ES2899146T3 - Método de alimentación de bienes de consumo en forma de barra a un aparato de empaque - Google Patents
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Abstract
Un método para alimentar bienes de consumo en forma de barra a un aparato de empaque, el método que comprende: proporcionar una pluralidad de bienes de consumo en forma de barra a un extremo corriente arriba (14) de un canal de apilamiento (112), en donde la etapa de proporcionar una pluralidad de bienes de consumo en forma de barra comprende proporcionar una pluralidad de artículos generadores de aerosol (16), en donde cada artículo generador de aerosol (16) tiene una longitud total de entre 40 milímetros y 50 milímetros; alimentar la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) a lo largo del canal de apilamiento (112) a un extremo corriente abajo (18) del canal de apilamiento (112), en donde el extremo corriente arriba (14) es más alto que el extremo corriente abajo (18) en la dirección vertical, y en donde al menos una porción del canal de apilamiento (112) se extiende en un ángulo de entre 25 grados y 75 grados con respecto a la dirección vertical; recibir la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) en una tolva (20) desde el extremo corriente abajo (18) del canal de apilamiento (112); y distribuir la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) desde la tolva (20) a un aparato de empaque, en donde la etapa de alimentar la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) a lo largo del canal de apilamiento (112) comprende mover la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) con al menos un transportador a lo largo de al menos una porción del canal de apilamiento (112) en la dirección corriente abajo, el al menos un transportador comprende al menos uno de entre una correa accionada mecánicamente o un flujo de aire dirigido.
Description
DESCRIPCIÓN
Método de alimentación de bienes de consumo en forma de barra a un aparato de empaque
La presente invención se refiere a un método para alimentar bienes de consumo en forma de barra a un aparato de empaque.
El manejo de bienes de consumo en forma de barra puede presentar una serie de desafíos en un proceso de fabricación de alta velocidad. Por ejemplo, los artículos generadores de aerosol, como los cigarrillos con filtro, se fabrican típicamente a partir de al menos dos objetos cilíndricos, por ejemplo, una barra de tabaco y un filtro. Durante la fabricación de artículos generadores de aerosol, como cigarrillos con filtro, los dos objetos cilíndricos se unen durante un proceso de enrollado con un papel boquilla. El papel boquilla cubre un primero de los dos objetos cilíndricos y se extiende sobre el segundo objeto cilíndrico y, por lo tanto, fija los dos objetos cilíndricos entre sí. El papel boquilla crea un pequeño cambio escalonado entre la circunferencia del primer objeto cilíndrico y el segundo objeto cilíndrico. Este paso crea un ángulo entre el borde del papel boquilla y el borde libre del segundo objeto cilíndrico. Si bien el ángulo es generalmente pequeño, sin embargo, durante la producción, muchos de los artículos generadores de aerosol terminados pueden apilarse uno encima del otro en un flujo másico o una tolva y el efecto acumulativo de cada ángulo pequeño puede crear un ángulo total significativo en la parte superior de la pila. Esto puede hacer que los artículos generadores de aerosol se atasquen en el flujo másico o la tolva, particularmente porque un proceso de producción de flujo másico permite un cierto grado de movimiento libre de los artículos generadores de aerosol que es necesario para adaptarse a la velocidad de flujo alta. El efecto de 'ángulo de apilamiento' depende del tamaño de la etapa creado por el papel boquilla y de la longitud del producto entre el borde libre del segundo objeto cilíndrico y el papel boquilla. El riesgo de atascos aumenta aún más cuando el producto tiene una distribución de masa desigual, en particular cuando el centro de masa del artículo está en la sección del artículo con el diámetro más pequeño. El efecto aumenta aún más cuando la sección del artículo con el diámetro más pequeño es dúctil y, por lo tanto, cuando los artículos se apilan entre sí, pueden hundirse en artículos adyacentes debido a las fuerzas gravitacionales, por lo tanto, se aumenta así el anidamiento de los artículos en un lado y a su vez se añade al ángulo de apilamiento.
El documento FR 2189994 A5 describe un método de alimentación de artículos en forma de barra que comprende los pasos de alimentar los artículos a lo largo de un canal de apilamiento que está inclinado con respecto a una dirección vertical, recibir los artículos en una tolva y distribuirlos en un aparato de empaque.
Por tanto, existe una necesidad de métodos y aparatos que puedan manejar el flujo másico de objetos cilíndricos cortos y dúctiles, en particular entre una sección de fabricación y una sección de empaque del proceso de fabricación.
El documento WO 03/039274 A1 describe un cigarrillo que comprende un filtro que tiene una longitud de entre 25 milímetros y 40 milímetros, y una sección de tabaco que tiene una longitud de entre 15 milímetros y 50 milímetros. No hay descripción ni sugerencia en el documento WO 03/039274 A1 de alimentar los cigarrillos descritos en el mismo a un aparato de empaque.
La invención se expone en el conjunto adjunto de las reivindicaciones.
Como se usa en la presente descripción, los términos 'corriente arriba' y 'corriente abajo' cuando se usan para describir las posiciones relativas de elementos, o porciones de elementos, del canal de apilamiento u otro aparato se refieren a la dirección en la que la pluralidad de artículos generadores de aerosol se mueve durante el proceso de fabricación o empaque. Es decir, los artículos generadores de aerosol se mueven en una dirección corriente abajo desde un extremo corriente arriba hasta un extremo corriente abajo.
Como se usa en la presente descripción, las referencias al ángulo en donde una porción del canal de apilamiento se extiende con respecto a la dirección vertical se refieren al ángulo más pequeño entre la dirección vertical y la dirección a lo largo de la cual los artículos generadores de aerosol se mueven a través de la porción del canal de apilamiento. En las modalidades en las que el canal de apilamiento no es lineal, el ángulo entre la porción del canal de apilamiento y la dirección vertical es el ángulo más pequeño entre la dirección vertical y una tangente a la dirección en la que los artículos generadores de aerosol se mueven a través del respectivo parte del canal de apilamiento.
Como se usa en la presente descripción, el término "flujo másico" indica el flujo de múltiples productos a lo largo de una dirección de transporte general en donde no se conoce la posición exacta del producto dentro del flujo másico. Típicamente, en un flujo de masa, un solo producto tiene cierto grado de libertad de movimiento aleatorio con respecto a la dirección de transporte general, por ejemplo, hacia arriba o hacia abajo donde la dirección de transporte general es horizontal. Además, la velocidad individual de un producto a lo largo de la dirección de transporte general no tiene que ser igual a la velocidad de transporte promedio de los productos dentro del flujo másico.
Al alimentar los artículos generadores de aerosol a través de al menos una porción del canal de apilamiento en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical, el método de conformidad con la presente invención reduce la fuerza gravitacional que actúa a lo largo de la pila de artículos generadores de aerosol. Por lo tanto, el método de conformidad con la presente invención puede reducir la compresión no deseada de los artículos generadores de aerosol en la parte inferior de la pila, lo cual es particularmente ventajoso cuando se manipulan artículos generadores de aerosol que pueden comprender un cambio escalonado en el diámetro de cada artículo generador de aerosoles a lo largo de la longitud del artículo, por ejemplo, en el borde corriente arriba de la envoltura de punta. En particular, la reducción de las fuerzas gravitacionales que actúan a lo largo de la pila de artículos generadores de aerosol puede reducir el efecto de "ángulo de apilamiento" acumulativo descrito anteriormente, que de otro modo podría causar un atasco en el canal de apilamiento. Alimentar los artículos generadores de aerosol a través de al menos una porción del canal de apilamiento en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados también reduce la altura efectiva de la pila de artículos generadores de aerosol en la dirección vertical. La reducción de la altura efectiva de la pila de artículos generadores de aerosol en la dirección vertical proporciona una reducción geométrica en el "ángulo de apilamiento" acumulativo.
El rango de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados para el ángulo de al menos una porción del canal de apilamiento con respecto a la dirección vertical proporciona un equilibrio entre ángulos que son lo suficientemente superficiales para proporcionar una reducción significativa de las fuerzas gravitacionales de compresión que actúan a lo largo el canal de apilamiento y los ángulos lo suficientemente empinados para que el componente de la fuerza gravitacional que actúa a lo largo del canal de apilamiento sea suficiente para facilitar el movimiento de los artículos generadores de aerosol a lo largo del canal de apilamiento y dentro de la tolva, así como para minimizar el espacio en el piso, o 'huella', ocupada por el canal de apilamiento. Preferentemente, al menos una porción del canal de apilamiento se extiende en un ángulo de entre aproximadamente 35 grados y aproximadamente 55 grados con respecto a la dirección vertical, con mayor preferencia entre aproximadamente 40 grados y aproximadamente 50 grados con respecto a la dirección vertical, con la máxima preferencia aproximadamente 45 grados con respecto a la dirección vertical.
El canal de apilamiento puede ser esencialmente lineal a lo largo de toda la longitud entre sus extremos corriente arriba y corriente abajo. Es decir, el canal de apilamiento puede comprender un único segmento lineal que se extiende entre sus extremos corriente arriba y corriente abajo.
Alternativamente, el canal de apilamiento puede comprender múltiples segmentos lineales, en donde cada segmento lineal se extiende en un ángulo diferente con respecto a la dirección vertical. En tales modalidades, todos los segmentos lineales pueden extenderse en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical, preferentemente entre aproximadamente 35 grados y aproximadamente 55 grados con respecto a la dirección vertical, con mayor preferencia entre aproximadamente 40 grados y aproximadamente 50 grados con respecto a la dirección vertical, con la máxima preferencia aproximadamente 45 grados con respecto a la dirección vertical.
Alternativamente, solo algunos de los segmentos lineales pueden extenderse en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical, preferentemente entre aproximadamente 35 grados y aproximadamente 55 grados con respecto a la dirección vertical, con mayor preferencia entre aproximadamente 40 grados y aproximadamente 50 grados con respecto a la dirección vertical, con la máxima preferencia aproximadamente 45 grados con respecto a la dirección vertical. Por ejemplo, el canal de apilamiento puede comprender un segmento corriente arriba que se extiende en un ángulo de menos de aproximadamente 25 grados con respecto a la dirección vertical, un segmento intermedio que se extiende en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados, y un segmento corriente abajo que se extiende en un ángulo superior a unos 75 grados.
En una alternativa adicional, al menos una porción del canal de apilamiento puede estar curvada. En algunas modalidades, el canal de apilamiento puede curvarse esencialmente a lo largo de toda su longitud. En tales modalidades, el ángulo del canal de apilamiento con respecto a la dirección vertical variará a lo largo de la longitud del canal de apilamiento. Preferentemente, el ángulo del canal de apilamiento con respecto a la dirección vertical aumenta en la dirección corriente abajo.
En aquellas modalidades en las que el canal de apilamiento está curvado, el ángulo del canal de apilamiento puede estar entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados en cada punto a lo largo de toda la longitud del canal de apilamiento. Alternativamente, solo una porción del canal de apilamiento puede extenderse en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical. Por ejemplo, el extremo corriente arriba del canal de apilamiento puede extenderse en un ángulo de menos de aproximadamente 25 grados con respecto a la dirección vertical. En algunas modalidades, el extremo corriente arriba del canal de apilamiento puede ser esencialmente vertical. Alternativa o adicionalmente, el extremo corriente abajo del canal de apilamiento puede extenderse en un ángulo de más de aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical. En cualquiera de estas modalidades, al menos una porción central del canal de apilamiento se
extiende en un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y aproximadamente 75 grados con respecto a la dirección vertical.
De conformidad con la invención, el método comprende la etapa de alimentar la pluralidad de artículos generadores de aerosol a lo largo del canal de apilamiento puede comprender mover la pluralidad de artículos generadores de aerosol en al menos un transportador a lo largo de al menos una porción del canal de apilamiento en la dirección corriente abajo. Por ejemplo, el canal de apilamiento puede comprender al menos un transportador que se extiende a lo largo de un lado inferior del canal de apilamiento a lo largo esencialmente de toda la longitud del canal de apilamiento. Alternativa o adicionalmente, el canal de apilamiento puede comprender al menos un transportador que se extiende a lo largo de un lado superior del canal de apilamiento a lo largo esencialmente de toda la longitud del canal de apilamiento.
Alternativamente, el canal de apilamiento puede comprender uno o más transportadores dispuestos a lo largo de solo una porción del canal de apilamiento. Por ejemplo, en aquellas modalidades en las que el ángulo entre el canal de apilamiento y la dirección vertical es mayor en el extremo corriente abajo del canal de apilamiento, el canal de apilamiento puede comprender uno o más transportadores que se extienden a lo largo de solo una porción corriente abajo del canal de apilamiento. El uno o más transportadores pueden extenderse a lo largo del lado inferior del canal de apilamiento, a lo largo del lado superior del canal de apilamiento, o a lo largo de los lados superior e inferior del canal de apilamiento.
De conformidad con la invención, los artículos generadores de aerosol se mueven a lo largo de al menos una porción del canal de apilamiento mediante al menos un transportador, el al menos un transportador puede comprender al menos una de una correa accionada mecánicamente, tal como una correa dentada, o una flujo de aire dirigido.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el método puede comprender además una etapa de agitar la pluralidad de artículos generadores de aerosol a medida que se mueven a lo largo del canal de apilamiento. Por ejemplo, el canal de apilamiento puede comprender un medio mecánico para hacer vibrar o agitar de otro modo la pluralidad de artículos generadores de aerosol. En aquellas modalidades que comprenden uno o más transportadores, al menos uno de los transportadores puede estar configurado para vibrar. Alternativa o adicionalmente, el canal de apilamiento puede comprender un flujo de aire o múltiples flujos de aire que pueden crear un colchón de aire en el flujo másico de los artículos generadores de aerosol. Un colchón de aire de este tipo puede reducir la fricción entre los artículos generadores de aerosol y facilitar un flujo suave del producto. El uno o múltiples flujos de aire pueden dirigirse contra el flujo de artículos generadores de aerosol, de manera que el flujo de aire se dirija en la dirección de corriente arriba.
En cualquiera de las modalidades descritas anteriormente, el canal de apilamiento puede tener una longitud de entre aproximadamente 30 centímetros y aproximadamente 300 centímetros entre los extremos corriente arriba y corriente abajo, preferentemente entre aproximadamente 50 centímetros y aproximadamente 300 centímetros, con mayor preferencia entre aproximadamente 100 centímetros y aproximadamente 300 centímetros. El uso de un canal de apilamiento que tenga una longitud dentro de uno de estos rangos permite que el canal de apilamiento funcione eficazmente como un amortiguador entre un proceso de fabricación corriente arriba y el proceso de empaquetado corriente abajo de la tolva.
Cada artículo generador de aerosol comprende un sustrato generador de aerosol, una boquilla y una envoltura de punta que asegura la boquilla a un extremo corriente abajo del sustrato generador de aerosol. Como se usa en la presente descripción, el término ‘sustrato generador de aerosol' se usa para describir un sustrato capaz, al calentarse, de liberar compuestos volátiles, los cuales pueden formar un aerosol. El aerosol generado a partir del sustrato generador de aerosol puede ser visible o invisible y puede incluir vapores (por ejemplo, partículas finas de sustancias, que están en estado gaseoso, que normalmente son líquidas o sólidas a temperatura ambiente), así como gases y gotitas líquidas de vapores condensados. La envoltura de punta tiene un borde corriente arriba que se extiende alrededor del sustrato generador de aerosol y un borde corriente abajo que se extiende alrededor de un extremo corriente abajo de la boquilla. La distancia entre un extremo corriente arriba del sustrato generador de aerosol y el borde corriente arriba de la envoltura de punta es menos de aproximadamente 40 milímetros, preferentemente menos de aproximadamente 30 milímetros. Como se describió anteriormente, la presente invención puede reducir el efecto general de 'ángulo de apilamiento' creado en una pila de artículos generadores de aerosol, cada uno de los cuales comprende un cambio escalonado en su diámetro externo creado por la envoltura de punta, y la reducción en el efecto de 'ángulo de apilamiento' proporcionado por la presente invención es particularmente significativo para artículos generadores de aerosol que tienen una longitud relativamente corta.
Como se usa en la presente descripción, los términos 'corriente arriba' y 'corriente abajo' cuando se usan para describir las posiciones relativas de elementos, o porciones de elementos, del artículo generador de aerosol se refieren a la dirección en la que un usuario aspira el artículo generador de aerosol durante el uso del mismo. Es decir, un usuario aspira en el extremo corriente abajo del artículo generador de aerosol de modo que el aire entre en el extremo corriente arriba del artículo generador de aerosol y se mueva corriente abajo hacia el extremo corriente abajo.
Como resultado de la reducción del efecto de ángulo de apilamiento proporcionado por la presente invención, el método de conformidad con la presente invención puede acomodar artículos generadores de aerosol que comprenden cada uno una envoltura de punta que tiene un grosor de entre aproximadamente 0,04 milímetros y aproximadamente 0,06 milímetros. Cuando se envuelve alrededor de la parte exterior de una boquilla y un sustrato generador de aerosol para formar un artículo generador de aerosol, la superposición en la costura en la envoltura de punta da lugar a un cambio escalonado en el diámetro externo del artículo generador de aerosol del doble del espesor de la envoltura de punta, Por lo tanto, en aquellas modalidades en las que la envoltura de punta tiene un grosor de entre aproximadamente 0,04 milímetros y aproximadamente 0,06 milímetros, el diámetro externo del artículo generador de aerosol tiene un cambio de paso máximo en el borde corriente arriba de la boquilla envoltura de entre aproximadamente 0,08 milímetros y aproximadamente 0,12 milímetros. Al calcular el ángulo de apilamiento de toda la pila de artículos generadores de aerosol, se deben tener en cuenta los cambios de paso superior e inferior, de manera que el ángulo de apilamiento comprenda (en dependencia de la orientación de la costura) de 2 a 3 veces la inclinación única grosor del papel boquilla.
La reducción en el efecto del ángulo de apilamiento también permite que la presente invención acomode artículos generadores de aerosol que comprenden un sustrato generador de aerosol de alta densidad, que desplaza el centro de masa de cada artículo generador de aerosol más lejos de la envoltura de punta y hacia el sustrato generador de aerosol en comparación con un cigarrillo con filtro convencional. Por lo tanto, en aquellas modalidades en las que la pluralidad de bienes de consumo en forma de barra comprende una pluralidad de artículos generadores de aerosol, la distancia entre el centro de masa de cada artículo generador de aerosol y el punto medio a lo largo de la longitud de cada artículo generador de aerosol es preferentemente entre aproximadamente el 5 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol y aproximadamente el 20 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol, con mayor preferencia entre aproximadamente el 7 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol y aproximadamente el 15 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol, con la máxima preferencia entre aproximadamente el 10 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol y aproximadamente el 15 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol.
Preferentemente, el sustrato generador de aerosol es un sustrato sólido generador de aerosol. El sustrato generador de aerosol puede comprender componentes tanto sólidos como líquidos.
Preferentemente, el sustrato generador de aerosol comprende nicotina. En algunas modalidades preferidas, el sustrato generador de aerosol comprende tabaco. Por ejemplo, el material generador de aerosol puede ser una lámina de tabaco homogeneizado.
Alternativa o adicionalmente, el sustrato generador de aerosol puede comprender un material generador de aerosol que no contenga tabaco. Por ejemplo, el material generador de aerosol puede ser una lámina que comprende una sal de nicotina y un formador de aerosol.
Si el sustrato generador de aerosol es un sustrato sólido generador de aerosol, el sustrato sólido generador de aerosol puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, bolitas, fragmentos, hebras, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, nervios del tabaco, tabaco expandido y tabaco homogeneizado.
Opcionalmente, el sustrato sólido generador de aerosol puede contener compuestos saborizantes volátiles de tabaco o que no contienen tabaco, que se liberan al calentar el sustrato sólido generador de aerosol. El sustrato sólido generador de aerosol también puede contener una o más cápsulas que, por ejemplo, incluyen compuestos saborizantes volátiles de tabaco adicionales o compuestos saborizantes volátiles que no contienen tabaco. Tales cápsulas pueden fundirse durante el calentamiento del sustrato sólido generador de aerosol.
Opcionalmente, el sustrato sólido generador de aerosol se puede proporcionar o incorporar en un portador térmicamente estable. El portador puede tomar la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, hebras, tiras o láminas. El sustrato sólido generador de aerosol puede depositarse sobre la superficie del portador en forma de, por ejemplo, una lámina, espuma, gel o suspensión. El sustrato sólido generador de aerosol puede depositarse sobre toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patrón para proporcionar un suministro de sabor no uniforme durante el uso.
Como se usa en la presente descripción, el término ‘material de tabaco homogeneizado' denota un material formado por aglomeración de tabaco en partículas.
Como se usa en la presente descripción, el término ‘lámina' denota un elemento laminar que tiene un ancho y una longitud esencialmente mayores que su grosor.
Como se usa en la presente descripción, el término ‘fruncida' se usa para describir una lámina que se enrolla, dobla, o de otro modo se comprime o se contrae esencialmente de forma transversal al eje longitudinal del artículo generador de aerosol.
En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol comprende una lámina texturizada fruncida de material de tabaco homogeneizado.
Como se usa en la presente descripción, el término ‘lámina texturizada' denota una lámina que se ha rizado, grabado al relieve, estampado, perforado o deformado de otra manera. El sustrato generador de aerosol puede comprender una lámina texturizada fruncida de material de tabaco homogeneizado que comprende una pluralidad de indentaciones, protuberancias, perforaciones separadas o una combinación de las mismas.
En una modalidad particularmente preferida, el sustrato generador de aerosol comprende una lámina rizada fruncida de material de tabaco homogeneizado.
El uso de una lámina texturizada de material de tabaco homogeneizado puede facilitar ventajosamente la recogida de la hoja de material de tabaco homogeneizado para formar el sustrato generador de aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término "lámina rizada” hace referencia a una lámina que tiene una pluralidad de arrugas u ondulaciones esencialmente paralelas. Preferentemente, cuando el artículo generador de aerosol se ha ensamblado, las crestas o corrugaciones esencialmente paralelas se extienden a lo largo de, o son paralelas al eje longitudinal del artículo generador de aerosol. Esto facilita ventajosamente la recogida de la lámina rizada de material de tabaco homogeneizado para formar el sustrato generador de aerosol. Sin embargo, se apreciará que las láminas rizadas de material de tabaco homogeneizado para incluirse en el artículo generador de aerosol pueden alternativa o adicionalmente tener una pluralidad de crestas o corrugaciones esencialmente paralelas que se disponen en un ángulo agudo u obtuso al eje longitudinal del artículo generador de aerosol cuando el artículo generador de aerosol se ha ensamblado.
El sustrato generador de aerosol puede tener la forma de un tapón que comprende un material generador de aerosol circunscrito por un papel u otra envoltura. Cuando un sustrato generador de aerosol tiene la forma de un tapón, se considera que el tapón completo, incluida cualquier envoltura, es el sustrato generador de aerosol.
En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol comprende un tapón que comprende una lámina fruncida de material de tabaco homogeneizado, u otro material generador de aerosol, circunscrito por una envoltura. Como se usa en la presente descripción, el término “formador de aerosol” se usa para describir cualquier compuesto conocido adecuado o mezcla de compuestos que, en uso, forme o facilite la formación de un aerosol y que sea esencialmente resistente a la degradación térmica a la temperatura de operación del artículo generador de aerosol. Los formadores de aerosol adecuados son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: alcoholes monohídricos, tales como mentol; alcoholes polihídricos, tales como propilenglicol, trietilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes polihídricos, tales como mono, di o triacetato de glicerol; y ésteres alifáticos de ácidos mono, di o policarboxílicos, tales como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo.
Los formadores de aerosol preferidos son los alcoholes polihídricos o sus mezclas, tales como propilenglicol, trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, con la máxima preferencia, glicerina.
El sustrato generador de aerosol puede comprender un único formador de aerosol. Alternativamente, el sustrato generador de aerosol puede comprender una combinación de dos o más formadores de aerosol.
Preferentemente, el sustrato generador de aerosol tiene un contenido de formador de aerosol superior al 5 % en base de peso seco.
El sustrato generador de aerosol en aerosol puede tener un contenido de formador de aerosol de entre aproximadamente un 5 % y aproximadamente un 30 % en base de peso seco.
En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol tiene un contenido de formador de aerosol de aproximadamente el 20 % en base de peso seco.
Los sustratos generadores de aerosol que comprenden láminas fruncidas de tabaco homogeneizado para su uso en artículos generadores de aerosol pueden prepararse mediante métodos conocidos en la técnica, por ejemplo, los métodos descritos en el documento WO 2012/164009 A2.
Preferentemente, el sustrato generador de aerosol tiene un diámetro externo de al menos 5 milímetros. El sustrato generador de aerosol puede tener un diámetro externo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros, por ejemplo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros o de entre aproximadamente 6 milímetros y aproximadamente 8 milímetros. En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol tiene un diámetro externo de 7,2 milímetros más o menos el 10 por ciento.
El sustrato generador de aerosol puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 15 milímetros, por ejemplo entre aproximadamente 8 milímetros y aproximadamente 12 milímetros. En una modalidad, el sustrato generador de aerosol puede tener una longitud de aproximadamente 10 milímetros. En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol tiene una longitud de aproximadamente 12 milímetros.
Preferentemente, el sustrato generador de aerosol es esencialmente cilíndrico.
Un elemento de soporte puede estar ubicado inmediatamente corriente abajo del sustrato generador de aerosol y puede colindar con el sustrato generador de aerosol.
El elemento de soporte puede formarse de cualquier material o combinación de materiales adecuados. Por ejemplo, el elemento de soporte puede formarse de uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en: acetato de celulosa; cartón; papel rizado, tal como papel rizado resistente al calor o papel rizado de pergamino; y materiales poliméricos, tal como polietileno de baja densidad (LDPE). En una modalidad preferida, el elemento de soporte se forma a partir de un acetato de celulosa.
El elemento de soporte puede comprender un elemento tubular hueco. En una modalidad preferida, el elemento de soporte comprende un tubo hueco de acetato de celulosa.
El elemento de soporte tiene preferentemente un diámetro externo que es aproximadamente igual al diámetro externo del sustrato generador de aerosol.
El elemento de soporte puede tener un diámetro externo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros, por ejemplo, de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros o de entre aproximadamente 6 milímetros y aproximadamente 8 milímetros. En una modalidad preferida, el elemento de soporte tiene un diámetro externo de 7,2 milímetros más o menos el 10 por ciento.
El elemento de soporte puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 15 milímetros. En una modalidad preferida, el elemento de soporte tiene una longitud de aproximadamente 8 milímetros.
Un elemento de enfriamiento de aerosol puede ubicarse corriente abajo del sustrato generador de aerosol, por ejemplo, un elemento de enfriamiento de aerosol puede ubicarse inmediatamente corriente abajo de un elemento de soporte, y puede colindar en el elemento de soporte.
El elemento de enfriamiento de aerosol puede ubicarse entre el elemento de soporte y una boquilla ubicada en el extremo del extremo corriente abajo del artículo generador de aerosol.
El elemento de enfriamiento de aerosol puede tener un área superficial total de entre aproximadamente 300 milímetros cuadrados por milímetro de longitud y aproximadamente 1000 milímetros cuadrados por milímetro de longitud. En una modalidad preferida, el elemento de enfriamiento de aerosol tiene un área superficial total de aproximadamente 500 milímetros cuadrados por milímetro de longitud.
El elemento de enfriamiento de aerosol puede denominarse alternativamente como un intercambiador de calor. El elemento de enfriamiento de aerosol preferentemente tiene una baja resistencia a la aspiración. Es decir, el elemento de enfriamiento de aerosol preferentemente ofrece una resistencia baja al paso de aire a través del artículo generador de aerosol. Preferentemente, el elemento de enfriamiento de aerosol no afecta esencialmente la resistencia a la extracción del artículo generador de aerosol.
El elemento de enfriamiento de aerosol puede comprender una pluralidad de canales que se extienden longitudinalmente. La pluralidad de canales que se extienden longitudinalmente puede definirse por un material tipo lámina al que se le ha realizado uno o más de rizado, plisado, fruncido y doblado para formar los canales. La pluralidad de canales que se extienden longitudinalmente puede definirse por una única lámina a la que se le ha realizado uno o más de rizado, plisado, fruncido y doblado para formar múltiples canales. Alternativamente, la pluralidad de canales que se extienden longitudinalmente puede definirse por múltiples láminas a las que se les ha realizado uno o más de rizado, plisado, fruncido y doblado para formar múltiples canales.
En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento de aerosol puede comprender una lámina fruncida de material seleccionado del grupo que consiste en lámina metálica, material polimérico, papel o cartón esencialmente no poroso y sus combinaciones. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento de aerosol puede comprender una lámina fruncida de material seleccionado del grupo que consiste en polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET), ácido poliláctico (PLA), acetato de celulosa (CA), hoja de aluminio y sus combinaciones.
En una modalidad preferida, el elemento de enfriamiento de aerosol comprende una lámina fruncida de material biodegradable. Por ejemplo, una lámina fruncida de papel no poroso o una lámina fruncida de material polimérico biodegradable, tal como ácido poliláctico o un grado de Mater-Bi® (familia disponible comercialmente de copoliésteres basados en almidón).
En una modalidad particularmente preferida, el elemento de enfriamiento de aerosol comprende una lámina fruncida de ácido poliláctico.
El elemento de enfriamiento de aerosol puede formarse a partir de una lámina fruncida de material que tiene un área superficial específica de entre aproximadamente 10 milímetros cuadrados por miligramo y aproximadamente 100 milímetros cuadrados por miligramo de peso. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento de aerosol puede formarse a partir de una lámina fruncida de material que tiene un área superficial específica de aproximadamente 35 milímetros cuadrados por miligramo.
La boquilla puede ubicarse inmediatamente corriente abajo de un elemento de enfriamiento de aerosol y puede colindar con el elemento de enfriamiento de aerosol. La boquilla puede comprender un filtro. El filtro puede formarse de uno o más materiales de filtración adecuados. Muchos de estos materiales de filtración se conocen en la técnica. En una modalidad, la boquilla puede comprender un filtro formado de estopa de acetato de celulosa.
La boquilla tiene preferentemente un diámetro externo que es aproximadamente igual al diámetro externo del sustrato generador de aerosol.
La boquilla puede tener un diámetro externo de un diámetro de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros, por ejemplo de entre aproximadamente 6 milímetros y aproximadamente 8 milímetros. En una modalidad preferida, la boquilla tiene un diámetro externo de 7,2 milímetros más o menos el 10 por ciento.
La boquilla puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 20 milímetros. En una modalidad preferida, la boquilla tiene una longitud de aproximadamente 14 milímetros.
La boquilla puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 14 milímetros. En una modalidad preferida, la boquilla tiene una longitud de aproximadamente 7 milímetros.
El sustrato generador de aerosol y cualquier otro elemento corriente arriba de la boquilla, tal como un elemento de soporte y un elemento de enfriamiento de aerosol, están circunscritos por una envoltura externa. La envoltura externa puede formarse a partir de cualquier material adecuado o combinación de materiales. Preferentemente, la envoltura externa es un papel para cigarrillo.
El artículo generador de aerosol tiene, de conformidad con la invención, una longitud total de entre aproximadamente 40 milímetros y aproximadamente 50 milímetros, por ejemplo aproximadamente 45 milímetros. La invención se describirá además, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes en los que: La Figura 1 muestra un aparato de alimentación de la técnica anterior para alimentar artículos generadores de aerosol a un aparato de empaque;
La Figura 2 muestra una vista lateral de varios artículos generadores de aerosol en el canal de apilamiento del aparato de alimentación de la Figura 1;
La Figura 3 muestra un aparato de alimentación para alimentar artículos generadores de aerosol a un aparato de empaque, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y
La Figura 4 muestra una vista ampliada de una porción del canal de apilamiento del aparato de alimentación de la Figura 3.
La Figura 1 muestra un aparato de alimentación 10 de la técnica anterior para alimentar una pluralidad de artículos generadores de aerosol, tales como artículos para fumar, desde un proceso de fabricación corriente arriba a un aparato de empaque corriente abajo. El aparato de alimentación 10 comprende un canal de apilamiento 12 que comprende un extremo corriente arriba 14 en donde se recibe un suministro continuo de artículos generadores de aerosol 16 de un proceso de fabricación corriente arriba. Los artículos generadores de aerosol 16 caen hacia abajo a través del canal 12 de apilamiento por gravedad y salen por un extremo corriente abajo 18 del canal 12 de apilamiento hacia una tolva 20. En la base de la tolva 20, los artículos generadores de aerosol 16 caen a través de canales 22 de alimentación individuales desde los que se alimentan a un aparato de empaque corriente abajo (no mostrado).
Como se muestra en la Figura 1, la altura máxima de la pila de artículos generadores de aerosol 16 en el canal 12 de apilamiento es la misma que la longitud 24 del canal 12 de apilamiento vertical entre sus extremos corriente arriba y corriente abajo 14, 18. Por lo tanto, en el ejemplo mostrado en la Figura 1, la altura máxima de la pila de artículos generadores de aerosol 16 en el canal 12 de apilamiento es de aproximadamente veintidós artículos generadores de aerosol. Sin embargo, debido al cambio escalonado en el diámetro externo de cada artículo generador de aerosol 16 como resultado del grosor de la envoltura de punta, una pila de esta altura puede resultar en un 'ángulo de apilamiento' significativo en la parte superior de la pila, lo que puede provocar atascos en el canal de apilado 12.
La Figura 2 muestra una vista lateral de parte de la pila de artículos generadores de aerosol 16 dentro del canal 12 de apilamiento del aparato de alimentación 10 mostrado en la Figura 1. Cada artículo generador de aerosol 16 comprende un sustrato generador de aerosol 30 fijado a una boquilla 32 mediante una envoltura de punta 34. El grosor de la envoltura de punta 34 se ha exagerado para ilustrar más claramente el cambio escalonado en el diámetro externo de cada artículo generador de aerosol 16 en el borde 36 corriente arriba de la envoltura de punta 34. Como resultado de que el centro de masa 38 de cada artículo generador de aerosol 16 está posicionado corriente arriba de la envoltura de punta 34, cada artículo generador de aerosol 16 se encuentra en un ángulo con respecto al artículo generador de aerosol 16 subyacente sobre el que se asienta. Aunque cada ángulo individual es relativamente pequeño, como se muestra en la Figura 2, los ángulos entre pares consecutivos de artículos generadores de aerosol 16 proporcionan un efecto acumulativo de manera que se forma un ángulo de apilamiento significativo 40 con respecto a la dirección horizontal 42 en la parte superior de la pila. Sobre la altura total de toda la pila en un canal de apilamiento vertical, el ángulo de apilamiento 40 puede ser lo suficientemente grande como para hacer que los artículos generadores de aerosol 16 en la parte superior de la pila se vuelquen en una orientación vertical, lo que puede provocar atascos en el aparato de alimentación 10, particularmente en el fondo de la tolva 20 donde los artículos generadores de aerosol 16 alcanzan los canales 22 de alimentación individuales.
La Figura 3 muestra un aparato de alimentación 100 de conformidad con una modalidad de la presente invención. Algunos de los componentes del aparato de alimentación 100 son esencialmente los mismos que los componentes respectivos del aparato de alimentación 10 mostrado en la Figura 1, y se utilizan números de referencia similares para indicar partes similares.
El aparato de alimentación 100 comprende un canal de apilamiento 112 que comprende un extremo corriente arriba 14 en donde se recibe un suministro continuo de artículos generadores de aerosol 16 de un proceso de fabricación corriente arriba. Los artículos generadores de aerosol 16 caen a lo largo del canal 112 de apilamiento por gravedad y salen por un extremo corriente abajo 18 del canal 112 de apilamiento hacia una tolva 20. En la base de la tolva 20, los artículos generadores de aerosol 16 caen a través de canales 22 de alimentación individuales desde los que se alimentan a un aparato de empaque corriente abajo (no mostrado).
Como se muestra en la Figura 3, el canal de apilamiento 112 se extiende en un ángulo 113 de aproximadamente cuarenta y cinco grados con respecto a la dirección vertical 115. Utilizando un canal 112 de apilamiento en ángulo, el aparato de alimentación 100 de conformidad con la presente invención reduce las fuerzas gravitacionales de compresión que actúan a lo largo de la pila de artículos generadores de aerosol 16 en la dirección corriente abajo del canal 112 de apilamiento.
Además, como se muestra más claramente en la Figura 4, que muestra una vista ampliada de una porción del canal de apilamiento 112, el uso de un canal de apilamiento 112 en ángulo también reduce la altura vertical efectiva 117 de la pila de artículos generadores de aerosol 16. En particular, aunque la longitud y la anchura del canal de apilamiento 112 son esencialmente las mismas que la longitud y la anchura del canal de apilamiento vertical 12 mostrado en la Figura 1, la altura vertical efectiva máxima 117 de la pila de artículos generadores de aerosol 16 en el canal de apilamiento 112 es solo de aproximadamente tres a cuatro artículos generadores de aerosol. Por lo tanto, dado que el efecto de 'ángulo de apilamiento' ocurre en pilas de artículos generadores de aerosol 16 en la dirección vertical, el ángulo de apilamiento máximo en el canal 112 de apilamiento es significativamente menor que el ángulo de apilamiento máximo en el canal 12 de apilamiento vertical que se muestra en la Figura 1. Por lo tanto, utilizando un canal de apilamiento en ángulo 112, el aparato de alimentación 100 de conformidad con la presente invención proporciona una reducción significativa en el ángulo de apilamiento máximo y por lo tanto puede reducir significativamente el riesgo de atascos provocados por artículos generadores de aerosol orientados incorrectamente.
Claims (10)
1. Un método para alimentar bienes de consumo en forma de barra a un aparato de empaque, el método que comprende:
proporcionar una pluralidad de bienes de consumo en forma de barra a un extremo corriente arriba (14) de un canal de apilamiento (112), en donde la etapa de proporcionar una pluralidad de bienes de consumo en forma de barra comprende proporcionar una pluralidad de artículos generadores de aerosol (16), en donde cada artículo generador de aerosol (16) tiene una longitud total de entre 40 milímetros y 50 milímetros;
alimentar la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) a lo largo del canal de apilamiento (112) a un extremo corriente abajo (18) del canal de apilamiento (112), en donde el extremo corriente arriba (14) es más alto que el extremo corriente abajo (18) en la dirección vertical, y en donde al menos una porción del canal de apilamiento (112) se extiende en un ángulo de entre 25 grados y 75 grados con respecto a la dirección vertical; recibir la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) en una tolva (20) desde el extremo corriente abajo (18) del canal de apilamiento (112); y
distribuir la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) desde la tolva (20) a un aparato de empaque,
en donde la etapa de alimentar la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) a lo largo del canal de apilamiento (112) comprende mover la pluralidad de artículos generadores de aerosol (16) con al menos un transportador a lo largo de al menos una porción del canal de apilamiento (112) en la dirección corriente abajo, el al menos un transportador comprende al menos uno de entre una correa accionada mecánicamente o un flujo de aire dirigido.
2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde al menos una porción del canal de apilamiento (112) se extiende en un ángulo de entre 35 grados y 55 grados con respecto a la dirección vertical.
3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el canal de apilamiento (112) es esencialmente lineal.
4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el canal de apilamiento (112) está curvado de manera que el ángulo del canal de apilamiento (112) con respecto a la dirección vertical aumenta en la dirección corriente abajo.
5. Un método de conformidad con la reivindicación 4, en donde el extremo corriente arriba (14) del canal de apilamiento (112) se extiende esencialmente en la dirección vertical.
6. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde cada artículo generador de aerosol (16) comprende un sustrato generador de aerosol (30), una boquilla (32) y una envoltura de punta (34) que asegura la boquilla (32) a un extremo corriente abajo del sustrato generador de aerosol (30), en donde la envoltura de punta (34) tiene un borde corriente arriba (36) que se extiende alrededor del sustrato generador de aerosol (30) y un borde corriente abajo que se extiende alrededor de un extremo corriente abajo de la boquilla (32).
7. Un método de conformidad con la reivindicación 6, en donde la distancia entre un extremo corriente arriba del sustrato generador de aerosol (30) y el borde corriente arriba (36) de la envoltura de punta (34) es inferior a 40 milímetros
8. Un método de conformidad con la reivindicación 6 o 7, en donde la envoltura de punta (34) tiene un grosor de entre 0,04 milímetros y 0,06 milímetros.
9. Un método de conformidad con la reivindicación 6, 7 u 8, en donde cada artículo generador de aerosol (16) tiene un centro de masa, y en donde una distancia desde un punto medio a lo largo de la longitud del artículo generador de aerosol (16) hasta el centro de masa, en una dirección alejada de la envoltura de punta (34) y hacia el sustrato generador de aerosol (30), está entre el 5 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol (16) y el 20 por ciento de la longitud total del artículo generador de aerosol (16).
10. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde el sustrato generador de aerosol (30) de cada artículo generador de aerosol (16) tiene un diámetro externo de 7,2 milímetros más o menos el 10 por ciento.
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