BRPI0608421A2 - aparelho e método para embalar recipientes por encolhimento - Google Patents
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Abstract
APARELHO E MéTODO PARA EMBALAR RECIPIENTES POR ENCOLHIMENTO. A presente invenção refere-se a um aparelho para embalar por encolhimento uma pluralidade de recipientes individualmente embalados compreende uma estação de empilhamento (100) para sobrepor um par de recipientes (10, 11) individualmente embalados em um filme termoencolhível, um túnel de encolhimento (200), e um dispositivo de transferência (120) para transferir um par de recipientes sobrepostos (10, 11) da estação de empilhamento (100) para o túnel de encolhimento (200). O dispositivo de transferência (120) é adaptado para engatar e separar o par de recipientes sobrepostos (10111) e transportar o par de recipientes sobrepostos separados da estação de empilhamento (100) no túnel de encolhimento (200).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO E MÉTODO PARA EMBALAR RECIPIENTES POR ENCOLHIMENTO".
A presente invenção refere-se a um método e aparelho para recipientes com embalamento por encolhimento e encontra particular aplicação no embalamento por encolhimento de pacotes de artigos fumáveis tal como cigarros.
É conhecido embalar por encolhimento pacotes de cigarros e outros recipientes em um filme externo de, por exemplo, polipropileno. Durante o embalamento por encolhimento, um fluxo de pacotes de cigarro que são individualmente embalados em um filme encolhível a quente é transportado através de um túnel de encolhimento onde os pacotes são tratados a quente por convecção, usando ar quente, e/ou condução, usando chapas chatas quentes, de modo a encolher os invólucros de filme em torno dos pacotes. Para aumentar a taxa de produção de pacotes de cigarros através do túnel de encolhimento, os pacotes de cigarros acondicionados individualmente são tipicamente transferidos de uma estação de amontoamento ou empilhamento no túnel de encolhimento em pares sobrepostos.
Em aparelho de embalamento por encolhimento convencional, um propulsor horizontal de reciprocidade transfere os pares verticalmente empilhados de pacotes de cigarros sobrepostos da estação de empilhamento para o túnel de encolhimento, onde os pares de pacotes são comprimidos uns contra os outros para formar um fluxo contínuo. Os pacotes de cigarros são, por conseguinte, transportados longitudinalmente através do túnel de encolhimento em duas fileiras sobrepostas, adjacentes com as faces superiores dos pacotes de cigarros na fileira inferior em contato com as faces inferiores dos pacotes de cigarros na fileira superior. O filme termoencolhível em contato com essas faces inacessíveis dos pacotes de cigarros é, de maneira desvantajosa, exposto a pouco ou nenhum calor dentro do túnel de encolhimento. Para impedir o encolhimento irregular do embalador de filme, o que pode resultar na formação de rugas ou pregas e então levar a um pacote com acabamento de má aparência, é desejável que o calor seja aplicado à face superior e à face inferior de cada pacote de cigarro no túnel de encolhimento.US-B-6.511.405 descreve um aparelho para produção de pacotes tendo um embalamento externo de aparência aperfeiçoada compreendendo uma estação de encolhimento com uma chapa de aquecimento de topo para aplicar calor aos lados frontais dos pacotes dirigidos para cima na 5 fileira de topo e uma chapa de aquecimento de fundo, posicionada na região entre as duas fileiras de pacote sobrepostas, para aplicar calor nos lados frontais dos pacotes dirigidos para cima na fileira de fundo. Para que eles sejam transportados através da estação de encolhimento acima da chapa de aquecimento de fundo, os pacotes da fileira de topo são elevados com relação aos pacotes na fileira de fundo por uma rampa na região das chapas de aquecimento. Embora o aparelho descrito em US-B-6.511.405 forneça acesso aos lados frontais dos pacotes dirigidos para cima na fileira de fundo, uma separação mecânica das duas fileiras de pacotes sobrepostas pode resultar nos embalamentos com filme não encolhido dos pacotes serem avariados conforme os pacotes são transferidos da estação de encolhimento. Além do mais, existe um risco significante de que os pacotes individuais sejam incorretamente posicionados dentro da estação de encolhimento e conseqüentemente os pacotes avariados e/ou os pacotes tendo embalamentos com filme irregularmente encolhidos sejam formados.
É um objetivo da presente invenção fornecer um aparelho aperfeiçoado e método para embalar por encolhimento uma pluralidade de recipientes individualmente embalados.
De acordo com a invenção é fornecido um aparelho para embalar por encolhimento de uma pluralidade de recipientes individualmente embalados compreendendo: uma estação de empilhamento, um túnel de encolhimento, e um dispositivo de transferência para transferir um par de recipientes sobrepostos individualmente embalados em um filme termoencolhível a partir da estação de empilhamento para o túnel de encolhimento, caracterizado em que o dispositivo de transferência é adaptado para engatar e separar o par de recipientes sobrepostos e para transportar os recipientes separados da estação de empilhamento para o túnel de encolhimento.
Em uso, a separação do par de recipientes sobrepostos pelodispositivo de transferência, em vez de por uma rampa ou outro dispositivo de reposicionamento difícil, não somente torna o lado ou face superior e o lado ou face inferior de cada recipiente acessível a um ou mais dispositivos de aquecimento fornecido no túnel de encolhimento, mas também reduz ou impede o risco dos recipientes e/ou seus embalamentos com filme não encolhido serem avariados conforme os recipientes são transferidos para a estação de encolhimento.
Preferivelmente, o dispositivo de transporte é adaptado para a-plicar um vácuo a uma porção da superfície de pelo menos um dos pares de recipientes sobrepostos distante do túnel de encolhimento. Mais preferivelmente, o dispositivo de transferência é adaptado para aplicar um vácuo a um lado ou face de arrasto do mais alto um do par de recipientes sobrepostos.
Preferivelmente, o dispositivo de transferência compreende pelo menos uma chapa ou taça de sucção para engatar uma porção da superfície de pelo menos um do par de recipientes sobrepostos distantes do túnel de encolhimento. Preferivelmente, pelo menos uma chapa ou taça de sucção é montada em um propulsor montado para movimento longitudinal com relação ao túnel de encolhimento. Preferivelmente o propulsor é montado sobre um carro sobre uma trilha com ressalto.
Preferivelmente, o túnel de encolhimento compreende pelo menos uma chapa de aquecimento para aplicação de calor aos embalamentos com filme dos recipientes separados. Mais preferivelmente, o túnel de encolhimento compreende uma chapa interna de aquecimento montada entre os recipientes separados para aplicação de calor às superfícies opostas que faceiam para dentro dos recipientes separados. Mais preferivelmente, o túnel de encolhimento compreende uma chapa interna de aquecimento montada entre os recipientes separados para aplicação de calor às superfícies opostas que faceiam para dentro dos recipientes separados e um par de chapas externas de aquecimento paralelas, opostas, distanciadas para aplicação de calor às superfícies que faceiam para fora dos recipientes separados.
Preferivelmente, a chapa interna de aquecimento é fixada, embora, para reduzir a fricção entre os recipientes separados e o túnel de enco-Ihimento, as chapas externas de aquecimento são preferivelmente adaptadas para moverem-se em seqüência com o movimento dos recipientes separados.
O túnel de encolhimento pode ainda vantajosamente compreender um segundo par de chapas de aquecimento paralelas, opostas, distanciadas, substancialmente perpendiculares à chapa interna de aquecimento e o par de chapas externas de aquecimento, para aplicação de calor às superfícies adicionais correspondentes dos recipientes separados. Se incluído, o segundo par de chapas de aquecimento paralelo, oposto, distanciado é preferivelmente também adaptado para se mover em seqüência com o movimento dos recipientes separados de modo a reduzir a fricção.
Quaisquer chapas de aquecimento adequadas conhecidas podem ser empregadas no túnel de encolhimento do aparelho da invenção, por exemplo, chapas de aquecimento aquecidas por resistores elétricos. Além disso, se desejado, o aparelho da presente invenção pode adicionalmente compreender dispositivo para, em uso, suprir ar quente no túnel de encolhimento de modo a encolher os embalamentos com filme dos recipientes separados em vez de ou além de uma ou mais chapas de aquecimento.
Em uma modalidade preferida do aparelho da invenção, o dispositivo de transferência utiliza pressão negativa, aplicada, por intermédio de uma unidade de sucção, ao lado ou face de arrasto do recipiente mais alto de um par sobreposto de recipientes formado em uma estação de empilha-mento vertical, para engatar e levantar o recipiente mais alto verticalmente e desse modo separar o par de recipientes. Se os recipientes a serem embalados por encolhimento são pacotes de cigarros, um vácuo entre cerca de 60 KPa (0,6 bar) e cerca de 100 KPa (1 bar) é preferivelmente aplicado pelo dispositivo de transferência ao pacote mais alto de cigarros de modo a separar os pacotes de cigarros. A unidade de sucção do dispositivo de transferência pode, por exemplo, compreender uma chapa de sucção incluindo uma pluralidade de orifícios ou uma ou mais taças de sucção através do que, em uso, um vácuo é aplicado.
A unidade de sucção é preferivelmente montada em um propul-sor horizontal, que por sua vez é montado sobre um carro sobre uma trilha com ressalto. Em uso, conforme o carro, e em conseqüência o propulsor, se move em direção ao túnel de encolhimento, o recipiente mais alto é engatado pela chapa de sucção e elevado verticalmente com relação ao recipiente mais alto do par de pacotes sobrepostos. Ao mesmo tempo, o recipiente mais alto é coletado por dedos articulados separados montados no carro, como é mostrado na técnica, e transportado linearmente através de movimento adicional do carro e do propulsor, na mesma altura em direção ao túnel de encolhimento. O dispositivo de transferência pode alternativamente também utilizar uma pressão negativa aplicada por intermédio de uma unidade de sucção para engatar o recipiente mais alto do par sobreposto de recipientes.
De modo a obter um processo contínuo, na modalidade preferida do aparelho da invenção, a aplicação de pressão negativa ou reduzida ao lado ou face de arrasto do recipiente mais alto é referenciada à sobreposição do par de recipientes na estação de empilhamento. Para formar o par de recipientes sobrepostos, um primeiro recipiente embalado em um filme ter-moencolhível é preferivelmente elevado para cima para uma altura predeterminada na estação de empilhamento por um propulsor vertical recíproco, onde ele é mantido em posição de uma maneira conhecida, enquanto o propulsor retorna à sua posição inicial. O propulsor vertical então eleva um segundo recipiente embalado em um filme termoencolhível para cima para a mesma altura predeterminada na estação de empilhamento onde ele é mantido em posição com uma face ou lado inferior do primeiro recipiente suportado na face ou lado superior do segundo recipiente. Na modalidade preferida do aparelho da invenção, o engate e a separação do, por conseguinte, par formado de recipientes sobrepostos pelo dispositivo de transferência o-correm diretamente depois da sobreposição dos recipientes, durante o tempo tomado pelo propulsor vertical para viajar de volta para sua posição original para coletar um recipiente para formar o primeiro recipiente de um par subsequente de recipientes sobrepostos.
Tipicamente, as máquinas de embalamento por encolhimento demédia e de alta velocidade para pacotes de cigarros operam com uma taxa de entre cerca de 400 a 600 pacotes por minuto. Dessa maneira, se a modalidade preferida do aparelho da invenção é usada para pacotes de cigarros de embalamento por encolhimento, o carro e, por conseguinte, o propulsor do dispositivo de transferência pode, por exemplo, operar em cerca de metade dessa taxa.
Para facilitar a transferência desimpedida do par sobreposto de recipientes da estação de empilhamento para o túnel de encolhimento através do dispositivo de transferência, na modalidade preferida do aparelho da invenção, o dispositivo de transferência é também fornecido com um suprimento de ar comprimido para soprar o recipiente ou recipientes fora da unidade de sucção no túnel de encolhimento.
No túnel de encolhimento preferivelmente pelo menos a face superior do recipiente mais alto e a face de fundo oposta do recipiente mais alto do par de recipientes sobrepostos separados são tratadas com calor por meio de um dispositivo de aquecimento. Preferivelmente, o dispositivo de aquecimento distribui calor através de pelo menos uma chapa de aquecimento central localizada entre o par de recipientes sobrepostos separados. Mais preferivelmente, o dispositivo de aquecimento distribui calor através de pelo menos uma chapa de aquecimento horizontal fixa localizada entre o par de recipientes sobrepostos separados, que também serve como uma chapa de suporte ou de direção para pelo menos um dos recipientes. O dispositivo de aquecimento pode ser de qualquer tipo adequado conhecido, por exemplo, uma chapa aquecida por resistores elétricos.
Preferivelmente, o túnel de encolhimento compreende chapas de aquecimento que se movem em seqüência com os recipientes separados, isto é, por exemplo, chapas paralelas distanciadas verticalmente, de topo e de fundo, para tratar com calor a superfície superior do recipiente mais alto, respectivamente, que indicam para cima e para baixo a tempo com o movimento de recipientes diretamente embaixo ou sobre elas respectivamente. Isso reduz vantajosamente a fricção que de outro modo ocorreria se os recipientes fossem comprimidos através de um túnel de encolhimento com cha-pas de aquecimento estático. O túnel de encolhimento da modalidade preferida do aparelho da invenção pode adicionalmente compreender duas chapas de aquecimento laterais paralelas e horizontalmente distanciadas, que se movem em seqüência com o par de recipientes sobrepostos separados para aquecer suas faces laterais.
A altura da estação de empilhamento da modalidade preferida do aparelho da presente invenção é preferivelmente aumentada em torno da altura de um recipiente comparado às estações de empilhamento convencionais mais ou menos da altura de três recipientes. Preferivelmente, o aparelho da invenção adicionalmente compreende uma unidade pré-vedável montada em uma porção inferior da estação de empilhamento para, em uso, vedar o ponto das extremidades dobradas opostas do embalamento com filme não encolhido em torno do mais baixo dos três recipientes nesse lugar. Preferivelmente, a unidade de pré-vedação compreende um par de cilindros pneumáticos ocos opostos, em reciprocação, montados em lados opostos da estação de empilhamento, que, em uso, são aquecidos com ar quente. Se o aparelho da invenção for usado para embalar por encolhimento pacotes de cigarros, os cilindros pneumáticos são preferivelmente posicionados para marcar com calor dois pontos em lados opostos do pacote mais baixo onde, à maneira em que o filme termoencolhível é convencionalmente dobrado em torno dos pacotes de cigarros, cinco espessuras de filme são dobradas.
Preferivelmente, o aparelho da presente invenção adicionalmente compreende um dispositivo de detecção de entupimento montado na estação de obstrução. Em uma modalidade preferida, o dispositivo de detecção de obstrução compreende um par de dedos opostos de mola sob carga arti-culadamente montado em qualquer lado da extremidade superior ou saída da estação de empilhamento em ângulos retos dela. Em uso, uma inserção acidental de um recipiente adicional na estação de empilhamento força os dedos em mola a pivotar para cima contra os lados da estação de empilhamento gerando desse modo, por intermédio de um sensor, um sinal para o aparelho parar. Além disso, para deter recipientes adicionais na estação deempilhamento que poderiam entupir ou obstruir o aparelho, os dedos de mola sob carga também reduzem vantajosamente o tranco dos recipientes individualmente embalados conforme eles são alimentados na estação de empilhamento.
Em uma modalidade preferida da invenção, um lado da estação de empilhamento do aparelho da invenção é articulado ao seu resíduo de modo a permitir fácil acesso à estação de empilhamento interna para, por exemplo, remover recipientes adicionais acidentalmente inseridos.
De acordo com a invenção é também fornecido um método para embalamento por encolhimento de uma pluralidade de recipientes individualmente embalados compreendendo: empilhar pelo menos dois recipientes individualmente embalados em um filme termoencolhível em uma estação de empilhamento para obter um par de recipientes sobrepostos, aplicar um vácuo a pelo menos um do par de recipientes sobrepostos para separar o par sobreposto de recipientes, e transferir os recipientes separados em um túnel de encolhimento.
Preferivelmente, o método compreende aplicar um vácuo para um lado ou face de arrasto de um do mais elevado um do par de recipientes sobrepostos. Se os recipientes a serem embalados por encolhimento são pacotes de cigarro, o método preferivelmente compreende um vácuo entre cerca de 60 KPa (0,6 bar) e cerca de 100 KPa (1 bar).
Preferivelmente, o método da invenção adicionalmente compreende aplicar calor às superfícies opostas que faceiam para dentro dos recipientes separados no túnel de encolhimento através de uma chapa de aquecimento montada entre os recipientes separados.
O aparelho e o processo de acordo com a invenção são explanados em mais detalhes abaixo, somente a título de exemplo, com referência ao desenho em anexo em que:
A Figura 1 mostra o aparelho de acordo com a invenção que compreende uma estação de empilhamento 100 incluindo uma pilha vertical de três pacotes de cigarros individualmente embalados 10, 11 e 12. O pacote de cigarro 10 é separado do pacote 11 pela aplicação de vácuo através dachapa de sucção 110 integrada no propulsor horizontal 120. Os pacotes 10 e 11 são comprimidos para diante pelo propulsor horizontal 120 em um túnel de encolhimento longitudinal 200 compreendendo uma chapa de aquecimento central 210. A seta 98 indica o movimento para cima do pacote 10. A seta 99 indica o movimento a jusante dos pacotes 10 e 11.
O método e o aparelho de acordo com a invenção encontram particular aplicação na produção de pacotes ou artigos fumáveis tais como cigarros, especialmente na produção de pacotes de cigarros de tampa articulada que tem bordas redondas e/ou chanfradas. Será apreciado que um aparelho de embalamento por encolhimento convencional existente compreendendo uma estação de empilhamen-to e um túnel de encolhimento pode vantajosamente ser prontamente retroa-justável por inclusão de um dispositivo de transferência adequado de modo a produzir o aparelho de acordo com a presente invenção.
Claims (12)
1. Aparelho para embalar por encolhimento uma pluralidade de recipientes individualmente embalados compreendendo:uma estação de encolhimento (100) para sobrepor um par de recipientes (10, 11) individualmente embalado em um filme termoencolhível; um túnel de encolhimento (200); e um dispositivo de transferência (120) para transferir um par de recipientes sobrepostos (10, 11) da estação de encolhimento (100) para o túnel de encolhimento (200), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de 10 transferência (120) é adaptado para engatar e separar o par de recipientes sobrepostos (10, 11) e transportar o par de recipientes sobrepostos separados da estação de encolhimento (100) para o túnel de encolhimento (200).
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o dispositivo de transferência (120) é adaptado para aplicar vácuo para uma porção da superfície de pelo menos um do par de recipientes sobrepostos (10, 11) distante do túnel de encolhimento (200).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, em que o dispositivo de transferência (120) compreende pelo menos uma chapa de sucção (110) ou taça para engatar uma porção da superfície de pelo menos um do par de recipientes sobrepostos (10, 11) distante do túnel de encolhimento (200).
4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, em que a pelo menos uma chapa de sucção (110) ou taça é montada sobre um propulsor montado para movimento longitudinal com relação ao túnel de encolhimento (200).
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, em que o propulsor é montado sobre um carro sobre uma trilha com ressalto.
6. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5, em que o dispositivo de transferência (120) é adaptado para aplicar um vácuo para um lado ou face de arrasto de um do mais elevado um (10) do par de recipientes sobrepostos (10, 11).
7. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações prece-dentes, em que o túnel de encolhimento (200) compreende pelo menos uma chapa de aquecimento (210) para aplicar calor aos embalamentos por filme dos recipientes separados (10, 11).
8. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes em que o túnel de encolhimento (200) compreende uma chapa de aquecimento interna (210) montada entre o par de recipientes sobrepostos (10, 11) para aplicar calor às superfícies opostas que faceiam para dentro do par de recipientes sobrepostos separados (10, 11).
9. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes em que o túnel de encolhimento (200) compreende uma chapa de aquecimento interna (210) montada entre os recipientes sobrepostos (10, 11) para aplicar calor às superfícies opostas que faceiam para dentro do par de recipientes sobrepostos separados (10, 11) e um par de chapas de aquecimento paralelas, opostas, distanciadas para aplicar calor às superfícies que faceiam para fora do par de recipientes sobrepostos separados (10, 11).
10. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes para embalar por encolhimento uma pluralidade de pacotes de cigarros embalados individualmente (10, 11), preferivelmente pacotes de cigarros com tampa articulada, mais preferivelmente pacotes de cigarros com tampa articulada que tem uma ou mais bordas redondas e/ou chanfradas.
11.
Método para embalar por encolhimento uma pluralidade de recipientes embalados individualmente (10, 11, 12) compreendendo:empilhar pelo menos dois recipientes (10, 11, 12) embalados individualmente em um filme termoencolhível em uma estação de encolhimento (100) para obter um par de recipientes sobrepostos (10, 11);aplicar um vácuo a pelo menos um do par de recipientes sobrepostos (10, 11) para separar o par sobreposto de recipientes (10, 11); e transferir o par de recipientes sobrepostos separados (10, 11) para um túnel de encolhimento (200).
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