BRPI0806885A2 - Máquina e método para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco - Google Patents

Description

“MÁQUINA E MÉTODO PARA ACONDICIONAMENTO DE PRODUTOS DA INDÚSTRIA DO TABACO”

A invenção refere-se a máquinas de acondicionamento. Mais especificamente, a invenção refere-se a máquinas, métodos e sistemas para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco.

Métodos de fabricação e montagem e máquinas variam significativamente, dependendo de fatores como o tipo de produto, volume e velocidade de produção, exigências de precisão e limitações de custo. Para determinadas aplicações, máquinas dedicadas, ou para finalidade única, são ideais. Oferecem a capacidade de produzir rápido e consistentemente produtos idênticos.

Em uma máquina típica para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, produtos e materiais de acondicionamento são transportados para um ponto de distribuição através de uma pluralidade de estações de trabalho que executam operações de montagem sucessivas sobre os mesmos para incorporar lotes de produtos em pacotes individuais formados do material de acondicionamento.

São conhecidas máquinas de acondicionamento de cigarro que podem produzir acima de oitocentos pacotes de cigarros por minuto. São máquinas grandes, especializadas, caras, que, para ser rentáveis, devem ser operadas continuamente em alta velocidade, produzindo grandes volumes de produto idêntico com baixas taxas de parada. O período durante o qual a máquina fica desligada para reparos, manutenção, ou para acomodar mudanças de produto, deve ser reduzido a um mínimo. Estas máquinas de acondicionamento de alta velocidade são projetadas para maximizar eficiências. A linha de produção é comprimida para uma única trilha de movimentação rápida. Tarefas especializadas são executadas nas estações de trabalho ao longo da trilha pelos vários componentes da máquina, cujas velocidades e sincronização são determinadas baseadas em quantos produtos passantes o componente precisará afetar e em quão rapidamente estão passando. Toda a máquina opera, então, como uma unidade cujas ações são ditadas pela velocidade da trilha central. Para aumentar as velocidades de produção, é conhecido prover uma trilha paralela similar para alimentar os 5 mesmos componentes para uma linha para produzir um único pacote. Por exemplo, uma única trilha de montagem pode ser alimentada, simultaneamente, por duas trilhas suprindo cigarros, uma linha provendo lotes de 12 cigarros arranjados lado a lado em um maço, os outros 13 em um maço similar, as linhas se mesclando para formar lotes únicos de 25, constituídos de 10 um maço de 12 disposto sobre um maço de 13.

Entretanto, máquinas altamente especializadas de trilha única, dedicadas para a produção de uma configuração de pacote podem requerer retrabalho extensivo para adaptá-las às mudanças de produto e, mesmo assim, o grau potencial de mudança é limitado. Freqüentemente produtos novos 15 necessitam máquinas e linhas de produção inteiramente novas, que são caras para projetar e construir e demandam muitos meses de planejamento cuidadoso, e muito mais meses, mesmo anos, para construir.

Os requisitos para o acondicionamento e rotulagem de produtos podem mudar através do tempo e podem ser diferentes de um 20 mercado para outro, aumentando, desse modo, a demanda por mudanças no projeto de produtos e acondicionamento. Estas mudanças de acondicionamento são caras e consumidoras de tempo para ser implementadas nas máquinas convencionais

Pequenas linhas de produção de produtos podem ser produzidas por processos de acondicionamento manuais. Entretanto, o acondicionamento manual é lento, caro e produz um nível de qualidade menos consistente do que os processos de acondicionamento que envolvem máquinas de alta velocidade.

De acordo com a presente invenção, são providos uma máquina e um método para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, nos quais, os produtos e o material de acondicionamento são submetidos a operações de montagem sucessivas que incorporam produtos em pacotes formados do material de acondicionamento e nos quais os produtos e 5 o material de acondicionamento podem ser submetidos seletivamente a seqüências diferentes de operações de montagem, por meio das quais, lotes sucessivos dos mesmos produtos, ou diferentes, podem ser incorporados nos mesmos pacotes, ou diferentes, de acordo com a seqüência selecionada.

Mais especificamente, de acordo com a invenção, os produtos 10 e os materiais de acondicionamento são transportados através de uma pluralidade de estações de trabalho para executar as operações de montagem sucessivas sobre as mesmas as quais, incorporam os produtos em pacotes formados do material de acondicionamento e submetidos seletivamente a seqüências diferentes de operações de montagem nas estações de trabalho, por 15 meio do que, lotes sucessivos dos mesmos produtos, ou diferentes, podem ser incorporados nos mesmos pacotes, ou diferentes, de acordo com a seqüência selecionada.

Provendo-se uma pluralidade de estações de trabalho que possam ser operadas seletivamente para definir seqüências diferentes de 20 operações de montagem para os produtos para fumar e materiais de acondicionamento, pode ser criado um sistema de fabricação flexível que facilita, particularmente, linhas de produção mecanizadas médias de pacotes de produtos que sejam muito demoradas para produção eficiente por acondicionamento manual e que mudem, freqüentemente, o tipo de produto 25 ou de pacote produzido.

Preferivelmente, pelo menos uma das estações de trabalho que executa uma seqüência de operações de montagem, pode ser condicionada para executar sua operação enquanto outras estações de trabalho estão executando outra seqüência de operações de montagem. Desta maneira o período de tempo ocioso da máquina entre operações sucessivas pode ser reduzido:

Operações sucessivas podem conter o mesmo produto em pacotes diferentes, produtos diferentes no mesmo pacote, ou produtos 5 diferentes em pacotes diferentes, de acordo com a seqüência de estações de trabalho selecionadas e o material e produtos de acondicionamento providos. Por exemplo, lotes sucessivos de produtos podem consistir de cigarros de sabores, tipos de filtro, ou tamanhos diferentes, ou charutos, ou cigarrilhas. O acondicionamento pode ser, por exemplo, na forma de pacotes tipo luva-e10 bandeja em um lote e, no lote seguinte, na forma de pacotes pré-formados, como pacotes tipo tambor ou bolha, pacotes com tampa de encaixe, ou pacotes de seção transversal não-retangular (por exemplo, pacotes de seção transversal triangular ou romboidal)

Mais particularmente, uma máquina de acondicionamento para 15 produtos da indústria do tabaco, de acordo com a invenção, compreende meios para transportar produtos para a máquina, meios para transportar materiais de acondicionamento para a máquina, e uma pluralidade de estações de trabalho dispostas ao longo de uma ou mais rotas de transporte através da máquina, as estações de trabalho capazes de executar operações de montagem 20 sucessivas sobre pelo menos um dentre produtos e materiais de acondicionamento para incorporar produtos no material de acondicionamento para formar um produto acabado, onde a máquina compreende meios para controlar a movimentação dos produtos e dos materiais de acondicionamento ao longo das rotas de transporte e as estações de trabalho de modo a submeter 25 os produtos e materiais de acondicionamento, seletivamente, a uma primeira seqüência de operações de montagem para formar um primeiro produto acabado, ou a uma segunda seqüência de operações de montagem, diferente da primeira seqüência, para formar um segundo produto acabado. Um ou outro, ou ambos, os produtos e materiais de acondicionamento do primeiro produto acabado podem ser diferentes daqueles do segundo produto acabado.

A invenção inclui especificamente uma máquina de acondicionamento para produtos para fumar compreendendo meios para transportar produtos para fumar para a máquina, meios para transportar 5 materiais de acondicionamento para a máquina e uma pluralidade de estações de trabalho para executar operações de montagem sucessivas nos produtos para fumar e nos materiais de acondicionamento para incorporar produtos para fumar em pacotes formados do material de acondicionamento quando são transportados através da máquina para um ponto de distribuição, onde os 10 artigos para fumar e o material de acondicionamento podem ser submetidos seletivamente a seqüências diferentes de operações de montagem nas estações de trabalho por meio da quais, lotes sucessivos de produtos para fumar e de materiais de acondicionamento podem ser acondicionados diferentemente de acordo com a seqüência selecionada.

A invenção também inclui especificamente um processo de

acondicionamento para produtos da indústria do tabaco compreendendo opcionalmente submeter produtos da indústria do tabaco a uma ou mais operações de montagem em uma ou mais estações de trabalho para prover uma unidade de produtos da indústria do tabaco, submeter opcionalmente o 20 material de acondicionamento a uma ou mais operação de montagem em uma ou mais estações de trabalho para prover uma unidade de acondicionamento, e incorporar a unidade de produtos da indústria do tabaco na unidade de acondicionamento para prover um produto acabado, onde o produto da indústria do tabaco e o material de acondicionamento são submetidos 25 seletivamente a um primeiro conjunto de operações de montagem para formar um primeiro produto acabado, ou a uma segunda seqüência de operações de montagem para formar um segundo produto acabado, a primeira seqüência de operações de montagem e a segunda seqüência de operações de montagem diferentes uma da outra. Um5 ou ambos, o produto da indústria do tabaco e o material de acondicionamento podem ser diferentes entre o primeiro produto acabado e o segundo produto acabado.

De modo a permitir a seleção de uma combinação desejada de estações de trabalho, as máquinas preferidas da invenção definem um ou mais caminhos, ou rotas de transporte, através de estações de trabalho para os produtos para fumar e materiais de acondicionamento. Em um modo de realização da invenção, as estações de trabalho são posicionadas em série ao longo de uma única rota de transporte e operadas seletivamente de acordo com o pacote particular que está sendo montado. Por exemplo, uma primeira série de estações de trabalho adaptadas para montar um pacote tipo luva e bandeja pode ser localizada sobre a rota de transporte a montante de uma segunda série de estações de trabalho a jusante, adaptada para montar um tipo pacote de bolha, a primeira série de estações de trabalho sendo desabilitada durante uma linha de produção de um pacote tipo tampa e luva, e vice versa, de modo que o material de acondicionamento e os produtos passam através das estações de trabalho desabilitadas sem ser afetados.

Alternativamente, produtos e materiais de acondicionamento podem ser transportados seletivamente através da máquina ao longo de múltiplas rotas de transporte alternativas arranjadas em paralelo, as estações 20 de trabalho arranjadas para incorporar, seletivamente, lotes de produtos para fumar em diferentes materiais de acondicionamento, de acordo com a rota de transporte selecionada.

Em algumas máquinas da invenção, as estações de trabalho para executar as diferentes operações são arranjadas em série ao longo de uma rota de transporte comum e outras são arranjadas ao longo de rotas de transporte que operam em paralelo.

De acordo com outro aspecto da invenção, é provida uma máquina para acondicionar produtos para fumar que compreende meios para transportar produtos para fumar para a máquina, meios para transportar materiais de acondicionamento para a máquina, um acondicionador para incorporar produtos para fumar no material de acondicionamento e meios para transportar produtos para fumar acondicionados para um ponto de distribuição, onde os produtos para fumar podem ser transportados 5 seletivamente ao longo de uma pluralidade de rotas de transporte alternativas através da máquina, e o acondicionador arranjado para incorporar lotes de produtos para fumar seletivamente em diferentes materiais de acondicionamento, de acordo com a rota de transporte selecionada.

Neste aspecto da invenção, a rota de transporte pode ser 10 escolhida para acondicionar lotes de produtos para fumar similares nas respectivas unidades individuais de materiais de acondicionamento similares, para acondicionar lotes de produtos para fumar similares nas respectivas unidades individuais de materiais de acondicionamento dissimilares, ou para acondicionar, pelo menos um lote de um primeiro produto para fumar e pelo 15 menos um lote de um segundo produto para fumar, em uma unidade individual de material de acondicionamento, como quando o primeiro produto para fumar tiver um primeiro sabor e o segundo produto para fumar tiver um segundo sabor, ou o primeiro produto para fumar tiver um primeiro tamanho e o segundo produto para fumar tiver um segundo tamanho.

A máquina, de acordo com a invenção, pode compreender

adicionalmente uma mídia de armazenamento de computador tendo um programa de computador codificado na mesma, por exemplo, para controlar os meios para transportar produtos para fumar, meios para transportar materiais de acondicionamento, acondicionadores, meios para transportar produtos para fumar acondicionados, ou qualquer combinação destes.

A invenção engloba um artigo da fabricação que compreende uma mídia legível por computador tendo meios de codificação de programa legíveis por computador gravados na mesma, onde os meios de codificação de programa legíveis por computador fazem com que um computador instrua uma máquina da invenção para realizar um processo de acondicionamento, de acordo com a invenção.

Como usado aqui, "produto(s) da indústria do tabaco" ou "produto(s)" se referem a quaisquer itens feitos ou vendidos na indústria do tabaco incluindo (a) tabaco para cachimbos ou para cigarros enrolados pelo usuário, e produtos para fumar tradicionais, como cigarros, cigarrilhas, e charutos (quer baseados em tabaco, derivados de tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituído, ou substitutos de tabaco); (b) produtos não fumáveis que incorporam tabaco, derivados de tabaco, substitutos de tabaco, tabaco expandido e tabaco reconstituído, como rapés, snus, tabaco duro, e produtos do tipo aquecer-sem-queimar (ou seja, dispositivos de inalação nos quais um aerossol para inalação por um consumidor é produzido de um material-fonte, que pode ser baseado em tabaco, pela aplicação de calor ao material sem provocar a combustão do mesmo) e (c) ajudas para parar de fumar e outros sistemas liberadores de nicotina, como emplastros adesivos, inaladores, comprimidos, e gomas de mascar.

As máquinas e processos preferidos, de acordo com a invenção, são capazes de acomodar mudanças significativas, de curto prazo, freqüentes, nos produtos e acondicionamento e ainda ser capaz de produção 20 mais rápida do que a montagem manual. Podem, além disso, facilitar operações de produção sucessivas nas quais produtos do mesmo tipo são acondicionados em tipos diferentes de pacotes, ou nas quais produtos diferentes são acondicionados em tipos similares de pacotes. O tempo gasto para a comutação das máquinas de um acondicionamento é significativamente 25 reduzido comparado às muitas máquinas usadas convencionalmente no acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, especialmente máquinas de acondicionamento de cigarro.

As máquinas da invenção podem ser usadas para acondicionar produtos padrão da indústria do tabaco, por exemplo, cigarros, e produtos alternativos da indústria do tabaco, como snus, e produtos orais de liberação de nicotina, como gomas de mascar, comprimidos e emplastros. O acondicionamento usado nas máquinas também pode ser de uma forma padrão, o qual, para cigarros, é formado tipicamente dobrando e colando 5 matrizes lisas, geralmente feitas de papelão. O acondicionamento também pode não ser padronizado, por exemplo, pacotes pré-formados, não dobrados, que podem ser formados por moldagem por injeção, formado a vácuo, ou por outras técnicas de moldagem. Geralmente serão experimentadas velocidades de operação mais altas e tempos ociosos de máquina mais curtos em máquinas 10 desta invenção nas quais os diferentes produtos sejam todos do mesmo tipo geral - por exemplo, cigarros de diferentes sabores - e o acondicionamento também seja do mesmo tipo geral, por exemplo, ou diferentes pacotes de bolha ou pacotes formados de matrizes dobradas diferentes.

Será compreendido que onde modos de realização da invenção estão descritos com referência ao acondicionamento de produtos padrão em pacotes padrão, claramente a invenção não está limitada a estas formas de produto ou de acondicionamento.

As máquinas preferidas para acondicionar produtos para fumar de acordo com a presente invenção consistem de numerosos componentes e estações de trabalho, cada uma desempenhando uma tarefa específica.

As máquinas da invenção incorporam meios para transportar produtos da indústria do tabaco para a máquina. Os meios para transportar produtos compreenderão normalmente um ou mais meios para armazenar uma fonte de produtos, dos quais os produtos são alimentados para a máquina. As 25 máquinas da invenção podem incluir pelo menos 2, 3, 4 ou mais destes meios de armazenamento de produto.

Os produtos podem ser armazenados em forma bruta, por exemplo, na forma de um volume de cigarros individuais contidos em um reservatório, ou em unidades discretas, como lotes pré-formados que podem estar desembrulhados, ou embrulhados em papel de alumínio, papel ou outro material de película, ou em pacotes pré-carregados para ser submetidos a operações de acondicionamento adicionais. Sistemas de armazenamento de diferentes tipos podem ser usados conjuntamente com linhas de alimentação 5 apropriadamente modificadas para transportar diferentes produtos para a máquina e qualquer um dos numerosos sistemas usados em máquinas convencionais para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco pode ser usado. Por exemplo, os meios do armazenamento podem compreender um ou mais funis dos quais, ou de cada um, um respectivo 10 produto pode ser alimentado para a máquina. Funis são apropriados, por exemplo, quando os produtos a ser acondicionados são cigarros. Sistemas de armazenamento para outros produtos podem incluir caixas de lado, ou fundo, abertos, com produtos contidos na mesma, vasos para líquidos e meios para dispensar o líquido.

Alternativamente, os meios para transportar produtos podem

incluir uma conexão direta, ou indireta, para a saída do equipamento de produção. Por exemplo, uma máquina de fazer produtos, por exemplo, uma máquina de fabricação de cigarros, poderia ser arranjada para distribuir produtos para uma máquina da invenção diretamente ou através de uma área 20 de armazenamento, ou buffer. A máquina de fazer produtos pode ser, por exemplo, uma máquina de fabricação de cigarros, suprindo cigarros individualmente, ou pode incluir um mecanismo para os produtos em lotes, ou grupos, que podem, se desejado, ser embrulhados em papel de alumínio, ou papel, ou outro material. Em outros casos, os produtos podem ser alimentados 25 em série para um dispositivo de transporte contido nos meios de transporte, de modo que possam ser recuperados individualmente, ou em grupos, por outro componente da máquina.

Os meios para transportar produtos podem ser configurados para prover unidades pré-formadas de produto, por exemplo, pré-feitos, opcionalmente embrulhados, maços de cigarros ou charutos pré-embrulhados individualmente.

A máquina da invenção também compreende meios para transportar materiais de acondicionamento para a máquina, que distribuem 5 materiais de acondicionamento para a máquina. Os materiais de acondicionamento podem variar amplamente. Por exemplo, podem ser na forma de matrizes para formar pacotes de cigarro tipo "bandeja e luva", caixas de cigarro, acondicionamento tipo bolha e outros. As máquinas da invenção podem incluir pelo menos 2, 3, 4 ou destes meios para transportar materiais 10 de acondicionamento. A construção dos meios de transporte de acondicionamento dependerá da natureza do material de acondicionamento usado. Por exemplo, os meios de transporte podem incorporar meios de armazenamento, como um funil, que pode ser preferido quando o material de acondicionamento é na forma de matrizes, ou qualquer um dentre uma 15 variedade de escaninhos e caixas, que podem ser de extremidade aberta para permitir que um componente separado da máquina recupere itens dos mesmos. Quando o material de acondicionamento é na forma de uma lâmina, ou tira de material, os meios de armazenamento de acondicionamento podem ser na forma de carretéis destes materiais e os meios de transporte de 20 acondicionamento podem ser na forma de uma série de rolos sobre os quais a lâmina, ou tira de material é tracionada apropriadamente e alimentada à máquina. Outros exemplos incluem magazines capazes de prender matrizes, bandejas com uma pluralidade de bordas abertas, e correias ou linhas com bolsas configuradas para receber artigos de acondicionamento.

Os meios para transportar o acondicionamento podem ser

configurados para dispensar unidades ou lotes discretos de materiais de acondicionamento, como desejado.

O material de acondicionamento pode ser na forma de unidades pré-formadas e prontas-para-acondicionar que não necessitem montagem ou manipulação adicional por uma estação de trabalho antes de ser carregada com o produto, por exemplo, caixas de cigarro articuladas, onde uma estação de trabalho seria configurada para selecionar um grupo, colocálo em uma caixa e fechar a caixa, ou tubos para charuto prontos para carregar 5 com charutos.

Os meios para transportar materiais de acondicionamento também podem ser uma conexão para a saída de uma unidade produtora de material de acondicionamento.

Quando provida dessa maneira, pode ser preferido ter um 10 buffer intermediário, ou área de armazenamento, para assegurar suprimento uniforme e suficiente de materiais de acondicionamento à máquina. A unidade produtora de material de acondicionamento pode incluir equipamento para impressão, corte, ou dobramento em linha de matrizes, ou pode incluir equipamento para produzir material de acondicionamento de materiais 15 plásticos, por exemplo, equipamento de moldagem por injeção ou formação a vácuo.

Como com outros elementos da invenção, módulos conhecidos podem ser adaptados para uso em uma máquina de acordo com a invenção. Por exemplo, os materiais de acondicionamento podem ser supridos à 20 máquina da invenção a partir de sistemas de alimentação giratórios, ou lineares, similares àqueles usados para alimentar máquinas de acondicionamento de grande volume, de trilha única, padrão, que podem incluir uma pluralidade de acondicionamento interconectado e rodas de transferência.

As máquinas preferidas da invenção igualmente compreendem

uma pluralidade de estações de trabalho nas quais, os produtos e o material de acondicionamento podem ser submetidos a diferentes seqüências de operações de montagem quando apropriadas para o produto individual e materiais de acondicionamento usados. Por exemplo, uma estação de trabalho, ou conjunto de estações de trabalho, pode ser construída para formar cigarros, ou outros produtos, em maços; uma estação de trabalho adicional pode então embrulhar os maços em papel de alumínio ou outro material de embalagem, ou agrupá-los de outra maneira em uma configuração desejada. Outra estação 5 de trabalho, ou conjunto de estações de trabalho, pode ser construída de modo a formar os materiais de acondicionamento em uma configuração desejada, por exemplo, recuperando uma matriz, dobrando-a em uma forma de pacote e colando uma ou mais bordas para vedar o pacote. Uma estação de trabalho adicional poderia, então, colocar o lote de produtos assim formado na unidade 10 de material de acondicionamento.

Subseqüentemente, ao longo da rota de transporte, as estações de trabalho poderiam executar funções adicionais, como afixar um selo de arrecadação fiscal, sobre-embrulhamento, acomodação em caixa e colocação empaletes.

Nas máquinas preferidas da invenção os pacotes serão

normalmente transportados para um ponto de distribuição.

Os meios para transportar produtos acondicionados podem ser de qualquer forma convencional, por exemplo, uma série inclinada de rolos sobre os quais os pacotes rolam livremente, puxados por forças gravitacionais. 20 Outra opção é prover uma faixa de transporte motorizada ou uma série de copos, ou caixas, discretos portando, cada um, um ou mais pacotes. Os copos, ou caixas, poderiam ser mutuamente conectados, por exemplo, com uma corrente ou uma correia. Alternativamente, os meios para transportar o produto acondicionado poderiam compreender uma linha, ou corrente, de 25 copos ou caixas ligados, adaptados à forma dos artigos. Quaisquer materiais ou métodos conhecidos para transportar produtos que possam avançar produtos para fumar acondicionados rapidamente, com precisão e confiavelmente seriam aplicáveis a presente invenção.

As máquinas preferidas da invenção transportam os produtos da indústria do tabaco e materiais de acondicionamento através de uma pluralidade de estações de trabalho nas quais, operações de montagem sucessivas são executadas. Em contraste com a maquinaria de acondicionamento de alta velocidade convencional, a máquina da invenção é 5 arranjada para permitir que produtos e materiais de acondicionamento sejam submetidos seletivamente a diferentes seqüências de operações de montagem, de acordo com os produtos e materiais de acondicionamento particulares que estão sendo processados no momento. Para conseguir isto, as estações de trabalho podem ser arranjadas para definir múltiplas rotas de transporte 10 alternativas através da máquina para os produtos e materiais de acondicionamento. Com este arranjo, as estações de trabalho ao longo de cada rota de transporte executam uma seqüência diferente de operações de montagem, cada uma adaptada à fabricação de pacotes tendo uma combinação diferente de produto ou acondicionamento.

A seqüência das operações de montagem às quais o produto e

materiais de acondicionamento são submetidos é determinada preferivelmente pela provisão de equipamento de transferência que, dentro da máquina da invenção, recebe produtos ou materiais de acondicionamento como uma entrada, e direciona o produto, ou acondicionamento, como uma saída. A 20 entrada para o equipamento de transferência pode compreender uma única fonte de produto ou material de acondicionamento, ou múltiplas fontes (2, 3 ou mais) dos mesmos. Similarmente, a saída pode ser uma única estação de trabalho adicional na máquina, ou múltiplas estações de trabalho (2, 3 ou mais). O equipamento de transferência pode ser operado seletivamente para 25 transferir produtos, ou material de acondicionamento, de uma entrada selecionada e distribuí-los para uma saída selecionada, dependendo de qual seqüência de operações de montagem estiver sendo usada. Qualquer número desejado de rotas de transporte pode ser definido entre as estações de trabalho posicionando-se múltiplas unidades de equipamento de transferência entre estações de trabalho sucessivas.

Preferivelmente, o equipamento de transferência é robótico ou numericamente controlado. Em uma forma sofisticada, o equipamento de transferência pode compreender, por exemplo, um braço articulado cuja extremidade seja capaz de ser posicionada em relação a três eixos ortogonais, e portando um efetuador final capaz de manipular acondicionamento, ou produtos, ao redor de três eixos ortogonais relativos à extremidade do braço, dando 6o de liberdade de movimentação no posicionamento dos produtos ou material de acondicionamento. Quando forem necessárias operações de transferência mais simples pode ser usado um equipamento de transferência menos complexo. Por exemplo, unidades de pegar-colocar simples, ou sistemas de levantamento ou deslizamento, operando em um único plano, podem ser usadas onde for necessário mover o produto, ou material de acondicionamento, de uma ou mais linhas de entrada paralelas para uma, ou outra, de múltiplas linhas de saída arranjadas em paralelo com as linhas de entrada.

Por exemplo, uma rota de transporte pode se estender de um primeiro funil que, no uso, contém cigarros de um primeiro tipo (tendo, por exemplo, uma construção particular de sabor ou de filtro), através de uma 20 primeira série de estações de trabalho para acondicionar os cigarros em um primeiro tipo de pacote, por exemplo, um pacote tipo luva e bandeja convencional, para um embrulhador para embrulhar os pacotes em película, e, então, para um acondicionador de caixa, que embrulha os pacotes embrulhados em película, em caixas. Uma segunda rota de transporte pode se 25 estender do primeiro funil através de uma segunda série de estações de trabalho para acondicionar os cigarros em um segundo tipo de pacote, por exemplo, pacote tipo tampa articulada convencional e, então, para o embrulhador de película e acondicionador de caixa. Uma terceira rota de transporte pode se estender de um segundo funil para cigarros de um segundo tipo (tendo, por exemplo, uma construção de sabor, ou de filtro, diferente do primeiro tipo), através da primeira série de estações de trabalho, para o embrulhador de película e acondicionador de caixa. Uma quarta rota de transporte pode se estender do segundo fimil para a segunda série de estações 5 de trabalho para o embrulhador de película e acondicionador de caixa. Operando seletivamente aquelas partes da máquina associadas a uma das quatro rotas de transporte, até quatro combinações diferentes de acondicionamento e produto podem ser produzidas da mesma máquina.

Além disso, enquanto uma das rotas de transporte está em 10 operação, aqueles elementos da máquina que definem outra rota de transporte alternativa, podem estar preparados para o uso. Por exemplo, na máquina descrita acima, enquanto a primeira rota de transporte está em uso, o segundo funil e a segunda série de estações de trabalho podem estar preparados para o uso. Quando a linha de produção usando a primeira rota for completada, a 15 linha de produção seguinte, usando a segunda rota de transporte pode ser iniciada com um mínimo de retardo.

Será apreciado que a antecedente é uma descrição simplificada do processo de montagem, apenas para ilustração.

No arranjo antecedente, as rotas de transporte são arranjadas 20 em paralelo ao longo de pelo menos parte de sua rota. Em determinadas circunstâncias pode ser possível construir a máquina de tal maneira que as estações de trabalho definam uma única rota de transporte através da máquina. Por exemplo, usando as mesmas estações de trabalho como as descritas acima, a rota de transporte pode se estender de um primeiro funil 25 através de uma primeira série de estações de trabalho, a seguir, através de uma segunda série de estações de trabalho e, então, para o embrulhador de película e acondicionador de caixa. O primeiro produto pode, então, ser acondicionado em pacotes de dois tipos diferentes simplesmente operando-se seletivamente os primeiros ou segundos conjuntos de estações de trabalho. Tornando os primeiros e segundos funis permutáveis, cigarros do segundo tipo poderiam ser incorporados em pacotes de outro tipo. Como uma alternativa adicional, os dois funis poderiam ser arranjados em paralelo para alimentar o produto para a rota de transporte.

5 As máquinas preferidas da invenção podem ser configuradas

para trabalhar eficientemente mesmo quando os produtos e seus acondicionamentos necessitarem quantidades diferentes de tempo, ou etapas de processo, para ser montados ou processados de outra maneira. Por exemplo, se uma rota de transporte para artigos de acondicionamento prover IO acondicionamento a uma velocidade de uma unidade por segundo e uma rota de transporte para produtos para fumar prover produtos para fumar a uma velocidade de uma unidade por dois segundos, duas rotas de transporte para produtos para fumar podem ser providas maximizando, desse modo, a eficiência da máquina.

A estação de trabalho que embrulha artigos para

acondicionamento pode ser configurada de modo a ser capaz de incorporar seletivamente lotes de produtos para fumar em diferentes materiais de acondicionamento. Esta característica permite que combinações ilimitadas de artigos diferentes sejam acondicionadas em pacotes diferentes, exigindo 20 somente a reconfiguração e novas instruções ao longo da rota de transporte e que cada estação de trabalho individual acomode a mudança. As instruções seriam relacionadas ao direcionamento de como e quando mover os artigos para a estação de trabalho que está fazendo o acondicionamento, e como essa estação de trabalho deveria selecionar e manipular os objetos 25 escolhidos. As estações de trabalho poderiam ser configuradas e programadas para manipular um conjunto de produtos que ela colocaria em um primeiro material de acondicionamento para formar uma unidade acondicionada, e para incorporar, subseqüentemente, essa unidade acondicionada em um segundo material de acondicionamento. Um exemplo deste pacote, no qual um maço de cigarros, que pode ser, ou não, embrulhado, é acondicionado em uma armação interna, a armação interna com o maço de cigarros sendo subseqüentemente acondicionada em uma armação externa para fazer um pacote acabado. Uma 5 estação de trabalho configurada para produzir este pacote pode compreender, por exemplo, uma unidade para suportar o material de acondicionamento e trabalhar de acordo com mecanismos para formar as armações internas e externas, e para pegar e colocar os maços na armação interna, e as armações internas carregadas, nas armações externas. Mecanismos apropriados, como 10 dispositivos de suporte operados a vácuo, mecanismos de dedo para manipular o acondicionamento e produtos, e mecanismos coletores para pegar, colocar e, de outra maneira, manipular os produtos e pacotes pertinentes, são bem conhecidos daqueles peritos na técnica.

A máquina da invenção pode compreender um número de 15 outros módulos dependendo das necessidades específicas das cargas que estão sendo acondicionadas. Por exemplo, quando pacotes únicos de cigarros são transportados para o ponto de distribuição, poderia ser esperado que fossem processados adicionalmente de acordo com métodos conhecidos. Conseqüentemente, a rota de transporte através da máquina para o ponto de 20 distribuição pode incluir estações de trabalho para operações como rotulagem, inspeção, colocação de cupons ou insertos, aplicação de selos de imposto, embrulhamento, por exemplo, com película, incluindo película que pode encolher a quente, acondicionamento ou incorporação a vácuo para um papelão formado que também pode ser rotulado e embrulhado e formado em 25 uma caixa. Estas estações de trabalho podem ser posicionadas perto umas das outras, ou integradas em qualquer outro lugar com qualquer uma das rotas de transporte através da máquina da invenção, de acordo com faixas de particulares de produtos e materiais de acondicionamento que serão usados na máquina. Uma, ou mais, das estações de trabalho da máquina da invenção podem ser operadas e controladas individualmente por sistemas de controle individuais. Alternativamente, ou em adição, grupos de estações de trabalho podem ser mutuamente ligados por uma rede de controle que opera e 5 controla o grupo como um subsistema da máquina. Preferivelmente, os meios para transportar o produto, os meios para transportar o acondicionamento e as estações de trabalho incluem mecanismos de acionamento individuais que são controlados a partir de um sistema de controle comum, como um sistema de controle eletrônico central, ou computador. A provisão de um controle central IO permite eficiência e permutabilidade. O sistema de controle comum é operado preferivelmente por um código de computador, ou software, que determina quais sistemas individuais dentro dos meios para transportar o produto e acondicionamento estão ativos; quais estações de trabalho dentro da máquina estão trabalhando ativamente; velocidades de operação; seqüências de 15 operação; e programações de operação. Por meio disto, o computador é usado para instruir a máquina para executar as diferentes operações de montagem. Programando-se o controle das estações de trabalho desta maneira também permite que a máquina seja comutada entre diferentes modos de operação, com um mínimo de retardo.

Como conhecido pelos peritos, pode se entrar com a

quantidade desejada de produto acabado em uma unidade de controle comum, como um computador que, então, calcula a quantidade necessária de materiais e de materiais de consumo baseado nessa quantidade. Os materiais e os materiais de consumo poderiam incluir, por exemplo, produtos da indústria do 25 tabaco, papéis de alumínio, materiais termoplásticos, matrizes de acondicionamento, selos de arrecadação fiscal e similares. Levando-se em consideração a velocidade típica de rejeição, erros de produção, e similares, um sistema de controle central pode produzir instruções como as diferentes quantidades de materiais que deveriam ser providos de uma fonte, como um depósito de cada componente da unidade requisitando o material ou materiais de consumo. Isto permite que linhas de produção sejam operadas com a quantidade de cada tipo de material aceitavelmente esperada como necessária, de modo a produzir a quantidade desejada de produto final com a quantidade 5 mínima de excesso:

Particularmente para operações que possam necessitar reabastecimento de materiais, o sistema de controle central poderia monitorar aspectos de controle de qualidade, como o número de unidades rejeitadas por erro, ou dano. Cálculos contínuos permitiriam ajustes às quantidades de 10 materiais de partida realmente necessárias para completar a quantidade desejada de produto acabado. O sistema de controle poderia contar com sensores ou monitores associados a cada componente, ou a grupos de componentes.

Em adição a outros aspectos como conhecidos na técnica, o sistema de controle pode determinar as velocidades de operação relativas das estações de trabalho e assegurar que quaisquer materiais requeridos por cada estação de trabalho lhe sejam distribuído de acordo com sua velocidade de operação. A máquina da invenção pode incorporar uma ou mais estações de buffer nas quais produto, materiais de acondicionamento ou produto parcialmente acondicionado podem se acumular, sendo liberados, a seguir, a uma velocidade apropriada. As estações de buffer podem ser providas no início, ou em qualquer ponto apropriado ao longo de qualquer uma das rotas de transporte. Elas podem ser adaptadas para permitir que o operador da máquina reabasteça a máquina com material para processamento, por exemplo, em linhas de produção estendidas, aumentando, desse modo, a eficiência do operador de máquina em satisfazer as demandas de cada estação de trabalho.

Quando é prevista uma linha de produção de longo prazo, devido ao sistema modular da invenção, pode ser determinado qual etapa, ou, estágio do processo de empacotamento determina a velocidade de operação da unidade, e prover os componentes que efetuem esta etapa, ou estágio, em conjunto. Por exemplo, se produto empacotado, enfaixado, se acumular na extremidade da linha de produção esperando pela remoção para instalações de 5 armazenamento ou transporte, empilhadeiras adicionais ou outros dispositivos apropriados podem ser providos para remoção mais rápida das cargas empacotadas e permitir, desse modo, um aumento na velocidade da unidade global.

De modo que a invenção possa ser facilmente compreendida e prontamente levada a efeito, será feito referência, agora, como exemplo, aos desenhos diagramáticos anexos, nos quais:

a Figura 1 é um diagrama funcional de um primeiro modo de realização de uma máquina de acordo com a invenção;

a Figura 2 ilustra uma seqüência de operações de montagem executadas por estações de trabalho na máquina da Figura 1;

a Figura 3 é um diagrama funcional de um segundo modo de realização de uma máquina de acordo com a invenção;

a Figura 4 é um esboço esquemático de uma máquina construída de acordo com a Figura 3;

a Figura 4a é um esboço esquemático parcial de uma

modificação da máquina ilustrada nas Figuras 3 e 4, mostrando a parte modificada da máquina;

a Figura 5 ilustra uma seqüência adicional de operações de montagem executadas por estações de trabalho em uma máquina da invenção; e

a Figura 6 ilustra uma seqüência ainda adicional de operações de montagem executadas por estações de trabalho em uma máquina da invenção.

Nos desenhos, itens iguais em modos de realização diferentes estão identificados por numerais de referência iguais.

Com referência à Figura 1, estão ilustradas interações operacionais dos principais sistemas de um primeiro modo de realização de uma máquina de acordo com a invenção. A máquina 10 compreende meios 20 5 para transportar produtos da indústria do tabaco para a máquina, meios 40 para transportar materiais de acondicionamento para a máquina, um acondicionador 60 para incorporar lotes de produtos em unidades individuais de material de acondicionamento, e meios 80 para transportar pacotes de produtos para um ponto de distribuição 81.

Os meios de transporte 20, 40, 80 e o acondicionador 60 são

operados por meio de acionadores elétricos convencionais tendo sistemas de controle eletrônicos digitais que são operados em coordenação, um com o outro, a partir de um dispositivo de controle de computador programável central (não ilustrado). O próprio dispositivo de controle tem um meio de 15 código de programa instalado nele, por meio do qual o computador pode instruir uma máquina para realizar qualquer uma das seqüências de operação da máquina aqui descritas. A construção do dispositivo de controle e o código de programa variarão de acordo com o equipamento usado em cada modo de realização, mas o projeto dos mesmos estará dentro da capacidade de qualquer 20 perito na técnica.

A operação desta máquina será ilustrada por numerosos

exemplos.

Exemplo 1

Em um primeiro exemplo de operação desta máquina, a máquina 10 é configurada para acondicionar dois tipos alternativos de cigarro em um pacote de "tampa de encaixe" convencional. Detalhes adicionais do pacote e processo pelo qual é montado estão mostrados na Figura 2.

Como mostrado na Figura 2, o pacote compreende uma armação interna 101 e um armação externa 105. A armação interna 101 tem seção transversal retangular, formada de uma matriz lisa 102, mantida em uma pilha 103. As matrizes 102 são extraídas em sucessão da pilha 103, coladas ao longo de uma borda, dobradas como indicado em 104, erguidas, e fechadas por uma aba terminal. A armação interna 101 é recebida de modo 5 deslizante na armação externa 105, de seção transversal retangular que corresponde àquela da armação interna 101. A armação externa 105 também é formada a partir de uma matriz lisa 106, mantida em uma pilha 107. Matrizes para a armação externa são extraídas em sucessão da pilha 107, coladas ao longo de uma borda, dobradas, erguidas e fechadas em uma extremidade por 10 uma aba inferior 109 e, na outra extremidade, por uma tampa de encaixe 108. O pacote incorpora um maço 110 de cigarros, embrulhado em papel de alumínio Ille arranjado, neste exemplo, em três camadas, as duas camadas externas tendo sete cigarros, a camada interna tendo seis. Naturalmente são possíveis outras configurações para o maço e os maços podem ser 15 embrulhados em outros materiais diferentes do papel de alumínio, ou podem não ser embrulhados. Neste exemplo, o maço 110 de cigarros é primeiro embrulhado em papel de alumínio e, a seguir, inserido na armação interna erguida 101, que é, então, por sua vez, inserida na armação externa erguida 105. As extremidades e a tampa da armação externa são então fechadas, como

ilustrado.

Com referência à Figura 1, os meios 20 para transportar produtos compreendem um primeiro sistema de suprimento de produto 21 para transportar um primeiro produto para máquina para acondicionamento, neste caso, maços de vinte cigarros embrulhados em papel de alumínio IlOe 25 um segundo sistema de suprimento de produto 22 para transportar um segundo produto em lotes para a máquina. Neste exemplo, o segundo produto também é na forma de maços de vinte cigarros embrulhados em papel de alumínio.

Os meios 20 para transportar produtos também incluem o equipamento de transferência 24, por exemplo, na forma de um dispositivo de pegar-colocar, para transferir seletivamente o produto dos primeiros ou segundos sistemas de suprimento de produto 21, 22 para o acondicionador 60 quando o equipamento de transferência 24 é controlado numericamente, ele pode ser pré-programado para operar em um ou outro destes modos, e o modo de operação pode ser mudado rápida e facilmente selecionando-se o programa de controle apropriado, com tempo ocioso de máquina mínimo.

Os meios 40 para transportar materiais de acondicionamento para a máquina compreendem primeiros segundos sistemas de suprimento de material de acondicionamento 41, 42 para as armações internas e externas 101 e 105, respectivamente. Cada um dos dois sistemas compreende um funil (não mostrado) para armazenar as pilhas de matrizes 102, 106, e um sistema de transportador para remover as sucessivas matrizes do funil e transportá-las, uma a uma, para o acondicionador 60.

O acondicionador 60 compreende duas estações de trabalho

25, 26 arranjadas em série, cada uma delas executando uma série de operações nos materiais providos a ela. Na primeira estação de trabalho 25, matrizes individuais 102 para a armação interna são transportadas do funil no primeiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 41, coladas ao longo de uma borda, dobradas e erguidas a partir da armação intemalOl, como ilustrado na Figura 2. Um maço de cigarros embrulhado com papel de alumínio 110 recebido dos primeiros ou dos segundos sistema de suprimento de produto 21,25 é inserido na armação interna. Na segunda estação de trabalho 26, matrizes 106 para a armação externa são transportadas do funil no segundo sistema de suprimento de material de acondicionamento 42, coladas, dobradas e erguidas para formar uma luva, como ilustrado na Figura 2. Uma armação interna 101 contendo um maço de cigarros 110 é inserida na armação externa, que é então fechada na parte inferior e na parte superior. Os pacotes montados são, a seguir, transportados do acondicionador para o ponto de distribuição 81.

Selecionando-se o modo de operação do equipamento de transferência 24, a máquina 10 pode ser operada de modo que o produto seja transportado seletivamente para o acondicionador 60, a partir de qualquer um 5 dentre o primeiro ou segundo sistema de suprimento de produto 21, 22, e deste, para o ponto de distribuição 81 ao longo de qualquer uma das rotas de transporte A, B, indicadas por setas, na Figura 1. Será apreciado que as duas rotas de transporte são arranjadas em paralelo a partir dos primeiros e segundos sistemas de suprimento de produto 21, 22 seguindo, então, um 0 caminho comum através do acondicionador 60 para o ponto de distribuição 81. A expressão "em paralelo" é usada em relação aos sistemas 21, 22 para distinguir suas configurações de uma configuração "em série", e não para descrever o relacionamento físico entre as rotas de transporte: Na prática, as localizações físicas dos componentes da máquina podem definir caminhos de 5 transporte que, apesar de configurados em paralelo, sejam localizados fisicamente para correr radialmente, se cruzar, ou ao longo de quaisquer outras direções apropriadas.

No uso, o primeiro sistema de suprimento de produto 21 é carregado com produto de um primeiro tipo; por exemplo, cigarros com filtro 0 sem sabor de mentol, e os sistemas de suprimento de material de acondicionamento 41, 42 carregados com matrizes de acondicionamento internas e externas 102, 106. A máquina 10 é, então, operada com o equipamento de transferência 24 em seu primeiro modo de operação, pelo qual, cigarros com filtro do primeiro tipo são alimentados à máquina, 5 formados em maços embrulhados em papel de alumínio, transportados ao longo da primeira rota de transporte A, montados nas armações internas 101 nas primeiras estações de trabalho 25 e, a seguir, para as armações externas 105 na segunda estação de trabalho 26. Os pacotes montados são, então, transportados para o ponto de distribuição 81. Se for desejado mudar a linha de produção para produzir os mesmos pacotes, ou similares, contendo um segundo tipo de produto, por exemplo, cigarros com um sabor de mentol, o segundo sistema de suprimento de produto, 22 é carregado com cigarros mentolados. Esta etapa pode ser 5 executada sem interromper a operação da máquina. A máquina é, então, desativada, o segundo sistema de suprimento de acondicionamento 42 é carregado com matrizes 106 apropriadas para cigarros mentolados e a máquina reativada com o equipamento de transferência 24 em seu segundo modo de operação, de modo que agora, cigarros mentolados sejam transportados 10 através da máquina, ao longo da rota de transporte alternativa B do segundo sistema de suprimento de produto 22 para o ponto de distribuição 81, através dos primeiros e segundo conjuntos de estações de trabalho 25, 26. Conseqüentemente, a mudança na produção pode ser efetuada rápida e facilmente sem tempo ocioso extensivo da máquina 10 simplesmente 15 configurando a máquina, na medida do possível, para a linha de produção seguinte enquanto a operação de produção corrente está operando e, então, configurando o equipamento de transferência 24 para prover a rota de transporte alternativa para o produto através da máquina.

Exemplo 2

Em um segundo exemplo de operação da máquina 10 da

Figura 1, a máquina 10 é configurada para acondicionar dois produtos da indústria do tabaco de tipos diferentes em um único material de pacote. O primeiro produto compreende bolsas únicas de tabaco sem fumaça, e o segundo produto compreende comprimidos e, ambos os produtos, são acondicionados em pacotes tipo bolha, de construção similar.

A Figura 6 mostra, de modo geral, um procedimento como aplicado a porções de tabaco sem fumo, conhecido como snus.

Neste exemplo; o primeiro sistema de suprimento de produto

21 da Figura 1 compreende uma tira 161 de material embrulhador composto de lã de acetato de celulose e formado em uma série de bolsas vedadas discretas 163. Cada bolsa contém uma porção de tabaco vedada no material embrulhador. Métodos e máquinas para formar, acondicionar, e vedar porções individuais de tabaco sem fumaça, ou snus, em uma tira de lã de acetato de 5 celulose são conhecidos dos peritos. A tira 161 pode ser provida dobrada, ou enrolada, para formar um carretei para facilitar o uso. O primeiro sistema de suprimento de produto 21 compreende adicionalmente meios de corte para separar a tira em bolsas discretas. Alternativamente, as bolsas 163 podem ser providas à máquina como uma pluralidade de unidades prontas para serem 10 divididas, discretas. As bolsas 163 são transportadas através do equipamento de transferência 24 ao longo da primeira rota de transporte A e recebidas na primeira estação de trabalho 25 do acondicionador 60.

O primeiro sistema de suprimento de material de pacote 41, neste modo de realização, compreende um sistema para transportar uma tira 15 de bolha 165 para a máquina 10. A tira de bolha 165 compreende uma lâmina de material de acondicionamento formada com rebaixos retangulares 167, cada um configurado para prender uma bolsa de tabaco sem fumaça, ou outro produto da indústria do tabaco, como um comprimido de nicotina, ou um emplastro de nicotina. A tira de bolha 165 pode ser feita de materiais 20 plásticos, incluindo plásticos multicamadas, ou de papel de alumínio, papel, papelão, ou outro material apropriado. O material pode ser selecionado pelas propriedades formadoras de barreiras, como impermeabilidade à umidade, e pode ser revestido, opaco, transparente, e/ou colorido, e pode portar matéria impressa.

A tira de bolha 165 se estende para a primeira estação de

trabalho 25 do acondicionador 60, no qual, uma única bolsa 163 de tabaco sem fumaça é colocada em cada rebaixo 167. A primeira estação de trabalho 25 também pode ser provida com meios para pulverizar um umectante e um aromatizante sobre cada bolsa 163. A tira de bolha 165 é, então, transportada para a segunda estação de trabalho 26 que também é suprida com material de acondicionamento adicional do segundo sistema de suprimento de acondicionamento 42. Este material de acondicionamento adicional é na forma de uma tira de vedação 169 que é usada para fechar os rebaixos 167 e 5 vedar as bolsas dentro deles.

A tira de vedação 165 poderia ser feita de qualquer material apropriado, como plásticos, papel de alumínio, papel ou misturas destes, como descrito para a tira de bolha. Neste modo de realização, a tira de vedação 169 é formada de uma película multicamadas. A primeira camada é 10 um plástico ambientalmente impermeável capaz de formar vedações ligadas por calor com o material de plástico da tira de bolha 165. A segunda camada é um papel, aderido ao plástico, sobre o qual informação relacionada ao produto contido é impressa.

A tira de vedação 169 é dimensionada e moldada preferivelmente de modo a ficar em registro com porções da tira de bolhal65 sem requerer etapas de desbaste e sem provocar desperdício em excesso. Ela pode incluir meios adesivos para permitir que forme uma vedação com a tira de bolha, alternativamente, ou em adição, ela pode ser vedada a quente, colada, ondulada, ou manipulada de outra maneira, na segunda estação de trabalho 26, para formar uma vedação sobre a tira de bolha. Qualquer uma, ou ambas, a tira de vedação 169 e a tira de bolha 165 podem ser pré-tratadas ou tratadas, na segunda estação de trabalho 26 para facilitar a aderência, por exemplo, marcando superfícies para tomá-las ásperas e mais receptivas a um adesivo líquido. Quando é usado adesivo, preferivelmente, são providos meios para alinhar as porções de tira de vedação portando adesivo com as porções não-rebaixadas da tira de bolha 165 e evitando, desse modo, a contaminação provocada pelo contato entre o produto da indústria do tabaco e o adesivo.

A tira de vedação 169 pode ser configurada de modo que possa ser descarnada do bolha rebaixado durante o uso provendo, por exemplo, uma borda não vedada que possa ser agarrada facilmente por um usuário; alternativamente, a tira de vedação 169 pode ser de material suficientemente deformável de modo que a unidade de produto da indústria do tabaco 5 acondicionada possa ser empurrada através dela. A tira de vedação 169 pode incorporar um reforço para formar uma construção a prova de falsificação e pode ser impressa com qualquer número de desenhos visuais ou táteis.

A tira de vedação 169 é vedada na tira de bolhal65 para produzir uma pluralidade de unidades encapsuladas únicas que são, então, 10 separadas em unidades individuais, na segunda estação de trabalho 26 e passadas para uma estação de distribuição final 8.1. Neste modo de realização, a tira é separada em unidades usando-se uma ferramenta de corte, entretanto, métodos equivalentes poderiam ser usados, como perfurações, ou deformações pré-formadas.

Quando o número desejado de bolsas de tabaco sem fumaça

acondicionadas como bolha tiver sido produzido, um segundo conjunto de instruções de montagem é provido à máquina 10, as quais permitem que a máquina produza pacotes tipo bolha, cada um contendo um comprimido.

Para esta finalidade, o segundo sistema de suprimento de 20 produto 22 (Fig. 1) compreende um recipiente com uma pluralidade de comprimidos. No acondicionador 60, a primeira estação de trabalho 25 é configurada para colocar um único comprimido em cada rebaixo 167 na tira de bolha e a segunda estação de trabalho 26 é configurada para posicionar a tira de vedação 169 sobre a tira de bolha, e separá-la em unidades, como 25 descrito acima. Cada unidade pode conter um único bolha. Alternativamente as tiras de bolha podem ser cortadas em unidades contendo dois ou mais bolhas.

Quando for desejado mudar a máquina de acondicionamento de snus para o acondicionamento de comprimidos, o segundo sistema de suprimento de produto 22 pode ser carregado com comprimidos enquanto a máquina está operando, facilitando assim a mudança e reduzindo o tempo ocioso. Similarmente, quando o equipamento de transferência 24 está préprogramado com instruções para receber produtos de um ou outro dos 5 sistemas de suprimento 21, 22, seu modo de operação pode ser mudado com um mínimo de retardo.

Se desejado, um sistema de suprimento de produto adicional (não mostrado) pode ser provido para a fabricação, na mesma máquina, de um terceiro produto em um pacote de bolha na mesma máquina, por exemplo, um 10 emplastro de nicotina, ou seja, um emplastro adesivo que, quando aplicado a um usuário, libere nicotina. Neste caso, é provido um terceiro sistema de suprimento de produto compreendendo um funil contendo emplastros individuais de nicotina. Com as primeiras e segundas estações de suprimento de produto desativadas, um terceiro conjunto de instruções pode ser provido à 15 máquina 10, que permitem que a máquina produza pacotes tipo bolha, cada um contendo um emplastro de nicotina usando um processo de montagem similar àquele descrito acima. No acondicionador 60, a primeira estação de trabalho 25 é configurada para colocar um único emplastro em cada rebaixo da tira de bolha 165, e a segunda estação de trabalho é configurada para vedar 20 a tira de vedação 169 à tira de bolha, e para separar os bolhas em unidades. Cada unidade pode conter um único, ou múltiplos bolhas, por exemplo, cinco bolhas.

Alternativamente, o sistema de suprimento de produto adicional pode ser construído para ser permutável com um ou outro, ou 25 ambos, os sistema de suprimento de produto para transportar os outros produtos (maços de cigarro 110 ou bolsas vedadas 163) para a máquina, de modo que a máquina possa ser preparada para a produção do terceiro produto, por exemplo, emplastros de nicotina, enquanto, por exemplo, o primeiro produto está sendo fabricado usando o primeiro sistema de suprimento de produto. Neste caso, o segundo sistema de suprimento de produto pode ser removido e substituído pelo terceiro sistema de suprimento de produto.

A máquina da figura 1 pode ser, além disso, modificada para permitir que qualquer um dos produtos acondicionados descritos acima seja reacondicionado em recipientes maiores. Para esta finalidade é provido um terceiro sistema de suprimento de produto 23, indicado em linhas quebradas na Figura I. O terceiro sistema de suprimento de produto 23 é adaptado para transportar para a máquina 10 os pacotes de bolha previamente produzidos na máquina pelo processo descrito acima. E provido um terceiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 43, igualmente indicado em linhas quebradas na Figura 1, que transporta para a máquina 10 matrizes para os recipientes maiores. A terceira estação de trabalho 27 é provida para montar as matrizes para os recipientes maiores e carregá-las com os produtos previamente acondicionados do terceiro sistema de suprimento de produto 23. Os recipientes maiores podem ser, por exemplo, retangulares, e corresponder às medidas externas dos bolhas individuais, de modo que dez bolhas vedados possam ser colocados em um arranjo empilhado em uma caixa. Outros tamanhos, formas, e configurações para os recipientes maiores poderiam ser providos. Os recipientes acondicionados poderiam ser, além disso, codificados, impressos, rotulados, e embrulhados em um processo de montagem final (não ilustrado).

No uso, os produtos nos pacotes de bolha vedados poderiam ser recuperados do ponto de distribuição 81 e passados, uma segunda vez, através da máquina 10 em uma terceira rota de transporte durante a qual os 25 pacotes de bolha vedados seriam acondicionados nos recipientes maiores. O terceiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 43 e a terceira estação de trabalho 27 poderiam ser preparados para o uso enquanto os próprios produtos acondicionados de bolha ainda estivessem sendo produzidos. Quando a linha de produção do produto chegar ao fim, a operação de reacondicionamento pode ser rapidamente iniciada com um mínimo de tempo ocioso da máquina.

Como alguns produtos descritos nestes exemplos podem ser sensíveis a determinados fatores ambientais, uma máquina, de acordo com este modo de realização, compreende, preferivelmente, meios apropriados, como material de isolamento e/ou meios de controle de temperatura, de modo que os produtos manipulados pela máquina sejam mantidos sob condições ambientais desejadas. Por exemplo, alguns produtos de tabaco sem fumaça são mantidos, preferivelmente, refrigerados, por exemplo, em tomo de 4°C. IO Além disso, os cigarros são acondicionados preferivelmente sob condições de umidade relativa padrão. Para efetuar quaisquer condições de manipulação necessárias, ou desejadas, a máquina 10 inteira pode ser colocada, por exemplo, em um ambiente de temperatura controlada, ou meios de controle da temperatura podem ser providos ao longo das rotas de transporte através da máquina. Um perito na técnica apreciará que as máquinas construídas para processar produtos do tipo aqui descrito podem ser construídas preferivelmente pelo menos nos padrões de categoria alimentar apropriados, providas com materiais, lubrificantes e similares aprovados para equipamento envolvido na manipulação de alimento e mantidas em um nível elevado de limpeza.

As Figuras 3 e 4 são diagramas esquemáticos de uma máquina mais complexa 10 de acordo com a presente invenção. O funcionamento da máquina 10 está ilustrado esquematicamente como um fluxograma, na Figura 3. A Figura 4 ilustra uma disposição de fábrica possível para a máquina 10.

A máquina 10 é configurada para acondicionar até cinco, ou

mais, tipos diferentes de produto da indústria do tabaco em três, ou mais, diferentes tipos de pacote. Meios 20 (indicados pela caixa 20 na Figura 3) para transportar os produtos de tabaco para a máquina compreendem cinco sistemas de suprimento de produto separados, 22a-22e para transportar quatro tipos diferentes de produto para a máquina. A construção dos sistemas de suprimento dependerá do tipo de produto que está sendo provido e qualquer um dos sistemas convencionais usados no acondicionamento de produtos da indústria do tabaco pode ser usado. Por exemplo, os produtos podem ser 5 providos como uma corrente de cigarros individuais, ou como maços de cigarros, com ou sem embrulhamento, ou como grupos pré-acondicionados de cigarros em recipientes abertos como bolhas, álbuns, prateleiras, ou bandejas.

Neste exemplo, os primeiros e segundos sistemas de suprimento de produto 22a e 22b estão configurados para prover cigarros de tipos diferentes para a máquina, em correntes contínuas. Como ilustrado na Figura 4, estes sistemas de suprimento de produto podem compreender, por exemplo, funis, ou bandejas alimentadoras de cigarro convencionais, acoplados a sistemas de transporte que, quando ativados, alimentam os cigarros a uma velocidade controlada para a máquina. O terceiro sistema de suprimento de produto 22c está configurado para transportar cigarros em maços embrulhados em papel de alumínio, pré-feitos, para a máquina. O quarto sistema de suprimento de produto 22d está configurado para transportar pacotes pré-feitos de cigarros para a máquina para operações de acondicionamento adicionais. O quinto sistema de suprimento de produto 22e está configurado para transportar grupos pré-acondicionados de cigarros em pacotes de bolha abertos, ou cilindros abertos, para a máquina. Os sistemas de suprimento de produto adicionais podem ser adicionados à máquina, de tempo em tempo, ou instalados no lugar dos então sistemas de suprimento 22 atuais, de modo a permitir que ainda mais tipos de produto sejam transportados para a máquina, para acondicionamento, de acordo com os requisitos variáveis da fabricação.

Os produtos selecionados para acondicionamento podem ser transportados para a máquina 10 ao longo de qualquer uma das diferentes rotas de transporte dos sistemas de suprimento de produto 22a-e, e são conduzidos através da máquina pelo equipamento de transporte apropriado para o produto, por exemplo, correias transportadoras, correntes transportadoras, sistemas de alimentação por gravidade, dispositivos de pegarcolocar, ou qualquer um dos sistemas de alimentação usados 5 convencionalmente na indústria de acondicionamento. O equipamento de transporte é arranjado de tal maneira que, ativando-se seletivamente os diferentes componentes do equipamento de transporte, caminhos do transporte diferentes podem ser estabelecidos para os produtos através das estações de trabalho.

Como ilustrado na Figura 4, são usados transportadores para

transferir o produto dos sistemas de suprimento 22a-e, dos quais os produtos são coletados individualmente, ou em grupos, por um sistema de pegarcolocar, ilustrado como um braço robô 25. O braço tem uma base que é giratória ao redor de um eixo vertical, uma seção de braço inferior articulada à base para movimentação ao redor de um eixo horizontal, e uma seção de braço superior articulada a uma seção de braço inferior para movimentação independente ao redor de um eixo horizontal, permitindo que a extremidade do braço superior seja posicionada no espaço em relação a três eixos ortogonais. A extremidade da seção do braço superior do braço robô 25 porta uma ferramenta coletora substituível, ou efetuador final, adaptado para selecionar e manipular os produtos de interesse. O efetuador final é articulado à seção de braço superior por uma junta permitindo movimentação ao redor de três eixos ortogonais em relação à extremidade do braço. Conseqüentemente, o braço robô 25 é capaz de manipular e posicionar produtos com 6o de liberdade de movimentação.

O próprio efetuador final é selecionado de uma faixa de ferramentas permutáveis, cada uma adaptada para pegar produtos específicos em unidades, que podem consistir de produtos individuais ou maços de produto. Qualquer tipo apropriado de braços de robô e efetuadores finais disponíveis comercialmente pode ser usado, por exemplo, ferramentas incorporando lâminas móveis operáveis por cilindros pneumáticos poderiam selecionar e guiar determinados tipos de produtos, e copos a vácuo comunicáveis seletivamente com uma fonte de vácuo, poderiam recuperar, 5 segurar, mover e liberar pacotes.

O braço robô 25 pega unidades de produto transportadas dos sistemas de suprimento de produto 22a-22e, quando necessário, de acordo com as instruções de operação programadas para controlar o braço robô, e transferem-nas para qualquer um dos dois transportadores que transportam o 10 produto para qualquer uma das duas estações de trabalho adicionais 61, 68, cuja função será descrita abaixo. Em um modo de operação, o robô braço 25 pode pegar produtos de apenas um dos sistemas de suprimento de produto. Em outro modo de operação, ele pode ser programado para pegar produtos de dois, ou mais, dentre os sistemas de suprimento de produto em uma seqüência 15 desejada e combinar os produtos em grupos maiores para transportá-los, adiante, para a próxima estação de trabalho 61, ou 68. Isto é particularmente útil quando pacotes misturados de produtos têm que ser fabricados. Assim, por exemplo, se quatro dos sistemas de suprimento 22a-22d estiverem carregados com cigarros com intensidades de sabores diferentes, o robô braço 20 25 pode ser programado para pegar cigarros em grupos de 5 de cada uma das quatro estações de trabalho, por vez, e montá-los em maços de 20 para distribuição para a próxima estação de trabalho 61, ou 68:

Meios 40 para transportar material de acondicionamento para a máquina 10, indicados por 25, pegam 5 cigarros de cada um dos sistemas de 25 suprimento 22a-22d, indicados por sua vez na Figura 3 pelas duas caixas 40, compreendem sete sistemas de suprimento de material de acondicionamento separados 42a-g. A construção 20 dos sistemas de suprimento individuais dependerá do tipo de acondicionamento requerido, e qualquer um dos sistemas de suprimento de acondicionamento convencionais usados para produtos da indústria do tabaco, pode ser usado. Neste exemplo, os primeiros e segundos sistemas de suprimento de materiais de acondicionamento 42a e 42b estão configurados para manter pilhas de matrizes 102, 106 para o pacote de duas partes descrito com referência às Figuras 1 e 2, e transportá-las para a máquina 10, o primeiro sistema 42a suprindo matrizes para as armações internas 101, o segundo, 42b, suprindo matrizes para as armações externas 105. Um terceiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 42c transporta papel de alumínio 111 para a máquina para embrulhar maços de cigarros. Um quarto sistema de suprimento de material de acondicionamento 42d transporta pacotes pré-formados vazios, (como tiras de bolha 165, como descrito com referência à Figura 6), tambores, ou outros recipientes rígidos, para a máquina, que são fechados usando-se papel de alumínio de vedação, ou tampas. Os materiais de acondicionamento mencionados por último são transportados para a máquina pelos quinto e sexto sistemas de transporte de material de acondicionamento 42e, 42f, o quinto sistema 42e transportando material de vedação para pacotes de bolha (por exemplo, a tira de vedação 169 ilustrada na Figura 6), o sexto sistema, 42f, transportando tampas. Um sétimo sistema de suprimento de material 42g transporta material de acondicionamento para o sistema para reacondicionar pacotes de cigarros préfeitos em pacotes múltiplos.

Os sistemas de suprimento de material de acondicionamento descritos acima podem ser modificados para prover quaisquer outros materiais de acondicionamento desejados para a máquina. Por exemplo, o sexto sistema 42f pode ser configurado para prover itens complementares, 25 como itens promocionais, material de informação sobre o produto, ou outros itens rígidos, ao acondicionador 60, para serem combinados na finalização dos pacotes. Sistemas de suprimento de material de acondicionamento adicionais podem ser adicionados à máquina, de tempo em tempo, ou instalados no lugar de qualquer um dos sistemas de suprimento de material 42a-g atuais, de modo a permitir que ainda mais tipos de materiais de acondicionamento sejam transportados para a máquina, de acordo com os requisitos variáveis da fabricação.

Um acondicionador, indicado geralmente por 60 na Figura 3, 5 recebe materiais de acondicionamento dos sistemas de suprimento de material de acondicionamento e sistemas de suprimento de produto. O acondicionador 60 compreende numerosas estações de trabalho diferentes 61-70 interconectadas pelo equipamento de transporte para executar operações de montagem nos materiais de acondicionamento e produtos, em seqüências 10 selecionadas, para incorporar produtos particulares em acondicionamentos particulares, quando desejado.

Uma estação de trabalho de embrulhamento 61 recebe papel de alumínio, ou outro material de embrulhamento 111 do terceiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 42c e é capaz de embrulhar 15 maços de cigarros 110 recebidos do primeiro ou segundo sistema de suprimento de produto 22a ou 22b, de acordo com os quais, a rota de transporte é selecionada para os produtos.

Uma estação de trabalho para formação de matriz interna 62 recebe matrizes de armação intema 102 do primeiro sistema de suprimento de 20 material de acondicionamento 42a, executa as operações de montagem nas matrizes internas descritas com referência à Figura 2 e as transporta para uma estação de trabalho de carregamento de armação intema 63. Esta estação de trabalho 63 também recebe maços de cigarros embrulhados em papel de alumínio 110 da estação de trabalho de embrulhamento 61 e é capaz de inserir 25 cada maço embrulhado 110 em uma armação intema erguida 101, como mostrado na Figura 2.

Uma estação de trabalho para formar armação extema 64 recebe matrizes 106 para armações externas 105 do segundo sistema de suprimento de material 42b e executa, na mesma, as operações de montagem descritas com referência à Figura 2.

Uma estação de trabalho de montagem de pacote 65 recebe armações internas carregadas 101 da estação de carregamento de armação intema 63 e armações externas erguidas 109 da estação de trabalho para 5 formar armação extema 64. A estação de trabalho de montagem de pacote 65 é capaz de inserir as armações internas carregadas 101 nas armações externas 105 e executar outras operações para completar a montagem do pacote, como mostrado na Figura 2.

Alternativamente, maços embrulhados em papel de alumínio pré-feitos 110 podem ser transportados do terceiro sistema de suprimento de produto 22c diretamente para a estação de trabalho de carregamento da armação intema 63 ao longo de uma rota de transporte que contorna a estação de trabalho de embrulhamento 61 ou, como ilustrado na Figura 4 e pelas linhas quebradas na Figura 3, passa através dela, quando o sistema de embrulhamento estiver inoperante. Neste modo de operação, a extremidade do braço robô 25 ilustrado na Figura 4, será provida com uma ferramenta adaptada para pegar e colocar maços de cigarros individuais embrulhados em papel de alumínio do transportador conduzindo do terceiro sistema de suprimento de produto 22c, em vez de grupos de cigarros para embrulhamento em papel de alumínio.

O acondicionador 60 inclui adicionalmente uma estação de trabalho de combinação de pacote 66 capaz aplicar acondicionamento adicional a pacotes pré-feito de produtos, por exemplo, para combinar dois ou mais pacotes de cigarros padrão em um único pacote, conhecido como um 25 multipacote. Os materiais de acondicionamento adicionais para esta operação são transportados para a máquina a partir do sétimo sistema de suprimento de materiais de acondicionamento 42g, através de uma estação de trabalho de montagem de material de acondicionamento adicional 67, que cola e dobra o acondicionamento adicional requerido e, daí, para a estação de trabalho de combinação de pacote 66. Pacotes de cigarros pré-feitos, formados, por exemplo, em uma máquina de acondicionamento de cigarro convencional (não mostrada) e armazenados em um funil no quarto sistema de suprimento de produto 22d, são transportados do quarto sistema de suprimento de produto 22d para a estação de trabalho de combinação de pacote 66, ao longo de uma rota de transporte que contorna (ou passa através dela quando inoperante) a estação de trabalho de embrulhamento 61, a estação de carregamento da armação intema 63 e a estação de trabalho de montagem de pacote 65, como indicado em linhas quebradas na Figura 3. Neste modo de operação, o braço robô. 25 será provido com uma ferramenta que pega pacotes pré-carregados da quarta estação de suprimento de produto individualmente, ou em grupos, dependendo de quantos deverão ser combinados em um multipacote e da operação de acondicionamento específica a ser usada. Na estação de trabalho de combinação de pacote 66, os pacotes pré-carregados são acondicionados no material de acondicionamento adicional para formar o multipacote.

Em uma modificação, a máquina das Figuras 3 e 4 é configurada para acondicionar cigarros em uma alternativa conhecida como pacote com tampa de encaixe, na qual, uma armação externa com uma tampa de encaixe contém uma cavidade, formada opcionalmente de material 20 plástico, que define dois poços separados para conter dez cigarros, cada um. Estes pacotes são especialmente apropriados para cigarros mentolados. Nesta modificação, o sétimo sistema de suprimento de materiais de acondicionamento 42g é arranjado para suprir matrizes para a armação externa do pacote, e o quarto sistema de suprimento de produto 22d é provido 25 com maços pré-formados compreendendo uma cavidade plástica moldada, cada um contendo dez cigarros. O braço robô 25 é provido com uma ferramenta que pega pacotes pré-carregados aos pares, do quarto sistema de suprimento de produto 22d, e os coloca no sistema transportador que os transporta para estação de trabalho de combinação de pacote 66 através da estação de trabalho de embrulhamento em papel de alumínio 66, a estação de carregamento da armação intema 63 e a estação de trabalho de montagem de pacote 65, que estão desativadas neste modo de operação da máquina. Na estação de trabalho de combinação de pacote 66, os pares de maço são 5 montados com a matriz para o pacote com tampa de encaixe que é transportada para a estação de trabalho 66 do sétimo sistema de suprimento de material 42g.

Se desejado, a máquina pode ser reconfigurada para acondicionar dois cigarros diferentes em um único pacote. Neste arranjo, maços pré-formados compreendendo uma cavidade plástica moldada, cada um contendo dez cigarros com 3mg de mentol, são providos no quarto sistema de suprimento de produto 22d, e maços similares, contendo dez cigarros com I Omg de mentol, são providos no quinto sistema de suprimento de produto 22e. O braço robô 25 é programado para pegar maços préformados alternadamente dos quartos e quintos sistemas de suprimento de produto 22d e 22e e colocá-los, aos pares, no transportador que os transporta para a estação de trabalho de combinação de pacote 66. Os pares de pacotes contendo produtos diferentes são, então, montados com a matriz para pacote com tampa de encaixe que é transportada para a estação de trabalho 66 a partir do sétimo sistema de suprimento de material 42g.

Será apreciado que a estação de trabalho de combinação de pacote 66 é atuada seletivamente, de modo que, em qualquer um dos modos de operação antecedentes da máquina, ela opere apenas em combinação com o quarto sistema de suprimento de produto 22d, o sétimo sistema de 25 suprimento de material 42g e a estação de montagem de acondicionamento adicional 67. Similarmente, a estação de trabalho de combinação de pacote 66 estará inoperante quando a máquina 10 estiver sendo operada em outros modos, por exemplo, quando a máquina estiver sendo usada para acondicionar produtos de acordo com o processo ilustrado na Figura 2. Neste modo de operação, a estação de trabalho de combinação de pacote 66 permite que os produtos passem por ela sem executar, nela, quaisquer operações adicionais.

Um perito na técnica apreciará que, ao se mudar o modo de operação da máquina, os sistemas de transporte, ou outros sistemas de transporte dentro da máquina, podem necessitar reconfíguração para provê-los com bolsas, ou outros retentores, para transportar produtos diferentes, ou combinações de produtos, para as estações de trabalho selecionadas, nas orientações desejadas para o processamento.

As estações de trabalho que são desativadas durante a produção de um determinado tipo de produto acondicionado podem, alternativamente, ser removidas. Isto pode permitir uma movimentação mais desembaraçada do produto e pacotes ao longo da rota de transporte e pode oferecer uma oportunidade para a manutenção, reparos, alteração, ou a substituição da estação de trabalho. Entretanto, em alguns modos de realização, as estações de trabalho não são movidas facilmente e são simplesmente ativadas e desativadas, quando necessário.

O acondicionador 60 inclui uma estação de trabalho de carregamento adicional 68 capaz de acondicionar produtos como charutos, cigarrilhas ou cigarros em pacotes rígidos, ou semi-rígidos, pré-formados, que são fechados com uma vedação e/ou uma tampa, por exemplo, tubos, tambores, ou pacotes de bolha. O processo de montagem para pacotes de bolha é similar àquele descrito acima com referência à Figura 6.

Neste exemplo, pacotes de bolha capazes conter, por exemplo, charutos, ou 50 cigarros, são transportados para a máquina do quarto sistema de suprimento de material do acondicionamento 42d para a estação de trabalho de carregamento 68. A estação de trabalho de carregamento 68 também recebe charutos, ou cigarros, dos primeiros ou segundos sistemas de suprimento de produto 22a ou 22b. Os pacotes de bolha carregados são, então, transportados para uma estação de trabalho de vedação 69, que veda o pacote de bolha com a tira da vedação provida do quinto sistema de suprimento de materiais de acondicionamento 42e. Os pacotes de bolha vedados podem, então, ser transportados para fora do sistema através de uma estação de 5 trabalho de capeamento 70 (descrita abaixo) que é desativada quando a máquina 10 é configurada para produzir pacotes de bolha.

O quarto sistema de suprimento de material 42d pode ser modificado para prover, ou ser intercambiado com equipamento que supra outras formas de recipiente, por exemplo, tubos ou tambores. Um processo de 10 montagem para pacotes nesta forma está ilustrado, como exemplo, na Figura 5. Cigarros dos primeiros ou segundos sistemas de suprimento 22a ou 22b são transportados para a máquina e agrupados em maços de 50 pelo braço robô 25, que porta uma ferramenta de coleta adaptada apropriadamente para transferir maços de cigarros 151 para o transportador que transporta os maços 15 151 para a estação de trabalho de carregamento 68. Isto pode ser conseguido, por exemplo, provendo-se transportadores com poços rebaixados, dimensionados e configurados para manter cigarros em maços cilíndricos de 50.

A estação de trabalho de carregamento 68 também recebe 20 tambores vazios 153 transportados para a máquina do quarto sistema de suprimento de material 42d. Os tambores 153 são abertos em uma extremidade e fechados na outra. Os tambores são carregados com os maços de 50 cigarros na orientação desejada: O tambor carregado é, então, transportado através da estação de trabalho de vedação 69, na qual um papel 25 de alumínio de vedação 155 da quarta estação de suprimento de material 42d é aplicado e vedado à extremidade aberta do tambor encerrando o maço de cigarros. As bordas do papel de alumínio de vedação 155 se estendendo além do cilindro vedado podem ser cortadas por meio de um laser, ou removidas de outra maneira, para prover uma aparência acabada suave. Alternativamente, vedações pré-cortadas podem ser aplicadas diretamente à extremidade aberta do tambor e vedadas na mesma, evitando a necessidade de corte. Os tambores vedados são, então, transportados para a estação de trabalho de capeamento 70, que é construída para aplicar tampas 157 aos tambores. O tambor tampado 5 e vedado é, a seguir, transportado para uma área de montagem final 71.

Uma vez que a área de montagem final pode receber produto do sistema de transportador conduzindo da estação de trabalho de combinação de pacote 66 ou o sistema de transportador da estação de trabalho de capeamento 70, um dispositivo de pegar-colocar adicional 80 é construído 10 para transferir seletivamente pacotes de produto de qualquer um destes sistemas de transporte, de acordo com modo de operação da máquina 10, e colocá-los em um sistema de transportador adicional que transporta os pacotes para a área de montagem final 71.

Na área de montagem final 71 os pacotes emergindo do 15 acondicionador 60 são submetidos a uma seqüência adicional de operações de acondicionamento usadas, convencionalmente, no acondicionamento de produtos da indústria do tabaco. Uma vez que estas operações são convencionais e serão familiares a alguém experiente na técnica, elas serão apenas esboçadas nesta especificação. No caso de cigarros, como indicado 20 esquematicamente na Figura 3, estas operações incluem tipicamente a aplicação de um código, por exemplo, por impressão a jato de tinta ou a laser, para cada pacote, em uma estação de codificação 71a, aplicação de rótulos aos pacotes em uma estação de rotulagem 71b, inserção de cupons nos pacotes em estações de colocação de cupom 71c, execução de uma inspeção visual dos 25 pacotes em uma estação de inspeção 71 d, aplicação um selo de arrecadação fiscal em uma estação de selagem 71e, embrulhamento de pacotes em película em uma estação de embrulhamento de pacote 71f, carregamento de pacotes em grupos em caixas em uma estação de formação de caixa 71g, aplicação de códigos de produto às caixas em uma estação de codificação 71 h, embrulhamento das caixas em uma estação de embrulhamento 7li, carregamento de pacotes em caixas em uma estação de formação de caixas 71j, fechamento das caixas em uma estação de fechamento 7Ik e vedação das caixas em uma estação de vedação 711. As caixas de produtos acondicionados 5 são, então, distribuídas para um ponto de distribuição 81 e removidas para transporte.

Uma pessoa experiente na técnica apreciará que as operações acima estão indicadas apenas como exemplo e algumas das operações podem ser omitidas, ou variadas, de acordo com o produto particular que está sendo 10 acondicionado. Por exemplo, dependendo da seqüência particular de operações de montagem necessárias, uma ou mais das operações executadas na área de montagem final podem ser executadas em uma estação de trabalho no acondicionador 60.

Os sistemas de suprimento de produto 22a, o braço robô 25, o dispositivo de pegar-colocar 80, os sistemas de suprimento de materiais de acondicionamento 42a-42g, as estações de trabalho 61-70 e, os meios de transporte, são todos operados por meio de acionadores elétricos convencionais tendo sistemas de controle eletrônicos digitais que são operados em coordenação, um com o outro, a partir de um dispositivo de controle de computador programável central (não ilustrado). O próprio dispositivo de controle tem instalado nele meios de código de programa, por meio dos quais, o computador pode instruir uma máquina para realizar qualquer uma das seqüências de operação da máquina aqui descritas. A construção do dispositivo de controle e do código de programa variará de acordo com o equipamento usado em cada modo de realização, mas o projeto do mesmo estará dentro da capacidade de qualquer pessoa experiente na técnica.

Quando a máquina da invenção é construída para acondicionar cigarros em pacotes alternativos, deve ser considerada a interação entre os diferentes tipos de cigarros e pacotes. Por exemplo, cigarros aromatizados, particularmente com aromatizantes voláteis, como mentol, podem tender a lixiviar sabor ou aroma para produtos próximos de modo que podem ser preferidas linhas de produção com um sabor particular por vez, e não com 5 produtos diferentemente aromatizados.

Como é pretendido que as máquinas da invenção também sejam usadas com novos tipos de acondicionamento, então, é previsível que possa haver aromatizantes, ou outros materiais voláteis, incorporados, ou aplicados a determinados acondicionamentos que poderiam similarmente IO lixiviar, ou afetar outros acondicionamentos vizinhos, ou produtos para fumar, de modo que seu suprimento à máquina deveria ser limitado a períodos determinados, quando outros produtos dissimilares tratados não estejam sendo processados.

Similarmente, quando uma máquina da invenção é usada para 15 acondicionar produtos para fumar que são governados por regras de higiene estritas, como tabaco para mascar, ou rapé, que podem ser considerados produtos alimentícios, ou comprimidos, que podem ser regulados como um produto farmacêutico, seriam necessários padrões que se aplicam a estas classes de produtos. Uma máquina acondicionando qualquer um destes 20 produtos pode ser configurada, limpa, e mantida facilmente por um perito para se acomodar às necessárias limitações e ainda obter plena vantagem dos benefícios da nova configuração da invenção.

Modificações similares, ou ajustes, podem ser feitos entre operações em lote, caso uma máquina esteja acondicionando produtos para fumar para mercados diferentes, de modo a assegurar conformidade às regras de cada mercado relevante.

A máquina descrita com referência às Figuras 3 e 4 pode ser configurada com uma pluralidade de fontes, rotas de transporte e estações de trabalho, de modo a acondicionar uma variedade de produtos da indústria do tabaco em vários tipos de acondicionamento diferentes. O exemplo a seguir descreve uma das muitas combinações disponíveis.

Exemplo 3

Neste exemplo, produtos da indústria do tabaco similares, 5 neste caso, cigarros, são acondicionados em uma pluralidade de tipos diferentes de acondicionamento, a saber, em pacotes padrão contendo vinte cigarros por pacote e tambores tampados contendo cinqüenta cigarros por pacote. Enquanto, convencionalmente, seria necessário montar duas linhas de acondicionamento separadas, de acordo com a invenção, uma única máquina 10 pode realizar ambos os procedimentos, e pode ser mudada entre os dois procedimentos mais rapidamente e com tempo ocioso da máquina reduzido, se comparada às máquinas de acondicionamento de cigarro de alta velocidade convencionais.

O sistema de controle central da máquina 10 é programado 15 primeiramente para produzir cigarros em pacotes de 20, com tampa de encaixe, usando o processo de montagem da Figura 2. Nesta configuração, cigarros são providos à máquina nos transportadores dos primeiros ou segundos sistemas de suprimento de produto 22a ou 22b, os acondicionamentos da armação intema e da armação externa sendo providos à 20 máquina dos primeiros e segundos sistemas de suprimento de material de acondicionamento 42a e 42b e o papel de alumínio sendo provido à máquina do terceiro sistema de suprimento de material 42c.

O braço robô 25 é instalado com uma ferramenta de coleta que seleciona grupos de vinte cigarros dos transportadores e os configura em três 25 fileiras adjacentes paralelas, cada fileira externa contendo sete cigarros, e a fileira intema contendo seis cigarros, e distribui os maços para a estação de trabalho de embrulhamento 61 onde são embrulhados em papel de alumínio. Os maços embrulhados em papel de alumínio são transportados para a estação de carregamento da armação intema 63, onde são inseridos nas armações internas que foram transportadas para a mesma estação 63, do primeiro sistema de suprimento de material de acondicionamento 42a.

As armações internas carregadas são transportadas para a estação de trabalho de combinação de pacote 65, onde cada armação interna é 5 inserida em uma armação externa recebida do segundo sistema de suprimento de material de acondicionamento 42b. A armação externa é fechada ao redor da armação interna, como indicado na Figura 2, e o pacote montado é transferido pelo dispositivo de pegar-colocar 80 para um transportador que transporta os pacotes para a área de montagem final 71 para ser processado 10 adicionalmente de acordo com as etapas de montagem final selecionadas.

Após produzir o número desejado de pacotes padrão de 20 cigarros, o sistema de controle central da máquina 10 é reprogramado para produzir cigarros em tambores contendo 50 cigarros, usando o processo de montagem descrito acima com referência à figura 5. Nesta configuração, cigarros são providos à máquina dos primeiros ou segundos sistemas de suprimento de produto 22a ou 22b, tambores são providos à máquina do quarto sistema de suprimento de material 42d, material de vedação e tampas para os tambores providos à máquina dos quintos e sextos sistemas de suprimento de material 42e e 42f. O braço robô. 25 é instalado com uma ferramenta de coleta que transfere cigarros em grupos de 50 para o transportador que alimenta a estação de trabalho de carregamento de tambor 68. A máquina é, então, operada como descrito acima para efetuar o carregamento, a vedação e o capeamento dos tambores nas estações de trabalho de carregamento, vedação e capeamento 68, 69 e 70, como descrito acima.

Os tambores carregados, vedados e tampados são, então, transferidos pelo dispositivo de pegar-colocar 80 para o transportador que transporta os tambores para o sistema de montagem final 71. Será evidente que o modo de operação do dispositivo de pegar-colocar 80 difere, neste modo de operação da máquina 10, pelo fato da estação de trabalho 70, prover a entrada para o dispositivo 80, no lugar da estação de trabalho 66. Na estação de montagem final 71, os tambores são rotulados, codificados, e sobreembrulhados, quando necessário, acondicionados em recipientes 5 dispensadores apropriados e transportados para o ponto de distribuição 81 para transporte.

Como será evidente às pessoas experientes, as estações de trabalho do acondicionador podem requerer modificação quando a operação da máquina 10 é comutada entre os dois modos de produção de 10 acondicionamento. Entretanto, muitas das modificações requeridas para um modo de operação podem ser executadas enquanto a máquina está operando no outro modo, em particular, o carregamento dos sistemas de suprimento dos materiais de acondicionamento. Além disso, o braço robô 25 e o dispositivo de pegar-colocar 80 podem ser pré-programados para operar seletivamente 15 em qualquer um dos modos acima e mudados, de um modo de operação para o outro, selecionando os programas de controle apropriados. Conseqüentemente, o tempo ocioso da máquina, ao mudar o modo de operação, pode ser reduzido entre linhas de produção.

A máquina das Figuras 3 e 4 pode ser provida com uma, ou mais, estações de trabalho adicionais para executar seletivamente operações de acondicionamento no produto.

Por exemplo, cigarros com pontas de filtro são montados geralmente em um pacote de modo que a ponta de filtro seja exibida ao consumidor quando o pacote é aberto. Entretanto, alguns cigarros têm 25 extremidades fechadas, ou seja, têm papel de embrulhamento ao redor da extremidade oposta ao filtro, obscurecendo a visão do tabaco. Com extremidades de cigarros fechadas, pode ser desejado prover alguns pacotes com a extremidade de filtro voltada para baixo de modo a exibir a extremidade fechada ao consumidor quando o pacote for aberto. Produzir pacotes tendo cigarros orientados em uma ou outra direção no equipamento de fabricação de cigarro convencional é problemático devido às máquinas convencionais serem configuradas para manter os cigarros apenas em uma orientação em relação ao pacote. Pequenas diferenças 5 no diâmetro dos cigarros na extremidade de filtro, versus a extremidade de tabaco, são produzidas, às vezes, no mecanismo da maquinaria de acondicionamento de alta velocidade, o que exclui a possibilidade de simplesmente alimentar cigarros para a máquina na orientação oposta.

Em uma modificação da máquina das Figuras 3 e 4, a estação 10 de carregamento da armação interna 63 inclui um mecanismo, por exemplo, um sistema robotizado controlado numericamente que, quando ativado, gira o maço embrulhado em papel de alumínio 110 (ver Figura 2) por 180°. Ativando seletivamente este mecanismo, os produtos podem ser acondicionados em qualquer uma de duas orientações. A máquina pode ser 15 provida com uma estação de trabalho que inclua um sistema robotizado ativado seletivamente similar que possa ser usado para orientar cigarros individuais, ou grupos de cigarros, dentro de um grupo maior, antes do acondicionamento.

Uma modificação adicional da máquina da Figuras 3 e 4 está 20 ilustrada na Figura 4a. Nesta modificação, um braço robô 25a adicional é posicionado para transferir produtos seletivamente em três modos diferentes. No primeiro modo, o braço robô transfere o produto da estação de trabalho de carregamento da armação 63 para a estação de trabalho de montagem de pacote 65, de modo que a máquina execute a mesma seqüência de operações 25 como descritas anteriormente. No segundo modo de operação, o braço robô 25a transfere o produto da estação de trabalho de vedação 69 para a estação de trabalho de capeamento 70, para permitir, novamente, o desempenho da mesma seqüência de operações de montagem como descritas previamente. No terceiro modo de operações, o braço robô 25a transfere pacotes de bolha da estação de trabalho de vedação para a estação de trabalho de montagem de pacote 65. Neste terceiro modo de operação, a estação de trabalho de montagem de pacote 65 está configurada para acondicionar pacotes de bolha em pacotes maiores.

5 A máquina pode ser rápida e facilmente comutada entre a

produção de pacotes com tampa de encaixe, como ilustrado na Figura 2, tiras de bolha, como ilustrado na Figura 6, e pacotes de tiras da bolha, com um mínimo de tempo ocioso.

Módulos e meios não descritos aqui especificamente podem ser equipamento padrão conhecido na indústria, entretanto, quando meios e métodos novos e aperfeiçoados tomarem-se disponíveis eles poderão ser incorporados a uma máquina da presente invenção. Por exemplo, o equipamento embrulhador de película, e a película aqui usada, são bem conhecidos e providos em uma pluralidade de tamanhos, velocidades e configurações diferentes. Máquinas de sobre-embrulhamento existentes, ou modificadas, podem ser usadas como estações de trabalho. Devido à máquina ser especificamente pretendida para uso com uma grande quantidade de tipos de acondicionamento diferentes, apesar do embrulhador de película poder ser provido preferivelmente de maneira nova ele pode, até mesmo, não ser necessário.

Por exemplo, a invenção é aplicável para acondicionar caixas de cigarro que poderiam ser providas em uma forma, como retangular. Uma caixa retangular poderia ser embrulhada em película, de modo geral, da mesma maneira que um pacote de cigarros retangular. Entretanto, a caixa 25 poderia ser esférica, o que poderia exigir alguns ajustes na faixa de película e na maneira de aplicá-la aos pacotes. Alternativamente, quando a caixa é formada para fechar vedada de modo a isolar o ambiente interno, e/ou quando os produtos para fumar dentro dela já estejam embrulhados de modo a protegê-los dos elementos, a faixa de película pode não ser necessária. Outras escolhas de processo a serem decididas pelo trabalhador qualificado incluem determinar se a máquina está configurada ao longo de um único eixo, com os elementos diferentes alimentando uma rota de transporte central, ou se está configurada em uma série de rotas paralelas 5 interconectadas, ou em qualquer outra configuração. Na configuração descrita, ao manipular cigarros, a máquina pode processar, aproximadamente, 1.500-4.000, preferivelmente, aproximadamente, 2.000 cigarros por minuto. Dado que muitas unidades compreendem preferivelmente 20 cigarros, a máquina poderia, conseqüentemente, acondicionar, aproximadamente, 50-200 10 pacotes por minuto, mais especificamente 75-150 pacotes por minuto, mais especificamente, aproximadamente, 100 pacotes por minuto. Desse modo, a fabricação não flexível, em linha reta tradicional, pode continuar como a solução preferida para grandes volumes de materiais padrão que raramente mudam, enquanto uma máquina, de acordo com a invenção, seria mais bem 15 utilizada para executar necessidades não satisfeitas pela técnica e usada onde houver pacotes de uso limitado, possivelmente na forma de material impresso de duração limitada sobre um pacote padrão, quantidades limitadas de artigos não convencionais, ou similares.

A descrição e os exemplos antecedentes foram apresentados 20 meramente para ilustrar a invenção e não são pretendidos para limitá-la. Uma vez que modificações dos modos de realização descritos incorporando o espírito e a substância da invenção podem ocorrer a pessoas experientes na técnica, a invenção deveria ser interpretada de modo amplo para incluir todas as variações dentro do escopo das reivindicações anexas e equivalentes das 25 mesmas.

Claims (14)

1. Máquina para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, caracterizada pelo fato dos produtos e materiais de acondicionamento serem submetidos a operações de montagem sucessivas que incorporam produtos em pacotes formados de material de acondicionamento, e compreendendo um primeiro conjunto de estações de trabalho condicionadas para realizar uma primeira seqüência de operações de montagem nos produtos e materiais de acondicionamento de modo a incorporar produtos de indústria de tabaco em um pacote, e um segundo conjunto de estações de trabalho condicionadas a realizar uma segunda seqüência de operações de montagem em produtos e materiais de acondicionamento, o primeiro e o segundo conjuntos de estações de trabalho sendo operáveis seletivamente de modo a incorporar os mesmos ou diferentes produtos da indústria de tabaco no mesmo ou em diferente pacote.

2. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os produtos podem ser transportados seletivamente ao longo de uma pluralidade de rotas de transporte alternativas, através da máquina, e as estações de trabalho são arranjadas para incorporar lotes sucessivos do mesmo, ou de diferentes produtos da indústria do tabaco, seletivamente, no mesmo, ou em diferentes materiais de acondicionamento de acordo com a rota de transporte selecionada.

3. Máquina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de pelo menos uma das estações de trabalho em um ou mais dos conjuntos pode ser condicionada para executar sua operação enquanto as estações de trabalho no outro conjunto estão executando a outra seqüência de operações de montagem.

4. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de compreender meios para transportar um primeiro material de acondicionamento para a máquina, meios para transportar um segundo material de acondicionamento para a máquina, uma primeira estação de trabalho para incorporar produtos da indústria do tabaco em unidades do primeiro material de acondicionamento, uma segunda estação de trabalho para incorporar os lotes acondicionados em unidades do segundo material de acondicionamento.

5. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de compreender equipamento de transferência que recebe seletivamente produtos ou materiais de acondicionamento, como uma entrada de uma ou mais fontes de suprimento, e direcionar seletivamente o produto, ou o acondicionamento, para uma ou mais das seqüências de operações de montagem.

6. Máquina de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato do equipamento de transferência ser robótico.

7. Máquina para acondicionar produtos da indústria do tabaco, caracterizada pelo fato dos produtos e materiais de acondicionamento, conseqüentemente, serem submetidos a operações de montagem sucessivas que incorporam produtos em pacotes formados do material de acondicionamento, e pelo qual os produtos e o material de acondicionamento são submetidos seletivamente a diferentes seqüências de operações de montagem, de modo que os lotes sucessivos de produtos diferentes possam ser incorporados nos mesmos, ou em diferentes pacotes, de acordo com a seqüência selecionada.

8. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de incluir um controlador arranjado para fazer com que os produtos sejam transportados ao longo de uma selecionada seqüência das diferentes seqüências de operações de montagem.

9. Máquina para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, caracterizada pelo fato dos produtos e materiais de acondicionamento serem submetidos a operações de montagem sucessivas que incorporam produtos em pacotes formados de material de acondicionamento, e na qual, os produtos e o material de acondicionamento podem ser submetidos seletivamente a seqüências diferentes de operações de montagem, compreendendo um acondicionador para incorporar produtos de indústria de tabaco em material de acondicionamento e um controlador arranjado para fazer com que produtos a serem transportados ao longo de uma selecionada seqüência de uma pluralidade de seqüências alternativas de operações de montagem através da máquina, em que o acondicionador é arranjado para incorporar sucessivos lotes dos mesmos ou diferentes produtos de indústria e tabaco seletivamente nos mesmos ou diferentes materiais de acondicionamento de acordo com a seqüência selecionada de operações de montagem.

10. Método para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, caracterizado pelo fato dos produtos e dos materiais de acondicionamento, portanto, serem submetidos a sucessivas operações de montagem que incorporam produtos nos pacotes formados a partir de material de acondicionamento, compreendendo: transportar produtos e materiais de acondicionamento em um primeiro lote através de um primeiro conjunto de estações de trabalho e realizando uma primeira seqüência de sucessivas operações de montagem na mesma que incorporam produtos nos pacotes formados do material de acondicionamento; condicionar um segundo conjunto de estações de trabalho para realizar uma segunda seqüência de operações de montagem; e transportar produtos e materiais de acondcionamento em um segundo lote através do segundo conjunto de estações de trabalho e realizar a segunda seqüência de operações de montagem nos mesmos, desse modo, sucessivos lotes incorporam os mesmos ou diferentes produtos nos mesmos ou em diferentes pacotes.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira seqüência de operações de montagem é realizada no primeiro lote para formar um primeiro produto acabado, uma segunda seqüência de operações de montagem está sobre o segundo lote para formar um segundo produto acabado, a primeira seqüência de operações de montagem e dita segunda seqüência de operações de montagem sendo diferentes uma da outra.

12. Método para acondicionamento de produtos da indústria do tabaco, caracterizado pelo fato de que os produtos e os materiais de acondicionamento portanto são submetidos a sucessivas operações de montagem que incorporam produtos em pacotes formados do material de acondicionamento, e que os produtos e material de acondicionamento são submetidos seletivamente a diferentes seqüências de operações de montagem, de modo que os sucessivos lotes de diferentes produtos são incorporados nos mesmos ou em diferentes pacotes de acordo com a seqüência selecionada.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de incluir utilizar um controlador para fazer com que os produtos sejam transportados ao longo de uma selecionada seqüência das diferentes seqüências de operações de montagem.

14. Método para acondicionar produtos da indústria do tabaco, caracterizado pelo fato dos produtos e materiais de acondicionamento, conseqüentemente, serem submetidos a operações de montagem sucessivas que incorporam produtos em pacotes formados do material de acondicionamento, e pelo qual os produtos e o material de acondicionamento são submetidos seletivamente a diferentes seqüências de operações de montagem, e o controlador faz com que os produtos a serem transportados ao longo de uma selecionada seqüência de uma pluralidade de seqüências alternativas de operações de montagem através da máquina e compreendendo: incorporar sucessivamente lotes sucessivos dos mesmos, ou de diferentes produtos de indústria de tabaco, seletivamente nos mesmos ou em diferentes materiais de acondicionamento de acordo com a seqüência selecionada.