ES2664169T3 - Método de compensación de la ausencia momentánea de segmentos de filtro en línea de fabricación de filtros multisegmentos - Google Patents

Método de compensación de la ausencia momentánea de segmentos de filtro en línea de fabricación de filtros multisegmentos Download PDF

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Abstract

Un método de compensación de ausencia momentánea de segmentos de filtro en una línea de fabricación de filtros multisegmentos usados en la industria del tabaco, donde las varillas de filtro se transfieren desde un recipiente hacia las acanaladuras (6) en un tambor de corte (3), y después se cortan en segmentos de filtro por medio de cortadoras (4) y se remueven de la acanaladura (6) en la forma de un conjunto de segmentos de filtro (5) por medio de impulsores (8) conectados a una unidad de extracción (7) y guiados a lo largo de una trayectoria de extracción (9), primero por dichos impulsores (8), y después por una unidad de entrega (11) hacia un dispositivo separador (10), después se transfieren hacia una cinta de agrupamiento (17) para el propósito de disponerlos en una serie que posibilita obtener el filtro requerido de los segmentos alimentados desde varios módulos (1), caracterizado porque en caso de ocurrencia de una separación en la trayectoria que alimenta los conjuntos de segmentos de filtro (5) de una acanaladura (6) del tambor de corte (3), provocada por la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura (6) de dicho tambor (3), se lentifica la operación de las unidades situadas aguas abajo de la separación, con la aceleración simultánea de la operación de las unidades situadas aguas arriba de la separación, hasta el momento de la eliminación de la separación.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de compensación de la ausencia momentánea de segmentos de filtro en línea de fabricación de filtros multisegmentos
5
El objetivo de la invención es un método de compensación de la ausencia momentánea del conjunto de segmentos de filtro en una trayectoria que guía los segmentos en el proceso de fabricar filtros multisegmentos usados en la industria del tabaco para cigarrillos así como también un dispositivo que posibilita la compensación de la ausencia momentánea de segmentos de filtro en la línea de producción.
10
En la industria del tabaco, existe una demanda de filtros multisegmentos usados para la producción de cigarrillos los cuales consisten en al menos dos tipos de segmentos elaborados de diversos materiales de filtrado; tales segmentos pueden ser blandos, llenos, por ejemplo, con paño de tela no tejida, papel, acetato de celulosa, o duros, llenos con granulado, elementos sinterizados o cilindros huecos. La serie creada de segmentos se divide después apropiadamente en filtros usados para la fabricación de cigarrillos. Un método conocido para fabricar filtros 15 multisegmentos es un método de línea cuyo principio de funcionamiento se ha presentado varias veces en descripciones de patentes propiedad de la empresa británica MOLINS Ltd. Por ejemplo, la descripción de patente británica núm. GB 1.146.259 muestra un método de fabricación de un cigarrillo con un filtro que consiste en al menos tres segmentos diferentes, y una máquina que posibilita el uso de tal método, que consiste en tres módulos. Los segmentos se forman mediante el corte de varillas de filtro con las cortadoras circulares que se mueven 20 periféricamente en tres tambores diferentes, y los conjuntos cortados de segmentos se mueven de nuevo periféricamente en tres tambores diferentes, y los conjuntos cortados de segmentos se retiran de cada acanaladura del tambor con una cinta transportadora de cadena que se proporciona con impulsores, que funcionan siempre en un plano vertical inclinados en un ángulo pequeño desde el eje del tambor de corte. Los segmentos se retiran después por expulsores de la cinta transportadora de cadena hacia un disco intermedio giratorio montado 25 horizontalmente, cuyos impulsores, ubicados en el perímetro, transfieren los segmentos por el extremo a lo largo del carril horizontal de la cinta de agrupamiento hacia un tambor sinfín que regula el movimiento de los segmentos, si bien anteriormente, los segmentos de otro tipo obtenidos mediante el corte de varillas de filtro en los tambores en los otros módulos, se alimentan de manera similar en los espacios vacíos entre los segmentos sobre la cinta de agrupamiento. En la estructura presentada el disco intermedio del módulo central tiene, además, impulsores que 30 hacen adicionalmente movimiento alterno cuando encuentran resistencia de una fuerza definida, provocada por el atascamiento de los segmentos de filtro. Esa transferencia es posible mediante el uso de un embrague de bola, que protege los impulsores contra daño en caso de funcionamiento defectuoso del dispositivo. Otra descripción de patente británica presentada por la misma empresa, núm. GB 2.151.901 presenta un dispositivo en el cual las varillas llenas con tabaco se alimentan al carril horizontal de una cinta de agrupamiento mediante un conjunto de 35 discos montados horizontalmente, mientras los segmentos de filtro cortados en el tambor se insertan respectivamente en los espacios vacíos entre las varillas por medio de discos giratorios ubicados verticalmente encima del carril de la cinta. En las máquinas conocidas destinadas a colocar segmentos de filtro en la cinta de agrupamiento, no se ha provisto la posibilidad de compensar la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura del tambor, lo cual da como resultado una separación en la trayectoria que alimenta los conjuntos cortados de 40 segmentos de filtro de la acanaladura por medio de la cinta transportadora de cadena equipada con impulsores. Si tal separación se produce, la producción se interrumpe, la máquina completa se desconecta y se pierde un considerable número de segmentos alimentados sobre la cinta de agrupamiento por todos los módulos usados en el proceso. En las soluciones mencionadas anteriormente existe, además, un riesgo de que se fabriquen filtros no equipados con todos los segmentos diseñados o cigarrillos sin filtros, y esos productos incompletos se alimentan a 45 otras máquinas con el propósito de procesamiento adicional, lo cual puede dar como resultado el bloqueo de esas máquinas, o que se atiborren. Por otro lado, un método de transferencia segura de segmentos de filtro hacia una cinta de agrupamiento en el proceso de fabricar filtros multisegmentos se conoce a partir de la descripción de una invención polaca, solicitud núm. P-388549, en donde dicho proceso se efectúa, consecutivamente, en la zona de entrega de los segmentos preparados, en la zona de separación de los segmentos entregados por un dispositivo 50 separador, en la zona de intercepción de los segmentos separados por la unidad de transferencia, en la zona de transferencia de los segmentos por la unidad de transferencia y en la zona de colocación de los segmentos por la unidad de transferencia en la trayectoria horizontal de la cinta de agrupamiento. En caso de flujo incorrecto de segmentos de filtro en cualquier zona y/o entre las zonas, el proceso de transferir segmentos de filtro se interrumpe en al menos una zona, lo que da como resultado detener el proceso de fabricación de filtros. La detección de flujo 55 incorrecto de segmentos de filtro puede efectuarse mediante la comprobación de la resistencia al movimiento de los mecanismos por medio de la comprobación del momento de fuerza motriz de un motor en cada zona, y su comparación con el momento de fuerza nominal por un sistema de control. Dicha detección también puede efectuarse mediante la comprobación del cambio de posición de los mecanismos mediante el uso de sensores de posición fijos en la unidad de transferencia y/o en el dispositivo separador. Una interrupción del proceso de la 60 transferencia de segmentos de filtro se efectúa mediante la remoción de la unidad de transferencia y/o el dispositivo separador fuera del carril de flujo de los segmentos de filtro. La remoción de la unidad de transferencia puede efectuarse por medio de un accionador que mueve la unidad a lo largo de su guía con el eje paralelo al eje de rotación de la unidad de transferencia o por medio de un accionador que gira la unidad alrededor del eje de una guía paralela al eje de rotación de la unidad de transferencia. En otra modalidad del método, la remoción del dispositivo 65 separador se efectúa por medio de un accionador que mueve la unidad a lo largo de su guía con el eje paralelo al eje de rotación de la unidad de transferencia, y la unidad de transferencia se remueve en la dirección opuesta por medio de un accionador a lo largo de su guía con eje paralelo al eje de rotación de la unidad de transferencia. En aún otra modalidad del método, donde la unidad separadora y la unidad de transferencia se montan juntas en una guía, ambas unidades se remueven juntas por medio de un accionador que mueve las unidades a lo largo de la guía con el eje perpendicular al eje de rotación de la unidad de transferencia o pueden removerse juntas por medio de un 5 accionador que gira ambas unidades juntas alrededor del eje de la guía paralelo al eje de rotación de la unidad de transferencia. El proceso de fabricación de filtros puede recomenzarse después de eliminar la causa del flujo incorrecto de segmentos de filtro en cualquier zona del proceso de transferencia y/o entre las zonas. El método presentado permite la monitorización continua del proceso de producción y la respuesta inmediata del sistema de control que interrumpe el proceso en caso de detección de irregularidades, sin embargo, aquí tampoco se ha 10 provisto la posibilidad de compensar las separaciones en una serie de segmentos entregados en una zona que constituye una cinta transportadora hacia la zona donde se separan por el dispositivo separador y se transfieren hacia la cinta de agrupamiento, lo cual da como resultado considerables pérdidas de producción. La solicitud de patente de EE. UU. 2009/145449 A1 se refiere, además, a un aparato para fabricar filtros segmentados. El aparato incluye un elemento de guiado posicionado adyacente a un tambor de corte y tiene una pared que cierra un canal 15 para un conjunto de segmentos extraídos fuera de una acanaladura en el tambor. El conjunto de filtros se conduce a través del canal con ayuda de un fiador de cadena y se hace avanzar por una superficie sinfín de un tambor agrupador. Un separador posicionado en el extremo del canal separa y empuja segmentos de filtro solos hacia un elemento de transferencia que recoge los segmentos separados y los coloca sobre una trayectoria de salida.
20
Un método de compensación de ausencia momentánea de segmentos de filtro se refiere a una línea de fabricación de filtros multisegmentos, en donde las varillas de filtro se transfieren desde un recipiente hacia las acanaladuras en un tambor de corte, y después se cortan en segmentos de filtro por medio de cortadoras y se sacan de la acanaladura en forma de un conjunto de segmentos de filtro por medio de impulsores conectados a una unidad de extracción y se guían a lo largo de una trayectoria de extracción, primero por dichos impulsores, y después por una 25 unidad de entrega, hacia un dispositivo separador, después se transfieren hacia una cinta de agrupamiento para disponerlos en una serie que posibilita obtener el filtro requerido a partir de segmentos alimentados desde varios módulos. De conformidad con la invención, en caso de ocurrencia de una separación en la trayectoria que alimenta los conjuntos de segmentos de filtro de una acanaladura del tambor de corte, provocada por la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura de dicho tambor, se lentifica la operación de las unidades situadas aguas abajo de 30 la separación, específicamente la unidad de entrega, el dispositivo separador, la unidad de transferencia y la cinta de agrupamiento, con la aceleración simultánea de la operación de las unidades situadas aguas arriba de la separación, específicamente el dispositivo que transfiere las varillas de filtro, el tambor de corte y la unidad de extracción con impulsores, hasta el momento de la eliminación de la separación. La ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura del tambor de corte se detecta por medio de al menos un primer sensor situado cerca del tambor, 35 y la confirmación de la corrección de las lecturas de dicho sensor se efectúa por al menos un segundo sensor situado en la zona de la trayectoria que saca los conjuntos de segmentos de filtro de la acanaladura del tambor de corte. El proceso de compensación comienza en el momento cuando el control de un conjunto de segmentos de filtro que salen de la unidad situada aguas abajo de la separación se toma por la unidad de entrega, y termina en el momento de la eliminación de la separación, donde el control del conjunto de segmentos de filtro puede tomarse por 40 medio de un asa o un fiador de la unidad de entrega. En el momento de la detección de la ausencia de una varilla de filtro por los sensores en uno de los módulos, la operación de todas las unidades en otros módulos se lentifica hasta el momento de la eliminación de la separación, después todos los módulos continúan su operación con la velocidad nominal. El método presentado permite eliminar la necesidad de detener la línea de producción en caso de no alimentar una varilla de filtro al tambor de corte en cualquier módulo de la máquina de fabricación de filtros 45 multisegmentos.
Además, se proporciona una estructura de un dispositivo que posibilita la compensación de la ausencia de segmentos de filtro en la línea de fabricación de filtros multisegmentos usados en la industria del tabaco que consiste en varios módulos, con el dispositivo que se equipa con un tambor de corte con las cortadoras situadas por 50 debajo de un recipiente con varillas de filtro y una unidad de extracción con impulsores que saca los segmentos de filtro cortados de las acanaladuras del tambor de corte a lo largo de una trayectoria de extracción y transfiere los conjuntos de segmentos hacia un dispositivo separador por medio de una unidad de entrega, y los segmentos desde los módulos individuales se colocan apropiadamente sobre una cinta de agrupamiento. La unidad de entrega tiene forma de unas pinzas que retienen un conjunto de segmentos de filtro después de tomar el control de ellos desde la 55 unidad de extracción, y cerca del tambor de corte se sitúa al menos un primer sensor que detecta la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura del tambor, mientras que en la zona de la trayectoria de extracción para los conjuntos de segmentos de filtro se sitúa al menos un segundo sensor que confirma la corrección de las lecturas del primer sensor. Preferentemente, la unidad de entrega en la forma de unas pinzas se constituye por un tambor que tiene en la superficie un asa tipo sinfín cuyo paso corresponde a la longitud del conjunto de segmentos de filtro, 60 donde el tambor se sitúa encima de la unidad de extracción, y el eje del tambor puede torcerse respecto a la línea de la trayectoria de extracción. En una modalidad alternativa, la unidad de entrega en la forma de unas pinzas se constituye por una cadena sinfín con fiadores cuya distancia entre sí corresponde a la longitud del conjunto de segmentos de filtro, y dicha cadena se sitúa de tal manera que su sección inferior constituye una extensión de la trayectoria de extracción. En otra modalidad alternativa, el dispositivo de entrega en la forma de unas pinzas se hace 65 de dos bandas sinfín situadas en un plano que constituye una extensión de la trayectoria de extracción, a una distancia entre sí que corresponde al diámetro del segmento de filtro. Esa construcción facilita el uso del proceso de compensación porque el conjunto de segmentos situados aguas abajo de la separación se elimina completamente de la trayectoria de extracción, y la información clara acerca de este hecho provoca el inicio de la compensación.
Para mejor comprensión, el objetivo de la invención se ha ilustrado en modalidades en figuras en las cuales la 5 Figura 1 muestra un módulo del dispositivo que posibilita la compensación en una vista en perspectiva con el uso de la unidad de entrega en la forma de un tambor con asa tipo sinfín en la superficie, las Figuras 2a, 2b y 2c -un fragmento agrandado del dispositivo de la Figura 1 que muestra las fases subsiguientes de eliminación de la separación, la Figura 3 -un fragmento de la línea de producción equipada con tres módulos repetidos del dispositivo que posibilita la compensación, la Figura 4 -un módulo del dispositivo con cadena con fiadores usada 10 alternativamente como la unidad de entrega, y la Figura 5 -un módulo del dispositivo con conjunto de dos bandas usadas alternativamente como la unidad de entrega.
El dispositivo presentado en la modalidad consiste en tres módulos similares 1, lo cual no limita la posibilidad de usar cualquier número de módulos 1, el número de los cuales se determina por el contenido de segmentos 2 en un 15 filtro de cigarrillo. El dispositivo puede incluir, además, módulos 1 de diferentes formas. Cada módulo 1 tiene un tambor de corte 3 con las cortadoras 4 que cortan la varilla de filtro en segmentos 2, situado por debajo del recipiente de varillas de filtros que no se muestra en la figura. Cada conjunto de segmentos de filtro 5 se saca de una acanaladura 6 de un tambor 3 por medio de una unidad de extracción 7 en la forma de una cadena o una banda equipada con impulsores 8 a lo largo de una trayectoria de extracción 9 y se transfiere hacia un dispositivo 10 que 20 separa los segmentos 2 por medio de una unidad de entrega 11 en la forma de unas pinzas que retienen un conjunto de segmentos de filtro 5 después de tomar el control de ellos desde la unidad de extracción 7. En caso de la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura 6 del tambor 3, en la trayectoria de extracción 9 se produce una separación 12 entre impulsores sucesivos 8 de la unidad de extracción 7. La ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura 6 se señala por un primer sensor 13 situado cerca del tambor 3, y la confirmación de la ausencia de un 25 conjunto de segmentos 5 en la trayectoria de extracción 9 se efectúa por el segundo sensor 14 situado en la zona de la trayectoria de extracción 9. La unidad de entrega 11 puede constituirse por el tambor 15 que tiene en la superficie un asa tipo sinfín 16, el paso de la cual corresponde a la longitud del conjunto de segmentos 5 (Figura 1). El tambor 15 se sitúa encima de la unidad de extracción 7 de tal manera que la distancia entre la superficie que guía los conjuntos de segmentos 5 de la unidad 7 y la camisa del tambor 15 corresponde al diámetro del segmento 2. 30 Preferentemente, el eje del tambor 15 se tuerce en relación con la línea de la trayectoria de extracción 9, y entonces dicha condición de la distancia de la camisa del tambor 15 y la superficie de la unidad 7 se cumple solamente para la parte lateral del tambor 15. En una modalidad alternativa (Figura 4), la unidad de entrega 11 se constituye por una cadena sinfín 25 con fiadores 26 cuya distancia entre sí corresponde a la longitud del conjunto de segmentos de filtro 5. La unidad de entrega 11 en la forma de la cadena 25 se sitúa de tal manera que la sección inferior de la 35 cadena 25 constituye una extensión de la trayectoria de extracción 9. Alternativamente, la cadena 25 puede construirse como una banda sinfín equipada también con fiadores 26. En otra modalidad alternativa (Figura 5), la unidad de entrega 11 tiene forma de dos bandas sinfín 35 situadas en un plano horizontal que constituyen una extensión de la trayectoria de extracción 9, a una distancia entre sí que corresponde al diámetro del segmento 2. El dispositivo separador 10 transfiere los segmentos 2 hacia una cinta de agrupamiento 17 donde los segmentos 2 de 40 todos los módulos 1 se disponen en el orden apropiado.
No alimentar una varilla de filtro desde el recipiente hacia la acanaladura 6 del tambor de corte 3 da como resultado la ocurrencia de una separación 12 en la trayectoria de extracción 9 entre impulsores sucesivos 8 de la unidad de extracción 7 que retira los conjuntos de segmentos de filtro 5 de la acanaladura 6. El conjunto 5 que se encuentra 45 aguas abajo de la separación 12 se guía en la trayectoria de extracción 9 por medio del impulsor 8 y se controla por el asa 16 del tambor sinfín 15 que constituye la unidad de entrega 11 o por el fiador 26 de la cadena sinfín 25 que constituye una unidad de entrega alternativa 11 o por dos bandas sinfín 35 que constituyen aún otra unidad de entrega alternativa 11. Los segmentos 2 del conjunto 5 se transfieren después al dispositivo separador 10 y posteriormente hacia la cinta de agrupamiento 17. En el momento de ocurrencia de una separación 12 en la 50 trayectoria de extracción 9, la cual se ha confirmado por un segundo sensor 14, el cual ha comparado antes la lectura obtenida del primer sensor 13, se toma el control del conjunto de segmentos de filtro 5 que se encuentran aguas abajo de la separación 12 desde el impulsor 8 de la unidad de extracción 7 por la unidad de entrega 11, por ejemplo, por el asa 16 del tambor sinfín 15, se lentifica la operación de las unidades situadas aguas abajo de la separación 12, específicamente la unidad de entrega 11, el dispositivo separador 10 y la cinta de agrupamiento 17, 55 con la aceleración simultánea de la operación de las unidades situadas aguas arriba de la separación 12, específicamente la unidad que transfiere las varillas de filtro desde el recipiente, el tambor de corte 3 con las cortadoras 4 y la unidad de extracción 7 con los impulsores 8, hasta el momento de la eliminación de la separación 12. En las Figuras 2a, 2b y 2c se han mostrado fases particulares de la compensación. Después de la eliminación de la separación 12 todas las unidades del aparato funcionan con la velocidad nominal. La detección de la separación 60 12 en uno de los módulos 1 provoca la lentificación de la operación de todas las unidades en otros módulos 1, hasta el momento de la eliminación de la separación 12.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un método de compensación de ausencia momentánea de segmentos de filtro en una línea de fabricación de filtros multisegmentos usados en la industria del tabaco, donde las varillas de filtro se transfieren desde un recipiente hacia las acanaladuras (6) en un tambor de corte (3), y después se cortan en segmentos de filtro 5 por medio de cortadoras (4) y se remueven de la acanaladura (6) en la forma de un conjunto de segmentos de filtro (5) por medio de impulsores (8) conectados a una unidad de extracción (7) y guiados a lo largo de una trayectoria de extracción (9), primero por dichos impulsores (8), y después por una unidad de entrega (11) hacia un dispositivo separador (10), después se transfieren hacia una cinta de agrupamiento (17) para el propósito de disponerlos en una serie que posibilita obtener el filtro requerido de los segmentos alimentados 10 desde varios módulos (1), caracterizado porque en caso de ocurrencia de una separación en la trayectoria que alimenta los conjuntos de segmentos de filtro (5) de una acanaladura (6) del tambor de corte (3), provocada por la ausencia de una varilla de filtro en la acanaladura (6) de dicho tambor (3), se lentifica la operación de las unidades situadas aguas abajo de la separación, con la aceleración simultánea de la operación de las unidades situadas aguas arriba de la separación, hasta el momento de la eliminación de la 15 separación.
  2. 2. El método como en la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de entrega (11), el dispositivo separador (10), la unidad de transferencia y la cinta de agrupamiento (17) se lentifican, y la unidad que transfiere las varillas de filtro, el tambor de corte (3) con las cortadoras (4) y la unidad de extracción (7) se 20 aceleran.
  3. 3. El método como en la reivindicación 1, caracterizado porque la ausencia de una varilla de filtro en una acanaladura (6) del tambor de corte (3) se detecta por medio de al menos un primer sensor (13) situado cerca del tambor (3), y la confirmación de la corrección de las lecturas de dicho sensor (13) se efectúa por al menos 25 un segundo sensor (14) situado en la zona de la unidad (7) que saca los conjuntos de segmentos de filtro (5) del tambor de corte (3).
  4. 4. El método como en la reivindicación 1 o 3, caracterizado porque el proceso de compensación comienza en el momento cuando el control de un conjunto de segmentos de filtro (5) guiados por el impulsor (8) de la unidad 30 de extracción (7), que se encuentra aguas abajo de la separación se toma por la unidad de entrega (11), y termina en el momento de la eliminación de la separación.
  5. 5. El método como en la reivindicación 4, caracterizado porque el control del conjunto de segmentos de filtro (5) se toma por medio de un asa (16) o un fiador de la unidad de entrega (11). 35
  6. 6. El método como en la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque en el momento de la detección de la ausencia de una varilla de filtro por los sensores (13, 14) en uno de los módulos (1), la operación de todas las unidades en otros módulos (1) se lentifica hasta el momento de la eliminación de la separación, después todos los módulos (1) continúan la operación a la velocidad nominal. 40
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