BR112015013146B1 - aparelho modular para a fabricação de artigo de fumar, aparelho de montagem de artigo de fumar, kit, método de reconfiguração de um aparelho modular - Google Patents

Abstract

APARELHO MODULAR PARA A FABRICAÇÃO DE ARTIGO DE FUMAR, APARELHO DE MONTAGEM DE ARTIGO DE FUMAR, MÓDULO DE APARELHO MODULAR, KIT, MÉTODO DE RECONFIGURAÇÃO DE UM APARELHO MODULAR. É descrito um aparelho modular para a fabricação de um artigo de fumar compreendendo múltiplos módulos e múltiplas respectivas unidades de interface, e um controlador para controlar a referida multiplicidade de módulos por meio das referidas unidades de interface. O aparelho modular é configurado para fazer com que os rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma primeira sequência de operações. O aparelho modular pode ser reconfigurado de modo a fazer com que os rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma segunda sequência de operações, diferente da primeira sequência de operações. As primeira e segunda sequências de operações, respectivamente, formam pelo menos uma parte do primeiro e segundo processos para o fabrico de artigos de fumar, cada artigo para fumar compreendendo um dos referidos rolos de material de fumar, que é fumado em uso.

Description

CAMPO

[0001] Esta invenção refere-se a fabricação de artigos de fumo e ao maquinário associado. Em particular, mas não exclusivamente, refere-se a um aparelho de montagem de cigarros compreendendo diversos módulos.

ANTECEDENTES

[0002] Os tipos conhecidos de aparelhos de montagem de cigarros com filtro compreendem uma unidade de fixação de filtro para juntar um rolo de filtro e um rolo de tabaco para formar um cigarro com filtro. Em uma unidade de fixação de filtro conhecida, um rolo de filtro "de comprimento duplo" (também chamado rolo "2-up") é alinhado com dois rolos de tabaco em cada extremidade, e os três rolos são envolvidos com um envólucro conhecido como "papel de filtro" (tipping paper) de modo a juntá-los. O rolo de filtro 2-up, posicionado centralmente, é então cortado em dois, de modo a formar dois cigarros com filtro. Este processo é bem conhecido per se para os peritos na técnica.

[0003] Os tipos conhecidos de rolos de filtro ou de tabaco são transportados em uma unidade de conexão de filtro por diversos tambores cilíndricos, com artigos em rolo sendo passados de tambor a tambor à medida que são transportados através da unidade. Os tipos conhecidos de tambores possuem diversas ranhuras para conter artigos durante o transporte, tais ranhuras estando espaçadas em torno da periferia curva de um tambor e se estendendo na direção do eixo do tambor.

[0004] Certos tambores são configurados de modo que certas operações sejam executadas conforme os artigos em rolo são transportados pelo tambor. Por exemplo, os tipos conhecidos de aparelhos de fixação de filtro incluem um tambor de disco oscilante para comprimir longitudinalmente dois rolos de tabaco e um rolo de filtro 2-up antes do papel de filtro ser aplicado, e um tambor de rolamento que atua em conjunto com um rolete para embrulhar um segmento de papel de filtro em torno dos três rolos. Outros tipos conhecidos de tambor incluem: tambores de corte, que atuam em conjunto com uma faca de corte para cortar artigos em rolo; tambores de separação, para separar artigos em rolo; tambores de inspeção, para inspecionar a presença de filtros ou realizar um teste de vazamento; tambores de laser, para queimar pequenas perfurações em rolos de filtro; e tambores giratórios, para alterar a orientação dos cigarros. Outros tipos conhecidos de tambores incluem tambores de transferência (também conhecidos como "tambores intermediários"), tambores de aquisição e tambores de alimentação. Os tipos conhecidos de aparelhos de fixação de filtro incluem também uma unidade basculante para fornecer segmentos individuais de corte de papel de filtro (conhecidos como "remendos" de filtro) e uma unidade de colagem para aplicar cola ao papel de filtro.

[0005] Os tipos conhecidos de unidades de fixação de filtro incluem também um controlador de aparelho que controla os tambores da unidade. Tais controladores podem controlar a aceleração, a desaceleração e a velocidade dos tambores, e o registro da posição de rotação dos tambores em relação um ao outro, e também pode realizar autodiagnóstico nos tambores.

SUMÁRIO

[0006] De acordo com várias formas de realização da presente invenção, é fornecido um aparelho modular para a fabricação de artigos de fumo. O aparelho modular está configurado para receber rolos de material de fumar e para fazer com que os referidos rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma primeira sequência de operações, na qual o aparelho modular pode ser reconfigurado de modo a fazer com que os rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma segunda sequência de operações, diferente da primeira sequência de operações, na qual a primeira e a segunda sequência de operações formam, respectivamente, pelo menos uma parte do primeiro e do segundo processo para a fabricação de artigos de fumo, cada artigo de fumo compreendendo um rolo do referido material de fumar, o qual é fumado em uso.

[0007] O aparelho modular compreende diversos módulos. Dois ou mais dos módulos podem ser de tipos diferentes e ter funções diferentes um do outro.

[0008] Em uma primeira configuração, o aparelho modular pode compreender diversos módulos com funções diferentes e pode, assim, ser configurado para realizar a primeira sequência de operações.

[0009] O aparelho modular pode ser reconfigurado para uma segunda configuração na qual o aparelho modular compreenda diversos módulos com diferentes funções e na qual o aparelho modular esteja configurado para realizar a segunda sequência de operações.

[0010] Em alguns exemplos, todos os módulos da primeira configuração são de tipos diferentes um do outro. Em alguns exemplos, todos os módulos da segunda configuração são de tipos diferentes um do outro.

[0011] Em várias formas de realização, o aparelho modular inclui um controlador configurado para controlar os módulos. O controlador pode compreender um controlador lógico, por exemplo: um servocontrolador com funcionalidade de controle de lógica programável (PLC).

[0012] Em várias formas de realização, o controlador está configurado para controlar os módulos do aparelho modular na primeira e na segunda configuração.

[0013] Em formas de realização, o controlador é um controlador genérico. Um controlador genérico é um controlador que pode controlar qualquer número de módulos até o limite do módulo para o controlador, em qualquer combinação de módulo desejada.

[0014] Em várias formas de realização da invenção, dois ou mais módulos do aparelho modular compreendem suas respectivas unidades de interface. O controlador está configurado para controlar os módulos através das unidades de interface. A unidade de interface de um módulo compreende entradas/saídas eletrônicas para mediar a comunicação entre o módulo e o controlador. Em algumas aplicações, cada um dos módulos do aparelho modular compreende uma respectiva unidade de interface.

[0015] Em algumas aplicações, cada módulo com uma unidade de interface possui um ou mais tambores que podem ser controlados pelo controlador através da unidade de interface. Em algumas aplicações, o controlador controla diversos tambores do módulo através da unidade de interface. O controlador pode controlar os tambores individualmente ou como um grupo. O controlador pode controlar a aceleração, a desaceleração e a velocidade dos tambores, e o registro da posição de rotação dos tambores em relação um ao outro. Em algumas aplicações, o controlador controla todos os tambores do módulo.

[0016] Em algumas aplicações, cada tambor de cada módulo tem um respectivo mecanismo de acionamento para acionar o tambor. Cada mecanismo de acionamento é controlado pelo controlador através da unidade de interface no módulo correspondente. O mecanismo de acionamento para cada tambor pode compreender um servocondutor integrado.

[0017] Em algumas aplicações, o controlador pode realizar, alternativa ou adicionalmente, um auto-diagnóstico apropriado em um ou mais tambores de um ou mais módulos através de uma ou mais respectivas unidades de interface. O autodiagnóstico de tambores por controladores de tambor é conhecido per se dos peritos na técnica e não será descrito aqui.

[0018] Em algumas aplicações, os módulos recebem energia elétrica do controlador por meio das unidades de interface.

[0019] Como será entendido pelo exposto acima, de acordo com várias formas de realização, a presente invenção proporciona um aparelho modular que compreende diversos módulos, o aparelho modular possuindo um dispositivo de controle que compreende um controlador e diversas unidades de interface, no qual os diversos módulos referidos são controlados pelo controlador principal através das unidades de interface.

[0020] Se um novo módulo é adicionado à montagem modular, a unidade de interface do novo módulo é conectado ao controlador principal. Da mesma forma, se um módulo é substituído por um módulo de um tipo diferente, a unidade de interface do módulo a ser substituído é desconectada do controlador e a unidade de interface do novo módulo é conectada.

[0021] Desta forma, o aparelho modular pode ser reconfigurado sem a necessidade de substituir ou reconfigurar extensivamente a disposição de controle, ao mesmo tempo em que mantém o controle central dos módulos. Assim, a disposição de controle facilita uma reconfiguração flexível do aparelho modular.

[0022] A disposição de controle pode compreender um controlador único. Cada módulo pode ter uma única unidade de interface.

[0023] Em várias formas de realização, cada módulo do aparelho modular compreende uma unidade de base separada. As unidades de base dos módulos são separáveis umas da outras para permitir combinações de módulo alternativas. Desta forma, o aparelho modular é configurado de modo que os módulos possam ser adicionados e/ou removidos e para que os módulos possam ser reorganizados em relação uns aos outros.

[0024] Em algumas formas de realização, o aparelho modular inclui três módulos. Em algumas formas de realização, o aparelho modular inclui oito módulos. Em algumas formas de realização, o aparelho modular inclui nove módulos.

[0025] O aparelho modular pode compreender um primeiro dispositivo de inserção de rolo configurado para inserir um primeiro artigo em rolo entre dois rolos de tabaco, um primeiro divisor de rolo configurado para dividir o primeiro artigo em rolo em dois segmentos, um separador de rolo configurado para separar um primeiro grupo, que compreende um rolo de material de fumar e um dos referidos segmentos de um segundo grupo, que compreende um rolo de material de fumar e um outro dos referidos segmentos, e um segundo dispositivo de inserção de rolo configurado para inserir um segundo artigo em rolo entre o primeiro e o segundo grupo.

[0026] De acordo com formas de realização da invenção, é fornecido um aparelho de configuração flexível para a fabricação de artigos de fumo, o qual facilita alterações no processo de fabricação.

[0027] O aparelho de configuração flexível também pode fornecer uma ferramenta útil no desenvolvimento de produtos. Em vez da concepção e construção de um aparelho dedicado para a realização de uma sequência particular de operações de fabricação, o aparelho modular pode ser configurado para realizar a sequência. Assim, o tempo e o custo para o desenvolvimento de novos produtos pode ser reduzido.

[0028] Algumas das operações da primeira sequência de operações podem ser incluídas na segunda sequência de operações. Em alguns exemplos, a primeira e a segunda sequência podem diferir em apenas uma operação. Alternativamente, a segunda sequência de operações pode incluir todas as operações da primeira sequência, e pode ser diferente pela segunda sequência incluir uma ou mais outras operações não incluídas na primeira sequência. Alternativamente, a primeira e a segunda sequência podem consistir, cada uma, das mesmas operações, dispostas em uma ordem diferente. Por exemplo, a primeira e a segunda sequência podem ser diferentes pela posição de duas operações na primeira sequência serem intercâmbiadas na segunda sequência. Alternativamente, em alguns exemplos, nenhuma das operações na primeira sequência pode estar incluída na segunda sequência.

[0029] O aparelho modular pode compreender um primeiro módulo, compreendendo o referido primeiro dispositivo de inserção, e um segundo módulo, compreendendo o referido segundo dispositivo de inserção.

[0030] O aparelho modular pode ainda compreender um segundo divisor de rolo configurado para dividir o segundo artigo em rolo em dois segmentos. O aparelho modular pode ainda compreender uma estação de embalagem configurada para embrulhar uma embalagem, pelo menos parcialmente, em torno de um artigo em rolo inserido após o artigo em rolo inserido estar inserido entre os dois rolos de tabaco e antes que o artigo em rolo inserido estar dividido por um divisor de rolo. O referido artigo em rolo inserido pode compreender o referido primeiro artigo em rolo inserido pelo referido primeiro dispositivo de inserção, ou o referido segundo artigo em rolo inserido pelo referido segundo dispositivo de inserção.

[0031] O aparelho modular pode compreender diversos dispositivos de inserção de rolos, cada referido dispositivo de inserção de rolo estando configurado para inserir um artigo em rolo entre dois rolos de tabaco. O aparelho modular pode incluir diversos divisores de rolo, cada referido divisor de rolo estando configurado para dividir um artigo em rolo em dois segmentos. O aparelho modular pode incluir diversas estações de embalagem, cada referida estação de embalagem estando configurada para embrulhar uma embalagem, pelo menos parcialmente, em torno de um artigo em rolo inserido após o artigo em rolo estar inserido entre dois rolos de tabaco e antes que o artigo em rolo inserido seja dividido por um divisor de rolo.

[0032] Preferencialmente, o primeiro processo para a fabricação de um artigo de fumo forma uma primeira configuração do artigo de fumo e o segundo processo para a fabricação de artigos de fumo forma uma segunda configuração do artigo de fumo diferente da primeira configuração.

[0033] O aparelho modular pode, portanto, facilitar mudanças no tipo de cigarro produzido. Assim, em vez de ter aparelhos dedicados separados em uma fábrica para produzir diferentes tipos de cigarro, é fornecido um único aparelho flexível. Desta forma, economiza-se espaço de chão de fábrica.

[0034] A primeira e a segunda sequência de operações podem fazer com que rolos de material de fumo sejam combinados, respectivamente, com um ou mais artigos em rolo, tais como rolos de filtro.

[0035] De preferência, cada rolo de material de fumar compreende um rolo de tabaco.

[0036] O aparelho modular pode incluir diversos módulos. Os módulos podem compreender diversas unidades funcionais configuradas para fazer com que os referidos rolos de material de fumar sejam submetidos à referida primeira sequência de operações.

[0037] Algumas unidades funcionais podem compreender, por exemplo, um elemento de transporte, tais como um tambor, por exemplo: um tambor de disco oscilante, um tambor giratório, um tambor de corte, um tambor de separação, ou um tambor de transferência. Os módulos podem incluir também outras unidades funcionais que não tambores, por exemplo, uma unidade basculante ou unidade de cola.

[0038] Os tambores são dispostos preferencialmente de modo a definir um caminho de transporte através do aparelho modular, ao longo do qual é feito com que os rolos de material de fumar sejam submetidos à referida primeira sequência de operações.

[0039] A reconfiguração do aparelho modular pode compreender o reposicionamento de módulos em relação uns aos outros. Alternativamente, ou em adição, um ou mais módulos podem ser adicionados. Alternativamente, ou em adição, um ou mais dos módulos podem ser removidos.

[0040] Em alguns casos, onde se requer uma configuração para a fabricação de um cigarro desejado, isto pode ser conseguido através da adição de apenas um módulo adicional ao aparelho modular, ou através da substituição de um único módulo por um outro módulo.

[0041] Os módulos podem incluir um ou mais módulos reconfiguráveis. A reconfiguração do aparelho modular pode compreender reconfigurar um módulo reconfigurável.

[0042] Quando reconfigurado, o aparelho modular compreende preferencialmente diversos módulos, os quais compreendem diversas unidades funcionais (por exemplo: tambores) configurados para definir um caminho de transporte e fazer com que os rolos de material de fumar sejam submetidos à referida segunda sequência de operações.

[0043] De preferência, os módulos estão dispostos em fila para fazer com que os referidos rolos de material de fumar sejam submetidos às referidas primeira e segunda sequências de operações. De preferência, os módulos estão dispostos em fila sendo dispostos em uma linha reta. No entanto, opcionalmente, os módulos podem ser dispostos em fila por estarem dispostos em uma linha curva.

[0044] Pelo menos um módulo pode ser deixado inalterado quando o aparelho modular é reconfigurado para a referida segunda sequência de operações. Por exemplo, um módulo de alimentação de entrada configurado para receber rolos de material de fumar pode ser configurado na mesma posição e da mesma forma antes e depois da reconfiguração do aparelho modular.

[0045] O aparelho modular pode compreender um primeiro aparelho de formação de grupo configurado para associar um rolo de material de fumar com um primeiro artigo em rolo para formar um primeiro grupo, e um segundo aparelho de formação de grupo configurado para associar um segundo artigo em rolo com o primeiro grupo, para formar um segundo grupo. O primeiro aparelho de formação de grupo pode estar incluído em um primeiro módulo e o segundo aparelho de formação de grupo pode estar incluído em um segundo módulo.

[0046] O aparelho modular pode incluir um ou mais módulos que são ligados a uma unidade de fixação de rolo. Unidades de fixação de rolo adequadas podem compreender, por exemplo, uma unidade "Max S" da Hauni Maschinenbau, uma unidade "Max 90", também da Hauni Maschinenbau, ou uma unidade GD AF12. Outras unidades de fixação de rolo adequadas incluem as unidades de fixação de ponta de filtro M5 ou M8 da Hauni, a unidade de fixação de filtro GD 121, ou aparelhos semelhantes. Os peritos na técnica apreciarão que, alternativamente, outras unidades de fixação de rolo podem ser utilizadas.

[0047] Um ou mais dos referidos dispositivos de inserção de rolo pode ser incluído na unidade de fixação de rolo. A unidade de fixação de rolo pode ser configurada para receber pelo menos um rolo de tabaco de um módulo do aparelho modular, direta ou indiretamente, e para acoplar o artigo em rolo ao rolo de tabaco para formar um artigo de fumar.

[0048] De acordo com várias formas de realização, é fornecido um aparelho para a fabricação de artigos de fumar que compreende um ou mais módulos do aparelho modular.

[0049] O aparelho para a fabricação de artigos de fumar pode compreender uma fonte de rolos de tabaco. A fonte de rolos de tabaco pode compreender uma unidade de fabricação de rolo de tabaco. Alternativamente, a fonte de rolo de tabaco pode compreender um funil de rolos de tabaco. O aparelho modular pode ser disposto para receber rolos de tabaco da fonte de rolos de tabaco, direta ou indiretamente.

[0050] Pelo menos um dos módulos do aparelho modular pode ser um módulo reconfigurável que compreende uma unidade de base configurada para receber imovelmente diversas partes diferentes. O módulo pode compreender uma parte que recebe o tambor adaptada para receber seletivamente o primeiro e o segundo tambor. O módulo pode compreender um elemento de controle de aspiração configurado para aplicar sucção seja para o primeiro ou o segundo tambor.

[0051] O aparelho modular pode compreender alguns módulos, que são cada um configurados para receber o mesmo número de tambores posicionados da mesma maneira. Pode haver dois ou mais dos referidos módulos (por exemplo, dois ou mais módulos reconfiguráveis). Embora o número de tambores e a sua posição possam ser os mesmos para estes módulos, os tambores podem ser de tipos diferentes, dependendo da configuração desejada dos módulos, de modo que as funcionalidades dos tambores semelhantemente posicionados podem ser diferentes para diferentes módulos. Nas formas de realização, todos os módulos do aparelho modular podem ser configurados para receber o mesmo número de tambores, posicionados da mesma maneira, com a exceção de um módulo de alimentação inicial, o qual pode ter um número diferente de tambores.

[0052] Cada módulo pode compreender uma unidade de base e dois ou mais tambores. Um ou mais dos módulos pode ter quatro tambores, ou, alternativamente, menos do que quatro tambores. Um ou mais módulos pode ter mais de quatro tambores.

[0053] A presente invenção também proporciona um conjunto de partes para a fabricação do aparelho modular. O conjunto de partes compreende, preferencialmente, diversos módulos.

[0054] A presente invenção também fornece um método para a reconfiguração do aparelho modular, compreendendo módulos de reposicionamento em relação uns aos outros e/ou a remoção de um ou mais módulos e/ou a adição de um ou mais módulos e/ou a reconfiguração de um ou mais dos módulos.

[0055] A invenção também fornece um dispositivo de montagem para montar um artigo de fumar pelo acoplamento de um ou mais artigos em rolo a um rolo de material de fumar, que é fumado em utilização, compreendendo uma primeira estação de embalagem para aplicar um primeiro invólucro para o artigo de fumar e uma segunda estação de embalagem para aplicar um segundo invólucro para o artigo de fumar depois que o primeiro invólucro tenha sido aplicado.

[0056] Um primeiro módulo pode compreender a primeira estação de embalagem e um segundo módulo pode compreender a segunda estação de embalagem.

[0057] Tal como aqui utilizado, o termo "artigo em rolo" inclui rolos de material para fumar, tais como rolos de tabaco, rolos de filtro, e também outros artigos semelhantes a rolo adequados para a inclusão em um produto para fumar. Um artigo em rolo pode ser formado por um único rolo ou, alternativamente, pode compreender dois ou mais segmentos.

[0058] Tal como aqui utilizado, o termo "rolo de filtro" refere-se a um rolo que compreende material adequado para a remoção de certos elementos de fumo. O rolo de filtro pode ser mais longo do que os elementos filtrantes dos eventuais cigarros. Por exemplo, o rolo de filtro pode ser um rolo "2- up" ou "4-up", o qual é dividido em segmentos durante a fabricação do cigarro, cada segmento sendo acoplado a um rolo de tabaco no cigarro final. Como é conhecido na técnica, "rolo de filtro 2-up" refere-se a um rolo de filtro que se destina a ser dividido em dois segmentos, e "rolo de filtro 4-up" refere-se a um rolo de filtro que se destina a ser dividido em quatro segmentos. Da mesma forma, "rolo de filtro 6-up" refere-se a um rolo de filtro que se destina a ser dividido em seis segmentos.

[0059] Como aqui utilizado, o termo "artigo de fumo" inclui produtos de fumar, tais como cigarros, charutos e cigarrilhas, quer sejam baseados no tabaco, em derivados do tabaco, em tabaco expandido, em tabaco reconstituído ou em substitutos do tabaco, e também produtos de queima sem combustão. O artigo de fumo pode ser dotado com um filtro para o fluxo gasoso a ser tragado pelo fumante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0060] A fim de que o invento possa ser compreendido mais completamente, formas de realização da mesma serão descritas a seguir, apenas como exemplos, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0061] A Figura 1 é um diagrama esquemático mostrando os elementos de um aparelho de montagem de cigarros.

[0062] A Figura 1A mostra um módulo de um primeiro tipo.

[0063] A Figura 2 mostra um módulo de um segundo tipo;

[0064] A Figura 3 mostra um módulo de um terceiro tipo;

[0065] A Figura 4 mostra um módulo do quarto tipo;

[0066] A Figura 5 mostra uma combinação de módulos;

[0067] A Figura 6a mostra uma unidade Max S;

[0068] A Figura 6b ilustra uma modificação em uma unidade Max S;

[0069] A Figura 7 mostra uma combinação de módulos ligados à unidade Max S modificada para fazer um primeiro tipo de cigarro, e a Figura 7a ilustra o processo de montagem do cigarro correspondente.

[0070] A Figura 8 mostra uma combinação de módulos para fazer um segundo tipo de cigarro, e a Figura 8a ilustra o processo de montagem do cigarro correspondente.

[0071] A Figura 9 é uma vista em perspectiva da unidade de base dos módulos da Figura 2, 3 e 4 montados com quatro tambores.

[0072] A Figura 10 é a vista em perspectiva da Figura 9, com um tambor removido.

[0073] A Figura 11 é um diagrama esquemático que ilustra as regiões em que sucção é aplicada aos tambores, e o sentido de rotação dos tambores;

[0074] A Figura 12 é a vista em perspectiva da Figura 10 com um elemento de controle de aspiração e um compartimento de sucção removido.

[0075] A Figura 13 é uma vista de base da unidade da Figura 9 por detrás.

[0076] A Figura 14 ilustra uma variação do módulo da figura 1A.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0077] A Figura 1 é um diagrama esquemático mostrando os elementos de um aparelho 100 para a fabricação de cigarros. O aparelho 100 compreende um aparelho criador de rolo 101 de tabaco e um aparelho de montagem 104 de cigarro. Como mostrado, o aparelho de montagem 104 do cigarro compreende um aparelho modular, que inclui um grupo 102 de módulos 102a dispotos em fila, e uma unidade de fixação de filtro 103. Como mostrado, os módulos 102a da Figura 1 estão posicionados entre o aparelho criador de rolo 101 de tabaco e unidade de fixação 103 de filtro, e recebem rolos de tabaco diretamente do aparelho criador de rolo 101 de tabaco.

[0078] Os módulos 102 podem ser configurados de diferentes maneiras para fornecer diferentes opções de fabricação nas quais os diferentes tipos de cigarros são produzidos pelo aparelho 100. Os módulos 102 podem ser reconfigurados para produzir diferentes tipos de cigarros pela adição/remoção de módulo(s), pelo reposicionamento de módulos em relação uns aos outros e/ou pela reconfiguração de módulos individuais. Deste modo, é fornecido um aparelho flexível para a fabricação de cigarros, o que facilita a alteração do tipo de cigarro produzido.

[0079] O aparelho para a fabricação 100 de cigarros inclui um dispositivo de controle para controlar eletricamente os módulos do aparelho. O dispositivo de controle compreende um quadro principal 120, que atua como o controlador central do mecanismo de controle. O quadro principal 120 inclui um controlador lógico compreendendo um servocontrolador com funcionalidade de controle de lógica programável (PLC), tal como um controlador C600. O quadro principal 120 está configurado para controlar os módulos 102a através de diversas unidades de interface na forma dos quadros locais 110.

[0080] Como mostrado na Figura 1, cada módulo 102a tem um respectivo quadro local 110 em comunicação elétrica com o quadro principal 120. Cada quadro local 120 compreende entradas/saídas eletrônicas para mediar a comunicação entre o quadro principal 120 e o módulo 102a. Cada quadro local 110 está conectado ao quadro principal 120 por um ou mais cabos.

[0081] De acordo com várias formas de realização, cada módulo 102a compreende alguns servocondutores de acionamento para conduzir os componentes do módulo, que são controlados pelo quadro principal 120 através dos quadros locais 110. Os eletrônicos para conduzir cada servomotor podem ser fornecidos distantes do quadro principal e podem ser fornecidos no próprio servomotor. Consequentemente, o controlador 120 pode compreender um controlador genérico, o que significa que ele pode controlar qualquer número de módulos (até o limite de módulos do controlador), em qualquer combinação de módulos desejada.

[0082] Se um novo módulo tiver que ser adicionado ao grupo 102, o novo módulo é posicionado de forma adequada e o quadro local do novo módulo é conectado ao quadro principal 120. Da mesma forma, se um módulo 102a é substituído por um módulo de um tipo diferente, o quadro local do módulo 120a que está sendo substituído é desconectado do quadro principal, e o novo quadro local 120a é conectado. Desta forma, o aparelho modular pode ser reconfigurado sem que seja necessário substituir ou reconfigurar extensivamente o quadro principal, ao mesmo tempo em que se mantém o controle central. Assim, a disposição de controle da Figura 1 facilita uma reconfiguração flexível do aparelho modular.

[0083] As Figuras 1A, 2, 3 e 4 ilustram os módulos exemplares 1, 2, 3, 4, e as Figuras 7 e 8 ilustram as configurações exemplares do aparelho modular 102, 103. A configuração da Figura 7 forma cigarros com filtros de segmento triplo, discutido em maior detalhe mais abaixo. A configuração da Figura 8 forma um filtro de cigarros com um filtro extensível, discutido em maior detalhe mais abaixo.

[0084] A Figura 1A mostra um módulo 1 de um primeiro tipo. O módulo 1 compreende uma unidade de base 5, a qual está equipada com diversos tambores 6, 7, 8 para o transporte de artigos em rolo através do módulo 1. Os tambores 6, 7, 8 incluem um tambor de aquisição 6, um tambor de corte 7 e um tambor de separação 8. O tambor de aquisição 6 está configurado para receber rolos de tabaco de comprimento duplo de um aparelho criador de rolo de tabaco. Os rolos de tabaco são transportados pelo tambor de aquisição e passados para o tambor de corte 7. Como mostrado, o tambor de corte 7 tem uma faca circular 7a configurada para cortar cada rolo de comprimento duplo em dois rolos de tabaco, que são alimentados do tambor de corte para tambor de separação 8. O tambor de separação 8 está configurado para separar longitudinalmente os dois rolos de tabaco e, em seguida, alimentá-los para fora do tambor de separação 1. O tambor de separação 8 é de um tipo conhecido, com quatro segmentos de cada lado que possuem rolamentos de came (cam followers) seguindo em um circuito de came. Os segmentos que prendem os rolos de tabaco pode se mover da posição interna para a externa para criar um espaço entre os rolos de tabaco. Embora não seja mostrado na Figura 1A, o módulo 1 inclui um quadro local 110 compreendendo eletrônicos de interface configurados para permitir o controle dos tambores módulo 6, 7, 8, pelo quadro principal 120. Em várias formas de realização, o quadro principal 120 pode controlar a aceleração, a desaceleração e a velocidade dos tambores 6, 7 e 8 e o registro da posição de rotação dos tambores em relação uns aos outros, e também pode realizar um autodiagnostico no tambor.

[0085] A Figura 2 mostra um módulo 2 de um segundo tipo. Tal como mostrado, este módulo 2 inclui uma unidade de base 9, a qual está equipada com um tambor de alimentação 10, um tambor de corte 11 e uma faca circular 11a, um tambor intermediário 12 e um tambor de separação 13. Tal como mostrado, os tambores 10, 11, 12, 13 formam um caminho de transporte para artigos em rolo através do módulo 2.

[0086] O módulo 2 está configurado para cortar um rolo central, em um grupo de artigos em rolo recebidos, em dois segmentos, e, em seguida, separar os segmentos cortados para formar dois grupos de rolo espaçados.

[0087] Tal como ilustrado na figura 2a, o módulo 2 pode receber dois rolos de tabaco 14, juntamente com um rolo de filtro posicionado centralmente 15, por exemplo, a partir de um módulo anterior, de tal modo que os três rolos estejam alinhados um com ou outro em uma ranhura do tambor de alimentação 10. Neste caso, o tambor de alimentação 10 transmite os três rolos alinhados dentro de uma ranhura do tambor de corte 11 na qual o rolo de filtro central 15 é cortado em dois segmentos 15a, 15b. O tambor de separação 13 então separa os rolos em dois grupos, de tal modo que cada grupo inclui um segmento de corte 15a, 15b e um rolo de tabaco 14. Os dois grupos são então alimentados para fora do módulo 2 pelo tambor de separação 13. Embora não mostrado na Figura 2, o módulo 2 inclui um quadro local 110 compreendendo eletrônicos de interface configurados para permitir o controle dos tambores de módulo 10, 11, 12, 13 pelo controlador principal 120. Em várias formas de realização, o quadro principal 120 pode controlar a aceleração, a desaceleração e a velocidade dos tambores 10, 11, 12, 13 e o registro da posição de rotação dos tambores em relação uns aos outros, e também pode realizar um autodiagnostico no tambor.

[0088] Em alguns exemplos de configurações, em vez de receber dois rolos de tabaco em conjunto com um único rolo de filtro posicionado centralmente, o módulo 2 pode, alternativamente, estar configurado para receber dois rolos de tabaco em conjunto com três rolos de filtro posicionados centralmente entre os rolos de tabaco. Neste caso, o tambor de corte 11 pode ser configurado para cortar o rolo de filtro central num ponto central em dois segmentos, e o tambor de separação 12 pode ser configurado para separar os rolos em dois grupos de tal modo que cada grupo inclui um dos segmentos cortados, um rolo que não tenha sido cortado pelo tambor de corte 11, e um rolo de tabaco.

[0089] Será apreciado que, em outras configurações, o módulo 2 pode receber dois rolos de tabaco em conjunto com cinco rolos de filtro, ou outro número ímpar de rolos de filtro. Em alguns exemplos, um ou mais rolos de filtro posicionados centralmente podem ser fixados aos rolos de tabaco (e/ou um outro) com um ou mais invólucros quando recebidos pelo módulo 2.

[0090] Em algumas formas de realização, alguns ou todos os rolos de filtro podem ser rolos de filtro de segmentos múltiplos. Alternativamente, os rolos de filtro podem ser rolos de segmento único.

[0091] A Figura 3 mostra um módulo 3 de um terceiro tipo. O módulo 3 da figura 3 é o mesmo que o módulo 2 da Figura 2, à exceção de que o módulo 3 compreende ainda um mecanismo de alimentação de filtro 16. Deste modo, os mesmos números de referência são mantidos para características correspondentes. O módulo 3 atua para receber dois rolos de tabaco que estão separados longitudinalmente por uma fenda, para inserir um rolo de filtro para dentro da fenda, para cortar o rolo de filtro inserido em dois segmentos e, em seguida, separar os segmentos cortados para formar dois grupos de rolo espaçados. Tal como acontece com o módulo 2, o módulo 3 inclui um quadro local 110 para permitir o controle dos tambores 10, 11, 12, 13 pelo quadro principal 120.

[0092] Os mecanismos de alimentação do filtro 16 adequados para o módulo 3 são conhecidos per se. Por exemplo, podem ser utilizados os conhecidos mecanismos de alimentação dos aparelhos "Max S" e "Max 90". O mecanismo de alimentação do filtro pode ser disposto para transmitir um tipo desejado do artigo em rolo, por exemplo, rolos de filtro 2-up, ou alternativamente, 4-up. Como mostrado na Figura 3, o mecanismo de alimentação 16 tem uma entrada 17 para receber rolos de filtro e uma saída 18 localizado para a alimentação de rolos de filtro para o tambor de alimentação 10. A alimentação do filtro pode também incluir um mecanismo de corte para cortar cada rolo de filtro recebido em dois segmentos de rolo, que são então transmitidos para o tambor de alimentação. Por exemplo, o mecanismo de alimentação do filtro pode receber rolos 4-up, cortar cada rolo 4-up em dois rolos 2-up e, em seguida, alimentar cada rolo 2-up para o tambor de alimentação. Alternativamente, o mecanismo de alimentação do filtro pode receber rolos de filtro de um comprimento diferente, por exemplo, rolos 6-up, e, em algumas configurações, cortar os rolos recebidos para fazer segmentos de um comprimento desejado.

[0093] Assim, o módulo 3 pode receber rolos de tabaco de um módulo precedente, e também filtrar os rolos a partir do mecanismo de alimentação 16. Os rolos de tabaco são recebidos sobre o tambor de alimentação espaçados por uma fenda apropriada, tal fenda sendo dimensionada para receber um artigo em rolo do mecanismo de alimentação 16.

[0094] Tal como ilustrado na Figura 3a, em algumas configurações, uma ranhura de alimentação do tambor 10 pode receber dois rolos de tabaco alinhados 14 de um módulo anterior, os rolos de tabaco estando separados por uma fenda. O mecanismo de alimentação do filtro pode estar configurado para colocar um filtro 2-up 15 no espaço, conforme os rolos de tabaco são transportados pelo tambor de alimentação. O tambor de corte 11 está configurado para cortar o rolo de filtro 15 inserido centralmente, e o tambor de separação 12 está configurado para separar os rolos em dois grupos de tal modo que cada grupo inclui um segmento de filtro 15a e um rolo de tabaco 14. Os dois grupos são então alimentados para fora do módulo 3.

[0095] Em outras configurações, o módulo 3 pode receber dois rolos de tabaco em conjunto com dois rolos de filtro de um módulo anterior, de modo que os quatro rolos estejam alinhados em uma ranhura do tambor de alimentação 10. Os artigos em rolo podem ser recebidos por uma fenda central dimensionada para receber um rolo de filtro "2-up" adicional. (Neste caso, o módulo 4 pode ser configurado para 1) inserir um filtro 2-up na fenda 2) cortar o rolo de filtro inserido em dois rolos e, em seguida, 3) separar os rolos em dois grupos de tal modo que cada grupo inclui um segmento cortado do rolo inserido, um dos rolos de filtro recebidos do módulo precedente, e um dos rolos de tabaco.

[0096] A Figura 4 mostra um módulo 4 de um quarto tipo. Como mostrado, o módulo 4 compreende uma unidade de base 9, a qual está equipada com um filtro de alimentação 16, um tambor de alimentação 19, um tambor de disco oscilante 20, um tambor de rolamento 21, um rolete (roll hand) 22, um tambor de transferência 23, uma unidade basculante 24 e uma unidade de colagem 25. O módulo 4 está configurado para inserir um artigo em rolo tal como um rolo de filtro entre os dois rolos de tabaco recebidos, e para aplicar um invólucro sob a forma de um papel de filtro.

[0097] Tal como ilustrado na Figura 4a, o tambor de alimentação 19 pode receber dois rolos de tabaco de um módulo anterior. Os rolos de tabaco podem estar separados por uma fenda dimensionada para receber um rolo de filtro "2-up". A alimentação do filtro está disposta de modo a encaixar um rolo de filtro 2-up para dentro da fenda. O tambor de disco oscilante 20, o tambor giratório 21, o rolete 22, a unidade basculante 24 e a unidade de colagem 25, em seguida, atuam em conjunto para envolver os três rolos com um papel de filtro para uni-los, de um modo que é bem conhecido dos peritos na técnica. Em mais detalhe, o tambor de discos oscilantes atua para comprimir longitudinalmente os três artigos em rolo, e um remendo de papel de filtro forrado de colagem é então aplicado sobre o tambor giratório para unir os três artigos de rolo. O grupo unido de dois rolos de tabaco e um rolo de filtro de comprimento duplo é depois alimentado para fora do módulo 4 pelo tambor de transferência 23.

[0098] Embora não seja mostrado na Figura 4, o módulo 4 compreende um quadro local 110 para permitir o controle dos tambores de módulo 19, 20, 21, 23, pelo quadro principal 120. Em diversas formas de realização, o quadro principal 120 pode controlar a aceleração, a desaceleração e a velocidade dos tambores 19, 20, 21, 23 e o registro da posição de rotação dos tambores em relação uns aos outros, e também pode realizar um autodiagnóstico nos tambores.

[0099] Como mencionado acima, a unidade basculante 24, a unidade de colagem 25 e o rolete (roll hand) 22 são componentes bem conhecidos per si; no entanto, uma breve descrição desses componentes será dada a seguir. Unidade Basculante

[0100] A unidade basculante 24 tem facas de carboneto cortando contra um tambor de carboneto, as quais cortam o papel de filtro em um comprimento desejado. Os remendos de filtro são então transferidos pelo tambor de carboneto (tambor basculante) sobre os cigarros. O comprimento dos remendos de filtro é determinado pelo rolo de alimentação que é montado antes da unidade de cola, e pode ser variado. O comprimento do remendo é normalmente igual à circunferência do cigarro mais cerca de 2mm. A unidade basculante pode aplicar remendos de larguras diferentes, dependendo da largura do papel de filtro utilizado. Unidade de Colagem

[0101] A unidade de colagem 25 inclui um rolo de colagem que executa a cola. Este rolo então transfere a cola para o rolo de transferência. O papel passa por cima do rolo de transferência para transferir a cola do tambor para o papel. Rolete (Roll hand)/tambor giratório

[0102] O rolete (roll hand) 22 é um bloco curvo estático que se situa abaixo do tambor giratório 21. Quando os cigarros, que se encontram no tambor giratório, chegam ao ponto de entrada do rolete, uma espátula empurra o cigarro para fora da ranhura e o faz então rolar entre o tambor e rolete até cair na próxima ranhura.

[0103] Em vez de receber dois rolos de tabaco espaçados, em algumas configurações o módulo 4 pode receber dois rolos de tabaco em conjunto com dois rolos de filtro, sendo os artigos em rolo recebidos de um módulo anterior. Os rolos de filtro recebidos podem ser separados por uma fenda dimensionada para receber um novo filtro 2-up. O mecanismo de alimentação 16 pode ser disposto de modo a inserir um filtro 2-up para dentro da fenda. Neste caso, os tambores de disco oscilante atuam para comprimir os cinco artigos em rolo e o rolo inserido é envolvido com um papel de filtro sobre o tambor giratório para se unir aos rolos recebidos do módulo anterior.

[0104] Em algumas configurações, o módulo 4 poderá aplicar filtro em duas faixas separadas. A configuração para a aplicação de filtros em faixa é a mesma como para a aplicação de filtro convencional, mas uma faca de corte também é incluída para dividir o filtro em faixa única em duas faixas. Além disso, guias de papel são fornecidas para abrir as duas faixas nas posições necessárias antes da colagem. O filtro em faixa é cortado depois da unidade de emenda e da espátula (não mostrados), em uma posição anterior ao aplicador de cola.

[0105] Em formas de realização, os rolos de filtro que são inseridos pelos módulos 2, 4 podem compreender vários segmentos, ou seja: eles podem compreender rolos em múltiplos segmentos formados, por exemplo, por um segmento de rolo de "comprimento duplo" central com dois segmentos de rolo de "comprimento simples" de cada lado do segmento central. Alternativamente, no entanto, em algumas formas de realização os rolos de filtro que são inseridos podem ser rolos de segmento único.

[0106] Os módulos descritos acima podem ser unidos em diferentes disposições para proporcionar diferentes sequências de operações para formar os mesmos ou diferentes tipos de cigarros. O tambor final de um módulo pode estar alinhado com o tambor inicial do módulo seguinte, de modo que os rolos passem da saída de alimentação de um módulo para a entrada de alimentação da próxima.

[0107] Ainda mais flexibilidade pode ser alcançada através da reconfiguração de módulos individuais. Os módulos 2, 3 e 4 das Figuras 2 a 4 compartilham uma unidade de base 9 com quatro eixos de recepção de tambor, cada um adaptado para receber removivelmente um tambor. Assim, cada um dos tambores nos módulos 2, 3 e 4 pode ser substituído por outro tambor adequado de modo a variar a funcionalidade do módulo. Por exemplo, o tambor de corte 11 da Figura 2 pode ser substituído por um tambor de transferência ou um tambor de disco oscilante. O tambor de transferência intermediário 12 da Figura 2 pode ser substituído por um tambor giratório, um tambor de transferência, um tambor de ejeção, um tambor de laser ou outro tambor adequado. Outros componentes também podem ser adicionados/removidos, por exemplo, um filtro de alimentação, uma unidade basculante, uma unidade de colagem, um dispositivo de rolagem e um laser para perfuração a laser.

[0108] O módulo 2 do segundo tipo pode assim ser convertido para um módulo 3 do terceiro tipo por um processo de reconfiguração compreendendo a adição de um filtro de alimentação 16. Além disso, o módulo 3 do terceiro tipo pode ser convertido para um módulo 4 do quarto tipo por um processo de reconfiguração que compreende a substituição do tambor de corte 11 por um tambor de disco oscilante 20, substituindo o tambor de transferência intermediário 12 por um tambor de rolamento 21, substituindo o tambor de separação 13 por um tambor de transferência, e adicionando a unidade basculante 24, a unidade de colagem 25 e o rolete (roll hand) 22.

[0109] Ao substituir um tambor na unidade de base 9, um tambor de substituição tem tipicamente o mesmo número de ranhuras que o tambor que substitui. Nas Figuras 2, 3, 4, o primeiro tambor 10, 19 pode ter 20 ranhuras, o segundo tambor 11, 20 pode ter 20 ranhuras, o terceiro tambor 12, 21 pode ter 22 ranhuras e o quarto tambor 13, 23 pode ter 20 ranhuras.

[0110] A Figura 9 é uma vista em perspectiva que mostra a unidade de base 9 equipada com um tambor de alimentação 19, um tambor de disco oscilante 20, um tambor rolante 21 (e rolete 22), e tambor de transferência 23. Tal como mostrado, cada tambor 19, 20, 21, 23 é montado sobre um eixo 19a, 20a, 21a, 23a, que faz rodar o tambor. Tal como ilustrado na Figura 10, cada tambor pode ser desenroscado e retirado de seu eixo de modo que um outro tambor possa ser alternativamente montado.

[0111] Como mostrado nas Figuras 9 e 10, a unidade de base 9 inclui um invólucro de sucção 200, que aplica sucção nos tambores 19, 20, 21, 23 para segurar os artigos em rolo e para transferir artigos em rolo de um tambor para o seguinte. Em referência à Figura 10, o invólucro de sucção 200 está em comunicação com os elementos de controle de sucção 201, cada qual possuindo uma saída de sucção 202 com formato para aplicar seletivamente sucção nos pontos apropriados durante a rotação do tambor correspondente.

[0112] A Figura 11 é um diagrama esquemático que ilustra com sombreamento as regiões em que a sucção é aplicada pelos elementos de controle de sucção, e o sentido de rotação dos tambores 19, 20, 21, 23.

[0113] Alguns tambores podem ser substituídos sem alterar o elemento de controle de sucção. Por exemplo, o tambor intermediário 12 do módulo 2 pode ser substituído por um tambor de corte 11 sem alterar o elemento de controle de sucção. Em alguns casos, no entanto, o elemento de sucção pode ser mudado antes que um novo rolo seja equipado.

[0114] A Figura 12 mostra a unidade de base 9 do tambor 19 e seu elemento de controle de sucção 201 removido, e com o invólucro de sucção 200 também removido. Como mostrado, o vácuo pode ser aplicado ao invólucro de sucção 200 através de um orifício 203 na unidade de base 9.

[0115] Cada tambor pode ser acionado por um respectivo servocondutor de acionamento. Os peritos na técnica cientes da presente divulgação entenderão que o servocondutor pode ser conectado ao seu respectivo tambor por uma caixa de câmbio e um acoplamento para virar o tambor.

[0116] O servocondutor de acionamento para cada tambor é um servocondutor integrado. Servocondutores integrados são conhecidos per se e não serão descritos em detalhe. Resumidamente, num servocondutor integrado, o sistema eletrônico para conduzir o motor está integrado com o motor.

[0117] A interface eletrônica do quadro local 110 do módulo está configurada para transferir sinais de controle do controlador principal para os servocondutores de acionamento adequados para controlar os tambores do módulo. Os servocondutores de acionamento para cada tambor podem, assim, ser controlados individualmente pelo quadro principal 120 através da interface eletrônica do quadro local 110 do módulo. Será apreciado que os servocondutores podem também enviar sinais, por exemplo: sinais de status ou de diagnóstico, de volta ao controlador principal.

[0118] A Figura 13 é uma vista posterior mostrando um esquema alternativo para o acionamento dos tambores da unidade de base 9. Como mostrado, neste exemplo, a unidade de base inclui uma caixa de câmbio 205 configurada para ligar os quatro tambores de forma síncrona. Em utilização, um dos eixos é acionado por um servomotor (não mostrado) para girar os tambores. O servomotor pode receber sinais de controle do controlador principal 120 através do gabinete local 110 do módulo.

[0119] Voltando novamente à Figura 9, como mostrado, a unidade de base 9 tem um membro de junta 204 em cada extremidade que se sobrepõe com os membros de junta complementares sobre os outros módulos. Os membros de junta 204 garantem que o tambor final em um módulo esteja automaticamente alinhado com o primeiro tambor do módulo seguinte quando dois módulos estão engatados em conjunto.

[0120] A Figura 5 mostra uma possível configuração de módulos 26, em que os módulos 2, 4, 3, 1 do segundo, quarto, terceiro e primeiro tipo são dispostos um após o outro em fila. Como descrito acima, cada módulo pode incluir um ou mais servomotores para conduzir os tambores. Outros componentes, como por exemplo: a unidade basculante, a unidade de colagem, podem ser acionados por servomotores adicionais. Estes outros servomotores podem ser controlados pelo quadro principal 120 através dos quadros locais 110 dos módulos, da mesma maneira que os servos que conduzem os tambores são controlados.

[0121] Os peritos na técnica, conhecedores da presente invenção, apreciarão que as características de autodiagnóstico e de segurança dos componentes do módulo também podem ser controladas pelo quadro principal através dos quadros locais.

[0122] Em algumas formas de realização, o quadro principal também fornece energia elétrica através do quadro local 110 para alimentar os servocondutores de acionamento. Em algumas formas de realização, os módulos podem incluir um ou mais sensores, e a saída elétrica dos sensores pode ser fornecida para o quadro principal 120 através do quadro local 110.

[0123] Em várias formas de realização, o quadro local 110 de cada módulo está ligado ao quadro principal 120 por um ou mais cabos. Por exemplo, um cabo pode transportar sinais de controle (sinais de entrada/saída) e outro cabo pode levar energia elétrica. Os peritos na técnica apreciarão que cabos adicionais podem também ser fornecidos, por exemplo, para comunicação trifásica e Ethernet.

[0124] De acordo com várias formas de realização, quadros locais podem ser facilmente conectados/desconectados ao quadro principal ao conectar/desconectar seus respectivos cabos.

[0125] Em formas de realização, os servomotores de cada módulo podem ser sincronizados uns com os outros de modo que a rotação de todos os tambores numa combinação particular esteja sincronizada. Servomotores conduzindo outros componentes podem também ser apropriadamente sincronizados com os servomódulos usados para conduzir os tambores do módulo.

[0126] A combinação dos módulos 26 pode ser ligada a uma unidade de fixação de filtro, tal como uma unidade Max S modificada para realizar outras operações de processamento. A Figura 6a ilustra um aparelho Max S 27 comercialmente disponível e a Figura 6b ilustra um aparelho 28 adaptado para o uso com os módulos 1, 2, 3, 4. Como mostrado, o aparelho modificado 28 da Figura 6b difere do aparelho conhecido 27 apenas pela seção de alimentação 27a estar removida no aparelho modificado 28.

[0127] Uma vez que a unidade modificada 28 difere da unidade conhecida 27 apenas pela ausência da unidade de alimentação 27a, esta não será descrita em qualquer detalhe adicional aqui.

[0128] Embora as Figuras 6a e 6b mostrem uma Max S modificada, qualquer unidade de fixação de filtro pode, alternativamente, ser ligada aos módulos, por exemplo, um aparelho comercialmente disponível, tal como um GD AF12 ou uma unidade Max 90 modificada de uma maneira semelhante à descrita acima, isto é: através da remoção da seção de alimentação. Sempre que um Max 90 é usado, por exemplo, a unidade modificada pode realizar todas as funções de um Max 90, que incluem: adição de um rolo de filtro, aplicação de filtro e rolagem, perfuração a laser, corte, rotacionamento de cigarros, inspeções e uma conexão (link-up) com uma preenchedora de tabuleiro.

[0129] A Figura 7 mostra uma combinação de módulos sucessivos 29 ligados a uma unidade Max S 28 modificada para fazer um tipo particular de cigarro. Como mostrado, a disposição 29 inclui um módulo 1 do primeiro tipo, um módulo 3 do terceiro tipo, um módulo 4 do quarto tipo e um módulo 2 do segundo tipo, dispostos sucessivamente em uma linha e ligados a uma unidade Max S 28 modificada. O primeiro módulo 1 recebe um rolo de tabaco de "comprimento duplo" de um dispositivo criador de rolos de tabaco (não representado), e o rolo de tabaco recebido é levado a passar por uma sequência de operações nos módulos 1, 3, 4, 2 e subsequentemente, na unidade S 28 máxima para formar um cigarro com filtro 30. Tal como mostrado na Figura 7a, o cigarro final 30 inclui um segmento de filtro triplo e é enrolado com dois papéis de filtro separados, longitudinalmente separados por uma fenda 31.

[0130] A Figura 7a ilustra a sequência de operações realizadas pelo aparelho da Figura 7. Cada caixa na Figura 7a ilustra as operações que ocorrem em um dos módulos. Como mostrado, cada caixa está identificada com o sinal de referência de um dos módulos 1, 3, 4, 2, para indicar que as operações ilustradas na caixa ocorrem no módulo referenciado.

[0131] Em referência à Figura 7a, no módulo 1, um rolo de tabaco de "comprimento duplo" 32 é recebido de um dispositivo construtor de rolos de tabaco (não representado) e cortado em dois segmentos iguais 32a, 32b. Os dois segmentos são então separados e os segmentos separados são alimentados no módulo 3 seguinte.

[0132] No módulo 3, um rolo de filtro 2-up 33, fornecido pelo mecanismo de alimentação de filtro do módulo, é inserido na fenda entre os dois rolos de tabaco separados 32a, 32b recebidos do módulo 1. O filtro 33 é então cortado centralmente em dois segmentos 33a, 33b. Um primeiro grupo 34a, que compreende um rolo de tabaco 32a e um segmento de filtro de rolo 33a, é então separado de um segundo grupo 34b, que compreende um rolo de tabaco 32b e um segmento do rolo de filtro 33b, e os dois grupos separados 34a, 34b são alimentados para o primeiro tambor do próximo módulo 4.

[0133] No próximo módulo 4, um outro rolo de filtro 35 é adicionado na fenda entre o dois grupos separados 34a, 34b. Em seguida, o módulo 4 aplica o papel de filtro em duas faixas separadas 36a, 36b. A primeira faixa 36a está embalada em torno do rolo de tabaco 32a, do segmento de rolo 33a e ainda do rolo 35 para unir estes três rolos. A segunda faixa 36b está embalada em torno do rolo de tabaco 32b, do segmento de rolo 33b e ainda do rolo 35 para unir esses rolos. Assim, o filtro 35 está unido a um segmento de filtro 33a do primeiro grupo 34a e a um segmento 33b do segundo grupo 34b por embalamento com as faixas 36a, 36b. Os rolos embalados 34a, 34b, 33a, 33b, 35 são então alimentados para o módulo seguinte.

[0134] No próximo módulo 2, o rolo de filtro de comprimento duplo posicionado centralmente 35 é cortado em dois segmentos 35a, 35b. Um primeiro grupo de rolos G1 compreendendo um segmento de rolo de filtro 33a, um segmento de rolo de filtro 35a e um rolo de tabaco 32a é então separado de um segundo grupo de rolos G2 compreendendo um segmento de rolo de filtro 33b, um segmento de rolo de filtro 35b e um rolo de tabaco 32b. Em seguida, os grupos separados G1, G2 são alimentados para o primeiro tambor do aparelho Max S 28 modificado, como se mostra na Figura 7.

[0135] Tal como ilustrado nas Figuras 7 e 7a, a unidade Max S modificada tem uma alimentação de filtro 38 que insere um rolo de filtro 2-up 37 entre o grupo G1 e G2 do grupo. Em seguida, o rolo de filtro 2-up 37 é unido ao segmento de rolo de filtro 35a do grupo G1 e ao segmento de rolo de filtro 35b do grupo G2 por embalamento com um único invólucro 39. O invólucro 39 é dimensionado de modo que não se sobreponha às faixas 36a, 36b. Em vez disso, o invólucro 39 é dimensionado de modo que haja um intervalo 31 entre cada uma das extremidades do invólucro 39 e das faixas 36a, 36b.

[0136] O rolo de filtro 2-up 37 enrolado é então cortado centralmente em dois segmentos 37a, 37b para formar dois cigarros 30, que são virados de modo a adotar uma configuração paralela. Como se mostra, os dois cigarros 30 são idênticos, e cada um inclui três segmentos de filtro 37a, 35a, 33a e dois invólucros, os invólucros sendo longitudinalmente separados por um intervalo 31.

[0137] A Figura 8 mostra uma configuração alternativa de 40 módulos sucessivos para fazer um tipo diferente do cigarro 41. O cigarro final 41 é do tipo extensível (telescópico), no qual dois filtros podem ser separados por um valor variável por deslizamento uma manga externa. Cigarros telescópicos são conhecidos per se, por exemplo, de FR 1.547.656.

[0138] Como mostrado, a configuração 40 compreende seis módulos 51, 52, 53, 54, 55, 56.

[0139] O primeiro módulo 51 é o mesmo que o módulo 1 da Figura 1A.

[0140] O segundo módulo 52 é o mesmo que o módulo 4 da Figura 4.

[0141] O terceiro módulo 53 compreende uma versão modificada do módulo 2 da Figura 2. O terceiro módulo 54 é diferente do módulo 2 da Figura 2, onde o primeiro tambor (tambor de alimentação 10) foi substituído por um tambor de corte, o segundo tambor (tambor de corte 11) foi substituído por um tambor de separação, e o quarto tambor (tambor de separação 13) foi substituído por um tambor de inspeção para inspecionar quanto à presença de filtros.

[0142] O quarto módulo 54 é o mesmo que o módulo 4 mostrado na Figura 4.

[0143] O quinto módulo 55 compreende uma modificação do módulo 4 mostrado na Figura 4. O módulo 55 é diferente do módulo 4 pela alimentação do filtro 16 ter sido removida e pelo quarto tambor (tambor de transferência 23) ter sido substituído por um tambor de laser para formar perfurações no cigarro.

[0144] O sexto módulo 56 é um módulo que compreende quatro tambores 56a, 56b, 56c, 56d. O primeiro tambor 56a é um tambor de corte, o segundo tambor 56b é um tambor de transferência, o terceiro tambor 56c é um tambor de rotação e o quarto tambor 56d é um tambor de controle configurado para realizar um teste de vazamento nos cigarros. O tambor de rotação é conhecido per se, e pode ser configurado para girar a linha frontal de cigarros para que tenham a mesma orientação que a linha posterior, ou pode, alternativamente, ser configurado para girar a linha de cigarros traseira para ter a mesma orientação que a linha frontal.

[0145] Pode-se fornecer ainda um módulo adicional (não mostrado), incluindo sensores de extremidade e um tambor de ejeção, que serve como uma ligação entre os aparelhos a jusante.

[0146] A Figura 8a ilustra a sequência de operações realizadas para criar o cigarro 41. Cada caixa na Figura 8a ilustra as operações que ocorrem em um dos módulos 51, 52, 53, 54, 55, 56. Como se mostra, cada caixa está rotulada com o sinal de referência de um dos módulos 51, 52, 53, 54, 55, 56, para indicar que as operações ilustradas na caixa ocorrem no módulo referenciado.

[0147] Como mostrado, o módulo 51 é um módulo de alimentação configurado para receber rolos de tabaco de "comprimento duplo" 60 a partir, por exemplo, de um dispositivo criador de rolos de tabaco. No módulo 51, cada rolo de tabaco 60 é cortado em dois segmentos 60a, 60b, os quais estão separados e alimentados para o próximo módulo 52.

[0148] O próximo módulo 52 está configurado para inserir um rolo de filtro 2-up 61 entre os rolos de tabaco separados recebidas do módulo 52, e para envolver os três rolos 60a, 60b, 61 com um invólucro 62 para uni-los. Os rolos embalados são, em seguida, alimentados para o próximo módulo 53.

[0149] O próximo módulo 53 está configurado para cortar o rolo de filtro 61 em dois segmentos 61a, 61b, e para separar os segmentos de modo a formar dois grupos, cada um compreendendo um rolo de tabaco 60a, 60b unidos a um segmento de rolo de filtro 61a, 61b. Cada grupo forma um cigarro interno C de um cigarro extensível final 41. O tambor de inspeção, em seguida, realiza uma inspeção para a presença de filtros. Os cigarros internos separados C são então alimentados no módulo seguinte 54.

[0150] O próximo módulo 54 está configurado para inserir um novo rolo de filtro 63 entre os segmentos de filtro 61a, 61b e para envolver um remendo largo de papel de basculamento 64 em torno dos rolos de tabaco 60a, 60b, dos segmentos de rolo de filtro 61a, 61b e do rolo de filtro 63. A unidade de colagem está configurada para aplicar cola ao remendo de basculamento 64, de modo que o remendo de basculamento 64 só é colado ao rolo de filtro central 63 e sobre a sobreposição do filtro, de modo a formar um tubo que esteja apenas encaixado ao rolo central 63. Os rolos embalados são depois alimentados para o próximo módulo 55.

[0151] O próximo módulo 55 está configurado para aplicar um novo remendo de basculamento 65 em torno do remendo de basculamento 64, de modo que ele se sobreponha ao remendo de basculamento 64. Em seguida, o tambor de laser aplica um feixe de pulsos para fazer pequenas perfurações através das camadas de basculamento 64, 65.

[0152] O próximo módulo 56 está configurado para cortar o filtro 63 através das camadas de basculamento 64, 65, de modo a dividir o filtro 63 em dois segmentos 63a, 63b e, assim, formar dois cigarros extensíveis 41a, 41b. O tambor de rotação, em seguida, gira os dois cigarros 41a, 41b de modo a que eles fiquem paralelos um ao outro.

[0153] Como descrito acima, o cigarro interno C de cada cigarro extensível 41a não é colado às camadas de basculamento 64, 65, de modo que o cigarro interno C pode ser deslizado no tubo formado pelas camadas de basculamento 64, 65 para fazer variar a separação entre o rolo de filtro 61a, 61b e o rolo de filtro 63a, 63b.

[0154] Os módulos podem ser reconfigurados para variar o processo de fabricação do cigarro como desejado, por exemplo, por substituição de um ou mais dos tambores. Além disso, os módulos podem ser reposicionados em relação uns aos outros e/ou um ou mais módulos podem ser adicionados/removidos, de modo a fornecer ainda mais opções de montagem do cigarro.

[0155] Muitas outras modificações e variações são possíveis. Por exemplo, embora o módulo 1 da Figura 1A receba rolos de tabaco de "comprimento duplo" um de cada vez a partir de um dispositivo criador de rolos de tabaco, em alguns exemplos, vários rolos de tabaco de "comprimento duplo" podem ser recebidos de cada vez, por exemplo, de um criador de rolos tabaco de “faixa dupla”. A Figura 14 mostra uma variação do módulo 1 do primeiro tipo para utilização com um aparelho criador de rolos de tabaco de "dupla faixa", que faz dois rolos de tabaco de cada vez. Como mostrado, o módulo de modificação 1 da Figura 14 tem um tambor de aquisição 6a modificado para receber os dois rolos de tabaco, e dois tambores de transferência intermediários I1, I2 adicionais. Como mostrado, o tambor de aquisição 6a tem diversos braços articulados, cada um dos quais se lança sequencialmente em uso para coletar dois rolos de tabaco do fabricante. À medida que o tambor continua a rodar no sentido anti-horário, os braços retornam para a posição contra o tambor. Tal como ilustrado na Figura 14, os braços, em seguida, fornecem rolos de tabaco um de cada vez para o primeiro tambor de transferência intermediário I1.

[0156] Outros módulos também podem ser incluídos em certas configurações de realizar outras operações. Por exemplo, um módulo de descarga pode ser incluído em algumas disposições para descarregar artigos em rolo fabricados a alturas diferentes. O módulo de descarga pode ser configurado para descarregar artigos em rolo a uma altura específica para ligação a uma alimentação em fluxo de massa, por exemplo, para um transportador transportar os artigos em rolo descarregados para mais aparelhos para processamento adicional. Em alternativa, a altura de descarga pode variar quando a descarga para um aparelho de embalagem é necessária, ou quando a descarga de uma bandeja de enchimento para armazenamento é necessária.

[0157] Além disso, embora o acoplamento de rolos de filtro a rolos de tabaco esteja descrito acima, em algumas configurações um módulo pode inserir um componente que não seja um rolo de filtro, por exemplo: um artigo em rolo tal como um rolo de tabaco, ou um elemento em rolo que compreende um ou mais elementos plásticos, por exemplo: elementos torcíveis tendo uma primeira e uma segunda parte que podem ser rodadas em relação uma à outra para alterar as características de um produto de fumar, tal como descrito, por exemplo, em EP0395291A1.

[0158] De acordo com várias formas de realização da presente invenção, os módulos podem realizar uma ou mais das seguintes operações: transferência, inserção separação, embalamento, rotação, inspeção, rejeição, prensa, corte a laser, giro, amostragem dos cigarros para teste, embalamento de rolo. Em formas de realização, cada módulo realiza duas ou mais destas operações. Cada operação individual pode ser realizada por uma única unidade funcional (por exemplo: por um único tambor).

[0159] Como será apreciado pelo acima exposto, os tambores dos módulos podem ser selecionados de modo a que cada módulo realize uma sequência selecionada de operações de fabricação. Além disso, o número de módulos e a sua posição relativa podem ser escolhidos de modo que os módulos realizem suas respectivas operações de montagem sequencialmente em uma ordem selecionada.

[0160] A fim de lidar com várias questões e promover a técnica, a totalidade da presente memória descritiva mostra, a título de ilustração, em que várias formas de realização a invenção reivindicada(s) pode ser praticada e proporcionar um aparelho e métodos superiores. As vantagens e características da divulgação são de uma amostra representativa de apenas formas de realização, e não são exaustivas e/ou exclusivas. Elas são apresentadas apenas para auxiliar na compreensão e ensinar as características reivindicadas. É para ser entendido que as vantagens, concretizações, exemplos, funções, características, estruturas, e/ou outros aspectos da descrição não devem ser considerados limitações na divulgação, tal como definido pelas reivindicações ou limitações de equivalentes das reivindicações, e que noutras concretizações podem ser utilizadas e podem ser feitas modificações sem se afastar do âmbito e/ou espírito da divulgação. Várias formas de realização podem adequadamente compreender, consistir em, ou consistir essencialmente em, várias combinações dos elementos, componentes, dispositivos, peças, passos, significados, etc. descritos. Além disso, a divulgação inclui outros inventos não presentemente reivindicados, mas que poderão ser exigidos no futuro.

Claims (26)

1. Aparelho modular para a fabricação de artigo de fumar compreendendo: múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) que tenham múltiplas respectivas unidades de interface (110), e um controlador (120) configurado para controlar os referidos múltiplos módulos por meio das referidas unidades de interface, em que o aparelho modular é configurado para fazer com que os rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma primeira sequência de operações, e em que o aparelho modular pode ser reconfigurado de modo a fazer com que os rolos de material de fumar recebidos sejam submetidos a uma segunda sequência de operações, diferente da primeira sequência de operações, em que as primeira e segunda sequências de operações, respectivamente, formam, pelo menos, parte dos primeiro e segundo processos para o fabrico de artigos de fumar, cada artigo de fumar compreendendo um dos referidos rolos de material de fumar, caracterizado pelo fato de que o rolo de material de fumar de cada artigo de fumar é fumado em uso, e em que a referida reconfiguração do aparelho modular compreende o reposicionamento dos módulos em relação uns aos outros e/ou a remoção de um ou mais dos módulos e/ou a adição de um ou mais módulos.

2. Aparelho modular para a fabricação de um artigo de fumar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada referido módulo compreender um ou mais tambores (6, 7, 8, 10-13, 19, 20, 21, 23, 56a-d), cada um tendo um respectivo mecanismo de acionamento para acionar o tambor, em que cada um dos referidos mecanismos de acionamento é controlado pelo controlador (120) por meio da unidade de interface (110) do seu módulo.

3. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por cada um dos referidos mecanismos de acionamento compreender um servomotor integrado.

4. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado por os módulos (102, 14, 51-56) receberem energia elétrica do controlador (120) por meio das unidades de interface (110).

5. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por compreender ainda: um primeiro insersor (16), configurado para inserir um primeiro artigo em rolo entre dois rolos de tabaco; um primeiro divisor de rolo (11), configurado para dividir o primeiro artigo em rolo em pelo menos duas partes, um separador (13), configurado para separar um primeiro grupo compreendendo um rolo de material para fumar e uma das referidas partes de um segundo grupo compreendendo um rolo de material de fumar e outra das referidas partes, e um segundo insersor (16, 38), configurado para inserir um segundo artigo em rolo entre os primeiro e segundo grupos.

6. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender: um segundo divisor de rolo (11), configurado para dividir o segundo artigo em rolo em pelo menos duas partes; e uma estação de embalagem (21), configurada para embalar uma embalagem, pelo menos parcialmente, em torno de um artigo em rolo inserido após o artigo em rolo ser inserido entre os dois rolos de tabaco e antes que o artigo em rolo inserido seja dividido por um divisor de rolo (11).

7. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 6, caracterizado por o aparelho modular compreender um primeiro módulo (3, 4) que compreende o referido primeiro insersor (16), e um segundo módulo (4), compreendendo o referido segundo insersor (16, 38).

8. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por o aparelho modular incluir múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) de diferentes tipos dotados de diferentes funções.

9. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado por o aparelho modular incluir dois ou mais módulos (102, 1-4, 51-56), cada um tendo uma unidade de base separada (5, 9) e um ou mais tambores (6, 7, 8, 10-13, 19, 20, 21, 23, 56a-d), em que cada um dos referidos dois ou mais módulos é configurado para receber o mesmo número de tambores.

10. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por cada um dos referidos dois ou mais módulos (102, 1-4, 51-56) serem configurados para receber tambores (6, 7, 8, 10-13, 19, 20, 21, 23, 56a-d) em posições correspondentes no que diz respeito à respectiva unidade de base (5, 9).

11. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por as referidas primeira e segunda sequências de operações fazerem rolos de material de fumar para ser combinados, respectivamente, com um ou mais artigos em rolo.

12. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) configurados para receber os referidos rolos de material para fumar e compreender múltiplas unidades funcionais configuradas para fazer com que os referidos rolos de material de fumar sejam submetidos à referida primeira sequência de operações.

13. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por os referidos múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) compreenderem um módulo reconfigurável (1, 2, 3, 4, 51-56), em que a reconfiguração do aparelho modular compreende a reconfiguração do referido módulo reconfigurável.

14. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) quando reconfigurado, cujos referidos múltiplos módulos compreendem múltiplas unidades funcionais configuradas para fazer com que os rolos de material de fumar sejam submetidos à referida segunda sequência de operações.

15. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por os módulos (102, 1-4, 51-56) serem dispostos em fila para fazer com que os referidos rolos de material de fumar sejam submetidos às referidas primeira e segunda sequências de operações.

16. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por pelo menos um módulo ser deixado inalterado quando o aparelho modular é reconfigurado para a referida segunda sequência de operações.

17. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo dito pelo menos um módulo que permanece inalterado compreender um módulo de alimentação de entrada (1, 51) configurado para receber rolos de material de fumar.

18. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado por cada módulo incluir um ou mais servomotores, e no qual os referidos servomotores são sincronizados.

19. Aparelho modular, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por compreender um primeiro aparelho agrupador (10) configurado para associar um rolo de material de fumar a um artigo de rolo para formar um primeiro grupo, e um segundo aparelho agrupador (10) configurado para associar um artigo de rolo ao primeiro grupo para formar um segundo grupo.

20. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender um primeiro módulo (3, 52) que compreende o referido primeiro aparelho agrupador (4, 54) e um segundo módulo que compreende o referido segundo aparelho agrupador (10).

21. Aparelho modular, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 20, caracterizado por compreender uma primeira estação de embalagem (4, 52) para aplicar uma primeira embalagem no artigo para fumar e uma segunda estação de embalagem (28, 54) para aplicar uma segunda embalagem no artigo para fumar, depois da primeira embalagem ser aplicada.

22. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por a segunda estação de embalagem (28, 54) ser configurada para aplicar a segunda embalagem de modo que ela se sobreponha à primeira embalagem.

23. Aparelho modular, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por a segunda estação de embalagem (28, 54) ser configurada para ser aplicada à segunda embalagem de modo que haja uma folga longitudinal entre a primeira embalagem e a segunda embalagem.

24. Aparelho de montagem de artigo de fumar caracterizado por compreender um aparelho modular conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 23.

25. Kit de partes para montar um aparelho modular conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 23 caracterizado por compreender múltiplos módulos (102, 1-4, 51-56) e o referido controlador (120).

26. Método de reconfiguração de um aparelho modular conforme definido em qualquer das reivindicações 1 a 23 caracterizado por compreender módulos (102, 1-4, 51-56) de reposicionamento em relação uns aos outros e/ou a remoção de um ou mais módulos e/ou a adição de um ou mais módulos e/ou a reconfiguração de um ou mais dos módulos.

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