puntas que saca ya separada la mezcla de fibras o grupos de fibras. Esta mezcla 49 de fibras o grupos de fibras se transporta a continuación, según la figura 1, mediante corrientes 19 de aire a los tambores cribadores 21. Esto se realiza a través de orificios laterales 20 en la carcasa 22. El material de fibra se proyecta en la dirección de los ejes longitudinales de los tambores cribadores 21. Mediante la proyección por ambos lados del material de fibra contra el sentido de las agujas del reloj se obtiene una corriente anular circunferencial 23. La corriente anular 23 se solapa mediante una corriente normal o vertical a ésta que se origina por una depresión, aplicada en el extremo 14 del lecho fluidizado, y una corriente 13 de aire. La corriente 13 de aire es una opción para fibras más grandes y más pesadas, que no siempre es necesaria. La depresión imperante en el extremo 14 del lecho fluidizado se crea mediante la depresión en un transportador de cinta de aspiración no representado, dispuesto en el extremo 14 del lecho fluidizado, y, por la otra parte, mediante la corriente 17 de aire transportada a través de la tobera 16 de aspiración. La corriente normal comienza por encima de los tambores cribadores 21 y pasa y atraviesa los tambores cribadores 21 a través de sus orificios del revestimiento. La corriente normal llega a continuación a la zona 11 del lecho fluidizado y recorre ésta hasta el extremo 14.

El material de fibra no separado o básicamente no separado llega en los tambores 21 a las superficies del revestimiento interior de los tambores 21. Los tambores 21 rotan con una dirección 24 de rotación de los tambores cribadores 21 en el sentido de las agujas del reloj. El material de fibra, alojado en las superficies de revestimiento de los tambores y básicamente no separado, se alimenta mediante los tambores rotatorios a los cilindros 26 de separación. Los cilindros 26 de separación rotan en la dirección 25 de rotación en sentido contrario a las agujas del reloj. Como alternativa sería posible una rotación en el sentido de las agujas del reloj. Se pueden usar también todas las demás variantes posibles de rotación. Los cilindros 26 de separación, que pueden estar configurados como cilindros de agujas, recogen, rompen y aceleran los grupos no separados de fibras. Los grupos de fibras se centrifugan contra la superficie del revestimiento interior de los tambores 21 hasta que se separan en fibras individuales y pasan a través de los orificios del revestimiento o pueden pasar a través de los orificios del revestimiento. En vez de un tambor cribador 21 puede estar previsto también un tambor con chapas perforadas o rejilla de barras redondas.

Las fibras o fibras separadas son recogidas por una corriente de aire y guiadas o aspiradas a través de los orificios radiales del tambor. Mediante la corriente de aire, las fibras se transportan hacia abajo, hasta el lecho fluidizado. Tan pronto la corriente cargada de fibras llega al lecho fluidizado, ésta se desvía y se conduce a lo largo del lecho fluidizado curvado. Debido a las fuerzas centrífugas, que actúan en las fibras, las fibras se mueven hacia la pared guía curvada y circulan hasta el transportador de cinta de aspiración. El aire, que circula a la vez por encima de las fibras, se separa en la cuña o separador 70 y se evacua por la tobera 71 de aspiración.

En la figura 1 están representadas esquemáticamente las respectivas corrientes 18 de fibras. Una corriente 13 de aire, procedente de la regleta 12 de toberas, recoge opcionalmente las fibras separadas y las alimenta adecuadamente también al extremo 14 del lecho fluidizado. Pueden estar previstas también varias regletas de toberas.

Los grupos de fibras, que no se separaron o no se separaron completamente al pasar una vez por los tambores 21, llegan con la corriente anular 23 al tambor 21 paralelo en cada caso. El dispositivo de separación, representado en la figura 1, está en correspondencia, al menos parcialmente, con aquellos dados a conocer mediante el documento WO01/54873A1 o el documento US4640810A de la empresa Scanweb de Dinamarca o Estados Unidos. La exposición de la solicitud de patente mencionada arriba o de la patente de Estados Unidos mencionada debe estar recogida por completo en el contenido de la exposición de esta solicitud de patente.

La separación se realiza básicamente mediante la interacción de los tambores 21 con los cilindros, así como una corriente de aire y especialmente por el hecho de que exclusivamente las fibras separadas tienen la posibilidad de pasar a través de los orificios del tambor 21. Las corrientes 18 de fibras, originadas por el aire de transporte, conducen las fibras separadas en dirección al extremo 14 del lecho fluidizado, siendo cada vez menor la distancia respecto al lecho fluidizado 11 debido a la fuerza centrífuga. Para separar convenientemente el aire de las fibras, está previsto el separador 15 de corriente.

La figura 2 muestra una vista esquemática de una máquina 9 para la fabricación de varillas.

La figura 3 muestra un elemento de la máquina 9, según la invención, para la fabricación de varillas de la figura 2 en una vista en planta desde arriba y en la dirección de la flecha A de la figura 2, y la figura 4 muestra una vista lateral de la máquina 9, según la invención, para la fabricación de varillas de la figura 2 en la dirección de la flecha B.

El material no separado 49 de fibra llega a través del conducto colector 44 al dispositivo dosificador 46 ó 76 que comprende dos cilindros 46 de alimentación, un canal de dosificación, dispuesto entre los cilindros 46 de alimentación y el cilindro 76 de puntas, y un cilindro 76 de puntas. La dirección de la entrada 47 de material es hacia abajo en el plano del dibujo de la figura 3, según está representado aquí de forma esquemática. El material no separado 49 de fibra se separa en la cámara 10 de separación. La separación se realiza mediante la interacción de los cilindros 26 de separación con una corriente 50 de aire y orificios en una rejilla 77 que divide la cámara 10 de separación de la zona asignada al lecho fluidizado 11. La corriente de aire en el lecho fluidizado 11, producida por la corriente de aire en la tobera 16 de aspiración, transporta las fibras separadas 27. La corriente 17 de aire en la tobera 16 de aspiración está dirigida hacia arriba en la figura 3, fuera del plano del dibujo, según la representación de la figura 3. La corriente 17 de aire evacua también las fibras sobrantes. La corriente 28 de aire sirve para retener y compactar las fibras 27, distribuidas sobre la cinta 43 de aspiración del transportador 32 de cinta de aspiración.

Las fibras separadas 27 se mueven en el lecho fluidizado 11 en dirección al extremo 14 del lecho fluidizado, en el que está dispuesto un transportador 32 de cinta de aspiración. En el transportador 28 de cinta de aspiración impera una depresión debido a la aspiración continua de aire. Esta aspiración de aire está representada esquemáticamente mediante la corriente 28 de aire. La depresión aspira las fibras separadas 27 y las retiene en la cinta de aspiración, permeable al aire, del transportador 32 de cinta de aspiración.

La cinta 43 de aspiración se mueve en dirección a la máquina 9 para la fabricación de varillas, o sea, hacia la izquierda en la figura 2. Sobre la cinta de aspiración se crea una masa de fibras o corriente 29 de fibras que aumenta casi linealmente en espesor en dirección a la máquina 9 para la fabricación de varillas. La corriente descargada 29 de fibras tiene un espesor diferente y se ajusta a un espesor uniforme al final de la zona de distribución del transportador de cinta de aspiración mediante un dispositivo 31 de ajuste. El dispositivo 31 de ajuste puede ser un dispositivo mecánico, por ejemplo, discos de ajustes, o uno neumático, por ejemplo, mediante toberas de aire. El ajuste mecánico es conocido en sí en el caso de las máquinas para la fabricación de varillas de cigarrillos. El ajuste mecánico se realiza de modo que al final de la corriente 29 de fibras está dispuesta en sentido horizontal una tobera, de la que sale un chorro de aire y se extrae una parte de la corriente 29 de aire, evacuándose así las fibras sobrantes 30. Se puede usar una tobera de chorro de puntos o una tobera de chorro plano.

Después del ajuste, la corriente 29 de fibras está repartida en una varilla ajustada 33 de fibras y una varilla de fibras sobrantes 30. Es posible también recoger y extraer todas las fibras por debajo de una medida de ajuste mediante un chorro de tobera. Las fibras sobrantes se reenvían al proceso de preparación de fibras y se configuran más tarde nuevamente en forma de una varilla de fibras.

La varilla ajustada 33 de fibras se retiene en la cinta 43 de aspiración y se mueve en la dirección de la máquina 9 de varillas. En el caso de la varilla ajustada 33 de fibras se trata de una tela no tejida suelta de fibras que se compacta mediante una cinta 35 de compactación. En vez de la cinta 35 de compactación se puede usar también un rodillo, por ejemplo, un disco 55 de presión (véase, por ejemplo, la figura 5). Se pueden usar, además, varias cintas o rodillos o discos. Por el lateral se realiza, asimismo, una compactación de la masa de fibras, según está representado especialmente en la figura 3. En la figura 3 están representadas las cintas 48 de compactación que discurren de forma cónica entre sí y, a saber, a la velocidad de la cinta de aspiración con la masa de fibras. La forma dentada de las cintas 48 de aspiración crea zonas de diferente densidad en la masa compactada de fibras. En las zonas de mayor densidad se corta posteriormente la varilla de filtro. La mayor densidad de las fibras en el extremo del filtro garantiza una cohesión más compacta de las fibras en esta zona sensible y, además, una mejor capacidad de procesamiento de las barras de filtro. Para la compactación en dirección vertical está prevista en la figura 2 una cinta 35 de compactación.

La varilla ajustada y compactada 34 de fibras se transfiere a la máquina 9 de varilla. La transferencia se realiza mediante la separación de la varilla compactada 34 de fibras de la cinta 43 de aspiración y la colocación de la varilla 34 de fibras sobre una cinta de formato o una banda de material de envolver que está dispuesta sobre una cinta de formato de la máquina 9 de varilla. La cinta de formato no está representada en las figuras. Se puede tratar aquí de una cinta convencional de formato que se usa también en el caso de una máquina normal de varillas de filtro o una máquina de varillas de cigarrillos. La transferencia se apoya mediante una tobera 36 que está dirigida desde arriba hacia la varilla compactada 34 de fibras y por la que circula una corriente 37 de aire. En la máquina 9 de varilla se moldea una varilla 38 de filtro de fibras, desenrollándose de una bobina 41 una banda 42 de material de envolver y enrollándose de forma usual alrededor del material de fibra. Mediante la reducción del volumen y la forma redondeada u ovalada de la varilla compactada 34 de fibras al envolverse con la banda 42 de material de envolver o, como se muestra a continuación, antes de envolverse con la banda de material de envolver, se origina una cierta presión interior en la varilla 38 de filtro de fibras.

En el dispositivo 39 de endurecimiento se calientan y funden superficialmente los componentes aglutinantes, presentes en la mezcla de fibras. En correspondencia se pueden fundir también las capas exteriores de fibras bicomponentes que pueden estar presentes en la mezcla de fibras, de modo que se origina una unión entre las fibras. En este sentido se hace referencia especialmente a la solicitud de patente DE10217410.5 del solicitante. Como materiales de fibra se puede usar una pluralidad de fibras que son adecuadas para las características deseadas del filtro. Como materiales de fibra se tienen en cuenta, por ejemplo, el acetato de celulosa, la celulosa, las fibras de carbón y las fibras multicomponentes, especialmente las fibras bicomponentes. En relación con los componentes tomados en consideración se hace especial referencia al documento DE10217410.5 del solicitante que debe estar recogido en el contenido de la exposición de esta solicitud.

Los distintos tipos de fibras se mezclan preferentemente antes de crearse la varilla. Además, es posible incorporar al menos un aditivo. En el caso del aditivo se trata, por ejemplo, de un elemento aglutinante, como el látex o la triacetina o un material granulado que aglutina de un modo especialmente eficiente los componentes del humo del cigarrillo, por ejemplo, el granulado de carbón activo.

Se prefiere especialmente que la longitud de fibra de las fibras usadas sea más pequeña que la longitud del filtro o del elemento de filtro que se va a fabricar. Por consiguiente, la longitud de las fibras debe ser de entre 0,1 mm y 30 mm y especialmente de entre 0,2 mm y 10 mm. En el caso de la longitud del filtro, que se va a fabricar, se trata de un filtro convencional para un cigarrillo o un segmento de filtro de filtros multisegmentos de cigarrillos. Si el diámetro medio de la fibra se encuentra, además, en el intervalo de 10 a 40 \mum, especialmente 20 a 38 \mum y preferentemente entre 30 y 35 \mum, es posible fabricar un filtro muy homogéneo.

El dispositivo 39 de endurecimiento puede comprender un dispositivo calefactor por microondas, un dispositivo calefactor por láser, placas calefactoras o contactos deslizantes. Mediante el calentamiento de los componentes aglutinantes, por ejemplo, de la capa exterior de fibras bicomponentes o el látex, se unen entre sí y se funden superficialmente las fibras individuales en la varilla de fibras. El dispositivo 39 de endurecimiento puede posibilitar también el secado de los componentes aglutinantes añadidos en forma líquida. Al enfriarse la varilla de fibras se endurecen nuevamente las zonas fundidas de los componentes aglutinantes calentados. La parrilla creada proporciona estabilidad y dureza a la varilla de fibras.

Para finalizar, la varilla endurecida 38 de filtro de fibras se corta en barras 40 de filtro. El endurecimiento del filtro es posible también después de cortarse en las barras 40 de filtro.

La figura 5 muestra otra forma de realización, según la invención, de una máquina 9 para la fabricación de varillas en una representación esquemática. La figura 6 muestra un elemento de la máquina 9 para la fabricación de varillas en una vista en planta desde arriba y en la dirección de la flecha A de la figura 5, y la figura 7 muestra una vista lateral de la máquina 9 para la fabricación de varillas, según la figura 5, en la dirección de la flecha B.

A diferencia de la máquina 9 para la fabricación de varillas según las figuras 2 a 4, el material separado 27 de fibra se distribuye desde arriba sobre la cinta 43 de aspiración en este ejemplo de realización y, a saber, en la dirección 74 de transporte. El dispositivo 10 de separación, mostrado también esquemáticamente en las figuras 5 a 7, representa una forma modificada del dispositivo 10 de separación de la figura 1. En la cámara 45 de separación están dispuestos tambores cribadores 21 que rotan en la dirección de la flecha. Están configurados, además, cilindros 26 de separación en forma de cilindros de puntas. Estos se encuentran, sin embargo, relativamente en el centro de los tambores cribadores 21 como modificación de la figura 1. Los cilindros 26 de puntas sirven en este caso también para separar en fibras individuales el material de fibra no separado aún o los grupos unidos de fibras, de modo que las fibras separadas pueden llegar a la tolva 53 a través de los orificios de salida del tambor cribador 21. Mediante las respectivas corrientes de aire y en este caso también, mediante la fuerza de gravedad, las fibras separadas 27 llegan a continuación a la zona del transportador 32 de cinta de aspiración que está configurado aquí con caras 57 de cinta de aspiración.

Sobre la cinta 43 de aspiración se distribuye una corriente respectiva 29 de fibras. El material sobrante 30 de fibras se separa mediante un dispositivo 31 de ajuste del resto de la varilla 33 de fibras por encima de ésta. La varilla ajustada 33 de fibras se comprime mediante un disco 55 de presión que es a la vez el tramo de inversión, trasero en la dirección de transporte de la varilla, de la cinta 43' de aspiración. Inmediatamente después del disco 55 de presión, la varilla compactada 34 de fibras se sujeta por arriba mediante una cinta 43' de aspiración. A tal efecto se genera un campo 54 de depresión mediante una corriente 28 de aire. Con el fin de posibilitar la separación de la cinta 43' de aspiración está prevista una corriente 37 de aire que incide a través de la tobera 36 sobre la cinta de aspiración. La varilla compactada 34 de fibras se separa a continuación de la cinta 43' de aspiración mediante una corriente 37 de aire a través de la tobera 36 y se transfiere a un dispositivo 56 de formato. A tal efecto, la varilla compactada 34 de fibras llega de forma habitual a una banda 42 de material de envolver que se transporta sobre una cinta de formato. Los pasos restantes del procedimiento están en correspondencia con los de las figuras 2 a 4.

En la figura 8 está representado un elemento de otro dispositivo en una vista esquemática. La cinta 43 de aspiración está desviada alrededor de rodillos 59 de inversión. La corriente 29 de fibras, que se genera sucesivamente, se transforma después del ajuste en la varilla ajustada 33 de fibras. El dispositivo de ajuste no aparece en esta representación de la figura 8. En la zona de distribución de la varilla 29 de fibras, las fibras separadas 27 llegan desde abajo a la varilla de fibras.

A continuación, la varilla 33 de fibras pasa a una banda 42 de material de envolver que se dispone sobre una cinta 58 de formato. La cinta 58 de formato y la banda 42 de material de envolver se desvían mediante rodillos correspondientes 59. En la zona del rodillo 61, la varilla 44 de fibras llega a la banda 42 de material de envolver. Este punto representa el inicio del dispositivo 56 de formato, en el que se enrolla de un modo habitual la banda 42 de material de envolver alrededor de la varilla 33 de fibras.

En la figura 9 está representada una vista en planta desde arriba del dispositivo de la figura 8, que muestra especialmente un detalle de las caras laterales 57. Las caras laterales 57, que limitan también con la varilla 29 ó 33 de fibras, están configuradas como cintas 43 de aspiración que están desviadas también, por su parte, alrededor de rodillos 59 de desviación. En el caso de fibras especialmente pequeñas y delgadas puede resultar necesario prever no sólo una cinta de aspiración, sino, como en este ejemplo de realización, tres cintas de aspiración para que el material de fibra se retenga convenientemente en la varilla de aspiración o las varillas de aspiración.

La figura 10 muestra una representación esquemática tridimensional de un dispositivo para la transferencia de la varilla de fibras de la cinta 43 de aspiración al dispositivo 56 de formato y especialmente a la banda 42 de material de envolver. La varilla de fibras, no representada en esta figura, llega desde la zona inferior de la cinta 43 de aspiración, desviada mediante el rodillo 59 de desviación, al espacio libre de las cintas opuestas 62.

Las cintas 62, que pueden ser también especialmente cintas de acero, están curvadas y se desvían convenientemente mediante rodillos curvados 63. La configuración de las cintas 62 origina una cavidad redonda correspondiente entre dos cintas opuestas 62. A través de esta cavidad con una sección transversal redonda pasa la varilla 34 de fibras y se dispone sobre la banda 42 de material de envolver. Mediante el dispositivo de transferencia resulta posible un preconformado de la varilla 34 de fibras y, dado el caso, una nueva compactación. En este ejemplo de realización, las caras 57 de la cinta de aspiración están configuradas como paredes laterales fijas.

La figura 11 muestra una sección de un dispositivo 9, según la invención, para la fabricación de varillas en una representación esquemática. La corriente 29 de fibras de fibras separadas 27, distribuida desde arriba mediante una tolva 53, llega a la cinta 43 de aspiración y a la zona de acción de una cinta 64 de presión, desviada alrededor de rodillos 65. La varilla de fibras, compactada de forma correspondiente, pasa por una tobera 66 y se sigue transportando mediante una corriente 67 de aire a una banda 42 de material de envolver, situada sobre una cinta 58 de formato. A continuación, la varilla de fibras se envuelve de forma habitual con la banda 42 de material de envolver para crear una varilla 38 de filtro de fibras.

La figura 12 muestra una sección de otro dispositivo 9, según la invención, para la fabricación de varillas en una representación esquemática. La varilla 33 de fibras, transportada por la cinta 43 de aspiración, llega a la zona de acción de una tobera 68 que aplica el aire comprimido 69 sobre la varilla de fibras en la zona del rodillo 65 de desviación y de este modo separa la varilla 33 de fibras de la cinta 43 de aspiración. Se puede regular el ángulo de la tobera o del aire comprimido que actúa sobre la varilla 33 de fibras. Después de separarse la varilla 33 de fibras de la cinta 43 de aspiración, ésta llega a la tobera anular 70. El aire 67, que circula a través de la ranura 71 de la tobera, puede cumplir distintas funciones según la configuración de la tobera. La función está configurada siempre de modo que la depresión, imperante en el canal de entrada de tobera de la tobera 70, separe la varilla 33 de fibras de la cinta 43 de aspiración, circulante por el rodillo 65 de desviación que puede estar configurado también como disco 65 de presión. Además, la varilla de fibras puede posibilitar mediante la acción del aire comprimido 67 sobre la varilla de fibras en ángulos determinados un transporte de la varilla de fibras al primer cono hueco 72 de conformado. Como variante es posible que el aire comprimido 67 separe la varilla en fibras individuales o grupos de fibras y transporte así las fibras individuales o los grupos de fibras al primer cono hueco 72 de conformado. Mediante el aire comprimido se transporta la varilla de fibras o las fibras individuales y los grupos de fibras al primer cono hueco 72 de conformado y a continuación al segundo cono hueco 73 de conformado. Por debajo del segundo cono hueco 73 de conformado circula la cinta 58 de formato con la banda 42 de material de envolver, dispuesta encima. El segundo cono hueco 73 presenta un estrechamiento menor que el de primer cono hueco 72. En el primer cono hueco 72 de conformado hay orificios de ventilación. Estos orificios de ventilación garantizan la salida de aire del aire 69 y 67 de la tobera.

En el primer caso, en el que la varilla 33 de fibras se transfiere como varilla de fibras, ésta se moldea en los conos huecos 72 y 73 de conformado y, a saber, por arriba y por abajo mediante la cinta 58 de formato que se mueve en el dispositivo de formato. La transferencia completa de la varilla 33 de fibras a la cinta de formato o la banda 42 de material de envolver se realiza por debajo del cono hueco 73. En la segunda variante, en la que las fibras individuales y los grupos de fibras se presionan hacia el cono hueco de conformado con ayuda del aire 69 de la tobera, se origina, debido al estrechamiento del cono hueco, una acumulación tal de las fibras individuales y los grupos de fibras que se crea una nueva varilla de fibras. La varilla se crea completamente en el segundo cono hueco 73 y se transfiere a la cinta de formato o la banda 42 de material de envolver por el extremo del segundo cono hueco 73. A continuación, la banda 42 de material de envolver se enrolla y sella de forma habitual alrededor de la varilla para así crear la varilla 38 de filtro de fibras.

A diferencia de la fabricación de varillas de cigarrillo, la dificultad de la fabricación de varillas de filtro, según la invención, radica en configurar en varillas homogéneas de filtro los materiales de filtro a partir de fibras finas con o sin aditivos correspondientes, por ejemplo, granulado o polvo de carbón activo. Los distintos elementos o dispositivos están configurados convenientemente para transportar, sujetar y procesar de forma óptima los materiales usados.

En el caso de los materiales de fibra se puede tratar de fibras de celulosa, fibras de almidón termoplástico, fibras planas, fibras de cáñamo, fibras de lino, fibras de lana de oveja, fibras de algodón o fibras multicomponentes, especialmente fibras bicomponentes con una longitud menor que la del filtro que se va a fabricar y un espesor que se sitúa, por ejemplo, en el intervalo de 25 y 30 \mum. Se pueden usar, por ejemplo, fibras de celulosa del tipo stora fluff EF untreated de la empresa Stora Enso Pulp AB que presentan una sección transversal promedio de 30 \mum y tienen una longitud de entre 0,4 y 7,2 mm. Como fibras artificiales, por ejemplo, fibras bicomponentes, se pueden usar fibras del tipo Trevira 255 3,0 dtex HM con una longitud de 6 mm de la empresa Trevira GmbH. Éstas tienen un diámetro de 25 \mum. Como otras fibras artificiales se pueden usar las fibras de acetato de celulosa, fibras de polipropileno, fibras de polietileno y fibras de tereftalato de polietileno. Como aditivos se pueden usar materiales que influyen en el sabor o el humo, como el granulado de carbón activo o saborizantes y, además, aglutinantes, con los que se pueden pegar las fibras entre sí.

Lista de referencias

9

Dispositivo para la fabricación de varillas

10

Dispositivo de separación

11

Lecho fluidizado

12

Regleta de toberas

13

Corriente de aire

14

Extremo del lecho fluidizado

15

Separador de corriente

16

Tobera de aspiración

17

Corriente de aire

18

Corriente de fibras

19

Corriente de aire

20

Orificio

21

Tambor cribador

22

Carcasa

23

Corriente anular

24

Dirección de rotación del tambor cribador

25

Dirección de rotación del cilindro de separación

26

Cilindro de separación

27

Fibras separadas

28

Corriente de aire

29

Corriente de fibras

30

Fibras sobrantes

31

Dispositivo de ajuste

32

Transportador de cinta de aspiración

33

Varilla ajustada de fibras

34

Varilla compactada de fibras

35

Cinta de compactación

36

Tobera

37

Corriente de aire

38

Varilla de filtro

39

Dispositivo de endurecimiento

40

Barra de filtro

41

Bobina

42

Banda de material de envolver

43

Cinta de aspiración

44

Conducto colector

45

Cámara de separación

46

Cilindro de alimentación

47

Entrada de material

48

Cinta de compactación

49

Mezcla de fibras/grupos de fibras

50

Corriente de aire

52

Tobera de aspiración

53

Tolva

54

Campo de depresión

55

Disco de presión

56

Dispositivo de formato

57

Cara de la cinta de aspiración

58

Cinta de formato

59

Rodillo de desviación

61

Rodillo

62

Cinta

63

Rodillo

64

Cinta de presión

65

Rodillo

66

Tobera

67

Corriente de aire

68

Tobera

69

Aire comprimido

70

Tobera anular

71

Ranura de tobera

72

Primer cono hueco

73

Segundo cono hueco

74

Dirección de transporte del material de filtro

75

Dirección de transporte

76

Cilindro de puntas

77

Rejilla.

Claims (23)

1. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro con los siguientes pasos de procedimiento:

-

Transporte de fibras discontinuas (27), separadas básicamente por completo, al menos de un tipo mediante aire de transporte en la dirección de un transportador (32),

-

creación de una tela no tejida (29, 33, 34) de fibras de fibras (27), que están en contacto al menos parcialmente, a partir de las fibras (27), separadas básicamente por completo, sobre una superficie del transportador (32),

-

colocación de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras sobre una banda (42) de envolver y

-

envoltura de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras con la banda (42) de envolver, actuando una energía sobre la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras durante o después de la envoltura de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras con la banda (42) de envolver para crear una unión sólida en los puntos de contacto de las fibras (27).

2. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 1, caracterizado porque la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras se compacta al envolverse la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras con la banda (42) de envolver.

3. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las fibras (27) tienen una longitud más pequeña que la de un filtro (40) o elemento (40) de filtro, cortado de la varilla fabricada (38) de fibras.

4. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 3, caracterizado porque al menos un tipo de fibra comprende fibras (27) con un diámetro medio de fibra en el intervalo de 10 a 40 \mum, especialmente de 20 a 38 \mum.

5. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se incorporan aditivos (60) a las fibras.

6. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la tela no tejida (29, 33) de fibras se compacta antes de colocarse sobre la banda (42) de material de envolver.

7. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 6, caracterizado porque la compactación se realiza al menos en dos ejes en vertical a la dirección del movimiento.

8. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras se separa del transportador (32) de forma mecánica, especialmente mediante aire comprimido (37, 67), para colocarse sobre la banda (42) de envolver.

9. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras se moldea antes de colocarse sobre la banda de envolver.

10. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 9, caracterizado porque el paso de moldeado prevé al menos la creación de un semicírculo en sentido transversal a la dirección de transporte de la tela no tejida (29, 33, 34).

11. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 10, caracterizado porque se crea un círculo completo.

12. Procedimiento para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las fibras separadas se separan al menos parcialmente del aire (13) de transporte antes de crearse una tela no tejida (29, 33, 34) de fibras.

13. Dispositivo (9) para la fabricación de varillas de filtro que comprende un dispositivo (11, 53) de distribución, mediante el que se transportan los materiales separados de filtro a un transportador (32) para crear una tela no tejida (29, 33, 34) de fibras sobre el transportador (32), un dispositivo (56) de formato, en el que se enrolla un material (42) de envolver alrededor de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras, y un dispositivo (36, 54, 62, 63, 66, 70, 72, 73) para transferir la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras del transportador (32) al dispositivo (56) de formato, permitiendo el dispositivo (11, 53) de distribución mediante el aire de transporte un transporte de los materiales (27) de filtro en la dirección del transportador (32) y estando previsto un dispositivo (39) de endurecimiento a favor de la dirección de la transferencia de la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras del transportador (32) al dispositivo (56) de formato.

14. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 13, caracterizado porque está previsto al menos un dispositivo (35, 48, 55, 64) de compactación en la zona del transportador (32).

15. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el transportador (32) o una parte del transportador (32) es un componente del dispositivo (35, 48, 55, 64) de compactación.

16. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el transportador (32) comprende al menos una cinta (43) de aspiración.

17. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 16, caracterizado porque el transportador (32) comprende al menos tres cintas (43) de aspiración.

18. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras se puede separar mediante aire comprimido (37, 67, 69) de la cinta (43) de aspiración del transportador (32).

19. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque el dispositivo (36, 54, 62, 63, 66, 70, 72, 73) para transferir la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras comprende una cinta transportadora (62).

20. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 19, caracterizado porque la cinta transportadora (62) está configurada de forma cóncava.

21. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 13 ó 20, caracterizado porque están previstas dos cintas transportadoras (62) que transportan entre sí la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras.

22. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según una o varias de las reivindicaciones 13 a 21, caracterizado porque el dispositivo (36, 54, 62, 63, 66, 70, 72, 73) para transferir la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras comprende una tobera (66, 70, 72, 73), a través de la que se puede transportar la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras.

23. Dispositivo para la fabricación de varillas de filtro según la reivindicación 22, caracterizado porque la tobera (66, 70, 72, 73) está configurada de modo que se puede moldear la tela no tejida (29, 33, 34) de fibras de forma redonda u ovalada.