MXPA98008941A - Metodo y dispositivo para aplicar sustancias a unmaterial de filtro. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un metodo y a un dispositivo para aplicar sustancias a las fibras de un material de filtro para articulos para fumar, en donde los materiales del filtro fibrosos o de tipo de laminas se espolvorean con sustancias solidas micronizadas.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA APLICAR SUSTANCIAS A UN MATERIAL PE FILTRO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método y a un dispositivo para aplicar sustancias a las fibras de un material de filtro para artículos para fumar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se sabe, a partir de las Patentes Alemanas Números DE 39, 04, 239, Cl y DE 38 , 20 , 089 , C2 , que se aplican sustancias a las fibras de un filtro de humo de tabaco, siendo estas sustancias más particularmente ácidos policarboxílicos o sales acidas de los mismos fisiológicamente y sensorialmente seguras, tales como los esteres de ácido cítrico, ácido tartárico, ácido succínico, y ácido málico. Para este propósito, los ácidos policarboxílicos o las sales acidas de los mismos, que son cristalinas a temperaturas ambientales y de procesamiento, se aplican en la forma de partículas finas que tienen un tamaño de partículas menor de 50 mieras suspendidas en un medio líquido orgánico, y la suspensión resultante se aplica a las fibras (Patente Alemana Número DE 39 , 04 , 239 , Cl) . Como una alternativa, los anhídridos ácidos de los ácidos di- ó poli-carboxílicos se pueden disolver en el solvente orgánico, y se pueden aplicar a las fibras, y cuando sea necesario, se pueden hidrolizar con agua (Patente Alemana Número DE 38, 20, 089, C2) . El inconveniente de aplicar estas sustancias de una suspensión o un solvente, tal como, por ejemplo, triacetina, es que, en altas concentraciones, esta suspensión llega a ser viscosa, y luego ya no puede bombearse, siendo esta la razón por la cual no se pueden aplicar altas cargas de filtro de estas sustancias mediante estos métodos conocidos .

OBJETOS Y VENTAJAS DE LA INVENCIÓN La invención se basa en el objeto de definir un método y un dispositivo para aplicar sustancias a las fibras de un material de filtro para artículos para fumar, que obvian los inconvenientes anteriormente mencionados . De una manera más particular, es la intención definir un método y un dispositivo con el que se puedan aplicar inclusive altas cargas de las sustancias mediante medios simples. Este objeto se logra para un método mediante las características de la reivindicación 1, y para un dispositivo mediante las características de la reivindicación 9. Las modalidades convenientes se definen por las características de las reivindicaciones subordinadas. Las ventajas logradas por la invención se basan en el hecho de que, por medio de un procedimiento de atomización, se pueden aplicar sustancias sólidas micronizadas a materiales de filtro fibrosos o de tipo de láminas en cantidades casi ilimitadas, de tal manera que la aplicación se puede hacer con cargas extremadamente altas, que son imposibles en la aplicación de una suspensión. Debido a estas cargas altas, se pueden lograr efectos que hasta ahora eran imposibles. Los ensayos han indicado que, mediante el empleo de sustancias sólidas micronizadas, se pueden alcanzar concentraciones que son más altas por el factor de diez, que las concentraciones alcanzadas hasta ahora. De conformidad con lo anterior, esto permite mejorar la capacidad de retención selectiva del filtro, y/o tener influencia sobre el sabor del humo del tabaco, sin incrementar la resistencia a la succión, que sería inevitable en el uso de materiales de filtro más densos empleados algunas veces para lograr sabores especiales . Esta aplicación conveniente de las sustancias a la estopa del filtro, asegura la actividad de este último, ya que no se presenta combustión, oxidación, o destrucción durante la acción de fumar. Aunque en teoría no hay límite para la cantidad aplicada, en la práctica real, hay un límite para la resistencia a la succión del filtro, que no debe ser demasiado alta.

De conformidad con una modalidad preferida, se emplean sustancias sólidas o mezclas homogéneas de sustancias sólidas que tengan un tamaño de partículas máximo de 50 mieras, más particularmente máximo de 10 mieras, ya que estas partículas extremadamente pequeñas aseguran una distribución uniforme, y por consiguiente, un efecto homogéneo del filtro tratado como tal . Se ha encontrado que es conveniente alimentar, en una forma medida, las sustancias sólidas, implementandose la dosificación o la introducción medida, para tomar en cuenta la velocidad de producción del filtro, como un resultado de lo cual, se puede garantizar que siempre se aplique la misma cantidad de sustancia, por ejemplo, por unidad de longitud de la fibra. La dosificación o introducción se hace convenientemente mediante una tolva de alimentación que aplica de una manera discontinua las sustancias sólidas micronizadas, en conjunto con un dosificador fino que opera gravimétricamente, y un tornillo doble para alimentar las sustancias sólidas micronizadas hacia una sección transportadora que opera neumáticamente. En conjunto con la retroalimentación por medio de la velocidad de producción del filtro, se puede garantizar que siempre se aplique la misma cantidad de sustancias sólidas micronizadas, por ejemplo, por unidad de longitud de la fibra.

Las partículas sólidas micronizadas se transportan neumáticamente a través de una boquilla inyectora de sólidos, de tal manera que se meten por el vacío creado en un tubo, como un resultado de lo cual, prácticamente se excluye la formación de grumos. Para optimizar la distribución de las sustancias sólidas en el flujo de aire, y para resolver cualquier formación de grumos, los sólidos neumáticamente transportados/el flujo de aire, se pasan a través de una zona mezcladora. El espolvoreo real se hace en una cámara de polvo que está abierta en la dirección del movimiento del material del filtro de tipo de láminas o fibroso, para no obstruir el paso del material del filtro. Se aplica triacetina al material del filtro, es decir, corriente arriba o corriente abajo de la cámara de polvo, haciéndose la aplicación de triacetina de preferencia corriente arriba de la cámara de polvo, para mejorar adicionalmente la adherencia de las partículas sólidas micronizadas sobre el material del filtro. El hueco de aire para la entrada del material del filtro hacia la cámara de polvo es ajustable, ajustándose de tal manera que se garantice un transporte sin contacto del material del filtro, mientras que se impida el surgimiento de sustancias sólidas introducidas desde la cámara de polvo.

Para optimizar adicionalmente la aplicación de las sustancias sólidas en la cámara de polvo, la condición de carga del material del filtro puede ser influenciada mediante la configuración, corriente arriba de la cámara de polvo, es decir, separada de la cámara de polvo por 50 a 150 milímetros corriente arriba de la misma, y transversalmente a la dirección del movimiento de producción del material del filtro, de una varilla de ionización consistente en un electrodo de varilla y un contra-electrodo. Esta varilla de ionización tarda la superficie del material del filtro para mejorar la adherencia de las partículas sólidas micronizadas. Si se necesitara aplicar una cantidad particularmente grande de partículas sólidas micronizadas al material del filtro, el espolvoreo puede ser emprendido sobre ambos lados del material del filtro. Para este propósito, se pueden proporcionar dos boquillas en la cámara de polvo, que alimentan las partículas sólidas micronizadas desde abajo y desde arriba. Al salir de la cámara de polvo, el material de filtro espolvoreado con las partículas sólidas micronizadas, se junta para formar una varilla de filtro, la cual se procesa de la manera usual en un filtro terminado. De una manera conveniente, la salida de la cámara de polvo se conecta con un ventilador que dirige aire y sustancias sólidas micronizadas a través de la cámara de polvo, y cuando sea necesario, a través de un colector de polvo conectado a la cámara de polvo. El vacío que conecta la salida de la cámara de polvo es ajustable, y permite que se extraiga el exceso de aire desde el transportador neumático de las sustancias sólidas. El ajuste del vacío en la cámara de polvo se puede hacer mediante una aleta aplicada a un lado de la cámara de polvo . El vacío en el ventilador durante la fase de producción e introducción convenientemente se mantiene constante, para asegurar una aplicación de producto consistentemente constante a la estopa del filtro, y para impedir que surja polvo desde la cámara de polvo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ahora se explicará la invención con mayor detalle con base en una modalidad de ejemplo de un dispositivo para aplicar sustancias a las fibras de una estopa de filtro, con s respecto a los dibujos diagramáticos adjuntos, en los cuales: La Figura 1 es una ilustración diagramática del dispositivo. La Figura 2 es una ilustración de la cámara de polvo con la boquilla inyectora adjunta a una escala amplificada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La estopa del filtro 32 se alimenta de la manera usual como una carpeta a través de los rodillos extensores 33 (mostrados esquemáticamente) y una guía 35, hasta un dispositivo 36, en donde se aplica triacetina a la carpeta de estopa del filtro. En la dirección del movimiento de la estopa del filtro 32, corriente abajo del aplicador de triacetina 36, la estopa del filtro 32 nuevamente se hace pasar sobre los rodillos extensores 37, antes de entrar al hueco de aire entre dos varillas ionizantes 39, es decir, un electrodo de varilla, y un contra-electrodo suministrado con un potencial de carga negativa desde un generador de carga 41 con un limitador de chispas. Desde el hueco de aire entre las dos varillas ionizantes 39, la carpeta de estopa del filtro 32 entra a una ranura de entrada 43 de una cámara de polvo 34 (ver también la Figura 2) , que se abre en la dirección del movimiento de la estopa del filtro 32, para no obstruir el paso de la estopa del filtro 32. El tamaño del hueco de aire 43 para entrar a la estopa del filtro 32 en la cámara de polvo 34, se puede ajustar perpendicularmente a la dirección del movimiento de la estopa del filtro 32, y se establece de tal manera que se garantice un transporte sin contacto de la estopa del filtro 32, y se impida la salida de las sustancias sólidas fluidizadas de la cámara de polvo 34. En la cámara de polvo 34, la estopa de filtro tensionada 32 se espolvorea con sustancias sólidas micronizadas, o con sustancias sólidas mezcladas, de una manera que se detallará posteriormente, como se indica por las dos boquillas 52 de la Figura 2, localizadas arriba y debajo de la carpeta de estopa del filtro 32, respectivamente . _ Sobre el lado opuesto a la ranura de entrada 43, la cámara de polvo 34 está provista con una ranura de salida 54, en donde se adapta una boquilla inyectora 44 como estándar para la producción del filtro, en donde se junta la estopa del filtro 32 hasta una forma de varilla, y se succiona el aire cargado de polvo . La varilla de filtro así producida espolvoreada con partículas sólidas micronizadas, se envuelve entonces con papel filtro, y se corta hasta la longitud de varilla de filtro necesaria para alimentarse en un paso subsecuente de la producción, a una máquina de fabricación de cigarrillos, en donde se corta en pedazos de una longitud adecuada, y se une a las varillas de tabaco, para producir cigarrillos con filtro terminados . La preparación de las sustancias sólidas micronizadas y de las sustancias sólidas mezcladas se describirá ahora, que pueden involucrar sustancias fisiológicamente seguras y sensorialmente interesantes, más particularmente ácidos policarboxílicos o las sales acidas de ácidos policarboxílicos, tales como ácido cítrico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido málico, ácido ascórbico, así como los esteres ácidos de estos ácidos policarboxílicos orgánicos, mono-di-sacáridos (por ejemplo, glucosa, caña de azúcar) , y saborizantes (vainillina, mentol, etcétera) . Las sustancias sólidas puras micronizadas finamente molidas, o las sustancias sólidas micronizadas homogéneamente mezcladas, tienen un tamaño de partículas máximo de 50 mieras, y se toman desde una tolva de alimentación 12 adaptada para la capacidad de procesamiento, y se meten de una manera discontinua en el elemento de introducción fina 14, cuyo nivel es detectado por los sensores de MAX/MIN. Tan pronto como se viola el nivel MIN, se activan los sensores, y se rellenan las sustancias sólidas desde la tolva de alimentación 12, desactivándose el relleno de una manera automática una vez que se alcanza el nivel MAX. El elemento de introducción fina que opera gravimétricamente 14, suministra las sustancias sólidas y las sustancias sólidas mezcladas por medio de un tornillo doble 16 energizado por un motor eléctrico 15, hacia una zona de transportación que opera neumáticamente 17. El elemento de introducción fina 14 se acopla eléctricamente con la máquina de fabricación de filtros, es decir, se mete la cantidad introducida por varilla de filtro como un valor pico en el control electrónico 19 para el dosificador fino 14, sirviendo la velocidad de producción de filtros como el valor de comando de velocidad para el elemento de introducción fina 14, y como un valor objetivo para su control. La velocidad de la máquina es detectada por un codificador 20 en el portador 22 de la máquina de fabricación de filtros, que corta la varilla de filtro sinfín en tapones de filtro individuales. Las sustancias sólidas introducidas por el elemento de introducción fina 14 caen en caída libre a través de un tubo 23 hacia abajo, hasta una boquilla de inyección de sólidos 26. Es en este punto que comienza el transporte neumático de sólidos, ya que se sopla aire presurizado 30 exento de aceite y de grasa, a través de un anillo de boquilla, de la boquilla de inyección de sólidos 26, hasta el interior del tubo 17 adjunto a la boquilla 26. El vacío resultante en el interior del tubo 17 mete las sustancias sólidas . Para optimizar la distribución de las sustancias sólidas en el flujo de aire, y para resolver cualquier formación de grumos, las sustancias sólidas/el flujo de aire se pasan a través de una zona mezcladora 18 formada por un tubo que pasa verticalmente hacia abajo, hasta la cámara de polvo 34.

En la porción superior de la cámara de polvo 34, se encuentra una boquilla de ranura ancha, transversalmente localizada 52, cuyo ancho de ranura de boquilla, transversalmente a la dirección de producción, es decir, a la dirección de movimiento de la estopa del filtro 32, corresponde cuando menos al ancho de la estopa corriente arriba o corriente abajo del aplicador de triacetina 36. La separación de la boquilla 52 de la estopa del filtro 32 se puede ajustar libremente mediante el ajuste de la boquilla de ranura ancha 52 verticalmente hacia arriba o hacia abajo, como se indica por la flecha 54. Aunque una sola boquilla 52 es principalmente suficiente como regla, en la Figura 2 también se ilustra una variante, en donde se aplica una segunda boquilla de ranura ancha 52 debajo de la estopa del filtro 32. El flujo de sustancias sólidas/aire que llega desde la sección de transporte neumático, se divide corriente arriba de las dos boquillas, siendo esta división del flujo libremente ajustable. Debajo de la estopa del filtro 32, la cámara de polvo 34 se adelgaza hasta un tubo de extracción por succión 56, cuyo vacío es ajustable para permitir la extracción del exceso de aire desde el transporte neumático de las sustancias sólidas. El vacío en la cámara de polvo 34 es ajustable mediante una aleta 38 provista sobre un lado de la cámara de polvo. El aire de transporte extraído cargado de polvo se aplica a un colector de polvo móvil 40 para su limpieza. El vacío en el colector de polvo 40 o en la cámara de polvo 34, se genera mediante un ventilador corriente abajo 50, manteniéndose constante el vacío en el ventilador 50 durante la fase de producción e introducción, con el fin de asegurar una aplicación consistente y constante del producto a la estopa del filtro, y para impedir la salida de polvo desde la cámara de polvo 34. La estopa del filtro de tipo de tejido, cuya condición de carga ha sido influenciada por las varillas ionizantes 39 para optimizar la aplicación de sustancias sólidas, se espolvorea en la cámara de polvo 34 con las sustancias sólidas micronizadas, las cuales se adhieren a las fibras de la estopa del filtro 32, a la que se aplica triacetina. La estopa del filtro extendida 32 subsecuentemente se pasa junta hasta una varilla de filtro sinfín, y se procesa de la manera usual en filtros de cigarrillos, que en el siguiente paso de la producción, se unen a una varilla de tabaco mediante un papel de envoltura. Como una alternativa a la estopa del filtro descrita, también los materiales de filtro de tipo de tejido descritos, permeables al aire, tales como papel filtro, por ejemplo, se pueden espolvorear con partículas sólidas micronizadas por medio del dispositivo 10 descrito. Como una alternativa a la modalidad discutida, y como se ve en la dirección del transporte del material del filtro 32, el aplicador de triacetina 36 también se puede localizar corriente abajo de la cámara de polvo, por supuesto, antes de que se junte el material de filtro en una varilla de filtro.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1. Un método para aplicar sustancias a las fibras de un material de filtro para artículos para fumar, caracterizado porque los materiales de filtro fibrosos o de tipo de láminas (32) se espolvorean con sustancias sólidas micronizadas . 2. El método de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque se- emplean sustancias sólidas puras micronizadas o mezcladas homogéneamente, con un tamaño de partículas máximo de 50 mieras, más particularmente máximo de 10 mieras. 3. El método de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las sustancias sólidas se suministran en cantidades medidas. _4- El método de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 3, caracterizado porque la medición se implementa tomando en cuenta la velocidad de producción del filtro. 5. El método de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las sustancias sólidas micronizadas medidas se introducen mediante transporte neumático (17, 18, 26) en una cámara de polvo (34) , a través de la cual se transporta el material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32), en un ángulo de cuando menos 45° a la dirección de transporte de las sustancias sólidas. 6. El método de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones l a 5, caracterizado porque la estopa del filtro (32) provista con triacetina, se introduce en la cámara de polvo (34) , y luego se junta en una varilla de filtro. 7. El método de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) se espolvorea con las sustancias sólidas micronizadas desde arriba y desde bajo en la cámara de polvo (34) . 8. El método de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) se carga mediante ionización corriente arriba de la cámara de polvo (34) , como se ve en su dirección de transporte . 9. Un dispositivo para aplicar sustancias a las fibras de un material de filtro para artículos para fumar, el cual comprende : (a) un elemento medidor (12, 14, 16) para sustancias sólidas micronizadas, y (b) una boquilla de inyección (26) para transportar neumáticamente las sustancias sólidas medidas hasta una cámara de polvo (34) , (c) un material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) que se pasa a través de la cámara de polvo (34) . 10. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 9, caracterizado porque la trayectoria de transporte del material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) a través de la cámara de polvo (34), se orienta en ángulos rectos a la dirección del transporte neumático de las sustancias sólidas micronizadas. 11. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el elemento medidor comprende una tolva de alimentación (12) que entrega de una manera discontinua las sustancias sólidas micronizadas, y un elemento de introducción fina (14, 16) . 12. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 11, caracterizado porque el elemento de introducción fina que opera gravimétricamente (14, 16) comprende un tornillo doble (16) para entregar las sustancias sólidas micronizadas a una trayectoria de transporte que opera neumáticamente. 13. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el elemento de introducción fina (14, 16) se acopla eléctricamente a la máquina de fabricación de filtros, de tal manera que se utiliza la velocidad de producción de filtros como el valor de velocidad real para el elemento de introducción fina (14, 16) , y como un valor objetivo para su control . 14. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la cámara de polvo (34) se abre en la dirección del movimiento del material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) . 15. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque se configura un elemento (36) para aplicar triacetina, en la dirección del transporte del material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) corriente arriba o corriente abajo de la cámara de polvo (34) . 16. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque el hueco de aire (43) para introducir el material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) en la cámara de polvo (34) , se puede ajustar, de tal manera que se garantiza un transporte sin contacto del material de filtro (32) , y se impide la salida de las sustancias sólidas fluidizadas. 17. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque en la salida de la cámara de polvo (34) , se configura una boquilla de inyección para formar la varilla de filtro a partir del material de filtro fibroso o de tipo de láminas (32) . 19. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 17, caracterizado porque se configuran electrodos ionizantes (39) corriente arriba de la cámara de polvo (34) , en la dirección de transporte del material de filtro (32) . 19. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 18, caracterizado porque la cámara de polvo (34) comprende una aleta (38) para establecer el vacío en la cámara de polvo (34) . 20. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 19, caracterizado porque se conecta un colector de polvo (40) a la cámara de polvo (34) . 21. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 20, caracterizado porque, conectado a la cámara de polvo (34) , hay un ventila-dor (50) para generar el vacío en la cámara de polvo (34) . 22. El dispositivo de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 21, caracterizado porque el ventilador (50) succiona aire y sustancias sólidas micronizadas a través de la cámara de polvo (34) y del colector de polvo (40) .