BRPI0720966A2 - Dispositivos para enrolar tubos. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI- VOS PARA ENROLAR TUBOS".
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a um dispositivo para enrolar tu- 5 bos de invólucor de plugues de cigarros com um ou mais elementos de filtro internos.
Sumário da Invenção
Hastes de filtro para cigarros podem ser processadas em pares na denominada configuração de haste de filtro "two-up". De acordo com esta 10 configuração, um plugue de filtro maciço é aplicado no centro de um tubo criado usando invólucro de plugues de cigarros de forma que um espaço vazio seja criado em uma ou outra extremidade do plugue de filtro. O espaço vazio pode então ser preenchido com uma seqüência de material granular, tal como carbono e similar e material sólido tal como fibras de acetato de 15 celulose ou fibras com flavorizante. Uma vez completada, uma haste de ta- baco pode ser ligada com cada extremidade do tubo filtro usando papel de ponteira, e o tubo de filtro sólido central pode então ser cortado pelo meio para formar dois cigarros.
O invólucro de plugue pode enrugar ou dobrar quando é enrola- 20 do em torno do material de filtro. Assim, há necessidade por um processo e aparelho para enrolar o invólucro de plugue em torno de um plugue de filtro que evite as desvantagens da técnica anterior. Assim, a presente invenção refere-se a um dispositivo e processo para enrolar tubos ocos isentos de rugas e vincos em torno de um plugue de filtro que evita as desvantagens da 25 técnica anterior.
De acordo com a presente invenção, um processo de formação de filtros em forma de tubo compreende o fornecimento de um elemento filtro a uma canelura sobre um primeiro tambor tendo um vácuo para fixar o ele- mento filtro ao mesmo, e axialmente engatar extremidades opostas do ele- 30 mento filtro com primeiro e segundo rolos formadores de tubo. Uma folha contínua de papel com um padrão colante sobre a mesma é administrado a um segundo tambor. O papel é cortado em pedaços distintos, e pelo menos uma parte do pedaço de papel é administrado a pelo menos uma parte do elemento filtro na canelura do primeiro tambor. O pedaço de papel é enrola- do em torno do elemento filtro e dos rolos formadores de tubo para formar um perfil cilíndrico. Os rolos formadores de tubo são então desengatados 5 para desse modo produzir um tubo filtro com extremidades ocas e um ele- mento filtro centralmente disposto.
A etapa de enrolar o pedaço de folha contínua em torno do ele- mento filtro e os rolos formadores de tubo de preferência adicionalmente compreende engatar o elemento filtro com um rolo situado no interior de uma 10 canelura do primeiro tambor, o rolo no interior da canelura do primeiro tam- bor permitindo que o elemento filtro e pedaço de folha de papel contínua a enrolar facilmente durante o processo de enrolamento.
Também de preferência, o primeiro tambor adicionalmente com- preende coberturas esquerda e direita que se engatam circunferentemente em torno do elemento de filtro com um intervalo entre cada uma das cobertu- ras e o elemento filtro para guiar o pedaço de folha contínua durante a etapa de enrolar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e dos rolos formadores de tubo, a etapa de enrolar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e dos rolos formadores do tubo adicionalmente compreen- dendo engatar as coberturas e guiar o pedaço de folha contínua através do intervalo entre cada uma das coberturas e o elemento filtro. A etapa de enro- lar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e os rolos forma- dores do tubo de preferência ainda compreende engatar o pedaço de folha contínua com uma cinta enroladora para alimentar o pedaço de folha contí- nua através do intervalo entre a cobertura esquerda e o elemento filtro, ao longo do rolo no interior da canelura do primeiro tambor, e a seguir através do intervalo entre a cobertura direita e o elemento filtro.
Também de preferência, uma borda de fuga do pedaço de folha contínua é munida de cola para afixar a borda de fuga do pedaço de folha contínua a uma parte do pedaço de folha contínua enrolado em torno do e- Iemento filtro para formar um tubo colado.
Também de preferência, a etapa de desengatar os rolos forma- dores do tubo ainda compreende contatar os tubos colados na área do ele- mento filtro com uma cinta de pressão para fixar o tubo na canelura no pri- meiro tambor enquanto os rolos formadores de tubo estão axialmente retraí- dos.
Também de preferência, as coberturas são desengatadas após
os rolos formadores de tubo ser axialmente desengatados. Também de pre- ferência, as coberturas são desengatadas após os rolos formadores de tubo ser axialmente desengatados. Preferivelmente também as coberturas são engatadas após os rolos formadores de tubo serem axialmente engatados.
Também de preferência, o tubo filtro é removido do primeiro
tambor usando um terceiro tambor.
O aparelho da presente invenção compreende uma canelura sobre um primeiro tambor para receber um elemento filtro para aceitar um elemento filtro, a canelura dotada de vácuo para fixar o elemento filtro à 15 mesma. Primeiro e segundo rolos formadores de tubo axialmente atuam so- bre extremidades opostas do elemento filtro. Um segundo tambor aceita e corta uma folha contínua de papel com um padrão de cola sobre ela formado em pedaços de papel e administra um pedaço de papel cortado ao elemento filtro. Uma cinta entra em contato com o pedaço de papel para enrolar o pe- 20 daço de papel em torno do elemento filtro.
O aparelho de preferência adicionalmente compreende uma cin- ta de pressão para fixar o tubo na canelura no primeiro tambor para que os rolos formadores de tubo possam ser axialmente retraídos.
O aparelho de preferência também compreende um terceiro tambor para remover o tubo filtro do primeiro tambor.
Descrição dos Desenhos
Novos aspectos característicos e vantagens da presente inven- ção além daqueles acima expostos se evidenciarão aqueles versados na técnica pela leitura da descrição detalhada que se segue em conjunção com os desenhos apensos, nos quais caracteres de referência similares se repor- tam as partes similares, e de acordo com os quais:
a figura 1 é uma vista em elevação lateral mostrando um disposi- tivo enrolador de tubo;
a figura 2 é uma vista em perspectiva de um tubo enrolado aca- bado com um filtro em uma posição central;
a figura 3 é uma vista parcial em elevação lateral mostrando a tira de tubo de papel cortado ingressando na cobertura direita e esquerda entre a cinta de enrolar e o rolo formador de tubo intermediário;
a figura 4 é uma vista em elevação lateral parcial com o rolo formador de tubo removido e mostrando o filtro de tubo formado sendo trans- ferido do tambor formador de tubo para o tambor removedor de tubo;
a figura 5 é uma vista em perspectiva de um rolo formador de
tubo intermediário modificado mostrando orifícios de vácuo e pinos retento- res de tubo;
a figura 6 é uma vista em elevação lateral esquemática mostran- do um tubo filtro sendo enrolado ao redor de um filtro e dois rolos formado-
res de tubo intermediários de sucção;
a figura 7 é uma vista em elevação lateral esquemática mostran- do um tubo de filtro acabado com um filtro centralmente posicionado e com os rolos formadores de tubo intermediários removidos.
Descrição Detalhada
Modalidades da presente invenção passam a ser descritas a se-
guir com referência aos desenhos.
A figura 1 é uma vista em elevação lateral que mostra esquema- ticamente um aparelho enrolador de tubo de filtro de cigarro 8 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O aparelho pode incluir um 25 tambor alimentador 12, tambor enrolador de tubo 14, tambor aplicador de ponteira 20, cinta enroladora 38, cinta de pressão 40, e tambor extrator 48. Em termos genéricos, um elemento filtro 10 pode se deslocar da roda ali- mentadora 12, para o tambor enrolador de tubo 14, onde segmentos de pa- pel de ponteira 22 podem ser aplicados e enrolados em torno do elemento 30 filtro 10. O papel 22 pode ser fornecido pelo tambor aplicador de ponteira 20, e pode receber cola ao longo de sua linha central de deslocamento de ma- neira a fixar o invólucro de plugue de 22 ao elemento filtro 10. A cinta enro- Iadora 38 pode acionar o papel circunferentemente em torno do elemento filtro até a cola aplicada à borda de fuga do segmento de papel se engatar com outra superfície do invólucro de plugue em torno do elemento filtro 10 formar um tubo de filtro 36. O tubo de filtro 36 pode então ser aplicado sobre 5 e removido da roda extratora 48 de uma maneira convencional para proces- samento adicional. O novo processo e aparelho para enrolar papel em torno dos elementos-filtro passa a ser descrito a seguir em maior detalhe. Para fins de ilustração, determinadas posições durante o processo de enrolamen- to serão designadas por letras representando um ponto específico durante o 10 processo.
O elemento filtro 10 pode ser qualquer elemento convencional de um filtro para artigo de fumar tal como um tampão de estopa de acetato de celulose ou outro material apropriado. O elemento filtro 10 pode ser pre- visto de qualquer maneira convencional em um tambor alimentador de filtro 15 12 compreendendo pelo menos uma canelura 13 para receber os elementos de filtro. Por exemplo, o elemento filtro 10 pode ser manualmente aplicado na canelura 13 ou pode ser administrado à canelura por um aparelho de cri- ação e/ou distribuição de elementos filtro. A canelura 13 pode ser uma aber- tura de forma tubular genericamente semicircular ao longo do perímetro do 20 tambor 12. A canelura 13 pode compreender uma ação de vácuo ou outro recurso apropriado convencional da técnica para reter o elemento filtro 10 quando o tambor alimentador gira em um sentido horário conforme ilustrado pela seta 15 na figura 1.
Quando os elementos filtro 10 chegam na posição A, podem ser transferidos para uma canelura 16 sobre o tambor enrolador de tubo 14 que pode girar em um sentido anti-horário como ilustrado pela seta 17 A canelura
16 pode ser uma abertura de forma tubular genericamente semicircular ao longo do perímetro do tambor 14. Os elementos filtro 10 podem ser alojados nas caneluras de tambor 16 por um vácuo ou outro recurso apropriado con- vencional na técnica.
Cada canelura 16 no tambor enrolador de tubo 14 pode ser e- quipada com rolos 24, que são designados por linhas ocultas mostradas na figura 4. Os rolos 24 podem ser genericamente cilindriformes e livremente giráveis ou podem ser um mecanismo acionador para girar o elemento filtro
10. Os rolos 24 podem ser previstos em pares para permitir o elemento filtro 10 e o papel 22 a girar livremente durante o processo de enrolamento.
5 Cada canelura 16 também pode ser equipada com rolos forma-
dores de tubo 30 e 32 mostrados nas figuras 5 a 7. Os rolos formadores de tubo 30 e 32 podem ser genericamente cilindriformes e previstos para reter o elemento filtro 10 em posição durante a operação de enrolar e/ou prevenir que o papel 22 enrugue ou forme vincos durante o processo de enrolamento. 10 Os rolos formadores de tubo 30 e 32 podem ser movidos axialmente ao lon- go da canelura de cada lado do elemento filtro 10 para encerrar o elemento filtro ao longo de seu eixo geométrico X e podem girar com o elemento filtro 10 sobre os rolos 24 durante o enrolamento. Este movimento axial é bem conhecido conforme descrito no documento US-A-2006-0281614 que é aqui 15 incorporado a título de referência para todos os fins úteis. O movimento e a posição dos rolos formadores de tubo podem ser controlados por cames que não são mostrados, porém, são bem conhecidos daqueles versados na téc- nica como descrito, por exemplo, no documento US-A-3 985 144 que é aqui incorporado a título de referência para todos os fins úteis.
Na posição A, indicada na figura 1, os rolos formadores de tubos
30 e 32 (não-mostrados na figura 1) são separados por uma distância sufici- ente para permitir que o elemento filtro 10 seja genericamente posicionado no interior da canelura 16. Quando o tambor enrolador de tubo 14 gira para a posição B, os rolos formadores de tubo 30 e 32 podem ser dirigidos axial- 25 mente para dentro no sentido do elemento filtro 10 para sua fixação em uma posição predeterminada, por exemplo, no centro da canelura 16.
Cada canelura 16 também pode ser equipada com coberturas 26 e 28 mostradas nas figuras 1, 3 e 4. O movimento e a posição destas cober- turas podem ser controlados por cames, que não são mostrados porém são 30 bem conhecidos daqueles versados na técnica. As coberturas 26 e 28 po- dem ser movidas em uma ação de preensão ou de tesoura para se fechar em torno do elemento filtro 10 e dos rolos formadores de tubo intermediários 30 e 32.
Os elementos filtro 10 podem ser dispostos em relação de pro- ximidade com o tambor aplicador de ponteira 20 para serem geminados com os segmentos de papel 22. Para administrar um segmento cortado 22 de 5 papel ao elemento filtro 10, uma folha contínua de papel 18 pode ser admi- nistrada ao tambor formador de ponteira 20 onde pode ser cortada em seg- mentos de papel recortados individuais 22. Os segmentos de papel 22 po- dem ter um padrão colante que é pré-aplicado quando o papel ainda perma- nece contínuo ou a cola pode ser aplicada após a etapa de corte. O papel 10 contínuo 18 pode ser cortado usando uma lâmina 19, roda cortante ou outro dispositivo de corte apropriado convencional da técnica. O processo de ali- mentação e corte do papel pode ser o mesmo conforme empregado em ma- quinário aplicador de ponteiras filtro a cigarros.
Na posição B, uma borda dianteira de segmento de papel 22 15 (doravante simplesmente ‘papel’) é aderida ao elemento filtro 10 em virtude do padrão de cola. O papel 22 é permitido a se estender de maneira genéri- ca de forma tangencial ao elemento filtro 10. Quando o tambor enrolador de tubo 14 gira da posição B para a posição C, as coberturas 26 pivotam para dentro no sentido do elemento filtro e dos rolos formadores de tubo 30 e 32. 20 Esta ação pivotante não interfere apreciavelmente com o papel, que neste ponto no processo pode ainda se estender tangencialmente além do ele- mento filtro 10.
O processo de enrolar o papel 22 em torno do elemento filtro 10 pode ser iniciado na posição C. A figura 3 mostra uma vista ampliada do e- 25 Iemento filtro 10 na posição C e mostra o posicionamento das coberturas 26 e 28 em relação ao elemento filtro 10 na posição C do processo. Quando as coberturas são fechadas para dentro, um ligeiro intervalo 34 pode permane- cer entre a cobertura 26 e o elemento filtro 10 e, por conseguinte, entre os rolos formadores de tubo 30 e 32. Um intervalo similar pode existir entre a 30 cobertura 28 e o elemento filtro 10. O intervalo 34 atua como um trajeto guia para o papel 22 durante o processo de enrolamento. O trajeto guia auxilia no prevenir que o papel enrugue e se dobre durante o enrolamento. Como tam- * bém mostrado na figura 3, a cobertura 28 pode ser separada de contato com a cinta 38 para permitir que o papel 22 seja avançado sem ser pinçado entre a cobertura 28 e a cinta 38.
Na posição C, uma ou mais cintas enroladoras 38 entram em contato com o papel 22 e o vácuo é afetado pelo menos ligeiramente. Uma cinta pode ser prevista para contatar o papel 22 nas regiões dos rolos for- madores de tubo 30 e 32. A cinta enroladora 38 pode ser acionada por um motor 39 e guiada por rodas 46, 47 e 49 para rolar a uma velocidade mais alta que a velocidade superficial do papel 22, que é controlada pela veloci- dade de rotação do tambor enrolador de tubo 14. Tensão na cinta 38 pode ser mantida usando tensores 50, que são afixados a um braço 52 que pivota em torno de um ponto fixo 54. Os tensores 50 podem consistir, por exemplo, em molas 55 que podem ter sua tensão aumentada ou reduzida usando pa- rafusos tensores 56, como é bem conhecido da técnica para regular a ten- são em um sistema tensor.Assim, quando o tambor enrolador de tubo 14 gira a posição C para a posição D, as cintas enroladoras que tem uma velo- cidade superficial que é maior que a velocidade de rotação do tambor enro- lador 14, impelem o papel 22 através do intervalo 34 e em torno do elemento filtro 10 e dos rolos formadores de tubo 30 e 32 na canelura 16, como mos- ■ 20 trado na figura 6. Assim, como mostrado com referência geral às figuras 6 e
7, o papel 22 é enrolado em torno do elemento filtro 10 e dos rolos formado- res de tubo 30 e 32 até uma borda posterior de cola 60 sobre o papel selar a costura pelo entrar em contato com uma parte do papel que foi enrolada em torno do elemento filtro 10 e dos rolos formadores de tubo 30 e 32.
25 Quando o tubo filtro 36 atinge a posição E, uma cinta de pressão
40 entra em contato com o tubo filtro 36. A cinta 40 pode ser interposta entre duas cintas 38 todas as quais podem girar sobre rodas independentes 47 para permitir que as cintas 38 entrem em contato com o papel 22 em torno dos rolos formadores de tubo 30 e 32 e permitir que a cinta 40 entre em con- 30 tato com o papel 22 em torno do elemento filtro 10. Adicionalmente, as rodas 47 podem girar livremente entre si para que uma das rodas 47 possa permitir as cintas 38 a ser deslocar mais rápido que a velocidade de rotação do tam- bor 14, enquanto outra das rodas 47 pode girar a uma velocidade corres- pondente em relação ao tambor 14. Embora a figura 1 mostre somente uma das rodas 47 deve ser entendido que outras rodas independentemente gira- das 47 podem ser axialmente alinhadas com a roda 47 mostrada, conforme é conhecido na técnica de sistemas de cintas tensoras.
A cinta 40 pode correr a uma velocidade coincidente com aquela do tubo36 e tambor 14 para que a cinta 40 possa manter o tubo 36 apertado contra a superfície da canelura 16. A pressão da cinta 40 pode auxiliar a manter o tubo 36 em posição quando os rolos formadores de tubo 30 e 32 10 são removidos. O vácuo pode também ser reaplicado neste ponto para man- ter o tubo 36 em posição.
A cinta premente 40 pode ser tensionada usando tensores 50 conforme descrito acima com referência à cinta enroladora 38. Quando o tambor enrolador de tubo 14 gira da posição E para a posição F, os rolos formadores de tubo 30 e 32 são axialmente retraídos. Esta ação pode ser observada pelo comparar a fig 6 com a figura 7.
Quando o tambor enrolador de tubo 14 gira da posição F para a posição G, as coberturas esquerda e direita 26 e 28 se abremp. O tubo filtro enrolado acabado 36 é então removido na posição G, como mostrado na figura 4. O vácuo pode mais uma vez ser desativado para permitir a transfe- rência para o tambor 48. Um tubo-filtro acabado típico é mostrado na figura
2.
De maneira alternativa ou adicional, os rolos formadores de tubo 30 e 32 podem ser munidos de orifícios para vácuo 44 e/ou pinos atuadores 25 de filtro 46 como mostrado na figura 5. O vácuo poderia ser aplicado através dos orifícios de vácuo 44 para tracionar o papel 22 e efetuar sua tração aper- tado contra a superfície dos rolos formadores de tubo 30 e 32 para adicio- nalmente assegurar que o papel 22 siga o trajeto guia durante a operação de enrolamento. Pinos opcionais 46 poderiam penetrar no interior das superfí- 30 cies extremas do elemento filtro 10 para assegurar que o elemento filtro 10 e os rolos formadores de tubo 30 e 32 rolem conjuntamente.
Deve ser compreendido que a descrição detalhada acima embo- ra indicando modalidades preferenciais da invenção é fornecida meramente a título de ilustração uma vez que diversas variações e modificações dentro do espírito e âmbito da invenção se evidenciarão aqueles versados na técni- ca, a partir da descrição detalhada.
Claims (10)
1. Processo de formação de tubos filtro compreendendo: - fornecer um elemento filtro a uma canelura sobre um primeiro tambor, a canelura munida de um vácuo para fixar o elemento filtro no seu interior; - engatar axialmente extremidades opostas do elemento filtro com primeiro e segundo rolos formadores de tubo; - fornecer uma folha contínua guarnecida de um padrão colante sobre a mesma a um segundo tambor; - cortar a folha contínua em pedaços discretos; - fornecer pelo menos uma parte do pedaço de folha contínua a pelo menos uma parte do elemento filtro na canelura do primeiro tambor; - enrolar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e dos rolos formadores de tubo para forma uma estrutura cilindriforme; e - axialmente desengatar os rolos formadores de tubo para pro- duzir um tubo filtro com extremidades ocas e um elemento filtro centralmente posicionado.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, em que o elemen- to filtro é fornecido à canelura sobre o primeiro tambor a partir de um tambor alimentador de filtro.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro tambor adicionalmente compreende coberturas esquerda e direita que se engatam circunferentemente em torno do elemento filtro com um intervalo entre cada uma das coberturas e o elemento filtro para guiar o pedaço de folha contínua durante a etapa de enrolar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e os rolos formadores de tubo adicionalmente com- preendendo engatar as coberturas e guiar o pedaço de folha contínua atra- vés do intervalo entre cada uma das coberturas e o elemento filtro.
4. Aparelho para enrolar tubos-filtro compreendendo: - uma canelura sobre um primeiro tambor para receber um ele- mento filtro, a canelura sobre um primeiro tambor para receber um elemento filtro, a canelura tendo um vácuo para fixar o elemento filtro à mesma; - primeiro e segundo rolos formadores de tubo para se engatar axialmente com extremidades opostas do elemento filtro; - um segundo tambor para aceitar e cortar uma folha contínua com um padrão colante em pedaços e fornecer um peça de folha contínua com um traço de cola em peças e fornecer um pedaço de folha contínua cor- tado ao elemento filtro; e - uma cinta para contatar o pedaço de folha contínua para enro- lar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro.
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, em que o elemento filtro é fornecido à canelura sobre o primeiro tambor proveniente de um tambor alimentador de filtro, o elemento filtro sendo retido no tambor alimentador por um vácuo previsto em uma canelura sobre o tambor alimen- tador.
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, em que o primeiro tambor adicionalmente compreende coberturas esquerda e direita que se engatam genericamente em torno do elemento filtro com um intervalo entre cada uma das coberturas e o elemento filtro para guiar o pedaço de folha contínua durante a etapa de enrolar o pedaço de folha contínua em torno do elemento filtro e dos rolos formadores de tubo.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, em que o primeiro tambor adicionalmente compreende um rolo no interior da canelura do pri- meiro tambor permitindo que o elemento filtro e o pedaço de folha contínua rolem facilmente durante o processo de enrolamento.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, em que uma borda de fuga do pedaço de folha contínua é munida de cola para afixar a borda de fuga ao pedaço de folha contínua enrolada em torno do elemento de filtro para formar um tubo de folha contínua colado.
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, e que os rolos for- madores de tubo individualmente compreendem orifícios de vácuo para apli- car um vácuo ao pedaço de folha contínua contra a superfície dos rolos for- madores de tubo.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, em que os rolos formadores de tubo cada um incluem pinos para penetrar no interior do ele- mento filtro para assegurar que o elemento filtro e os rolos formadores de tubo rolem conjuntamente.
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