ES2693093T3

ES2693093T3 - Aparato para la producción de una trama moldeada de material de tabaco homogeneizado

Info

Publication number: ES2693093T3
Application number: ES15813801.6T
Authority: ES
Inventors: Siew Hock SOO; Fabio CONTI; Raffaele Pozzi
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: HUE050551T2; JP2018504099A; US20170303579A1; CN106998785A; ES2814174T3; PL3232824T3; US10314328B2; RU2017123816A3; HUE042128T2; WO2016096964A1; EP3232824B1; RU2017123816A; EP3232824A1; KR102554072B1; EP3443851A1; BR112017010732A2; CN106998785B; EP3443851B1; TR201814987T4; RU2682770C2

Abstract

Aparato (1) para la producción de trama moldeada de material de tabaco homogeneizado, dicho sistema de moldeado que comprende - una caja de moldeado (4) adaptada para contener una suspensión de dicho material de tabaco homogeneizado y a partir de l 5 a cual puede moldearse una trama moldeada de dicha suspensión; - una primera sección de secado (21) adaptada para secar dicha trama moldeada; - un soporte móvil (7) para recibir la trama moldeada formada al moldear dicha suspensión de dicha caja de colada (4) y transportarla a dicha primera sección de secado; - caracterizada porque comprende además: - un tambor (8) adaptado para mover dicho soporte móvil (7) y adaptado para permitir el intercambio de calor entre dicho tambor y dicho soporte móvil; y - los primeros medios de control de temperatura (80) para enfriar dicho tambor (8) de manera que la diferencia de temperatura entre una temperatura de dicho soporte móvil (7) en una posición donde dicha trama moldeada se recibe sobre dicho soporte (7) desde dicha caja de moldeado (4) y la temperatura de dicha suspensión en dicha caja de moldeado (4) está comprendida entre 0 grados centígrados y aproximadamente 30 aproximadamente grados centígrados.

Description

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DESCRIPCION

Aparato para la produccion de una trama moldeada de material de tabaco homogeneizado.

Esta invencion se refiere a un aparato para producir una trama moldeada de material de tabaco homogeneizado. En particular, la invencion se refiere a un aparato para producir una trama de tabaco homogeneizado para su uso en un artfculo generador de aerosol tal como, por ejemplo, un cigarrillo o un producto que contiene tabaco del tipo “que se calienta pero no se quema”.

Actualmente, en la fabricacion de los productos de tabaco, ademas de las hojas de tabaco, se usa ademas el material de tabaco homogeneizado. Este material de tabaco homogeneizado se fabrica tfpicamente de partes de la planta de tabaco que son menos adecuadas para la produccion de picadura, como, por ejemplo, tallos de tabaco o polvo de tabaco. Tfpicamente, el polvo de tabaco se crea como un unico producto durante la manipulacion de las hojas de tabaco durante la fabricacion.

Las formas de material de tabaco homogeneizado mas comunmente usadas son la lamina de tabaco reconstituido y la hoja moldeada. El proceso para formar hojas de material de tabaco homogeneizado comprende comunmente una etapa en la cual el polvo de tabaco y un aglutinante se mezclan para formar una suspension. La suspension se usa luego para crear una trama de tabaco, por ejemplo al moldear una suspension viscosa sobre una cinta transportadora de metal para producir la denominada hoja moldeada. Alternativamente, una suspension con baja viscosidad y alto contenido de agua puede usarse para crear tabaco reconstituido en un proceso que se asemeja a la fabricacion del papel. Una vez preparadas, las tramas de tabaco homogeneizado pueden cortarse de manera similar al tabaco de hoja entera para producir picadura de tabaco adecuada para los cigarrillos y otros artfculos para fumar. Un proceso para fabricar tal tabaco homogeneizado se describe por ejemplo en la Patente Europea EP num. 0565360.

En un artfculo generador de aerosol “que se calienta pero no se quema”, un sustrato formador de aerosol se calienta a una temperatura relativamente baja, para formar un aerosol evitando la combustion del material de tabaco. Ademas, el tabaco presente en el material de tabaco homogeneizado es tfpicamente el unico tabaco, o incluye la mayor parte del tabaco, presente en el material de tabaco homogeneizado de tal artfculo generador de aerosol “que se calienta pero no se quema”. Esto implica que la composicion del aerosol que se genera por tal artfculo generador de aerosol “que se calienta pero no se quema” se basa esencialmente solamente en el material de tabaco homogeneizado. De este modo, es importante tener un buen control sobre la composicion del material de tabaco homogeneizado, para el control por ejemplo, del gusto del aerosol.

Debido a las variaciones en las propiedades ffsicas de la suspension, por ejemplo, la consistencia, la viscosidad, el tamano de la fibra, el tamano de las partfculas, la humedad o la edad de la suspension, los metodos y aparatos de moldeado estandar pueden dar como resultado variaciones no intencionadas en la aplicacion de la suspension en un soporte durante el moldeado de la trama de tabaco homogeneizado. Las condiciones y aparatos de moldeado inferiores a las optimas pueden provocar inhomogeneidad y defectos de la trama moldeada de tabaco homogeneizado.

La inhomogeneidad en la trama de tabaco homogeneizado puede dar lugar a dificultades en el manejo posterior de la trama de tabaco homogeneizado en la produccion del artfculo generador de aerosol. Por ejemplo, la inhomogeneidad puede dar lugar al desgarro de la trama o incluso la ruptura de la misma durante la fabricacion o el procesamiento posterior de la misma. Esto a su vez podrfa, por ejemplo, dar como resultado paradas de la maquina. Adicionalmente, una trama de tabaco no homogenea puede crear una diferencia no intencional en el suministro de aerosol entre los artfculos generadores de aerosol que se producen de la misma trama de tabaco homogeneizado.

El documento num. US 6216706 describe un aparato y metodo para secar laminas de tabaco reconstituido el cual incluye colocar una caja de vapor por debajo de una cinta transportadora sin fin. Se coloca una suspension sobre la cinta transportadora y se transporta sobre una caja de vapor antes de entrar en un aparato de secado. La caja de vapor funciona para tratar previamente la suspension con el fin de aumentar la velocidad a la cual puede secarse la suspension. La caja de vapor incluye el uso de una placa perforada la cual encierra una porcion superior de la caja de vapor y la cual funciona para distribuir vapor de manera uniforme en la parte inferior de la cinta transportadora.

Existe de este modo una necesidad de un nuevo aparato para preparar un material de tabaco homogeneizado, en particular para el uso en un artfculo generador de aerosol calentado del tipo “que se calienta pero no se quema” que se adapte a las diferentes caracterfsticas de calentamiento y a las necesidades de formacion del aerosol de tal artfculo generador de aerosol calentado.

De conformidad con un primer aspecto, la invencion se refiere a un aparato para la produccion de una trama moldeada de material de tabaco homogeneizado, dicho aparato comprende una caja de moldeado adaptada para contener una suspension de dicho material de tabaco homogeneizado y de la cual puede moldearse una trama moldeada de dicha suspension; una primera seccion de secado adaptada para secar dicha trama moldeada; un soporte movil para recibir la trama moldeada formada al moldear dicha suspension de dicha caja de moldeado y para transportarla a dicha primera seccion de secado; y un tambor adaptado para mover dicho soporte movil. De conformidad con la invencion, el tambor se adapta para permitir el intercambio de calor entre dicho tambor y dicho soporte movil; y el aparato incluye

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ademas primeros medios de control de la temperatura para enfriar dicho tambor de manera que la diferencia de temperatura entre una temperatura de dicho soporte movil en una posicion donde dicha trama moldeada se recibe sobre dicho soporte desde dicha caja de moldeado y una temperatura de dicha suspension en dicha caja de moldeado esta comprendida entre aproximadamente 0 grados centfgrados y aproximadamente 30 grados centfgrados.

Los materiales de tabaco homogeneizados se forman al mezclar varios ingredientes con agua para obtener una suspension. En una etapa adicional, se crea una trama continua de material homogeneizado sobre un soporte al moldear la suspension sobre el soporte. Se desea que el material de tabaco homogeneizado resultante tenga una resistencia a la traccion relativamente alta y una buena homogeneidad.

Un parametro importante de la suspension que influye en la resistencia a la traccion y la homogeneidad de la trama moldeada de material de tabaco homogeneizado es su viscosidad de la suspension, en particular en el momento del moldeado de la suspension. Ademas, tambien la densidad de la suspension es importante para determinar la calidad final de la trama moldeada, en particular antes del moldeado. Una combinacion adecuada de densidad de suspension, viscosidad y homogeneidad minimiza el numero de defectos y puede aumentar la resistencia a la traccion de la trama moldeada.

Otro proceso relevante en la produccion del material de tabaco homogeneizado es el secado de la trama moldeada, en la cual el nivel de humedad del material de tabaco homogeneizado cambia de la humedad de la suspension a la humedad de la trama moldeada terminada, la cual es mucho menor que la inicial. Este proceso de secado se optimiza preferentemente para minimizar las formaciones de defectos, tales como burbujas o aglomerados, en el material de tabaco homogeneizado moldeado. Ademas, cuando el proceso de secado es demasiado rapido o la trama moldeada se expone a altos gradientes de temperatura, puede formarse una corteza no deseada en la parte superior de la trama moldeada. La corteza es una capa delgada endurecida en la superficie superior de la trama moldeada que evita que la humedad en la trama moldeada se escape de debajo de la corteza. Cuando la corteza se forma o se forma demasiado rapido, esto frecuentemente da lugar a la aparicion de burbujas por debajo de la corteza. Las burbujas son una fuente de inhomogeneidad no deseada.

La suspension comprende una serie de diferentes componentes o ingredientes. Estos componentes influyen en las propiedades del material de tabaco homogeneizado. Un primer ingrediente es una mezcla de polvo de tabaco, la cual contiene preferentemente la mayor parte del tabaco presente en la suspension. La mezcla de polvo de tabaco es la fuente de la mayor parte del tabaco en el material de tabaco homogeneizado y por tanto proporciona el sabor al producto final, por ejemplo, a un aerosol que se produce cuando el material de tabaco homogeneizado se calienta. Se anade preferentemente a la suspension una pulpa de celulosa que contiene fibras celulosicas para aumentar la resistencia a la traccion de la trama del material de tabaco, que actua como un agente de fortalecimiento. Se anade preferentemente de igual manera un aglutinante y un formador de aerosol, para mejorar las propiedades de traccion de la lamina homogeneizada y promover la formacion de aerosol. Ademas, para alcanzar una cierta viscosidad y humedad optimas para moldear la trama de material de tabaco homogeneizado, puede anadirse agua a la suspension. La suspension se mezcla para hacerla lo mas homogenea posible.

La suspension se recoge en la caja de moldeado, en la cual se mantiene preferentemente una cantidad predefinida de suspension, por ejemplo, un nivel predeterminado de suspension dentro de la caja de moldeado. Preferentemente, la suspension se suministra continuamente a la caja de moldeado mientras que la suspension se moldea sobre un soporte movil para formar una trama continua de material de tabaco homogeneizado.

De conformidad con la invencion, la suspension se moldea a traves de una anchura de un soporte movil, a traves de una salida de la caja de moldeado que se forma entre el soporte movil y una lamina de moldeado. El soporte se mueve a lo largo de una direccion longitudinal para retirar la mezcla de la caja de moldeado. El soporte puede incluir, por ejemplo, una cinta movil de acero inoxidable. El soporte es movido por un tambor que se adapta para hacer avanzar el soporte movil. El tambor se adapta ademas para estar en contacto termico con el soporte movil para la trama moldeada. Preferentemente, la temperatura del tambor se regula de manera que se obtenga una temperatura deseada del soporte movil a traves del intercambio de calor entre el soporte movil y el tambor. La regulacion de la temperatura es tal que la diferencia entre la temperatura de la suspension en la caja de moldeado y la temperatura del soporte esta comprendida entre 0 grados centfgrados y aproximadamente 30 grados centfgrados. Preferentemente, la diferencia entre la temperatura de la suspension en la caja de moldeado y la temperatura del soporte esta comprendida entre 0 grados centfgrados y aproximadamente 15 grados centfgrados. Este estrecho intervalo de diferencia de temperatura evita un choque termico en la suspension, cuando la suspension se deposita en el soporte. Un choque termico puede provocar una expansion o contraccion repentina del material de suspension. Esto puede causar defectos, como no homogeneidades o burbujas. Ademas, el control de la temperatura del soporte permite obtener una distribucion uniforme de la temperatura dentro del propio soporte. Sin tal control activo, la temperatura en los lados del soporte tiende a ser mas baja que la temperatura en el centro del soporte. Esto puede causar inhomogeneidad en la trama moldeada depositada sobre el soporte movil.

El termino “material de tabaco homogeneizado” se usa en toda la descripcion para abarcar cualquier material de tabaco formado por la aglomeracion de partfculas de material de tabaco. Las laminas o tramas de tabaco homogeneizado se forman en la presente invencion al aglomerar el tabaco en partfculas obtenido al moler o al pulverizar de otra manera por ejemplo laminas de las hojas de tabaco o los tallos de las hojas de tabaco o sus mezclas.

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Adicionalmente, las laminas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender una cantidad menor de uno o mas de polvo de tabaco, finos de tabaco y otros subproductos del tabaco en partfculas que se forman durante el tratamiento, la manipulacion y el transporte del tabaco.

En la presente invencion, la suspension se forma preferentemente mediante la lamina y el racimo de tabaco de diferentes tipos de tabaco, los cuales se mezclan apropiadamente. Con el termino “tipo de tabaco” se refiere a una de las diferentes variedades del tabaco. Con respecto a la presente invencion, estos diferentes tipos de tabaco se distinguen en tres grupos principales tabaco rubio, tabaco oscuro y tabaco aromatico. La distincion entre estos tres grupos se basa en el proceso de curado al que se somete el tabaco antes de procesarse despues en un producto de tabaco.

Como se menciono anteriormente, la suspension debena ser tan homogenea como sea posible de manera que tambien su viscosidad sea tan uniforme como sea posible y cercana a un valor objetivo optimo para el moldeado. Para obtener una viscosidad uniforme, toda la cantidad de la suspension se mezcla preferentemente antes de moldearse.

La suspension se transporta a la caja de moldeado para llenar la caja de moldeado hasta un nivel preferentemente predeterminado. Preferentemente, el nivel de llenado de la suspension en la caja de moldeado se mantiene sustancialmente constante dentro de la caja de moldeado. La suspension sale de la caja de moldeado desde una abertura realizada en la parte inferior de la caja de moldeado, por ejemplo, bajo la influencia de la gravedad. Ademas, pueden proporcionarse medios para un transporte activo dentro de la caja de fundicion, como empujadores o helices. Preferentemente, la caja de moldeado forma un recinto presurizado. Preferentemente, se proporcionan medios de control que permiten el control de la presion dentro de la caja de moldeado. En una modalidad de este tipo, el flujo de suspension que sale de la caja de moldeado se controla adicionalmente estableciendo y manteniendo el nivel de la presion interna dentro de la caja de moldeado. Preferentemente, el aparato de moldeado comprende un dispositivo de mezcla para mezclar la suspension dentro de la caja de moldeado. La suspension se distribuye luego sobre el soporte movil a traves del espacio que se forma entre la lamina de moldeado y el soporte movil.

El soporte movil es preferentemente una cinta sin fin, es decir, cada porcion del soporte movil que se encuentra en algun momento durante la produccion ubicada por debajo de la caja de moldeado y transporta la suspension a una estacion de secado y luego regresa a la ubicacion de fundicion donde La suspension se deposita sobre el soporte movil. El soporte define un ancho, que generalmente es mayor o similar al ancho de la trama moldeada depositada sobre el soporte movil.

En la estacion de secado, preferentemente la temperatura de la trama moldeada se eleva, de manera que la humedad dentro de la trama moldeada puede disminuir. Preferentemente, la humedad de dicha trama de material de tabaco moldeado durante el moldeado - es decir, la humedad de la suspension - esta entre aproximadamente 60 por ciento y aproximadamente 80 por ciento. Preferentemente, la humedad de dicha trama de tabaco moldeada durante el proceso de enrollado esta entre aproximadamente 7 por ciento y aproximadamente 15 por ciento del peso en seco de la trama de material de tabaco. Preferentemente, la humedad de dicha trama de tabaco homogeneizado durante el proceso de enrollado esta entre aproximadamente 8 por ciento y aproximadamente 12 por ciento del peso en seco de la trama de tabaco homogeneizado. La humedad de la suspension en el moldeado y al final del proceso de secado es otro parametro importante para controlar, ya que influye en la homogeneidad de la trama de tabaco homogeneizado y la capacidad de fabricacion de la trama de tabaco homogeneizado en etapas de produccion posteriores.

Se ha encontrado que el nivel ideal de humedad de la suspension esta entre aproximadamente el 60 por ciento y aproximadamente el 80 por ciento. Por debajo de este intervalo preferido, la densidad de la suspension en el moldeado es tal que con frecuencia provoca la aparicion de defectos en la trama moldeada. Ademas, un nivel de humedad fuera de este intervalo puede resultar en una resistencia a la traccion reducida de la trama moldeada que puede complicar el manejo eficiente de la trama de material de tabaco homogeneizado en las etapas de procesamiento posteriores. Por lo tanto, el exceso de humedad que debe eliminarse durante la etapa de secado de la trama moldeado es relativamente alto. La eliminacion de la humedad se realiza preferentemente mediante la exposicion a una corriente de aire de secado, en donde el aire de secado tiene una temperatura mas alta que la temperatura de la trama moldeada. El aumento de la temperatura alrededor de la trama moldeada hace que tambien aumente la temperatura del soporte movil. Debido a la transferencia de calor con el entorno, la temperatura en los lfmites del soporte movil, lfmites que incluyen los bordes laterales del soporte movil, tiende a ser mas baja que en el resto del soporte movil. De hecho, se ha encontrado que la temperatura en los lfmites del soporte, sin correccion, podna ser de hasta aproximadamente 5 grados centfgrados a aproximadamente 15 grados centfgrados mas baja que la temperatura en el medio del soporte movil. Por lo tanto, cuando el soporte movil de la estacion de secado regresa a la caja de moldeado para recolectar mas suspension, el soporte movil puede tener una temperatura que exceda la temperatura de la suspension. La suspension dentro de la caja de moldeado se mantiene preferentemente a aproximadamente la temperatura ambiente, es decir, entre aproximadamente 15 grados centfgrados y aproximadamente 30 grados centfgrados. Ademas, sin una correccion activa, el soporte movil puede mostrar con frecuencia una distribucion no homogenea de la temperatura a lo largo de su anchura, de manera que el soporte movil tiende a tener una temperatura mas baja en los lfmites del soporte movil y una temperatura mas alta en el centro del soporte movil.

El moldeado de la suspension sobre el soporte movil que tiene una distribucion de temperatura no uniforme como se describio anteriormente, puede dar como resultado que aparezcan defectos en la trama moldeada. La suspension,

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sometida a un gradiente de alta temperature no uniforme, podrfa formar un grosor irregular en el soporte movil. Los defectos tales como burbujas pueden ocurrir en estas condiciones. Puede desarrollarse un mayor grosor en el centro del soporte movil. Ademas, la alta diferencia de temperatura entre el soporte y la suspension puede desencadenar la formacion de una capa delgada y seca en la parte superior de la trama moldeada. Esta capa o corteza seca, que es mas dura y menos permeable a la humedad que la trama moldeada subyacente, inhibe el secado del material que forma la trama moldeada por debajo de esta capa seca. Esta inhibicion se debe al efecto de retencion de humedad de la corteza, ya que el agua no puede evaporarse correctamente a traves de la corteza. Por lo tanto, la trama moldeada no puede secarse de manera optima. Esto puede conducir a la perdida. Ademas, la capa seca es propensa a formar grietas y, por lo tanto, defectos en la trama moldeada. Las grietas en la corteza pueden conducir a una disminucion no intencionada de la resistencia a la traccion de la trama, lo que aumenta la probabilidad de rotura de la trama de material de tabaco homogeneizado, por ejemplo, durante las etapas de fabricacion posteriores.

De conformidad con la invencion, para obtener una trama moldeada homogenea en la cual se minimiza la formacion de defectos, una suspension que tiene la densidad y humedad preferidas de acuerdo con los parametros del proceso se vierte a traves de la caja de moldeado. Esta suspension se moldea sobre el soporte movil que se mantiene a una temperatura predeterminada por medio del mismo tambor usado para mover el soporte movil. El tambor se mantiene a una temperatura tal que la diferencia de temperatura entre la temperatura del soporte movil en la ubicacion de la deposicion de la suspension y la temperatura de la suspension en la caja de moldeado esta comprendida entre aproximadamente 0 grados centfgrados y aproximadamente 30 grados centfgrados por medio de los primeros medios de control de temperatura. Preferentemente, la diferencia de temperatura es entre 0 grados centfgrados y aproximadamente 15 grados centfgrados, con mayor preferencia entre 0 grados centfgrados y aproximadamente 7 grados centfgrados. Una pequena diferencia de temperatura reduce la aparicion de defectos. Ademas, la "corteza" o capa seca en la parte superior de la trama moldeada causada por un gradiente de temperatura excesivo se forma mas lentamente o no se forma. Preferentemente, la temperatura del soporte movil en la caja de moldeado esta entre aproximadamente 15 grados centfgrados y aproximadamente 50 grados centfgrados en la posicion de deposicion de la suspension. Preferentemente, la temperatura de la suspension en la caja de moldeado esta comprendida entre aproximadamente 15 grados centfgrados y 35 grados centfgrados, con mayor preferencia, entre aproximadamente 20 grados centfgrados y aproximadamente 28 grados centfgrados.

Ademas, un control activo de la temperatura del soporte por medio de la regulacion de la temperatura del tambor permite una distribucion uniforme de la temperatura en todo el ancho del soporte movil, debido al intercambio de calor entre el tambor y el soporte. La temperatura a lo largo de todo el ancho es sustancialmente la misma, con una tolerancia de entre aproximadamente 2 grados centfgrados y aproximadamente 15 grados centfgrados. Preferentemente, la suspension moldeada sobre el soporte movil se somete a una temperatura uniforme. Esto permite reducir el riesgo de formacion de inhomogeneidad en el producto final.

De conformidad con una modalidad preferida, la temperatura del tambor y, por lo tanto, a su vez del soporte movil se regula por medio de un distribuidor de refrigeracion por agua. Preferentemente, el agua se usa para enfriar el tambor, ya que la temperatura del soporte es generalmente mas alta que la temperatura deseada en el moldeado, debido al hecho de que el soporte regresa de la seccion de secado, donde el soporte y la trama moldeada se calientan hasta eliminar la humedad de la trama moldeada. El agua es un medio bueno y rentable para mantener la temperatura de un objeto, en este caso el tambor, controlada dentro de un cierto intervalo debido a la disponibilidad y alta capacidad termica del agua.

Ventajosamente, el soporte movil incluye una cinta transportadora sin fin de acero inoxidable. El acero inoxidable es un material que permite una facil transferencia de calor, ya que es un buen conductor del calor. Al mismo tiempo, un cinturon de acero inoxidable reduce el riesgo de que el material de tabaco homogeneizado se adhiera firmemente al soporte y, por lo tanto, permite el retiro completo y continuo de la trama moldeada de tabaco homogeneizado despues de la primera seccion de secado. Durante el proceso de produccion de la trama moldeada, despues de que la trama moldeada se ha secado al menos parcialmente, la trama moldeada se retira del soporte movil para seguir procesandola. La trama moldeada de tabaco homogeneizado se seca luego, se enfrfa y luego se enrolla en bobinas. El soporte movil sin fin regresa a la ubicacion de la caja de moldeado, de manera que se puede verter otra suspension sobre el soporte movil. El retiro de la trama moldeada del soporte tiene lugar preferentemente por medio de una lamina llamada rasqueta. En caso de que la trama moldeada este firmemente "pegada" al soporte, la accion de la rasqueta puede causar una rotura de la trama moldeada y una interrupcion de la maquina. Por lo tanto, es preferible que el retiro de la trama moldeada del soporte sea lo mas facil posible y se ha encontrado que el uso de acero inoxidable como material para el soporte es una solucion preferida. Ademas, el acero inoxidable puede procesarse por una maquina a las bajas tolerancias requeridas para la fundicion de la trama de material de tabaco homogeneizado. Esto hace que el acero inoxidable sea un material rentable como soporte movil.

En una modalidad preferida, el aparato comprende segundos medios de control de temperatura en dicha primera seccion de secado. Ademas, el soporte movil define una primera y una segunda superficie opuesta, dicha suspension se moldea sobre la primera superficie. El segundo medio de control de temperatura comprende un generador de vapor para expulsar vapor hacia la segunda superficie del soporte movil. El secado de la trama preferentemente es lento y bajo un control continuo de la temperatura y la humedad de la trama moldeada. Ventajosamente, esto minimiza la aparicion de defectos e inhomogeneidad en la trama moldeada de material de tabaco homogeneizado. El secado de

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la trama moldeada tiene lugar en una primera seccion de secado. Preferentemente, mas de una seccion de secado esta presente. Preferentemente, cada una de las secciones de secado se controla independientemente, de manera que en cada seccion de secado los parametros del proceso pueden establecerse independientemente de las otras secciones. Preferentemente, la primera seccion de secado incluye segundos medios de control de temperatura que a su vez incluyen un generador de vapor adaptado para expulsar vapor hacia la segunda superficie del soporte, es decir, la superficie opuesta a la superficie del soporte movil sobre el cual se forma la trama moldeada. De esta manera, la temperatura en la segunda superficie puede mantenerse sustancialmente constante. Ventajosamente, la velocidad de flujo de la corriente expulsada puede medirse y regularse. Preferentemente, se usa vapor sobrecalentado para reducir la humedad de la trama moldeada.

Ademas, dichos segundos medios de control de temperatura pueden comprender, en dicha primera seccion de secado, un generador de aire de secado para expulsar aire de secado hacia dicha primera superficie. La provision de un generador de aire de secado en la primera seccion de secado, y preferentemente tambien en todas las demas secciones si existe mas de una seccion de secado, permite modificar tanto la velocidad de flujo como la temperatura del aire de secado dirigido hacia la trama moldeada con el objetivo de optimizar el proceso a los parametros de la propia trama moldeada. Ademas, preferentemente esta presente un control de retroalimentacion continuo, de manera que la velocidad de flujo o la temperatura o ambos del aire de secado expulsado del generador de aire de secado pueden modificarse en dependencia del valor de la temperatura y la humedad de la trama moldeada en la primera seccion de secado.

Preferentemente, la temperatura de la superficie libre de la trama moldeada, es decir, la superficie de la trama moldeada que no esta en contacto con el soporte, tiene un valor en la primera seccion de secado comprendida entre aproximadamente 20 grados centfgrados y aproximadamente 99 grados centfgrados. Preferentemente, la velocidad de flujo de vapor en la primera seccion de secado esta comprendido entre aproximadamente 80 kg/h y aproximadamente 300 kg/h y la temperatura del aire de secado esta comprendida preferiblemente entre aproximadamente 100 grados centfgrados y aproximadamente 140 grados centfgrados.

Preferentemente, la humedad de dicha trama moldeada que sale de dicha primera seccion de secado esta comprendida entre aproximadamente el 15 por ciento y aproximadamente el 25 por ciento.

Con mayor preferencia, dicha trama moldeada formada sobre dicho soporte movil define una parte central y dos partes laterales, dichas partes laterales que incluye un borde de dicha trama moldeada, y en donde dicho generador de aire de secado en dicha primera seccion de secado se configura de manera que se expulsa una corriente de aire de secado desigual hacia dicha trama, dicha corriente de aire de secado que tiene una velocidad de flujo o temperatura mas alta o ambas en una region que incluye dicha porcion central de dicha trama moldeada que en una region que incluye dichas porciones laterales de dicha trama moldeada. Como ya se menciono, la humedad o la temperatura o ambas en los lados de la trama moldeada son generalmente mas bajas que la humedad y la temperatura en el centro de la trama moldeada, porque tanto el intercambio de calor como la conveccion de aire se mejoran en los lados de la trama moldeada. Con el proposito de obtener una trama moldeada uniforme que tenga sustancialmente el mismo nivel de humedad o temperatura, o ambas, condiciones que pueden reducir el numero de defectos en los productos finales, se genera una distribucion de flujo de aire de secado no homogenea o una distribucion de temperatura no homogenea de aire de secado o ambos.

Ventajosamente, el aparato de moldeado comprende una unidad de control adaptada para recibir una serial enviada por uno o mas de los siguientes sensores: un sensor de humedad adaptado para determinar un valor de humedad de dicha trama moldeada en dicha primera seccion de secado; un sensor de humedad adaptado para determinar el valor de humedad de dicha trama moldeada a la salida de dicha primera seccion de secado; un sensor de grosor adaptado para determinar el grosor o las variaciones en el grosor de dicha trama moldeada antes, en o al salir de dicha primera seccion de secado; un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicha trama moldeada en dicha primera seccion de secado; un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicha suspension en dicha caja de moldeado; un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicho soporte movil en la caja de moldeado; un sensor de velocidad de flujo para determinar la velocidad de flujo de dicha suspension en dicha caja de moldeado. La formacion de la trama moldeada es un proceso delicado el cual determina la calidad del producto final. Pueden controlarse varios parametros para minimizar el riesgo de un rechazo de la trama de tabaco homogeneizado obtenida al moldear la suspension. Por ejemplo, debido a los defectos o a una baja resistencia a la traccion pudiera formarse un material fuera de la especificacion. En particular, en estos parametros del proceso son, entre otros, la temperatura, la humedad, el tiempo de residencia y la viscosidad de la suspension. Ademas, la temperatura y la humedad de la trama moldeada son parametros relevantes para obtener una humedad final adecuada. Se conoce que la viscosidad es de hecho una funcion de la temperatura, la humedad y el tiempo de residencia de la suspension. De este modo, preferentemente, al menos uno de la viscosidad, la temperatura y el contenido de humedad de la suspension se monitorea con los sensores apropiados, asf como tambien al menos uno de la humedad, la temperatura, el grosor de la trama moldeada. Preferentemente, las senales del sensor se usan con un lazo de retroalimentacion para el control y procesamiento de la senal en lfnea para mantener los parametros dentro de un conjunto de intervalos predeterminados. Por ejemplo, el control del proceso puede verse afectado por cambios apropiados en los parametros del proceso, como la cantidad de enfriamiento, la temperatura, la velocidad del soporte movil, la cantidad de agua introducida en la suspension, la cantidad de otros compuestos que forman la suspension,

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la temperatura del aire de secado o la velocidad de flujo del aire de secado en la estacion de secado y las combinaciones de los parametros del proceso mencionados anteriormente y otros. Preferentemente, estos parametros se verifican por medio de sensores ya sea dentro de la primera seccion de secado o en la salida de la misma, o en ambos. La salida de la seccion de secado representa una ubicacion fuera de la primera seccion de secado y en la proximidad de la misma en la direccion de movimiento del soporte movil.

Con mayor preferencia, dicha unidad de control se adapta para ordenar a uno o mas de: una bomba para cambiar la velocidad de flujo de dicha suspension en dicha caja de moldeado; primeros medios de temperatura para modificar la temperatura de dicho tambor; segundos medios de temperatura para modificar la temperatura de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado, o modificar la velocidad de flujo de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado, o modificar la distribucion de temperatura o la distribucion de la velocidad de flujo de aire de secado o ambos de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado, o para modificar la velocidad de flujo del vapor; medios de temperatura de la caja de moldeado para modificar la temperatura en dicha caja de moldeado para cambiar la temperatura de dicha suspension; con el proposito de cambiar sus condiciones de funcionamiento en dependencia de la senal recibida por dicho uno o mas sensores. Preferentemente, uno o mas lazos de realimentacion estan presentes en el aparato de la invencion. La presencia de una inhomogeneidad en el grosor o en la humedad de la trama moldeada de material de tabaco homogeneizado, que puede ser reportada por el (los) sensor(es), indica implfcitamente la presencia de condiciones de moldeado no optimas. Estas condiciones de moldeado no optimas pueden deberse a varios factores, como la densidad de la suspension fuera de un intervalo preferido, un nivel de humedad en la suspension fuera de un intervalo de humedad preferido y otros, una temperatura incorrecta del aire de secado en la primera seccion de secado, una velocidad de flujo incorrecta del aire de secado en la seccion de secado, una distribucion incorrecta de la temperatura o la velocidad de flujo del aire de secado en la seccion de secado, una temperatura incorrecta del soporte movil en la caja de fundicion y otros. Por lo tanto, ventajosamente se usa una pluralidad de sensores para obtener valores de parametros que desempenan un papel en el proceso de moldeado y secado. Estos valores pueden ajustarse a su vez con los lazos de retroalimentacion, por ejemplo, cuando las condiciones del moldeado o el secado causen que la produccion de la trama moldeada este fuera de las especificaciones deseadas. Uno o mas sensores detectan la aparicion de defectos o no uniformidades o el cambio de un parametro fuera de un intervalo preestablecido estandar y se envfa una senal correspondiente a la unidad de control central. La unidad de control central puede operar u ordenar un accionador o un motor o un medio de control de temperatura para cambiar el parametro del proceso de desviacion o para modificar uno o mas parametros diferentes adicionales para corregir el problema detectado.

Un lazo de retroalimentacion preferido es, por ejemplo, la medicion de la humedad de la trama moldeada en la primera seccion de secado o en la salida de la primera seccion de secado, y en dependencia del valor de dicha humedad, enviar una senal de control a dicho generador de aire de secado con el objetivo de cambiar una temperatura de dicho aire de secado o una velocidad de flujo de dicho aire de secado o ambos en dependencia de dicho valor de humedad.

Ventajosamente, el aparato de moldeado comprende una rasqueta adaptada para retirar dicha trama moldeada de dicho soporte movil a la salida de dicha primera seccion de secado. El soporte movil a la salida de la primera seccion de secado gira de nuevo alrededor de un sistema de tambor hacia la caja de moldeado, de manera que puede moldearse mas de manera continua. El contenido de humedad de la trama moldeada al final de la primera seccion de secado es lo suficientemente bajo como para permitir retirar la trama moldeada del soporte y continuar con el secado de la trama moldeada en otro soporte.

En una modalidad preferida, el aparato de moldeado comprende una segunda seccion de secado, que tiene terceros medios de control de temperatura controlados independientemente, adaptados para controlar una temperatura o una velocidad de flujo o una distribucion de temperatura o una distribucion de velocidad de flujo o cualquier combinacion de los anteriores de aire de secado en dicha segunda seccion de secado. El secado es muy importante para obtener un producto final de calidad dentro de las especificaciones dadas. En particular, el secado de la trama moldeada es preferentemente lento y sin diferencias de temperatura relativamente altas. Por lo tanto, se prefiere que la primera seccion de secado este seguida por una segunda seccion de secado. Preferentemente, la trama moldeada se retira del soporte movil de la primera seccion de secado mediante la rasqueta y se coloca sobre un segundo soporte movil que pasa a traves de la segunda seccion de secado. Ventajosamente, el segundo soporte movil es una malla. Un soporte de malla permite el acceso sin obstrucciones de un medio de secado a la segunda superficie de la trama moldeada de tabaco homogeneizado que ha estado previamente en contacto con el primer soporte movil. Preferentemente, la segunda seccion de secado se controla independientemente de la primera seccion de secado, de manera que por ejemplo, la temperatura del aire de secado o la velocidad de flujo del aire de secado o ambos pueden ajustarse independientemente. En una modalidad, la segunda seccion de secado incluye terceros medios de control de temperatura que comprenden un generador de aire de secado para expulsar aire de secado tanto hacia la primera como a la segunda superficie del segundo soporte movil. En la segunda seccion de secado, por lo tanto, no se produce vapor. Ventajosamente, la temperatura del aire en la segunda seccion de secado es mas baja que la temperatura del aire en la primera seccion de secado. La temperatura del aire de secado en la segunda seccion de secado esta comprendida preferentemente entre aproximadamente 75 grados centfgrados y aproximadamente 105 grados centfgrados hacia la primera y la segunda superficie del segundo soporte movil. Dichas primera y segunda etapas de secado se disponen preferentemente en serie una despues de la otra, dicha primera etapa aguas arriba de dicha segunda etapa en una direccion de movimiento de dicha trama moldeada.

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En una modalidad, dicha primera seccion de secado se divide en una pluralidad de primeras etapas de secado, la temperatura del aire de secado, la velocidad de flujo, la distribucion de temperatura y la distribucion de la velocidad de flujo de aire de secado se controlan independientemente en cada una de las primera y segunda etapa de secado. Con el proposito de reducir la humedad de la trama moldeada en etapas, liberando suavemente la humedad. Preferentemente, la primera seccion de secado no tiene una temperatura constante del aire de secado, o una velocidad de flujo constante del aire de secado o del vapor a traves de toda la longitud de la seccion de secado. Ademas, tambien la temperatura y la distribucion de la velocidad de flujo pueden variar entre las etapas del primer secador. De esta manera, la humedad puede eliminarse de la trama moldeada de manera muy controlada sin someter a la trama moldeada a diferencias excesivas de temperatura o humedad. Pueden proporcionarse secciones de secado adicionales segun sea necesario.

Ventajosamente, el aparato de moldeado comprende ademas una seccion de enrollado para enrollar dicha trama moldeada en una bobina; y una seccion de enfriamiento aguas abajo de dicha primera o segunda seccion de secado y aguas arriba de dicha seccion de enrollado. Como se menciono, para secar adecuadamente la trama moldeada, el secado es lo mas homogeneo posible a una velocidad relativamente "lenta". Al final del proceso de secado, realizado por medio de la primera y la segunda secciones de secado, la trama moldeada se enrolla preferentemente para formar una o mas bobinas. Antes del enrollado, preferentemente, la trama moldeada que sale de la segunda seccion de secado se enfrfa cerca de la temperatura ambiente, por ejemplo, a una temperatura entre aproximadamente 15 grados centfgrados y aproximadamente 30 grados centfgrados por el cuarto medio de control de temperatura. El enfriamiento puede realizarse, por ejemplo, por medio de una corriente de aire de enfriamiento. La corriente de aire de enfriamiento puede dirigirse de manera desigual a traves de la trama, por ejemplo, para compensar una distribucion de temperatura no uniforme de la trama moldeada en todo su ancho. Luego, las bobinas se mueven a un lugar de almacenamiento o a una seccion de corte donde la trama moldeada se corta en una porcion de dimension mas pequena.

Las ventajas adicionales de la invencion seran evidentes a partir de la descripcion detallada de la misma con referencia no limitante a los dibujos adjuntos:

- la Figura 1 es una vista lateral esquematica de un aparato para la produccion de una trama de tabaco homogeneizado de conformidad con la invencion;

- la Figura 2 es una vista lateral esquematica en seccion de una parte del aparato de la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista lateral esquematica de un detalle de la porcion del aparato de la Figura 2;

- la Figura 4 es una vista lateral mas detallada de la porcion del aparato de la Figura 2;

- la Figura 5 es un diagrama de flujo de un metodo de produccion de una trama de tabaco homogeneizado que

usa el aparato de la invencion.

Con referencia inicial a las Figuras 1 y 2, un aparato para la produccion de una trama de material de tabaco homogeneizado de conformidad con la presente invencion se representa e indicada con el numero de referencia 1.

El aparato 1 para la produccion de una trama de material de tabaco homogeneizado incluye un aparato de moldeado 2 y ademas tambien un aparato de secado 3 colocado aguas abajo del aparato de moldeado 2 en la direccion de movimiento de la trama de material de tabaco homogeneizado y una estacion de enrollado 10 aguas abajo del aparato de secado 3.

El aparato de moldeado 2 comprende una caja de moldeado 4 donde se introduce una suspension para formar la trama de material de tabaco homogeneizado, una bomba 5, una lamina de moldeado 6 y un primer soporte movil 7. La caja de moldeado 4 puede tener cualquier forma geometrica, y en la modalidad representada es sustancialmente un prisma. La temperatura de la caja de moldeado puede variarse con el proposito de modificar la temperatura de la suspension, si es necesario, durante el proceso de moldeado, por medio de un medio de control de la caja de moldeado (no se muestra en los dibujos adjuntos). La caja de moldeado 4 tiene una abertura 43 en correspondencia con su parte inferior y la abertura se extiende a lo largo de una anchura de la caja de moldeado, de manera que la suspension puede moldearse desde la caja de moldeado sobre el soporte movil 7. La suspension de los tanques de almacenamiento (que no se muestra en los dibujos) se transfiere por medio de la bomba 5 a la caja de moldeado 4. Preferentemente, la bomba 5 comprende un control (tambien no visible en los dibujos) de la velocidad de flujo para controlar la cantidad de suspension introducida en la caja de moldeado 4. La bomba 5 se disena ventajosamente para garantizar que los tiempos de transferencia de la suspension se mantengan al mfnimo necesario.

Ademas, con referencia a la Figura 3, el aparato de moldeado 2 incluye la lamina de moldeado 6 fijada a la caja de moldeado 4 con el proposito de moldear la suspension. La lamina de moldeado 6 tiene una dimension principal que es su anchura y se fija a la caja de moldeado 4 en o cerca de su abertura 43 en la parte inferior. Preferentemente, el ancho longitudinal de la lamina de moldeado 6 esta entre aproximadamente 40 cm y aproximadamente 300 cm en dependencia del ancho deseado de la trama moldeada de la suspension. Preferentemente, tal ancho es ajustable, por ejemplo, por medio de medios adecuados de ajuste de ancho (no visibles en los dibujos), de manera que el ancho de la lamina o el volumen activo de la caja de moldeado puede ajustarse al ancho de trama a moldear. El volumen activo de la caja de moldeado es el volumen de la caja de moldeado que en realidad esta llena de suspension.

La lamina de moldeado 6 se une a la caja de moldeado 4 preferentemente por medio de una tabla ajustable (no visible en los dibujos) que permite un control preciso de la posicion de la lamina de moldeado 6 para ajustar un espacio entre

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la lamina 6 y el soporte 7. La lamina 6 puede moverse para variar la dimension del espacio por medio de accionadores tal como el accionador 210 visible en la Figura 1.

La caja de moldeado 4 y la lamina de moldeado 6 se montan sobre un tambor 8 que hace girar el soporte movil 7. Entre la lamina de moldeado 6 y el soporte movil 7 esta presente el espacio, cuyas dimensiones determinan, entre otras, el grosor de la trama moldeada de material de tabaco homogeneizado.

El aparato de moldeado 2 tambien comprende el soporte movil 7 sobre el cual se moldea la suspension para formar la trama de material de tabaco homogeneizado. El soporte movil 7 comprende, por ejemplo, una cinta continua de acero inoxidable sin fin 7 que se dispone al menos parcialmente alrededor de una unidad de tambor. La unidad de tambor incluye un tambor principal 8 ubicado por debajo de la caja de moldeado 4. El tambor principal 8 hace avanzar el soporte movil 7 por medio de la rotacion del tambor principal 8. Preferentemente, la caja de moldeado 4 se monta en la parte superior del tambor principal 8. Preferentemente, las tolerancias de la posicion de montaje anterior son muy estrictas, por ejemplo dentro de aproximadamente 0,01 mm. Por ejemplo, el tambor de soporte movil 8 tiene una tolerancia inferior a aproximadamente 0,01 mm en la concentricidad e inferior a aproximadamente 0,10 mm en todo su diametro. Preferentemente, el soporte movil 7 tiene una tolerancia de diferencia en altura o grosor inferior a aproximadamente 0,01 mm.

Preferentemente, el tambor 8 incluye un primer dispositivo de control de temperatura 80, representado esquematicamente por una caja en las Figuras 2, 3 y 4. El tambor principal 8 del soporte 7 donde se ubica la caja de moldeado 4 se mantiene preferentemente a una temperatura constante para minimizar cualquier cambio en la suspension por el primer dispositivo de control de temperatura 80. El primer dispositivo de control de temperatura 80 incluye un distribuidor de agua (no se muestra en los dibujos) de manera que el tambor 8 se enfrfe o caliente por medio de agua. Por ejemplo, el primer dispositivo de control de temperatura 80 recircula el agua del proceso que se pone en contacto con el soporte movil 7 y el tambor 8 en el lado de retorno. El tambor 8 esta en intercambio de calor con el soporte 7, en este caso porque los dos estan en contacto. Preferentemente, el primer dispositivo de control de temperatura 80 controla la temperatura del tambor 8 de manera que la diferencia entre la temperatura del soporte 7 en la ubicacion donde se deposita la suspension sobre el soporte, que esta en la caja de moldeado 4 sustancialmente por debajo de la abertura 43, y la temperatura de la suspension esta comprendida entre aproximadamente 15 grados centfgrados y aproximadamente 35 grados centfgrados. Sin embargo, puede desearse que el tambor 8 tiene un perfil de temperatura variable a traves del tambor 8. Preferentemente, dicho perfil de temperatura desigual permanece sustancialmente constante a lo largo del tiempo durante la produccion de la trama de material de tabaco homogeneizado. Por ejemplo, el tambor incluye un manto de un cilindro cuya parte central se puede mantenerse a una temperatura entre aproximadamente 0,5 grados centfgrados y unos 10 grados centfgrados mas bajos que el resto del manto del tambor 8. Esta variacion se implementa de manera que la temperatura del soporte movil 7 sea constante por debajo de la abertura 43: el soporte 7 podrfa alcanzar el tambor 8 con una distribucion de temperatura no homogenea, y una distribucion de temperatura no homogenea correspondiente del tambor 8 en sentido opuesto debido al intercambio de calor modifica la distribucion de la temperatura en el soporte movil se modifica para que la suspension cuando se moldea en la abertura 43 se someta a una temperatura uniforme. La temperatura del soporte 7 es sustancialmente similar a la temperatura de la suspension presente en la caja de moldeado 4.

Ademas, con otra referencia a la Figura 2 el aparato de moldeado 2 incluye una pluralidad de sensores. Un primer sensor 30, un sensor de nivel, esta adaptado para controlar la altura 41 de la suspension dentro de la caja de moldeado 4. Este sensor 30 mide preferentemente una distancia 42 entre el propio sensor y la superficie de la suspension en la caja de moldeado 4. La altura 41 de la suspension se deriva entonces de la distancia conocida entre el sensor 30 y la parte inferior de la caja de moldeado 4. Ademas, preferentemente, un sensor adicional 32 esta dispuesto sobre el soporte movil 7 para medir el peso por centfmetro cuadrado de la capa de tabaco homogeneizada sobre el soporte movil 7. El sensor 32 puede ser, por ejemplo, una cabeza de medicion nucleonica. Tambien estan presentes preferentemente sensores adicionales, como un sensor 31 para localizar y determinar las posiciones de los defectos en la trama molida de tabaco homogeneizado, un sensor para determinar la humedad de la lechada y de la hoja de colada en el momento de la moldeado, y un sensor de temperatura para determinar la temperatura de la suspension en la caja de moldeado 4 (todos los demas sensores distintos de los numerados no se muestran en los dibujos).

Preferentemente, todos los sensores envfan senales relativas a sus respectivos parametros a medir (por ejemplo, temperatura, nivel de humedad, presencia y ubicacion de defectos) a una unidad de control central 40. La unidad de control central 40 esta preferentemente conectada electricamente a una, a alguna o a toda la bomba 5, a la placa ajustable o a otros circuitos y actuadores en el aparato de moldeado 2 o en un aparato de preparacion de suspension (no visible). En caso de que la trama moldeada revele defectos o inhomogeneidad o las caracterfsticas de la trama moldeada esten fuera de un intervalo preestablecido, la unidad de control central 40 puede instruir cambios en los parametros del proceso y, por lo tanto, influir en las caracterfsticas de la suspension o los parametros del moldeado. Estos parametros del proceso pueden ser, por ejemplo, la dimension del espacio entre la lamina de moldeado 6 y el soporte 7 o la cantidad de suspension en la caja de moldeado. Ademas, tambien puede implementarse un control de la velocidad del tambor 8 y, por lo tanto, del soporte 7.

Como se muestra en la Figura 4, el aparato de secado 3 incluye una primera seccion de secado 21 y una segunda seccion de secado 22, separadas una de la otra y en serie, con la primera seccion de secado dispuesta antes de la segunda seccion de secado en la direccion del movimiento de la trama moldeada. Cada una de las secciones de

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secado primera y segunda 21, 22 esta se subdivide preferentemente en una pluralidad de zonas de secado individuales. La primera y la segunda seccion de secado 21, 22 incluyen un segundo dispositivo de control de temperatura 23 y un tercer dispositivo de control de temperatura 24. El segundo dispositivo de control de temperatura 23 incluye un generador de vapor 25, ubicado por debajo del soporte movil 7 para expulsar vapor, preferentemente vapor sobrecalentado, hacia la parte inferior del soporte movil 7. Ademas, el segundo dispositivo de control de temperatura 23 incluye un generador de aire de secado 26 para expulsar aire de secado hacia la trama moldeada colocada en el soporte 7 desde arriba. La velocidad de flujo tanto del vapor como del aire de secado es controlable y variable. La temperatura del aire de secado tambien puede modificarse. Ademas, preferentemente, cada zona de secado de la primera seccion de secado 21 incluye preferentemente calentamiento por vapor en el lado inferior del soporte y aire caliente por encima del soporte movil 7 y preferentemente tambien control de aire de escape ajustable. La temperatura y la velocidad de flujo en cada zona se controlan preferentemente de manera independiente. Preferentemente, la velocidad de flujo del vapor expulsado por el generador de vapor 25 esta comprendido entre aproximadamente 80 kg/h y aproximadamente 300 kg/h y la temperatura del aire de secado esta comprendida preferentemente entre aproximadamente 100 grados centfgrados y aproximadamente 140 grados centfgrados.

Preferentemente, entre la primera y la segunda seccion de secado 21, 22, se ubica una rasqueta 48, para retirar la trama moldeada del primer soporte movil 7 a la salida de la primera seccion de secado 21. La trama moldeada del primer soporte movil 7 se coloca sobre un segundo soporte movil adicional 70. La primera seccion de secado 21 comprende ademas, en su salida, un sensor de humedad 41 y, preferentemente, tambien un sensor de grosor 42 para medir el contenido de humedad y, opcionalmente, tambien el grosor de la trama moldeada. Los valores medidos por estos sensores se envfan a la unidad de control 40, de manera que, en caso de que estos valores no se encuentren dentro de los intervalos de configuracion preferidos, la velocidad de flujo del vapor o la velocidad de flujo del aire de secado o la temperatura del secado, la combinacion de lo anterior u otros puede realizarse con el objetivo tener un control de retroalimentacion. Alternativa o adicionalmente, puede modificarse la distribucion del flujo del vapor o del aire de secado o la distribucion de la temperatura del aire de secado. Alternativamente, la unidad de control 40 puede cambiar diferentes parametros, tales como la temperatura de la caja de moldeado, la viscosidad de la suspension u otros parametros del proceso.

El segundo soporte movil 70, despues de la rasqueta 48, pasa a traves de la segunda seccion de secado 22. Preferentemente, tambien la segunda seccion de secado 22 comprende una pluralidad de etapas de secado como la primera seccion de secado. Preferentemente, el numero de etapas en la segunda seccion de secado 22 es menor que el numero de etapas en la primera seccion de secado 21. El tercer dispositivo de control de temperatura 24 incluye un primer y segundo generador de aire de secado 27, 28 para expulsar aire de secado hacia la parte inferior del soporte movil 70 y hacia la trama moldeada colocada sobre el soporte 70, respectivamente. La velocidad de flujo de ambos vapores de aire de secado desde arriba y desde abajo es controlable y puede cambiarse. La temperatura del aire de secado tambien puede modificarse. Ademas, preferentemente, cada zona de secado en la segunda seccion de secado 22 tiene una temperatura y velocidad de flujo de aire de secado independientemente controladas, asf como tambien de su distribucion de temperatura y velocidad de flujo. Preferentemente, la temperatura del aire de secado en la segunda seccion de secado 22 esta comprendida preferentemente entre aproximadamente 75 grados centfgrados y aproximadamente 105 grados centfgrados.

A la salida de la segunda seccion de secado 22, preferentemente esta presente una seccion de enfriamiento 90. El segundo soporte movil 70 mueve la trama moldeada desde la segunda seccion de secado 22 a la seccion de enfriamiento 90, donde la temperatura de la trama moldeada se reduce antes de enrollar la trama moldeada en bobinas. La seccion de refrigeracion 90 incluye un cuarto dispositivo de control de temperatura 91 que incluye un generador de aire de refrigeracion 92 para expulsar aire de refrigeracion hacia la trama moldeada. El proposito de la seccion de enfriamiento es principalmente reducir la temperatura de la trama moldeada para facilitar el enrollamiento de la trama de material de tabaco homogeneizado.

A la salida de la seccion de enfriamiento 90, el aparato 1 incluye uno o mas sensores 61, 62, para medir la humedad de la trama moldeada y el grosor de la misma. Los valores de humedad y grosor se envfan preferentemente a la unidad de control 40 y los controles de retroalimentacion apropiados pueden ser operativos. Por ejemplo, la temperatura o la velocidad de flujo del aire de refrigeracion o del aire de secado pueden cambiarse dentro de la segunda seccion de secado 22 o la seccion de enfriamiento 90. Ademas, los parametros de la preparacion de la suspension y el moldeado pueden cambiarse mediante algoritmos y lazos de retroalimentacion apropiados.

Al final, se proporciona una seccion de enrollado 10, donde la trama moldeada se enrolla en bobinas.

Con referencia ahora a la Figura 5, el funcionamiento del aparato 1, incluyendo el aparato de moldeado 2 y el aparato de secado 3, es como sigue. Una suspension, formada preferentemente combinando y mezclando polvo de tabaco y otros ingredientes, se transfiere desde un tanque de retencion (no mostrado) mediante el uso de, por ejemplo, mezcladores en lfnea (tampoco se muestra) al aparato de moldeado 2 dentro de la caja de moldeado 4. El paso 100 de moldeado de la suspension en una trama de grosor de pelfcula homogenea y uniforme se realiza sobre el soporte movil 7, por ejemplo la cinta de acero inoxidable 7. La etapa de moldeado 100 incluye transferir la suspension desde el tanque de mezclado a una caja de moldeado 4. Ademas, la etapa de fundicion 100 incluye preferentemente el control del nivel de suspension en la caja de moldeado 4, la humedad de la suspension dentro de la caja de moldeado

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4, la temperatura de la suspension y la densidad de la suspension, por medio de sensores adecuados, tales como como sensor 30.

La fundicion se realiza por medio de una lamina de moldeado 6 que forma un hueco con el soporte movil 7. Las dimensiones del hueco tambien pueden ser controladas por realimentacion. El grosor de la trama de material de tabaco homogeneizado y el gramaje controlado por un calibre nucleonico inmediatamente despues del moldeado se monitorea continuamente y se controla mediante retroalimentacion mediante el uso de un dispositivo de medicion de suspension.

Ademas, la trama moldeada experimenta una primera etapa de secado 101 por medio del aparato de secado 3. La primera etapa de secado incluye preferentemente un secado suave y uniforme de la trama moldeada en un secador de cinta de acero inoxidable sin fin con zonas controlables individualmente. Preferentemente la etapa de secado comprende monitorear la temperatura de la hoja moldeada en cada zona de secado para asegurar un perfil de secado moderado en cada zona de secado y calentar el soporte cuando se forma la hoja moldeada homogeneizada. Preferentemente, el perfil de secado es un perfil de secado denominado TLC. Durante la primera etapa de secado 101, se realiza preferentemente una etapa de control 102 de la temperatura de la trama moldeada en cada zona de secado para asegurar un perfil de secado suave en cada zona de secado. La trama moldeada se seca en el primer paso de secado en la cinta de acero 7, calentando la bandeja de vapor desde el fondo y secando al aire por la parte superior. Cada zona de secado de la primera seccion de secado se equipa con flujo de vapor y control de presion para que la temperatura del aire y el flujo de aire sean completamente ajustables para proporcionar el perfil de secado deseado y garantizar que se respete el tiempo de residencia del producto. Preferentemente, la etapa de monitoreo 102 se ejecuta para medir tambien el contenido de humedad y el numero de defectos presentes en la trama seca al final de la primera etapa de secado, asf como el grosor de la trama moldeada.

Preferentemente, al final de la etapa de moldeado 100 y de la etapa de secado 101, la trama de tabaco homogeneizado se retira del soporte 7. El tratamiento 103 de la trama moldeada se realiza preferentemente despues de la etapa de secado con el contenido de humedad correcto. Preferentemente, la trama moldeada se somete a una segunda etapa de secado 104 para eliminar el contenido de humedad adicional de la trama moldeada para alcanzar un objetivo de humedad. Preferentemente, en esta segunda etapa de secado 104, la trama moldeada se coloca sobre un alambre, de manera que la humedad se puede eliminar facilmente de ambas superficies de la trama. Despues de la etapa de secado 104, se realiza una etapa de enfriamiento 105 y luego la trama moldeada se enrolla preferentemente en una o mas bobinas en una etapa de enrollado 106, por ejemplo para formar una unica bobina maestra. Esta bobina maestra puede usar se luego para realizar la produccion de bobinas mas pequenas mediante corte longitudinal. La bobina mas pequena puede luego usarse para la produccion de un artfculo generador de aerosol (no se muestra).

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REIVINDICACIONES

Aparato (1) para la produccion de trama moldeada de material de tabaco homogeneizado, dicho sistema de moldeado que comprende

• una caja de moldeado (4) adaptada para contener una suspension de dicho material de tabaco homogeneizado y a partir de la cual puede moldearse una trama moldeada de dicha suspension;

• una primera seccion de secado (21) adaptada para secar dicha trama moldeada;

• un soporte movil (7) para recibir la trama moldeada formada al moldear dicha suspension de dicha caja de colada (4) y transportarla a dicha primera seccion de secado;

• caracterizada porque comprende ademas:

• un tambor (8) adaptado para mover dicho soporte movil (7) y adaptado para permitir el intercambio de calor entre dicho tambor y dicho soporte movil; y

• los primeros medios de control de temperatura (80) para enfriar dicho tambor (8) de manera que la diferencia de temperatura entre una temperatura de dicho soporte movil (7) en una posicion donde dicha trama moldeada se recibe sobre dicho soporte (7) desde dicha caja de moldeado (4) y la temperatura de dicha suspension en dicha caja de moldeado (4) esta comprendida entre 0 grados centfgrados y aproximadamente 30 aproximadamente grados centfgrados.

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 1, en donde dichos primeros medios de control de temperatura (80) comprenden un distribuidor de agua para enfriar dicho tambor (8) con agua.

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 1 o 2, en donde dicho soporte movil (7) incluye una cinta transportadora sin fin realizada en acero inoxidable.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos primeros medios de control de temperatura (80) son capaces de enfriar dicho tambor (8) de manera que se reciba una temperatura de dicho soporte movil (7) en una posicion donde se recibe dicha trama moldeada sobre dicho soporte movil (7) esta comprendido entre aproximadamente 15 grados centfgrados y aproximadamente 50 grados centfgrados.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende segundos medios de control de temperatura (23) en dicha primera seccion de secado (21) y en donde dicho soporte movil (7) define una primera y una segunda superficie opuesta, dicha suspension se moldea sobre dicha primera superficie, y en donde dichos segundos medios de control de temperatura comprenden un generador de vapor para expulsar vapor hacia dicha segunda superficie.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende segundos medios de control de temperatura (23) en dicha primera seccion de secado (21) y en donde dicho soporte movil (7) define una primera y una segunda superficie opuesta, dicha suspension se moldea sobre dicha primera superficie y dichos segundos medios de control de temperatura (23) comprenden un generador de aire de secado (26) adaptado para expulsar aire de secado hacia dicha primera superficie.

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 6, en el que dicha trama moldeada sobre dicho soporte movil (7) define una porcion central y dos porciones laterales, dichas partes laterales que incluyen cada una un borde de dicha trama moldeada, y en donde dicho generador de aire de secado (26) en dicha primera seccion de secado (21) se configura de manera que se expulsa una corriente de aire de secado desigual hacia dicha trama moldeada, teniendo dicha corriente de aire una velocidad de flujo mayor o una temperatura mas alta o ambas en una region que incluye dicha porcion central de dicha trama moldeada en una region que incluye dichas partes laterales de dicha trama moldeada.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de control (40) adaptada para recibir una senal enviada por uno o mas de los siguientes sensores (30, 31, 32, 41, 42, 61, 62):

• un sensor de humedad adaptado para determinar un valor de humedad de dicha trama moldeada en dicha primera seccion de secado;

• un sensor de humedad adaptado para determinar el valor de humedad de dicha trama moldeada a la salida de dicha primera seccion de secado;

• un sensor de grosor adaptado para determinar el grosor o las variaciones en el grosor de dicha trama moldeada antes, en o al salir de dicha primera seccion de secado;

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• un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicha trama en dicha primera seccion de secado;

• un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicha suspension en dicha caja de moldeado;

• un sensor de temperatura adaptado para determinar la temperatura de dicho soporte movil en la caja de moldeado;

• un sensor de velocidad de flujo para determinar la velocidad de flujo de dicha suspension en dicha caja de moldeado.

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 8, en donde dicha unidad de control (40) se adapta para comandar uno o mas:

• una bomba (5) para cambiar la velocidad de flujo de dicha suspension en dicha caja de moldeado (4);

• primeros medios de control de temperatura (80) para modificar la temperatura de dicho tambor (8);

• segundos medios de control de temperatura (23) para modificar la temperatura de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado (21), o para modificar la velocidad de flujo de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado (21), o para modificar la distribucion de la temperatura o la distribucion del caudal de aire de secado o ambos de dicho aire de secado en dicha primera seccion de secado (21), o para modificar el caudal de dicho vapor;

• los medios de temperatura de la caja de moldeado para modificar la temperatura en dicha caja de moldeada (4) para cambiar la temperatura de dicha suspension;

con el proposito de cambiar sus condiciones de funcionamiento en dependencia de la senal recibida por dicho uno o mas sensores.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una rasqueta (48) adaptada para retirar dicha trama moldeada de dicho soporte movil (7) a la salida de dicha primera seccion de secado (21).

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una segunda seccion de secado (22), que tiene un tercer medio de control de la temperatura controlado independientemente (24) adaptado para controlar una temperatura o una velocidad de flujo o una distribucion de temperatura o una distribucion de velocidad de flujo o cualquier combinacion de lo anterior de aire de secado en dicha segunda seccion de secado (22).

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 11, en donde dichas primera y segunda secciones de secado (21, 22) se disponen en serie una detras de la otra, dicha primera etapa aguas arriba de dicha segunda etapa en una direccion de movimiento de dicha trama moldeada.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha primera seccion de secado (21) se divide en una pluralidad de primeras etapas de secado, la temperatura del aire de secado y la velocidad de flujo del aire de secado se controlan independientemente en cada primera etapa de secado.

Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:

• una seccion de enrollado (10) para enrollar dicha trama moldeada en una bobina; y

• una seccion de enfriamiento (90) aguas abajo de dicha primera o segunda seccion de secado y aguas arriba de dicha seccion de enrollado en la direccion de movimiento de dicha trama moldeada.

Aparato (1) de conformidad con la reivindicacion 14, en donde dicha seccion de enfriamiento (90) incluye un generador de aire de enfriamiento (92) y un cuarto medio de control de temperatura (91) que controla una temperatura del aire de enfriamiento expulsado por dicho generador de aire de enfriamiento.

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Figura 1

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CM

o

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m

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Figura 4

Figura 5

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