ES2971012T3 - Aparato y método de moldeado para la producción de una trama moldeada de un material que contiene alcaloides - Google Patents
Aparato y método de moldeado para la producción de una trama moldeada de un material que contiene alcaloides Download PDFInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a un aparato de fundición (100) para la producción de una lámina fundida (10) de un material que contiene alcaloides, comprendiendo el aparato de fundición: - una caja de fundición (1) adaptada para contener una suspensión (11) del material que contiene alcaloides, teniendo la caja de fundición una abertura (16); - un soporte móvil (7); - un rodillo de colada (3) colocado al menos parcialmente dentro de la caja de colada adaptado para verter la suspensión contenida en la caja de colada sobre el soporte móvil para formar la lámina fundida; - en el que dicho rodillo de fundición está orientado hacia el soporte móvil formando un espacio (I) entre ellos, y en el que el soporte móvil está situado al menos parcialmente por encima del rodillo de fundición. La presente invención también se refiere a un método para la producción de una lámina fundida de un material que contiene alcaloides. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato y método de moldeado para la producción de una trama moldeada de un material que contiene alcaloides Esta invención se refiere a un aparato de moldeado para producir una trama moldeada de un material que contiene alcaloides.
En particular, el material que contiene alcaloides es material de tabaco homogeneizado, utilizado preferentemente en un artículo generador de aerosol como, por ejemplo, un cigarrillo o un producto que contiene tabaco del tipo "que se calienta, pero no se quema".
Actualmente, en la fabricación de los productos de tabaco, además de las hojas de tabaco, se usa además el material de tabaco homogeneizado. Este material de tabaco homogeneizado se fabrica típicamente de partes de la planta de tabaco que son menos adecuadas para la producción de picadura, como, por ejemplo, tallos de tabaco o polvo de tabaco. Típicamente, el polvo de tabaco se crea como un único producto durante la manipulación de las hojas de tabaco durante la fabricación.
Las formas más comúnmente usadas de material de tabaco homogeneizado son las láminas de tabaco reconstituido y la hoja moldeada (TCL es el acrónimo de hoja de tabaco moldeada). El proceso para formar láminas de material de tabaco homogeneizado comprende comúnmente una etapa en la que el polvo de tabaco y un aglutinante se mezclan para formar una suspensión de tabaco. La suspensión se usa luego para crear una trama de tabaco, por ejemplo, al moldear una suspensión viscosa sobre una cinta móvil de metal para producir la denominada hoja moldeada. Alternativamente, una suspensión con baja viscosidad y alto contenido de agua puede usarse para crear tabaco reconstituido en un proceso que se asemeja a la fabricación 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 artículos para fumar. Un proceso para fabricar tal tabaco homogeneizado se describe por ejemplo en la Patente Europea EP 0565360.
En un artículo 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 que evita la combustión del material de tabaco. Además, el tabaco presente en el material de tabaco homogeneizado es típicamente el único tabaco, o incluye la mayor parte del tabaco, presente en el material de tabaco homogeneizado de tal artículo generador de aerosol “que se calienta, pero no se quema”. Esto significa que la composición de aerosol generada por dicho artículo generador de aerosol "que se calienta, pero no se quema" se basa esencialmente sólo en el material de tabaco homogeneizado. Por lo tanto, es importante tener un buen control sobre la composición del material de tabaco homogeneizado, para el control, por ejemplo, del gusto del aerosol.
Debido a las variaciones en las propiedades físicas de la suspensión, por ejemplo, la consistencia, la viscosidad, el tamaño de la fibra, el tamaño de las partículas, la humedad o la edad de la suspensión, los métodos y aparatos de moldeado estándar pueden dar como resultado variaciones no intencionadas en la aplicación de la suspensión en un soporte durante el moldeado de la trama de tabaco homogeneizado. Un aparato y método de moldeado no óptimos pueden llevar a la inhomogeneidad y defectos de la trama moldeada de tabaco homogeneizado.
La falta de homogeneidad en la trama de tabaco homogeneizada puede provocar dificultades en la manipulación posterior de la trama de tabaco homogeneizada en la producción del artículo generador de aerosol. Por ejemplo, la falta de homogeneidad puede dar lugar al desgarro de la trama o incluso la ruptura de la misma durante la fabricación o el procesamiento posterior de la misma. Esto a su vez podría, por ejemplo, dar como resultado paradas de la máquina. Adicionalmente, una trama de tabaco no homogénea puede crear una diferencia no intencional en el suministro de aerosol entre los artículos generadores de aerosol que se producen de la misma trama de tabaco homogeneizado.
El documento US 3259136 se refiere a un dispositivo para fabricar tramas o láminas de tabaco a partir de una pasta de tabaco cuya pasta se transfiere en forma de una capa delgada a una cinta transportadora, por medio de un rodillo de moldeado, que se seca y posiblemente se trata adicionalmente.
Existe la necesidad de un aparato y método de moldeo para la producción de una trama moldeada de un material que contiene alcaloides que se adapta para superar, o al menos disminuir considerablemente, la cuestión mencionada anteriormente.
La invención se refiere a un aparato de moldeado para la producción de una lámina moldeada de un material que contiene alcaloides, el aparato de moldeado que comprende: una caja de moldeado adaptada para contener una suspensión del material que contiene alcaloides, la caja de moldeado que tiene una abertura; un soporte móvil; un rodillo de moldeado posicionado al menos parcialmente dentro de la caja de moldeado adaptado para moldear la suspensión contenida en la caja de moldeado sobre el soporte móvil para formar la lámina moldeada; en donde dicho rodillo de moldeado se orienta hacia el soporte móvil formando un espacio entre estos, y en donde el soporte móvil se localiza al menos parcialmente por encima del rodillo de moldeado.
Un rodillo giratorio proporciona un buen control sobre el grosor de la lámina moldeada sobre el soporte móvil. Las variaciones de tal grosor son fáciles de obtener, modificando por ejemplo un ancho del espacio formado entre el soporte móvil y el rodillo de moldeado.
Además, la presencia de un rodillo en la caja de moldeado, que gira para moldear la lámina de material que contiene alcaloides sobre el soporte móvil, puede crear una acción de mezcla en la suspensión contenida en la caja de moldeado. La mezcla puede permitir la formación de una suspensión homogénea y, a su vez, de una lámina moldeada que tiene pocos defectos.
Como se usa en la presente descripción, el término “lámina” denota un elemento laminar que tiene un ancho y una longitud esencialmente mayor que el grosor de la misma. El ancho de una lámina es preferentemente mayor de 10 milímetros aproximadamente, con mayor preferencia aproximadamente mayor de 20 milímetros o 30 milímetros. Aún con mayor preferencia, el ancho de la lámina comprende entre aproximadamente 100 milímetros y 300 milímetros. En la presente descripción, una “lámina” continua se denomina “trama”.
Como se usa en la presente descripción, el término “soporte móvil” denota cualquier medio que comprende una superficie que puede moverse en al menos una dirección longitudinal. El soporte móvil puede formar un lazo cerrado para proporcionar una capacidad de transporte ininterrumpida en una dirección. Sin embargo, el soporte móvil también se puede mover de un lado a otro. El soporte móvil puede incluir una cinta transportadora. El soporte móvil puede ser esencialmente plano y puede mostrar una superficie estructurada o no estructurada. El soporte móvil puede no presentar aberturas en su superficie o presentar únicamente orificios de tal tamaño que sean impenetrables para la suspensión depositada sobre él. El soporte móvil puede comprender una trama móvil y flexible en forma de lámina. La trama puede estar hecha de un material metálico, que incluyen, pero no se limitan a acero, cobre, aleaciones de hierro y aleaciones de cobre, o de un material de caucho. La trama puede estar hecha de un material resistente a la temperatura de manera que pueda calentarse para acelerar el proceso de secado de la suspensión.
Como se usa en la presente descripción, el término “suspensión” denota un material similar a un líquido, viscoso o pastoso que puede comprender una emulsión de diferentes materiales similares a un líquido, viscosos o pastosos y que puede contener una cierta cantidad de partículas en estado sólido, siempre y cuando la suspensión todavía muestre un comportamiento similar al de un líquido, viscoso o pastoso.
Un “material que contiene alcaloides” es un material que contiene uno o más alcaloides. Los alcaloides pueden comprender nicotina. La nicotina puede encontrarse, por ejemplo, en el tabaco.
Los alcaloides son un grupo de compuestos químicos naturales que contienen principalmente átomos básicos de nitrógeno. Este grupo incluye además algunos compuestos relacionados con propiedades neutras e incluso ligeramente ácidas. Algunos compuestos sintéticos de estructura similar también se denominan alcaloides. Además del carbono, hidrógeno y nitrógeno, los alcaloides también pueden contener oxígeno, azufre y, más raramente, otros elementos como cloro, bromo y fósforo.
Los alcaloides se producen por una gran variedad de organismos que incluyen las bacterias, los hongos, las plantas y los animales. Pueden purificarse a partir de extractos crudos de estos organismos por extracción ácido-base. La cafeína, nicotina, teobromina, atropina, tubocurarina son ejemplos de alcaloides.
Como se usa en la presente descripción, el término “material de tabaco homogeneizado” denota un material formado por aglomeración de tabaco en forma de partículas, que contiene el alcaloide nicotina. Por tanto, el material que contiene alcaloides puede ser un material de tabaco homogeneizado.
Las formas más comúnmente usadas de material de tabaco homogeneizado son la lámina de tabaco reconstituido y la hoja moldeada. El proceso para formar hojas de material de tabaco homogeneizado comprende comúnmente una etapa en la cual el polvo de tabaco y un aglutinante, se mezclan para formar una suspensión. La suspensión se usa entonces para crear una trama de tabaco. Por ejemplo, al moldear una suspensión viscosa sobre una cinta de metal en movimiento para producir la llamada hoja moldeada. Alternativamente, una suspensión con baja viscosidad y alto contenido de agua puede usarse para crear tabaco reconstituido en un proceso que se asemeja a la fabricación del papel.
El material tipo lámina de tabaco homogeneizado puede denominarse material tipo lámina reconstituido y formarse utilizando partículas de tabaco (por ejemplo, tabaco reconstituido) o una mezcla de partículas de tabaco, un humectante y un disolvente acuoso para formar la composición de tabaco. Esta composición de tabaco se puede moldear, extruir, enrollar o prensar para formar un material tipo lámina a partir de la composición de tabaco. La lámina de tabaco puede formarse mediante el uso de un proceso húmedo, donde los finos de tabaco se usan para fabricar un material similar al papel; o un proceso de hoja moldeada, donde los finos de tabaco se mezclan entre sí, con un material aglutinante y se moldean sobre una cinta en movimiento para formar una lámina.
La lámina de tabaco homogeneizado generalmente incluye, además del tabaco, un aglutinante y un formador de aerosol, como guar y glicerina.
Como se usa en la presente descripción, el término “material formador de aerosol” denota un material que es capaz de liberar compuestos volátiles hasta el calentamiento para generar un aerosol. El tabaco, junto con otros compuestos, puede clasificarse como un material formador de aerosol, particularmente una lámina de tabaco homogeneizado que comprende un formador de aerosol. Un sustrato formador de aerosol puede comprender o consistir de un material formador de aerosol. La lámina de tabaco homogeneizado se puede utilizar como material formador de aerosol.
La suspensión puede comprender una serie de diferentes componentes o ingredientes. Estos componentes pueden influir en las propiedades de la trama moldeada de material que contiene alcaloides. Un primer ingrediente es un material que contiene alcaloides, por ejemplo, en forma de polvo. Este material puede ser, por ejemplo, una mezcla de tabaco en polvo, que preferentemente contiene la mayor parte del tabaco presente en la suspensión. 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 producido por el calentamiento del material de tabaco homogeneizado. Preferentemente, se añade a la suspensión una pulpa de celulosa que contiene fibras celulósicas para aumentar la resistencia a la tracción de la trama de material de alcaloides, actuando como agente de refuerzo. Se puede añadir un aglutinante. Se puede añadir un formador de aerosol. El aglutinante y el formador de aerosol se añaden preferentemente para mejorar las propiedades de tracción de la lámina homogeneizada y promover la formación de aerosol. Además, para alcanzar una cierta viscosidad y humedad óptimas para moldear la trama de material que contiene alcaloides, se puede añadir agua a la suspensión.
La cantidad de aglutinante añadido a la suspensión puede estar comprendida entre aproximadamente el 1 por ciento y aproximadamente el 5 por ciento del peso seco de la suspensión. Con mayor preferencia, se comprende entre aproximadamente 2 por ciento y aproximadamente 4 por ciento. El aglutinante usado en la suspensión puede ser cualquiera de las gomas o pectinas descritas en la presente descripción. El aglutinante puede asegurar que el polvo de tabaco permanezca esencialmente disperso en toda la trama de tabaco homogeneizado. Aunque puede emplearse cualquier aglutinante, los aglutinantes preferidos son pectinas naturales, tales como frutas, cítricos o pectinas de tabaco; las gomas guar, tales como hidroxietil guar e hidroxipropil guar; gomas de algarrobo, tales como hidroxietil e hidroxipropil goma de algarrobo; alginato; almidón, tales como almidones modificados o derivatizados; celulosas, tales como metil, etil, etilhidroximetil y carboximetilcelulosa; goma de tamarindo; dextrano; pulalón; harina de konjac; goma xantana y similares. El aglutinante particularmente preferido para su uso en la presente invención es la goma guar.
La introducción de fibras celulósicas en la suspensión típicamente aumenta la resistencia a la tracción de la trama de material de tabaco, actuando como un agente de refuerzo. Por lo tanto, la adición de fibras celulósicas puede aumentar la resiliencia de la trama de material de tabaco homogeneizado. Las fibras celulósicas que se incluyen en una suspensión para el material de tabaco homogeneizado se conocen en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: fibras de madera suave, fibras de madera dura, fibras de yute, fibras de lino, fibras de tabaco y sus combinaciones. Además de desfibrado, las fibras celulósicas pudieran someterse a los procesos adecuados tales como el refinado, el desfibrado mecánico, el desfibrado químico, el blanqueado, la desfibrado con sulfato y sus combinaciones. Las fibras celulósicas pueden incluir materiales de los tallos de tabaco, cañas u otro material de la planta del tabaco. Preferentemente, las fibras celulósicas tales como las fibras de madera comprenden un bajo contenido de lignina. Alternativamente las fibras, tales como las fibras vegetales, pueden usarse tanto con las fibras anteriores o como alternativa, que incluye cáñamo y bambú. La longitud de las fibras celulósicas se encuentra ventajosamente de aproximadamente 0,2 milímetros y aproximadamente 4 milímetros. Preferentemente, la longitud promedio por peso de las fibras celulósicas es de entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 3 milímetros. Además, preferentemente, la cantidad de fibras celulósicas está comprendida entre aproximadamente el 1 por ciento y aproximadamente el 7 por ciento en base de peso seco del peso total de la suspensión (o lámina de tabaco homogeneizado).
Los formadores de aerosol adecuados para su inclusión en suspensión para material de tabaco homogeneizado son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: alcoholes monohídricos como mentol, alcoholes polihídricos, como trietilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes polihídricos, tales como mono-, di- o triacetato de glicerol; y ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo.
Los ejemplos de formadores de aerosol preferidos son la glicerina y propilenglicol.
La suspensión puede tener un contenido de formador de aerosol mayor que aproximadamente el 5 por ciento en base de peso seco. La suspensión puede tener un contenido de formador de aerosol de entre aproximadamente el 5 por ciento y aproximadamente el 30 por ciento en peso sobre la base de peso seco. Con mayor preferencia, el formador de aerosol está comprendido entre aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 25 por ciento del peso seco de la suspensión. Con mayor preferencia, el formador de aerosol está comprendido entre aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 25 por ciento del peso seco de la suspensión.
El aglutinante y las fibras celulósicas se incluyen preferentemente en una relación de peso comprendida entre aproximadamente 1:7 y aproximadamente 5:1. Con mayor preferencia, el aglutinante y las fibras celulósicas se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:1 y aproximadamente 3:1.
El aglutinante y el formador de aerosol se incluyen preferentemente en una relación de peso comprendida de aproximadamente 1:30 y aproximadamente 1:1. Con mayor preferencia, el aglutinante y el formador de aerosol se incluyen en una relación de peso que comprende entre aproximadamente 1:20 y aproximadamente 1:4.
Preferentemente, el material que contiene alcaloide es tabaco. El aglutinante y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:10. Con mayor preferencia, el aglutinante y las partículas de tabaco se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:50 y aproximadamente 1:15, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 1:30 y 1:20. El formador de aerosol y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:20 y aproximadamente 1:1. Con mayor preferencia, el formador de aerosol y las partículas de tabaco se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:6 y aproximadamente 1:2.
El formador de aerosol y las fibras celulósicas se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:1 y aproximadamente 30:1. Con mayor preferencia, el formador de aerosol y las fibras celulósicas se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 5:1 y aproximadamente 15:1. Las fibras celulósicas y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:10. Con mayor preferencia, las fibras celulósicas y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:50 y aproximadamente 1:20.
El aparato de la invención incluye una caja de moldeado para contener la suspensión y un soporte móvil donde se vierte la suspensión.
La suspensión puede alcanzar la caja de moldeado desde una localización diferente. Por lo tanto, la caja de moldeado puede no ser el lugar donde se forma la suspensión. Por ejemplo, la suspensión puede crearse en un silo o tanque, desde donde se transfiere a la caja de moldeado a través de una tubería adecuada. Preferentemente, la suspensión se suministra continuamente a la caja de moldeado mientras la suspensión se vierte sobre el soporte móvil para formar una trama de material continua que contiene alcaloides. El silo y la caja de moldeado se conectan así preferentemente de manera fluida para permitir que la suspensión fluya de una a otra.
La caja de moldeado tiene preferentemente forma de caja para formar un recipiente para alojar la suspensión. Preferentemente, la caja de moldeado incluye paredes. Preferentemente, las paredes a su vez comprenden paredes laterales, con mayor preferencia que incluyen una primera, segunda, tercera y cuarta pared lateral. La primera y segunda paredes laterales están ventajosamente opuestas entre sí, al igual que la tercera y cuarta paredes laterales. Las paredes laterales son esencialmente verticales o están inclinadas con respecto a un plano vertical. La caja de moldeado puede estar abierta por el lado superior o incluir una tapa o una pared superior. Además, la caja de moldeado puede incluir una pared inferior.
Las paredes de la caja de moldeado definen un volumen interno de la propia caja de moldeado, es decir, las paredes delimitan un volumen interno de la caja de moldeado.
La caja de moldeado incluye además una abertura en una de las paredes, de manera que la caja no es un contenedor completamente cerrado. El volumen interno de la caja de moldeado está por lo tanto en contacto con el exterior. Debido a la presencia de la abertura, como volumen interno de la caja de moldeado se considera el volumen de una caja “teórica” donde se cierra el área definida por la apertura. La línea de demarcación entre el volumen interno de la caja y el exterior se realiza preferentemente considerando la abertura cerrada por una pared. La abertura puede formarse en más de una pared (por ejemplo, aberturas de esquina, que son aberturas formadas en las esquinas de la caja). Además, podría estar presente más de una sola abertura.
Dentro de la caja de moldeado, se posiciona un rodillo de moldeado. El montaje del rodillo de moldeado dentro de la caja de moldeado es de manera que el rodillo puede girar alrededor de un eje giratorio, llamado en el siguiente primer eje giratorio. Preferentemente, el rodillo de moldeado define un primer y un segundo extremos longitudinales opuestos y los extremos longitudinales opuestos se unen a paredes laterales opuestas de la caja de moldeado, por ejemplo, un extremo se une a la primera pared lateral y el extremo opuesto se une a la segunda pared lateral.
Preferentemente, el rodillo de moldeado es esencialmente cilíndrico. El rodillo de moldeado puede estar hecho de metal, tal como acero inoxidable o aluminio. Alternativamente, puede incluir material plástico o caucho. Tiene preferentemente una dimensión mayor que corresponde a la dimensión longitudinal, que a su vez corresponde preferentemente a la dirección del eje del cilindro.
Preferentemente, el rodillo de moldeado gira alrededor de su eje giratorio, llamado primer eje giratorio, mediante un motor. La dirección longitudinal del rodillo de moldeado preferentemente es también paralela o coincide con el primer eje giratorio. El rodillo de moldeado se acciona ventajosamente en rotación y su velocidad de rotación puede ajustarse.
Preferentemente, el primer eje giratorio es esencialmente horizontal, es decir, forma parte de un plano horizontal. Además, preferentemente la distancia entre el primer eje giratorio y una pared inferior de la caja de moldeado es constante a lo largo de la longitud longitudinal del rodillo de moldeado. Una longitud longitudinal del rodillo de moldeado es la longitud del rodillo entre sus extremos longitudinales primero y segundo opuestos.
Además, preferentemente una altura a la que el rodillo de moldeado se monta en la caja de moldeado es de manera que al menos una parte del rodillo de moldeado está en contacto con la suspensión. El rodillo de moldeado se sumerge preferentemente parcialmente en la suspensión, de manera que, mediante una rotación del rodillo de moldeado, una superficie externa del rodillo de moldeado se cubre por una capa de suspensión. Una altura a la que se monta el rodillo de moldeado se define como la distancia a lo largo del eje Z vertical entre el primer eje giratorio y un plano horizontal de referencia. Si la distancia no es constante a lo largo de la longitud del rodillo de moldeado, entonces se toma un promedio de las distancias como la altura. Sin embargo, no siempre es necesario que el rodillo de moldeado esté en contacto con la suspensión presente dentro de la caja de moldeado, porque la suspensión puede transferirse al rodillo de moldeado desde otros elementos, tales rodillos adicionales. Por lo tanto, la expresión “el rodillo de moldeado es apto para moldear la suspensión contenida en la caja de moldeado” significa que el rodillo de moldeado moldeo moldea la suspensión que está presente en un cierto momento en la caja de moldeado, pero no tiene que tomarse directamente por el rodillo de moldeado de la caja de moldeado y moldearse, puede transferirse al rodillo de moldeado desde la caja de moldeado mediante elementos adicionales.
El montaje relativo del rodillo de moldeado y del soporte móvil es de manera que los dos se orientan entre sí. Preferentemente, se forma un espacio entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil. Preferentemente, este espacio es esencialmente igual a un grosor de una capa de suspensión.
Además, el soporte móvil se localiza al menos parcialmente por encima del rodillo de moldeado. La expresión “al menos parcialmente localizado anteriormente” es sinónimo de “al menos parcialmente localizado anteriormente” y significa que la coordenada a lo largo de un eje vertical (ordinado) del rodillo de moldeado, según se define por la localización de su primer eje giratorio, y la coordenada (ordenada) a lo largo del mismo eje vertical de la localización de la línea donde la suspensión se moldea sobre el soporte móvil, es decir, la línea de contacto entre la suspensión y el soporte móvil, están a dos alturas diferentes, y que la altura de la línea de contacto es mayor que la altura del primer eje giratorio del rodillo de moldeado. Por lo tanto, si Z<eje>es la coordenada del primer eje giratorio del rodillo de moldeado a lo largo de un eje vertical y Z<contacto>ala coordenada de la línea de contacto entre la suspensión en el rodillo de moldeado y el soporte móvil a lo largo del mismo eje vertical, entonces - suponiendo que ambas coordenadas son positivas -, Z<contacto>> Z<eje>(si las coordenadas no son positivas, puede seleccionarse un marco de referencia de manera que sean positivas y aumenten hacia alturas más altas). En lo anterior, se ha considerado que el Z<eje>de coordenadas del primer eje giratorio permanece constante a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si el primer eje giratorio no es horizontal, entonces el Z<eje>es el promedio de todos los Z<eje, i>de todos los puntos i del primer eje giratorio a lo largo de su extensión. De la misma manera, se ha considerado que la coordenada Z<contacto>de la línea de contacto permanece constante a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si la línea de contacto no es horizontal, entonces Z<contacto>es el promedio de todo Z<contacto, i>de todos los puntos i de la línea de contacto a lo largo de su extensión.
En una configuración, “localizado parcialmente por encima” podría significar que, en una vista superior, el soporte móvil y el rodillo de moldeado se solapan al menos parcialmente.
La ventaja de esta configuración es que la aplicación de la suspensión puede ser más uniforme. La suspensión no “cae” sobre el soporte móvil, sino que se aplica sobre el soporte móvil de manera controlada.
Ventajosamente, cuando el rodillo de moldeado se lleva a la rotación, la capa de suspensión se une a la superficie externa del rodillo de moldeado debido a sus propiedades “pegajosas”. Debido al hecho de que el espacio presente entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil es preferentemente menor o igual que el grosor de la capa, la capa de suspensión se transfiere automáticamente al soporte móvil por contacto. De este modo, se moldea una trama de material que contiene alcaloides.
Preferentemente, la velocidad tangencial del rodillo de moldeado es similar o idéntica a la velocidad tangencial del soporte móvil. Por lo tanto, la relación entre las dos velocidades tangenciales en el espacio definido entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil está comprendida preferentemente entre aproximadamente 0,9 y aproximadamente 1,1, con mayor preferencia es de aproximadamente 1.
El ancho del espacio depende, entre otros, de los parámetros de la suspensión, tal como su viscosidad. El ancho del espacio puede controlarse o modificarse fácilmente cambiando la posición del soporte móvil o del rodillo de moldeado y, por lo tanto, se obtiene un control fácil sobre el grosor de la trama moldeada.
Preferentemente el espacio es de ancho uniforme, es decir, el ancho del espacio permanece constante para toda la extensión longitudinal del rodillo de moldeado.
El espacio es preferentemente igual a la distancia mínima entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil.
El soporte móvil podría ser, por ejemplo, una cinta móvil. El soporte móvil se posiciona preferentemente orientado hacia la abertura formada en la caja de moldeado o adyacente a la abertura. El material en el que se fabrica el soporte móvil es preferentemente adecuado para evitar o minimizar el pegado de la suspensión sobre él cuando se moldea.
El soporte móvil se posiciona al menos en parte fuera de la caja de moldeado para transportar la lámina moldeada lejos de la caja de moldeado. Con mayor preferencia, todo el soporte móvil se localiza fuera de la caja de moldeado. Preferentemente, el espacio también se localiza fuera de la caja de moldeado. El rodillo de moldeado y el soporte móvil se orientan entre sí donde está la abertura, que es la localización donde el volumen interno de la caja de moldeado puede entrar en contacto con el exterior.
En el movimiento giratorio para transferir la suspensión desde la caja de moldeado al soporte móvil, el rodillo de moldeado también mezcla la suspensión. Las “ondas de suspensión” y la agitación provocada por la rotación pueden ayudar a mezclar la suspensión dentro de la caja de moldeado.
La mezcla causada por el rodillo de moldeado puede ser la única mezcla presente en la caja de moldeado, u otros elementos para la mezcla pueden estar presentes, tales como agitadores, aletas o similares, dentro de la caja de moldeado.
La mezcla ayuda a homogeneizar la suspensión dentro de la caja de moldeado de manera que los ingredientes que forman la suspensión y los parámetros de la suspensión (tales como por ejemplo temperatura, viscosidad y otros) pueden distribuirse uniformemente dentro de la caja de moldeado. La suspensión puede ser muy densa, altamente viscosa y puede considerarse como un fluido no newtoniano. Las no homogeneidades en la suspensión permanecen a menudo locales y “propagan” con dificultad. La no homogeneidad en la suspensión se convierte en una no homogeneidad en la lámina moldeada, lo que provoca una no reproducibilidad del producto final. Por lo tanto, una mejora en la mezcla de la suspensión puede ser beneficiosa para las características del producto final.
Además, solo se necesita un único elemento para realizar dos funciones: el rodillo de moldeado se mezcla y moldea al mismo tiempo. No se necesitan componentes adicionales.
Preferentemente, el rodillo de moldeado tiene una primera porción contenida dentro de la caja de moldeado y una segunda porción que sobresale de la abertura. Ventajosamente, cuando el rodillo de moldeado se enrolla en la caja de moldeado, el rodillo de moldeado tiene una primera porción que se localiza dentro de la caja de moldeado, es decir, en el volumen interno de la caja de moldeado, mientras que una segunda porción se localiza fuera. Para localizarse fuera del volumen interno de la caja de moldeado, la segunda porción del rodillo de moldeado sobresale de la abertura. Preferentemente, el tamaño de la abertura es lo suficientemente ancho para permitir que la segunda porción del rodillo de moldeado sobresalga de él.
Preferentemente, la abertura en la caja de moldeado se localiza en una porción superior de la caja de moldeado. La caja de moldeado tiene una altura dada a lo largo de una dirección Z. La “porción superior” de la caja de moldeado es la parte de la caja de moldeado localizada por encima de un plano horizontal que pasa a través de la mediana de la altura de la caja de moldeado. Si puede definirse más de una altura en la caja de moldeado, se considera un promedio de todas las alturas antes de tomar la mediana.
Preferentemente, el aparato incluye un rodillo de transferencia localizado dentro de la caja de moldeado apto para transferir la suspensión desde la caja de moldeado al rodillo de moldeado. Un segundo rodillo se posiciona ventajosamente dentro de la caja de moldeado, es decir, en el volumen interno de la caja de moldeado. Preferentemente, el rodillo de transferencia puede conectarse a la caja de moldeado de la misma manera que el rodillo de moldeado. Por ejemplo, el rodillo de transferencia puede definir un primer y un segundo extremos longitudinales opuestos y los extremos opuestos se unen a las paredes laterales opuestas de la caja de moldeado, por ejemplo, las mismas paredes opuestas a las que se une el rodillo de moldeado.
El montaje del rodillo de transferencia dentro de la caja de moldeado es de manera que el rodillo puede girar alrededor de un eje giratorio, llamado en el siguiente segundo eje giratorio. El rodillo de transferencia es preferentemente esencialmente cilíndrico y el segundo eje giratorio corresponde al eje longitudinal del cilindro. Preferentemente, se forma un segundo espacio entre el rodillo de moldeado y el rodillo de transferencia. El segundo espacio es preferentemente igual a la distancia mínima entre el rodillo de moldeado y el rodillo de transferencia. Preferentemente, el ancho del segundo espacio es constante a lo largo de la extensión longitudinal de los rodillos de moldeo y transferencia.
El rodillo de transferencia también se acciona preferentemente en rotación por un motor. Preferentemente, la velocidad tangencial del rodillo de moldeado es similar o idéntica a la velocidad tangencial del rodillo de transferencia. Por lo tanto, la relación entre las dos velocidades tangenciales en el segundo espacio definido entre el rodillo de moldeado y el rodillo de transferencia está comprendida preferentemente entre aproximadamente 0,9 y aproximadamente 1,1, con mayor preferencia es de aproximadamente 1.
Preferentemente, el diámetro del rodillo de transferencia es mayor que el diámetro del rodillo de moldeado. En esta configuración, el rodillo de transferencia “mueve” un gran volumen de suspensión mientras rota, aumentando la mezcla de suspensión.
Alternativamente, el diámetro del rodillo de transferencia es menor que el diámetro del rodillo de moldeado. En esta configuración, el rodillo de transferencia más pequeño preferentemente tiene una velocidad angular más alta que el rodillo de moldeado para lograr la velocidad tangencial esencialmente similar. Un rodillo de transferencia rápida puede crear “ondas de suspensión” para una mezcla mejorada.
El rodillo de transferencia preferentemente transfiere la suspensión desde la caja de moldeado al rodillo de moldeado. Preferentemente, el rodillo de transferencia se sumerge al menos parcialmente en la suspensión. Con mayor preferencia, se sumerge completamente por la suspensión. En esta configuración con dos rodillos, no hay necesidad de que el rodillo de moldeado se sumerja por la suspensión en la caja de moldeado, el rodillo de transferencia transfiere la suspensión sobre la superficie del rodillo de moldeado. Por lo tanto, el rodillo de moldeado puede localizarse completamente por encima del nivel de suspensión en la caja de moldeado.
Preferentemente, la relación entre el volumen del rodillo de moldeado sumergido por la suspensión sobre el volumen total del rodillo de moldeado es menor que la misma relación cuando se considera el rodillo de transferencia. La suspensión cubre preferentemente el rodillo de transferencia más que el rodillo de moldeado. Preferentemente, la altura del primer eje giratorio es mayor que la altura del segundo eje giratorio. Por lo tanto, si el Z<eje>es la coordenada del primer eje giratorio del rodillo de moldeado a lo largo de un eje vertical y<el>Z<eje2>la coordenada del segundo eje giratorio del rodillo de transferencia a lo largo del mismo eje vertical, entonces, suponiendo que ambas coordenadas son positivas (si las coordenadas no son positivas, un marco de referencia puede seleccionarse de manera que sean positivos y aumenten hacia alturas más altas)) -, Z<eje>> Z<eje2>- En lo anterior, se ha considerado que la coordenada del primer y segundo eje giratorio permanece constante a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si el primer eje giratorio no es horizontal, entonces el Z<eje>es el promedio de todos los Z<eje, i>de todos los puntos i del primer eje giratorio a lo largo de su extensión. De la misma manera, se ha considerado que la coordenada del segundo eje giratorio permanece constante a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si el segundo eje giratorio no es horizontal, entonces Z<eje2>es el promedio de todos los Z<eje2>, i de todos los puntos i del segundo eje giratorio a lo largo de su extensión.
Al realizar movimientos rotacionales para transferir la suspensión desde la caja de moldeado al rodillo de moldeado, el rodillo de transferencia también mezcla la suspensión. Por lo tanto, hay al menos una mezcla doble en la caja de moldeado: la realizada por el rodillo de moldeado que transfiere la suspensión desde su superficie al soporte móvil y luego preferentemente también la realizada por el rodillo de transferencia que transfiere la suspensión desde su superficie al rodillo de moldeado. La mezcla del rodillo de transferencia puede ser incluso más efectiva que la del rodillo de moldeado, debido a que preferentemente el rodillo de transferencia está en contacto con más suspensión que el rodillo de moldeado de manera que pueda impartir un movimiento al volumen de una suspensión más grande. Además, la presencia de dos rodillos (transferencia y moldeado) puede mejorar el control sobre el grosor de la trama moldeada. La suspensión en este ejemplo tiene que pasar a través de dos espacios, cuyo ancho puede seleccionarse de manera fácil y precisa. Por lo tanto, la suspensión moldeada sobre el soporte móvil tiene un tamaño controlado.
Preferentemente, el rodillo de moldeado y el rodillo de transferencia definen un primer y un segundo eje giratorio, el primer y el segundo eje giratorio son paralelos entre sí. Preferentemente, el primer y segundo ejes de rotación son paralelos de manera que la distancia entre el rodillo de moldeado y de transferencia se mantiene constante a lo largo de su extensión longitudinal, formando una capa esencialmente uniforme de suspensión.
Preferentemente, la caja de moldeado incluye paredes laterales y una entrada para la suspensión, formándose la entrada para la suspensión en una de las paredes laterales. Una inserción de la suspensión desde una de las paredes laterales. en lugar -por ejemplo- de una inserción desde arriba, puede mejorar aún más la homogeneidad de la suspensión porque minimiza o limita la formación de burbujas de aire dentro de la propia suspensión. La inserción de suspensión adicional en la caja de moldeado, a través de una entrada, se realiza preferentemente por debajo de un nivel dado de suspensión en la caja de moldeado. Preferentemente, el nivel dado de suspensión en la caja de moldeado se mantiene esencialmente constante a una altura especificada o dentro de un intervalo de alturas especificado. Por lo tanto, ventajosamente, mientras se moldea, hay un flujo continuo de nueva suspensión que se introduce en la caja de moldeado a través de una tubería adecuada. Si la suspensión se añade de manera que caiga sobre la caja de moldeado, la suspensión que cae por el aire puede incorporar burbujas de aire, lo que puede causar defectos en la trama moldeada. Con una entrada colocada en una pared lateral por debajo del nivel de suspensión dado, las burbujas de aire son difíciles de formar.
Preferentemente, la entrada se posiciona por debajo de una altura del primer eje giratorio del rodillo de moldeado en una dirección vertical. Preferentemente, la altura del bisel es menor que la altura del primer eje giratorio. Por lo tanto, si el Z<eje>es la coordenada del primer eje giratorio del rodillo de moldeado a lo largo de un eje vertical y Z<entrada>la coordenada de la entrada a lo largo del mismo eje vertical, entonces - suponiendo que ambas coordenadas son positivas (si las coordenadas no son positivas, puede seleccionarse un marco de referencia de manera que sean positivas y aumenten hacia alturas más altas)) -, Z<eje>> Z<entrada>. En lo anterior, se ha considerado que la coordenada del primer eje giratorio y la entrada permanecen constantes a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si el primer eje giratorio no es horizontal, entonces el Z<eje>es el promedio de todos los Z<eje, i>de todos los puntos i del primer eje giratorio a lo largo de su extensión. De la misma manera, se ha considerado que la coordenada de la entrada permanece constante a lo largo de su extensión. Si esto no es cierto, es decir, si la entrada no es horizontal, entonces Z<entrada>es el promedio de todos los Z<entrada, i>de todos los puntos i de la entrada a lo largo de su extensión. Preferentemente, la entrada se posiciona a una altura bastante “baja” porque se localiza preferentemente por debajo del nivel de suspensión en la caja de moldeado. Con mayor preferencia, la entrada se posiciona por debajo de una altura del primer y segundo eje giratorio del rodillo de transferencia en una dirección vertical. La altura del segundo eje giratorio del rodillo de transferencia es preferentemente menor que la altura del primer eje giratorio.
Preferentemente, el soporte móvil incluye un tambor y una cinta, el tambor que define un tercer eje giratorio paralelo a un primer eje giratorio del rodillo de moldeado. Con esta disposición, puede obtenerse un espacio constante entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil.
Preferentemente, una distancia entre el primer y segundo eje giratorio está comprendida entre aproximadamente 320 milímetros y aproximadamente 1100 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 390 milímetros a aproximadamente 780 milímetros.
Preferentemente, una distancia entre un plano vertical que contiene el primer eje giratorio y un plano vertical que contiene los terceros ejes giratorios está comprendida entre aproximadamente 800 milímetros y aproximadamente 1700 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 1000 milímetros y aproximadamente 1500 milímetros.
Preferentemente, una distancia entre un plano vertical que contiene el primer eje giratorio y un plano vertical que contiene los segundos ejes giratorios está comprendida entre aproximadamente 200 milímetros y aproximadamente 700 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 500 milímetros.
Preferentemente, una distancia entre un plano horizontal que contiene el segundo eje giratorio y un plano horizontal que contiene los terceros ejes giratorios está comprendida entre aproximadamente 1200 milímetros y aproximadamente 2500 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 1500 milímetros a aproximadamente 2000 milímetros.
Preferentemente, una distancia entre un plano horizontal que contiene el primer eje giratorio y un plano horizontal que contiene los segundos ejes de rotación está comprendida entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 850 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 300 milímetros y aproximadamente 600 milímetros.
Preferentemente, el diámetro del rodillo de moldeado comprende entre aproximadamente 150 milímetros a aproximadamente 1300 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 500 milímetros a aproximadamente 1100 milímetros. Preferentemente, el diámetro del rodillo de transferencia comprende entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 1700 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 600 milímetros a aproximadamente 1300 milímetros.
Preferentemente, el espacio presente entre el rodillo de moldeado y el soporte móvil, donde con el espacio se indica la distancia más corta entre los dos, está comprendido entre aproximadamente 0,01 milímetros y aproximadamente 5 milímetros. Con mayor preferencia comprende entre aproximadamente 0,01 milímetros a aproximadamente 2 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 1,5 milímetros. Preferentemente, el espacio presente entre el rodillo de moldeado y el rodillo de transferencia, donde con el espacio se indica la distancia más corta entre los dos, está comprendido entre aproximadamente 0,1 milímetros y aproximadamente 15 milímetros. Con mayor preferencia comprende entre aproximadamente 0,3 milímetros a aproximadamente 7 milímetros. Con mayor preferencia, comprende entre aproximadamente 0,5 milímetros y aproximadamente 1,5 milímetros.
El soporte móvil se posiciona al menos parcialmente por encima del rodillo de moldeado. Las disposiciones respectivas del rodillo de moldeado y el soporte móvil son preferentemente tales como transferir la suspensión del rodillo de moldeado al soporte móvil de la manera óptima.
También se describe un método para la producción de una lámina moldeada de un material que contiene alcaloides, el método que comprende: proporcionar una caja de moldeado que tiene una abertura; proporcionar un rodillo de moldeado posicionado al menos parcialmente dentro de la caja de moldeado; proporcionar un soporte móvil orientado hacia el rodillo de moldeado; introducir la suspensión en la caja de moldeado hasta un nivel de suspensión, en donde una porción del rodillo de moldeado se localiza por encima del nivel de suspensión; y hacer girar el rodillo de moldeado de manera que la suspensión se moldee sobre el soporte móvil.
Las ventajas del método ya se han detallado al describir el aparato. Además, la suspensión se introduce en la caja de moldeado de manera que se alcanza un nivel de suspensión. Preferentemente, el nivel de suspensión se mantiene constante o dentro de un intervalo. El rodillo de moldeado es preferentemente al menos para una porción posicionada fuera de la suspensión, de manera que está por encima del nivel de la suspensión. El rodillo de moldeado también podría estar completamente por encima del nivel de la suspensión.
La ventaja de esta configuración es que la aplicación de la suspensión desde el rodillo de moldeado al soporte móvil no se ve influenciada, o la influencia se minimiza, mediante posibles cambios en el valor de presión presente dentro de la caja de moldeado, por ejemplo, cuando la cantidad de suspensión varía.
Preferentemente, el método incluye proporcionar un rodillo de transferencia dentro de la caja de moldeado; y hacer girar el rodillo de transferencia para mezclar la suspensión en la caja de moldeado. Por lo tanto, está presente una mezcla doble causada por la rotación tanto del rodillo de moldeado como del rodillo de transferencia, que puede homogeneizar la suspensión aún más, lo que permite un mejor control sobre el grosor de la lámina moldeada también.
Preferentemente, el método incluye hacer girar el rodillo de transferencia para transferir la suspensión desde la caja de moldeado al rodillo de moldeado. La suspensión se transfiere preferentemente primero desde la caja de moldeado al rodillo de transferencia, luego desde el rodillo de transferencia al rodillo de moldeado y finalmente desde el rodillo de moldeado al soporte móvil. También pueden estar presentes rodillos adicionales.
Preferentemente, el método incluye mover el soporte móvil a una velocidad comprendida entre aproximadamente 5 metros/minuto y aproximadamente 50 metros/minuto. El soporte móvil se mueve constantemente durante el moldeado para crear una trama de material que incluye alcaloides. El intervalo de velocidad seleccionado es un compromiso entre los requisitos para una producción rápida y los requisitos para una formación de una trama moldeada homogénea lisa.
Preferentemente, la etapa de introducir la suspensión dentro de la caja de moldeado incluye introducir la suspensión por debajo de un nivel de suspensión en la caja de moldeado. La suspensión se introduce en la caja de moldeado preferentemente hasta que se alcanza un nivel de suspensión dado. Preferentemente, este nivel dado se mantiene dentro de un intervalo seleccionado. La suspensión se retira continuamente de la caja de moldeado para moldear la lámina de material que contiene alcaloides, de manera que, para mantener el nivel de la suspensión dentro del intervalo seleccionado, la suspensión necesita añadirse en la caja de moldeado. Preferentemente, esta adición tiene lugar por debajo del nivel de suspensión, es decir, la entrada de suspensión adicional se posiciona a una altura, que es menor que la altura definida por el nivel de suspensión en la caja de moldeado. Una introducción de la suspensión por debajo del nivel de la suspensión puede permitir una reducción del número de burbujas de aire en la suspensión.
Preferentemente, la etapa de introducir la suspensión en el interior de la caja de moldeado comprende la introducción de la suspensión en la caja de moldeado a lo largo de una dirección de alimentación, formando la dirección de alimentación un ángulo con un plano horizontal comprendido entre aproximadamente - 45 grados y aproximadamente 45 grados. Preferentemente, la introducción de la suspensión en la caja de moldeado tiene lugar en una pared lateral de la misma. Preferentemente, la suspensión se introduce con una presión dada. Gracias a una dirección de alimentación que no es vertical, se reduce o minimiza la formación de burbujas de aire en el interior de la caja de moldeado; además, la suspensión contenida en la caja de moldeado no se ve afectada por la energía potencial de la suspensión que cae y esto conlleva una hoja moldeada más homogénea (contenido y grosor) debido a una condición de presión constante dentro de la caja de moldeado.
Una alimentación esencialmente horizontal de la suspensión puede evitar el “efecto de gravedad” y variaciones de flujo relacionadas durante la alimentación de la suspensión.
Preferentemente, la lámina moldeada de un material que contiene alcaloides incluye una lámina de tabaco homogeneizado.
Preferentemente, la etapa de proporcionar un soporte móvil incluye: proporcionar un soporte móvil posicionado al menos parcialmente por encima del rodillo de moldeado.
Otras ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la descripción detallada de la misma con referencia no limitativa a los dibujos adjuntos en donde:
- La Figura 1 es una vista esquemática en sección lateral de un aparato para la producción de una trama de material que contiene alcaloides;
- La Figura 2 es un detalle en vista ampliada del aparato de la figura 1; y
- Las Figuras 3a y 3b son vistas esquemáticas del aparato de la figura 1 en dos posiciones operativas condiciones.
Las Figuras 1 y 2 muestran un aparato 100 para la producción de una trama 10 de material de tabaco homogeneizado de conformidad con la invención.
El aparato 100 comprende una caja de moldeado 10 que contiene suspensión 11 y un soporte móvil 7, en donde un rodillo de moldeado 3 -asociado a la caja de moldeado 1- vierte la suspensión 11 contenida en la caja de moldeado 1 sobre el soporte móvil 7 para formar la lámina o trama moldeada 10 de material de tabaco homogeneizado.
La caja de moldeado 1 comprende paredes laterales que comprenden una primera y la segunda paredes laterales 13, 14 opuestas. La caja de moldeado 1 está definida en general por cuatro paredes laterales, es decir, la primera y la segunda paredes laterales 13, 14 y una tercera y una cuarta paredes laterales (no representadas en las figuras), que conectan la primera y la segunda paredes laterales 13, 14.
Además, la caja de moldeado 1 incluye una pared inferior 15. También incluye una abertura 16, en este caso que coincide con una parte superior de la caja de moldeado y una porción de la pared 14. La abertura 16 se posiciona cerca del soporte móvil 7.
El soporte móvil 7 comprende una cinta continua de acero inoxidable que incluye un conjunto de tambor. Preferentemente, la cinta de acero se enrolla alrededor de un par de tambores opuestos 4, 12. La suspensión se vierte sobre la cinta de acero -en el tambor 4- a través del rodillo de moldeado 3, que crea una lámina continua 10 de material de tabaco homogeneizado.
La suspensión vertida 10 es impulsada por el soporte móvil 7 a lo largo de una dirección de moldeado indicada con una flecha 17 en la figura 1 y entra en una unidad de calentamiento (no mostrada en las figuras), donde se calienta progresivamente y se seca homogéneamente.
La suspensión 11 entrante se introduce en la caja de moldeado 1 a partir de una entrada 90, en particular el extremo de una pipa 60, conectada a la pared lateral 13 de la caja de moldeado 1 donde forma una abertura, que sitúa esta suspensión 11 entrante cerca del fondo de la caja de moldeado 1.
La suspensión 11 procedente de los tanques de compensación (no representados en los dibujos) se transfiere a la caja de moldeado 1 normalmente por medio de una bomba (no representada en los dibujos). Preferentemente, la bomba comprende un control (no visible en el dibujo) de velocidad de flujo para controlar la cantidad de suspensión 11 introducida en la caja de moldeado 1. La bomba está ventajosamente diseñada para garantizar que los tiempos de transferencia de suspensión se mantengan al mínimo necesario.
La cantidad de suspensión 11 en la caja de moldeado 1 tiene un nivel predeterminado, que preferentemente se mantiene esencialmente constante o dentro de un intervalo determinado. Para mantener la cantidad de suspensión 11 esencialmente al mismo nivel, la bomba controla el flujo de suspensión 11 hacia la caja de moldeado 1. El nivel predeterminado de suspensión se indica en las Figuras 1 y 2 con una línea discontinua 19.
El rodillo de moldeado 3 está asociado a la caja de moldeado 1 para moldear la suspensión. El rodillo de moldeado 3 tiene una dimensión dominante que es su ancho longitudinal. El rodillo de moldeado define un primer eje giratorio 21 (indicado con una cruz en la Figura 1) que corresponde a su dirección longitudinal. Preferentemente, el primer eje giratorio 21 es horizontal y con mayor preferencia perpendicular a la dirección de moldeado 17.
El rodillo de moldeado 3 se une de manera giratoria a la caja de moldeado 1 preferentemente por medio de sus extremos a dos paredes laterales opuestas. Además, el rodillo de moldeado 3 sobresale parcialmente de la abertura 16 y se orienta hacia el soporte móvil 7 (ver en detalle la Figura 2). El diámetro del rodillo de moldeado 3 se indica con K y su dirección de rotación con P.
Entre el rodillo de moldeado 3 y la cinta de acero del soporte móvil 7 existe un hueco, indicado con I en los dibujos, cuyas dimensiones determinan -entre otros- el grosor de la trama moldeada 10 de material de tabaco homogeneizado. El rodillo de moldeado 3 y la cinta 7 se orientan entre sí en la abertura 16 y la cinta se posiciona parcialmente por encima del rodillo de moldeado 3. El tambor 4 que tiene el diámetro M de la cinta transportadora 7 preferentemente gira en la misma dirección Q que el rodillo de moldeado 3 (ver dirección de las flechas P y Q en la Figura 2). El tambor 4 preferentemente define un tercer eje giratorio 23, representado como una cruz en la Figura 1. La caja de moldeado 1 comprende preferentemente además un segundo rodillo, rodillo de transferencia 2. El rodillo de transferencia 2 tiene preferentemente un diámetro J mayor que el diámetro K del rodillo de moldeado 3. Preferentemente, el rodillo de transferencia 2 es cilíndrico y define un segundo eje giratorio 22 (indicado con una cruz en la Figura 1) paralelo al primer eje giratorio 21. El rodillo de transferencia 2 se une de manera giratoria a dos paredes laterales opuestas de la caja de moldeado 1, preferentemente por medio de sus extremos longitudinales. Además, el rodillo de transferencia 2 se localiza preferentemente dentro de la caja de moldeado 1 en su totalidad y se sumerge por la suspensión 11 al menos en parte. La dirección de rotación O del rodillo de transferencia 2 es opuesta a la dirección P o Q del rodillo de moldeado 3 y el tambor 4.
Entre el rodillo de moldeado 2 y el rodillo de transferencia 3 se forma un espacio H.
Otros detalles técnicos preferidos de la caja de moldeado 1 se enumeran en la siguiente Tabla 1. En la Tabla 1 todos los valores se dan en milímetros (mm).
Tabla 1
Preferentemente, una distancia A a lo largo de un eje horizontal entre el primer y segundo eje giratorio 21, 22, está comprendida entre aproximadamente 200 milímetros y aproximadamente 700 milímetros. Con mayor preferencia, A se comprende entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 500 milímetros.
Preferentemente, una distancia B a lo largo de un eje horizontal entre el primer y tercer eje giratorio 21, 23, está comprendida entre aproximadamente 800 milímetros y aproximadamente 1700 milímetros. Con mayor preferencia, B se comprende entre aproximadamente 1000 milímetros y aproximadamente 1500 milímetros.
Preferentemente, una distancia C a lo largo de un eje vertical entre el primer y segundo eje giratorio 21, 22, está comprendida entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 850 milímetros. Con mayor preferencia, C se comprende entre aproximadamente 300 milímetros y aproximadamente 600 milímetros.
Por lo tanto, la distancia entre el primer y el segundo eje giratorio es igual a
Distancia= ^Á ¿ C2
que comprende preferentemente entre aproximadamente 320 milímetros y aproximadamente 1101 milímetros. Preferentemente, una distancia D a lo largo de un eje vertical entre el primer y tercer eje giratorio 21, 23, está comprendida entre aproximadamente 1200 milímetros y aproximadamente 2500 milímetros. Con mayor preferencia, D se comprende entre aproximadamente 1500 milímetros y aproximadamente 2000 milímetros.
Preferentemente, el nivel de suspensión E a lo largo de un eje vertical desde una parte inferior de la caja de moldeado está comprendido entre aproximadamente 100 milímetros y aproximadamente 1000 milímetros. Con mayor preferencia, E se comprende entre aproximadamente 200 milímetros y aproximadamente 600 milímetros. Preferentemente, el espacio H entre el rodillo de moldeado 2 y el rodillo de transferencia 3 está comprendido entre aproximadamente 0,10 milímetros y aproximadamente 15 milímetros. Con mayor preferencia, H se comprende entre aproximadamente 0,30 milímetros y aproximadamente 7 milímetros.
Preferentemente, el espacio I entre el rodillo de moldeado 2 y el tambor 4 está comprendido entre aproximadamente 0,01 milímetros y aproximadamente 5 milímetros. Con mayor preferencia, I se comprende entre aproximadamente 0,01 milímetros a aproximadamente 2 milímetros.
Preferentemente, el diámetro J del rodillo de transferencia 3 se comprende entre aproximadamente 250 milímetros y aproximadamente 1700 milímetros. Con mayor preferencia, J se comprende entre aproximadamente 600 milímetros a aproximadamente 1300 milímetros.
Preferentemente, el diámetro K del rodillo de moldeado 2 se comprende entre aproximadamente 150 milímetros y aproximadamente 1300 milímetros. Con mayor preferencia, K se comprende entre aproximadamente 500 milímetros y aproximadamente 1100 milímetros.
Preferentemente, el diámetro M del tambor 4 se comprende entre aproximadamente 750 milímetros y aproximadamente 3000 milímetros. Con mayor preferencia, M se comprende entre aproximadamente 1500 milímetros y aproximadamente 2500 milímetros.
Preferentemente, la altura L de la caja de moldeado se comprende entre aproximadamente 300 milímetros y aproximadamente 2000 milímetros. Con mayor preferencia, L se comprende entre aproximadamente 500 milímetros y aproximadamente 1300 milímetros.
En el funcionamiento del aparato 100, la suspensión 11 se suministra a la caja de moldeado 1 en la entrada 90, que se posiciona en una pared lateral 13 en una parte inferior de la caja de moldeado 1. La suspensión alcanza un nivel dado 19. El rodillo de transferencia 3 está parcialmente en contacto con la suspensión 11 en la caja de moldeado cuando alcanza el nivel 19 y, debido a su rotación, cubre su superficie externa con una película o capa 6 de suspensión 11, de manera que hay un recubrimiento de suspensión en el rodillo 2 antes de su primera transferencia al rodillo de moldeado 3. La suspensión se transfiere entonces al rodillo de moldeado 3 debido al contacto entre la capa 6 en el rodillo de transferencia 3 y la superficie del rodillo de moldeado 2, y se forma una capa de recubrimiento de suspensión 9 en la superficie del rodillo de moldeado 2 antes de su transferencia final a la cinta transportadora 7. El rodillo de moldeado 2 gira alrededor del eje 21 y la capa de suspensión 9 toca la cinta de soporte móvil 7. Esto provoca una transferencia de la suspensión desde el rodillo de moldeado 3 a la cinta 7, donde el recubrimiento de suspensión forma la trama moldeada 10.
La trama se seca entonces preferentemente y se enrolla en bobinas para su almacenamiento (no se muestra en las figuras). Estas bobinas se desenrollan posteriormente y se usan para crear el componente de tabaco de los artículos generadores de aerosol.
Como es visible en la Figura 3a, 3b, preferentemente primero se monta la caja de moldeado 1 y los rodillos 2,3 se disponen en ella, y luego el soporte móvil 7 se mueve cerca de la caja de moldeado para comenzar el moldeado.
Claims (8)
1. Aparato de moldeado (100) para la producción de una lámina moldeada (10) de un material que contiene alcaloides, el aparato de moldeado comprende:
• una caja de moldeado (1) adaptada para contener una suspensión (11) del material que contiene alcaloides; la caja de moldeado tiene una abertura (16);
• un soporte móvil (7);
• un rodillo de moldeado (3) colocado al menos en parte dentro de la caja de moldeado (1), adaptado para moldear la suspensión (11) contenida en la caja de moldeado sobre el soporte móvil (7), de manera que forme la lámina moldeada (10);
• en donde dicho rodillo de moldeado (3) se orienta hacia el soporte móvil (7) que forma un espacio (I) entre estos,
caracterizado porque el soporte móvil (7) se localiza al menos parcialmente por encima del rodillo de moldeado (3).
2. El aparato de moldeado (100) de conformidad con la reivindicación 1, que incluye un rodillo de transferencia (2) localizado dentro de la caja de moldeado (1) adaptado para transferir la suspensión (11) desde la caja de moldeado (1) al rodillo de moldeado (3).
3. El aparato de moldeado (100) de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el rodillo de moldeado (3) y el rodillo de transferencia (2) definen un primer y un segundo eje giratorio (21, 22), el primer y segundo eje giratorio son paralelos entre sí.
4. El aparato de moldeado (100) de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la caja de moldeado (1) incluye paredes laterales (13, 14) y una entrada (90) para la suspensión (11), formándose la entrada (90) para la suspensión en una de las paredes laterales (13, 14).
5. El aparato de moldeado (100) de conformidad con la reivindicación 4, en donde la entrada (90) se posiciona por debajo de una altura del primer eje giratorio (21) del rodillo de moldeado (3) en una dirección vertical.
6. El aparato de moldeado (100) de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el soporte móvil (7) incluye un tambor (4) y una cinta, el tambor que define un tercer eje giratorio (23) paralelo a un primer eje giratorio (21) del rodillo de moldeado (3).
7. El aparato de moldeado (100) de conformidad con cualquier reivindicación anterior cuando depende de la reivindicación 3, en donde una distancia (C) entre el primer y segundo eje giratorio (21, 22) está comprendida entre aproximadamente 320 milímetros y aproximadamente 1100 milímetros.
8. El aparato de moldeado (100) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el espacio (I) presente entre el rodillo de moldeado (3) y el soporte móvil (7) está comprendido entre aproximadamente 0,01 milímetros y aproximadamente 5 milímetros.
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