ES2877644T3 - Aparato y método para formar barras de filtro - Google Patents
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Abstract
Aparato para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol, en donde el aparato comprende: una primera y una segunda fuente (1, 2), la primera fuente (1) se proporciona para suministrar material de filtro en forma de una primera estopa (3), y la segunda fuente (2) se proporciona para suministrar material de filtro en la forma de una segunda estopa (4), un solo rodillo de entrega accionado (5) para hacer avanzar la primera estopa (3) y la segunda estopa (4), y en donde el aparato se caracteriza porque el aparato comprende una herramienta de extrusión (6) para procesar la primera estopa (3) y la segunda estopa (4), en donde el rodillo de entrega (5) está dispuesto de manera que la primera y segunda estopas (3, 4) avancen desde la primera y la segunda fuente (1, 2) hacia la herramienta de extrusión (6) mediante el rodillo de entrega (5) únicamente, y en donde la herramienta de extrusión (6) está configurada para procesar varias fuentes de material de filtro de manera simultánea para crear una barra de filtro.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato y método para formar barras de filtro
La presente invención se refiere a un aparato para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol. Las barras de filtro se pueden formar a partir de material de filtro fibroso mediante una técnica de extrusión. En algunos casos, los componentes del material de filtro fibroso deben solidificarse durante el proceso de extrusión, por ejemplo mediante calor. Las fibras avanzan continuamente hasta que solidifican, lo que les impide obtener el volumen adecuado para una barra de filtro. Para equilibrar esta falta de volumen, se puede procesar más de una fuente de material de filtro fibroso de manera simultánea en la misma herramienta de extrusión para crear una barra de filtro.
Para procesar más de una estopa, una solución es poner en paralelo, antes de la herramienta de extrusión, tantos rodillos de entrega como estopas hay para hacer avanzar las fibras individualmente. Sin embargo, en caso de diferentes velocidades entre los rodillos de entrega, la carga del material en la herramienta de extrusión puede no ser estable.
En particular, las fibras pueden reaccionar a la resistencia que les aplican los rodillos de entrega. En caso de que los rodillos de entrega tengan velocidades que no sean exactamente iguales, la resistencia aplicada a las estopas no será la misma, por lo que las características de las fibras que ingresan a la herramienta de extrusión no serán las mismas, resultando en una menor calidad para la barra de filtro resultante. Esta caída en la calidad puede ser particularmente importante al comienzo del proceso de extrusión, hasta que los rodillos de entrega se sincronizan entre sí, lo que posiblemente resulte en un alto desperdicio cada vez que se inicia la herramienta de extrusión. Con el fin de satisfacer los requisitos de las modernas máquinas de volteo de alta velocidad, se conoce la forma de barras de filtro para artículos generadores de aerosol a partir de dos fuentes de material de filtro. Por ejemplo, GB 2 265298 A describe una máquina para fabricar barras de filtro. Dos o más haces de material de filtro fibroso se hacen avanzar de manera simultánea a lo largo de trayectorias vecinas a través de varias unidades de procesamiento hasta una unidad de formación de barras para convertirlas en barras de filtro. Las estopas pueden avanzar uno al lado del otro en un plano común o en varios planos uno encima del otro. Las estopas se transportan respectivamente por un mecanismo de avance común que incluye un par de rodillos accionados.
El documento EP 1625799 A1 se refiere a una disposición para la producción de barras de filtro. La disposición comprende una bala de estopa de filtro, un dispositivo de transferencia de pista de material de filtro que contiene un rodillo de desviación y un rodillo de guía, y una unidad de formación de barra de filtro. El rodillo de desvío o el rodillo de guía pueden actuar como medio de transporte. La disposición se puede utilizar para producir dos barras de filtro en un proceso de doble barra. el documento US 3579623 A describe un método para fabricar un artículo de estructura compuesta que comprende una masa de material fibroso encerrada en una cubierta tubular.
El documento EP 1847186 A1 describe una unidad de preparación para la preparación de tiras de estopa de filtro. La unidad de preparación comprende un dispositivo de formación y un dispositivo de fusión. Las tiras de hileras de filtros se forman circularmente en el dispositivo de formación y posteriormente se fusionan en el dispositivo de fusión. Sería conveniente tener un aparato para formar barras de filtro que permita un proceso de extrusión más estable de múltiples estopas de filtro.
De conformidad con un primer aspecto de la invención, de conformidad con se define en la presente reivindicación 1, se proporciona un aparato para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol. El aparato comprende una primera y una segunda fuente, la primera fuente se proporciona para suministrar material de filtro en forma de una primera estopa, y la segunda fuente se proporciona para suministrar material de filtro en forma de una segunda estopa. El aparato comprende además un solo rodillo de entrega accionado para hacer avanzar la primera estopa y la segunda estopa y una herramienta de extrusión para procesar la primera estopa y la segunda estopa. El rodillo de entrega está dispuesto de manera que la primera y la segunda estopas avanzan desde la primera y la segunda fuente hacia la herramienta de extrusión solo por el rodillo de entrega. La herramienta de extrusión está configurada para procesar varias fuentes de material de filtro de manera simultánea para crear una barra de filtro.
Al proporcionar un solo rodillo de entrega accionado para hacer avanzar ambas estopas, se puede asegurar una resistencia de aspiración más uniforme que actúa sobre las dos estopas. Por tanto, las estopas combinadas, que avanzan hacia la herramienta de extrusión, pueden procesarse de manera más uniforme sin variaciones de entrega en las estopas usadas. El desperdicio que se produce al comenzar el proceso de extrusión puede ser limitado, ya que el rodillo de entrega accionado por un solo arrastre tira de la primera y segunda estopa con idéntica resistencia desde el comienzo del proceso de extrusión. Además, se puede aumentar la calidad de la barra de filtro producida, ya que las estopas se pueden procesar uniformemente.
El aparato puede comprender además un primer rodillo de alineación no accionado. El primer rodillo de alineación no accionado puede disponerse corriente abajo del rodillo de entrega entre el rodillo de entrega y la herramienta de extrusión. El primer rodillo de alineación puede proporcionarse para alinear el primer y la segunda estopas avanzadas en el eje de extrusión de la herramienta de extrusión.
El eje de extrusión de la herramienta de extrusión puede estar definido por el cilindro de la herramienta de extrusión, es decir, por la dirección de extrusión. Así, por medio del primer rodillo de alineación, las estopas pueden avanzar directamente hacia la herramienta de extrusión para facilitar un proceso de extrusión más uniforme. La herramienta de extrusión se puede proporcionar como una herramienta de extrusión convencional con una entrada en forma de embudo seguida de un cilindro recto.
El primer rodillo de alineación y el rodillo de entrega pueden disponerse de manera que la primera y la segunda estopas estén alineados en una trayectoria en forma de S entre la entrada del rodillo de entrega y la salida del primer rodillo de alineación. De esa manera, se puede aumentar el área superficial entre el primer y segundo remolcadores avanzados y el rodillo de entrega. Esto puede asegurar que se pueda transportar una resistencia de aspiración suficiente desde el rodillo de entrega a la primera y segunda estopa.
La superficie del rodillo de entrega puede tratarse para aumentar la fricción entre la superficie del rodillo de entrega y las estopas que se van a hacer avanzar. La superficie del rodillo de entrega puede tratarse con un recubrimiento que aumenta la fricción de la superficie del rodillo de entrega. La forma de la superficie del rodillo de suministro puede modificarse alternativa o adicionalmente para aumentar la fricción de la superficie del rodillo de suministro. A modo de ejemplo, se pueden proporcionar pequeños picos o elevaciones en la superficie del rodillo de entrega para aumentar la fricción entre las estopas y la superficie del rodillo de entrega.
El aparato puede comprender además un segundo y tercer rodillo de alineación para alinear la primera estopa antes de que la primera estopa se alimente al rodillo de entrega. Al disponer estos rodillos de alineación desplazados con respecto a una línea recta entre el rodillo de entrega y la primera fuente, la primera estopa puede entregarse hacia el rodillo de entrega con un ángulo. Esta disposición del primer y segundo rodillo de alineación puede asegurar que se pueda aumentar el área superficial entre la primera estopa y la superficie del rodillo de entrega. De esta manera, la resistencia de tracción transportada por el rodillo de suministro a la primera estopa puede ajustarse adecuadamente, preferentemente aumentarse. Además, la provisión de un segundo y tercer rodillo de alineación puede asegurar que el primer y la segunda estopa no interactúen entre sí antes de ser alimentados al rodillo de suministro. Por tanto, puede evitarse cualquier interferencia entre la primera estopa y la segunda estopa antes de que estas estopas se alimenten al rodillo de entrega.
El segundo y tercer rodillo de alineación pueden disponerse de manera que la trayectoria de la primera estopa entre la primera fuente y la entrada del rodillo de entrega se pueda proporcionar como una trayectoria en forma de s. De esta manera, el área de contacto entre la primera estopa y el segundo y tercer rodillo de alineación se puede incrementar de manera que la acción de tracción del rodillo de entrega se pueda transferir mejor hacia la primera estopa y se pueda facilitar una alineación más segura de la primera estopa.
De manera similar al segundo y tercer rodillo de alineación, se puede proporcionar un rodillo de alineación entre la segunda fuente y la entrada del rodillo de entrega de manera que la segunda estopa se pueda alinear mejor y entregarse hacia el rodillo de entrega.
Además, se pueden proporcionar más de dos fuentes para estopa de filtro. Preferentemente, se puede proporcionar un rodillo de alineación como se describió anteriormente para guiar la estopa de filtro desde múltiples fuentes hacia el rodillo de suministro. Cuando se proporcionan más de dos fuentes para la estopa de filtro, todas estas estopas se pueden tirar por medio del rodillo de suministro único de manera que se pueda asegurar una resistencia de tracción más uniforme.
Todos los rodillos de alineación son rodillos no accionados, de manera que la tracción de la primera y segunda estopas solo se facilita por medio del rodillo de entrega accionado.
Cuando la primera y segunda estopas se entregan hacia el rodillo de entrega, la primera y segunda estopas, preferentemente por medio del rodillo de alineación como se describió anteriormente, se pueden alinear uno con respecto al otro de manera que la primera y la segunda estopa se superpongan entre sí mientras se arrastran por el rodillo de entrega. En otras palabras, antes de que se entreguen la primera y la segunda estopas hacia el rodillo de entrega, estas estopas pueden no interactuar entre sí. Sin embargo, cuando estas estopas llegan al rodillo de entrega, pueden alinearse de manera superpuesta entre sí y ambas pueden arrastrarse juntas por el rodillo de entrega. Consecuentemente, estas estopas pueden avanzar de manera más uniforme hacia la herramienta de extrusión.
De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona además un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol, como se define en la presente reivindicación 6, que comprende las etapas de:
(a) proporcionar, por medio de una primera fuente, material de filtro en forma de una primera estopa y, por medio de una segunda fuente, material de filtro en forma de una segunda estopa,
(b) hacer avanzar la primera estopa y la segunda estopa únicamente por medio de un solo rodillo de entrega accionado, y
(c) extruir la primera estopa y la segunda estopa en una herramienta de extrusión.
De conformidad con una modalidad ventajosa de la invención, el método puede comprender además la etapa de proporcionar un primer rodillo de alineación no accionado corriente abajo del rodillo de entrega entre el rodillo de entrega y la herramienta de extrusión. El primer rodillo de alineación se puede configurar como se describió anteriormente.
El método puede comprender el paso adicional de proporcionar un segundo y tercer rodillo de alineación como se describió anteriormente.
La invención se describirá además, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
La Figura 1 muestra una vista en sección transversal ilustrativa del aparato inventivo para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol.
El aparato mostrado en la Figura 1 comprende una primera fuente 1 y una segunda fuente 2. Ambas fuentes comprenden material de filtro.
Puede emplearse acetato de celulosa como material de filtro. Con el fin de proporcionar una densidad uniforme y un carácter de cohesión general al relleno, los filamentos pueden tratarse posteriormente con un plastificante para promover de ese modo la unión entre fibras de los diversos filamentos que comprenden la estopa. La estopa puede estar compuesta por una pluralidad de filamentos de acetato de celulosa que se extienden longitudinalmente y coextensivamente de la masa de la estopa. El acetato de celulosa puede tener un denier total de 25000 a 75000 pero con mayor preferencia en el intervalo de 30 000 a 50 000, basándose lo anterior en un denier de fibra de aproximadamente 1 a 16 y preferentemente de 3 a 6 denier. Otros materiales son adecuados para su uso como relleno y pueden incluir polialquenos, polietileno y estopas de papel.
Como preliminar a la formación de una barra de filtro, el material de filtro que se describe en forma representativa como una estopa de filamentos de acetato de celulosa puede alimentarse a través de una cámara de recubrimiento y expansión (no mostrada) en donde los filamentos pueden recubrirse con un plastificante que comprende a modo de ejemplo, una solución de triacetina al 3 % -12 %. El plastificante puede emplearse para promover la unión entre fibras en la estopa en los puntos de cruce o contacto de las fibras respectivas y de ese modo produce cohesión en la masa de la estopa.
El material de filtro se extrae de la primera fuente 1 y la segunda fuente 2. A este respecto, se extrae una primera estopa 3 de la primera fuente 1 y se extrae una segunda estopa 4 de la segunda fuente 2. La provisión de dos fuentes debe entenderse como ilustrativa. En la invención se pueden emplear múltiples fuentes y respectivas múltiples estopas.
La primera estopa 3 y la segunda estopa 4 se arrastran por un solo rodillo de entrega accionado 5. El rodillo de suministro 5 puede accionarse mediante un medio convencional, como un motor eléctrico.
El rodillo de suministro 5 está dispuesto de manera que la primera estopa 3 y la segunda estopa 4 sean tiradas por el rodillo de suministro 5 desde la primera fuente 1 y la segunda fuente 2. Por tanto, el rodillo de entrega 5 realiza una acción de tracción uniforme con respecto a las estopas 3, 4.
Antes de llegar al rodillo de entrega 5, las estopas 3, 4 se proporcionan separados entre sí y no interactúan entre sí. Al llegar al rodillo de entrega 5, la primera estopa 3 se superpone a la segunda estopa 4 o la segunda estopa 4 se superpone a la primera estopa 3. Así, ambas estopas, superpuestas entre sí, se arrastran por el rodillo de entrega 5. Después de arrastrarse por el rodillo de entrega 5, las estopas se entregan juntas hacia una herramienta de extrusión 6. La herramienta de extrusión 6 se proporciona como una herramienta de extrusión convencional que comprende una entrada en forma de embudo (no se muestra) y un cilindro (no se muestra) para extruir la primera estopa 3 y la segunda estopa 4 y para crear una barra de filtro que se puede utilizar en un artículo generador de aerosol.
Después de salir de la herramienta de extrusión 6, la barra de filtro es transportada por medios de transporte convencionales 7 hacia un dispositivo de fabricación de filtro (no mostrado).
Entre el rodillo de suministro 5 y la herramienta de extrusión 6, se puede proporcionar un primer rodillo de alineación 8 no accionado. Como se puede ver en la Figura 1, el primer rodillo de alineación 8 está dispuesto de manera que las estopas combinadas formen una trayectoria en forma de S entre el rodillo de entrega 5 y la herramienta de extrusión 6. La trayectoria en forma de S garantiza una gran área de contacto entre las estopas 3, 4 y la superficie del rodillo de entrega 5. Además, las estopas 3, 4 se introducen directamente en la herramienta de extrusión 6 a lo largo del eje de extrusión, evitando así una perturbación de las estopas 3, 4.
Para facilitar la separación de la primera estopa 3 y la segunda estopa 4 antes del rodillo de entrega 5, se proporcionan otro segundo rodillo de alineación 9 y un tercer rodillo de alineación adicional 10 entre la primera fuente 1 y el rodillo de entrega 5. El segundo y tercer rodillo de alineación 9, 10 facilitan la separación y la alineación adecuada de la primera estopa 3 antes de que la primera estopa 3 se alimente hacia el rodillo de suministro 5. El segundo rodillo de alineación 9 se desplaza con respecto a la trayectoria de la primera estopa 3 y el tercer rodillo de alineación 10 de manera que el área de contacto entre la primera estopa 1 y el segundo y tercer rodillo de alineación 9, 10 así como el rodillo de entrega 5 aumenta, facilitando así una alineación segura de la primera estopa 3 y una acción de tracción optimizada del rodillo de suministro 5.
Claims (10)
1. Aparato para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol, en donde el aparato comprende:
una primera y una segunda fuente (1, 2), la primera fuente (1) se proporciona para suministrar material de filtro en forma de una primera estopa (3), y la segunda fuente (2) se proporciona para suministrar material de filtro en la forma de una segunda estopa (4),
un solo rodillo de entrega accionado (5) para hacer avanzar la primera estopa (3) y la segunda estopa (4), y en donde el aparato se caracteriza porque el aparato comprende una herramienta de extrusión (6) para procesar la primera estopa (3) y la segunda estopa (4),
en donde el rodillo de entrega (5) está dispuesto de manera que la primera y segunda estopas (3, 4) avancen desde la primera y la segunda fuente (1, 2) hacia la herramienta de extrusión (6) mediante el rodillo de entrega (5) únicamente, y en donde la herramienta de extrusión (6) está configurada para procesar varias fuentes de material de filtro de manera simultánea para crear una barra de filtro.
2. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el aparato comprende además un primer rodillo de alineación no accionado (8), en donde el primer rodillo de alineación (8) está dispuesto para alinear la primera y la segunda estopa (3, 4) en el acceso de extrusión después de que la primera y segunda estopas (3, 4) se hagan avanzar por el rodillo de entrega (5).
3. Un aparato de conformidad con la reivindicación 2, en donde el primer rodillo de alineación (8) y el rodillo de entrega (5) están dispuestos de manera que la primera y la segunda estopas (3, 4) están alineados en una trayectoria en forma de s.
4. Un aparato de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el aparato comprende además un segundo y un tercer rodillo de alineación no accionado (9, 10) para alinear la primera estopa (3), en donde el segundo y tercer rodillo de alineación (9, 10) se disponen para alinear la primera estopa (3) antes de que la primera estopa (3) se alimente al rodillo de entrega (5).
5. Un aparato de conformidad con la reivindicación 4, en donde el segundo y tercer rodillo de alineación (9, 10) y el rodillo de entrega (5) están dispuestos de manera que la primera estopa (3) está alineado y superpuesto a la segunda estopa (4) cuando se hace avanzar por el rodillo de entrega (5).
6. Un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol, que comprende los pasos de:
(a) proporcionar, por medio de una primera fuente (1), material de filtro en forma de una primera estopa (3) y, mediante una segunda fuente (2), material de filtro en forma de una segunda estopa (4),
(b) hacer avanzar la primera estopa (3) y la segunda estopa (4) solo por medio de un solo rodillo de entrega accionado (5), y en donde el método se caracteriza porque el método comprende la etapa de (c) extruir la primera estopa (3) y la segunda estopa (4) en una herramienta de extrusión (6), en donde se procesan varias fuentes de material de filtro en la herramienta de extrusión (6) de manera simultánea para crear una barra de filtro.
7. Un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol de conformidad con la reivindicación 6, en donde el método comprende el paso adicional de proporcionar un primer rodillo de alineación no accionado (8) y disponer el primer rodillo de alineación (8) para alinear la primera y la segunda estopa (3, 4) en el acceso de extrusión después de que la primera y la segunda estopa (3, 4) se hacen avanzar por el rodillo de entrega (5).
8. Un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol de conformidad con la reivindicación 7, en donde el método comprende el paso adicional de disponer el primer rodillo de alineación (8) y el rodillo de suministro (5) de manera que el primer y el segundo arrastre (3, 4) están alineados en una trayectoria en forma de S.
9. Un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol de conformidad con una de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el método comprende el paso adicional de proporcionar un segundo y tercer rodillo de alineación no accionado (9, 10) para alinear la primera estopa (3) y disponer el segundo y tercer rodillo de alineación (9, 10) para alinear la primera estopa (3) antes de que la primera estopa (3) se alimente al rodillo de entrega (5).
10. Un método para formar barras de filtro para artículos generadores de aerosol de conformidad con la reivindicación 9, en donde el método comprende el paso adicional de disponer el segundo y tercer rodillo de alineación (9, 10) y el rodillo de suministro (5) de manera que la primera estopa (3) está alineada y superpuesta a la segunda estopa (4) cuando se hace avanzar por el rodillo de entrega (5).
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