BR112017003257B1 - Método para armazenar de maneira intermediária produtos semifinalizados cilíndricos de comprimento duplo - Google Patents

Abstract

o método para armazenamento de maneira intermediária de produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo compreende a etapa de fornecimento de um aparelho de ponteira e de formação de produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo no aparelho de ponteira. o método compreende ainda as etapas de fornecimento de um dispositivo de corte e o corte do produto semifinalizado de comprimento duplo em produtos individuais com o dispositivo de corte e o fornecimento de um empacotador e a embalagem dos produtos individuais no empacotador. o método compreende ainda as etapas de transporte dos produtos semifinalizados de comprimento duplo a partir do aparelho de ponteira para o dispositivo de corte e o transporte dos produtos individuais a partir do dispositivo de corte para o empacotador, e o armazenamento intermediário dos produtos semifinalizados de comprimento duplo substancialmente cilíndricos em um armazenador disposto entre o aparelho de ponteira e o dispositivo de corte.

Description

[001] A invenção refere-se a um método e aparelho para armazenamento intermediário de produtos semifinalizados de comprimento duplo. Especialmente, refere-se a um aparelho e método para a fabricação de produtos semifinalizados de comprimento duplo e armazenamento de produtos semifinalizados de comprimento duplo antes da fabricação e embalagem de produtos individuais. Preferencialmente, os produtos individuais são artigos geradores de aerossol como, por exemplo, artigos para fumar.

[002] A manipulação de bens de consumo em forma de coluna pode apresentar uma série de desafios em um processo de fabricação de alta velocidade. Por exemplo, artigos geradores de aerossol, tais como cigarros de filtro, são normalmente feitos de pelo menos dois objetos cilíndricos, por exemplo, uma coluna de tabaco e um filtro. Durante a fabricação de artigos geradores de aerossol, tais como cigarros de filtro, os dois objetos cilíndricos são unidos durante o processo de enrolamento com um papel ponteira. O papel ponteira cria uma pequena mudança de etapa entre a circunferência do primeiro objeto cilíndrico e o segundo objeto cilíndrico. Esta etapa cria um ângulo entre a borda do papel ponteira e a borda livre do segundo objeto cilíndrico. Embora o ângulo seja geralmente pequeno, no entanto, durante a produção, muitos dos artigos geradores de aerossol finalizados podem ser empilhados uns sobre os outros em um fluxo de massa ou em um funil e o efeito cumulativo de cada ângulo pequeno podem criar um ângulo total significativo no topo da pilha. Isto pode fazer com que os artigos geradores de aerossol se aglomerem no fluxo de massa ou funil, particularmente uma vez que o processo de produção do fluxo de massa permite certo grau de movimento livre dos artigos geradores de aerossol. O efeito depende do tamanho da etapa criada pelo papel ponteira e do comprimento do produto entre a borda livre do segundo objeto cilíndrico e o papel de ponteira. O risco de aglomerações é ainda maior quando o produto tem uma distribuição de massa desigual, em particular onde o centro da massa do artigo está na seção do artigo com o diâmetro menor. O efeito aumenta ainda mais onde a seção do artigo com o menor diâmetro é dúctil e, portanto, onde os artigos são empilhados um contra o outro, pode afundar em artigos adjacentes devido às forças gravitacionais, aumentando, assim, o aninhamento dos artigos em um lado e, por sua vez, adicionando ao ângulo de empilhamento.

[003] Portanto, há uma necessidade de métodos e aparelhos que possam manipular o fluxo de massa de objetos substancialmente cilíndricos curtos e dúcteis, particularmente entre uma seção de produção e uma seção de embalagem do processo de fabricação.

[004] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para o armazenamento intermediário de produtos semifinalizados de comprimento duplo substancialmente cilíndricos. O método compreende as etapas de fornecimento de um aparelho de ponteira e formação de produtos semifinalizados de comprimento duplo substancialmente cilíndricos no aparelho de ponteira. O método compreende ainda as etapas de fornecimento de um dispositivo de corte e o corte do produto semifinalizado em produtos individuais com o dispositivo de corte e o fornecimento de um empacotador e a embalagem de produtos individuais no empacotador. O método compreende ainda as etapas de transporte dos produtos semifinalizados a partir do aparelho de ponteira para o dispositivo de corte e o transporte dos produtos individuais a partir do dispositivo de corte para o empacotador, e o armazenamento intermediário (“intermediately buffering”) dos produtos semifinalizados de comprimento duplo substancialmente cilíndricos em um armazenador disposto entre o aparelho de ponteira e o dispositivo de corte.

[005] Os produtos semifinalizados de comprimento duplo podem ser temporariamente armazenados no armazenador antes de serem transportados para o dispositivo de corte. O armazenador (“buffer”) pode ser considerado como um circuito, preferencialmente de tamanho variável, no sistema de transporte. O armazenador é um sistema de fluxo de massa. Por exemplo, este pode ser um sistema de bandejas, onde os produtos semifinalizados de comprimento duplo são carregados em uma bandeja e então, em uma etapa posterior, são colocados de volta no fluxo de processamento do sistema de transporte. Preferencialmente, o armazenamento é parte do sistema de transporte, de modo que os produtos semifinalizados de comprimento duplo sejam sempre guiados para dentro e através do armazenador. Tal armazenador alinhado tem a vantagem de que pode reagir imediatamente em uma taxa de entrada ou saída reduzida. Tem ainda a vantagem de que uma ordem de entrada-saída dos produtos dentro e fora do armazenador pode ser definida (por exemplo, primeiramente dentro - primeiramente fora ou por último dentro - primeiramente fora) na precisão de que é intrínseca em um fluxo de massa. Além disso, com um armazenador alinhado, toda a produção pode ser mantida nas mesmas condições ambientais de modo que as mudanças nas condições ambientais nos produtos fabricados possam ser mantidas substancialmente constantes em oposição a um sistema de bandejas.

[006] Se uma taxa de saída do armazenador for inferior a uma taxa de entrada, por exemplo, devido a uma desaceleração ou interrupção do corte, giro ou embalagem dos produtos a jusante do armazenador, o armazenador será preenchido com os produtos semifinalizados de comprimento duplo. Se uma taxa de entrada cair abaixo da taxa de saída, o produto de comprimento duplo semifinalizado será fornecido a partir do armazenador para o dispositivo de corte sem ter que desacelerar ou interromper a fabricação de produtos individuais.

[007] No armazenador, os produtos semifinalizados de comprimento duplo são processados de acordo com um fluxo de produto em massa. Um fluxo de massa de produtos requer menos espaço do que um fluxo de produto individual. No entanto, um fluxo de massa não é preciso. Por exemplo, a localização de cada produto no fluxo de massa não está disponível em um fluxo de produto em massa. Em um fluxo de massa, os produtos são transportados ao longo de um sentido de movimento geral. Em um fluxo de massa, um produto individual tem algum grau de liberdade para movimento aleatório em relação ao sentido de transporte geral, por exemplo, para cima ou para baixo onde o sentido de transporte geral é horizontal. Assim, uma posição exata dos produtos individuais no fluxo de massa não é conhecida. Além disso, a velocidade individual de um produto ao longo do sentido de transporte geral não tem que ser igual à velocidade média de transporte de produtos dentro do fluxo de massa. Caso seja necessária a manipulação individual dos produtos, os produtos serão manipulados de acordo com um fluxo de produto individual. Por exemplo, no aparelho de ponteira ou no dispositivo de corte, os produtos são processados de acordo com um fluxo de produto individual. Em um fluxo de produto individual, o controle sobre um produto individual é dado em qualquer estágio em uma linha de processamento e fabricação. Por exemplo, a posição e o alinhamento do produto são conhecidos em qualquer momento. Isto permite, por exemplo, o fornecimento de um dispositivo de descarregamento único em um local na linha de processamento apenas. Os meios de detecção para detectar objetos que não cumprem os requisitos da especificação podem, por exemplo, ser dispostos ao longo de toda a linha de processamento. Devido ao fluxo de produto individual, os objetos a serem dispostos podem ser virtualmente marcados e dispostos ainda mais a jusante pelo dispositivo de descarregamento. Para converter o fluxo de massa em um fluxo individual, uma unidade de conversão de fluxo é disposta entre as unidades de processo, por exemplo, um funil.

[008] Ao dispor um armazenador a jusante do aparelho de ponteira, os produtos semifinalizados de comprimento duplo podem ser armazenados de maneira intermediária. Especialmente, os produtos semifinalizados podem ser produzidos continuamente no aparelho de ponteira e temporariamente armazenados. Por exemplo, uma interrupção ou desaceleração do aparelho de ponteira ou de suas partes pode, pelo menos temporariamente, ser evitada, quando uma extremidade a jusante do processo de fabricação é interrompida, por exemplo, um corte, giro ou embalagem dos produtos. Isto também permite uma fabricação contínua e a embalagem de produtos individuais mesmo quando o processo de fabricação ou a preparação dos produtos semifinalizados no aparelho de ponteira são interrompidos.

[009] Como usado neste documento, os termos "a jusante" e "a montante" quando usados para descrever a posição relativa dos elementos, ou porções dos elementos, da unidade de transporte ou outro aparelho referem-se ao sentido no qual a pluralidade de produtos semifinalizados ou produtos individuais se move durante os processos de fabricação e transporte. Isto é, os produtos semifinalizados movem- se em um sentido a jusante a partir de uma extremidade a montante para uma extremidade a jusante. Extremidade a jusante e extremidade a montante ou extremidade proximal e extremidade distal são também usadas para descrever a orientação de produtos semifinalizados ou produtos individuais e o sentido no qual um usuário traga o produto individual. Em um produto individual correspondente aos produtos geradores de aerossol que compreendem um substrato formador de aerossol e um bocal, o bocal corresponde a uma extremidade a jusante do produto individual e o substrato formador de aerossol corresponde a uma extremidade a montante do produto individual. Da mesma forma, um usuário traga na extremidade a jusante do artigo gerador de aerossol para que o ar entre na extremidade a montante do artigo gerador de aerossol e se mova a jusante da extremidade a jusante.

[0010] O fornecimento de um armazenador para produtos semifinalizados tem ainda a vantagem de que os produtos individuais podem ser empacotados logo após o corte, de modo que nenhum armazenamento de produtos individuais seja necessário. O armazenamento de produtos semifinalizados é mais conveniente uma vez que os produtos são mais longos do que os produtos individuais, sendo, portanto, mais fáceis de serem alinhados e mantidos alinhados. Os produtos semifinalizados podem, por exemplo, ser mantidos em um arranjo empilhado no armazenador.

[0011] Embora um artigo para fumar, como um cigarro convencional, seja substancialmente homogêneo, especialmente no peso, um artigo formador de aerossol pode ser não homogêneo, especialmente na distribuição do peso, devido aos diferentes segmentos com que o artigo formador de aerossol é combinado. Por exemplo, um plugue de tabaco é um segmento com uma densidade mais alta em comparação a, por exemplo, um segmento de filtro ou uma cavidade e, além disso, é normalmente disposto em uma extremidade distal do produto individual. Assim, o produto individual tem um centro de massa, que é deslocado do ponto médio na metade do comprimento do produto individual até sua extremidade distal. Portanto, esse produto individual pode tender a se inclinar quando transportado ou armazenado no fluxo de massa.

[0012] A inclinação de um produto individual também pode ser causada após o empilhamento dos produtos individuais. Como referido acima, os produtos geradores de aerossol são normalmente feitos a partir de vários segmentos cilíndricos. Durante a fabricação do produto individual, os segmentos são unidos com um invólucro de ponteira. O invólucro de ponteira abrange uma porção proximal do produto individual e se estende por uma porção do comprimento do produto individual. O invólucro de ponteira cria uma pequena etapa entre a circunferência na porção proximal e a porção distal. Esta etapa cria um ângulo entre a borda do invólucro de ponteira e a extremidade distal do produto individual. Este ângulo de empilhamento é muito pequeno. No entanto, durante a produção, muitos produtos são empilhados uns sobre os outros em um fluxo de massa ou em um funil. Assim, o ângulo se empilha e pode fazer com que uma pilha de produtos se incline. Tal inclinação pode causar uma aglomeração em um fluxo de massa ou em um funil. O efeito depende do tamanho da etapa criada pelo invólucro de ponteira e do comprimento do produto entre a extremidade distal e o invólucro de ponteira. Assim, para artigos geradores de aerossol com um pequeno diâmetro, este efeito é reforçado. Além disso, o papel ponteira espesso usado na fabricação de produtos geradores de aerossol pode aumentar ainda mais a duração da etapa. Como mencionado acima, devido à distribuição desigual de peso, o perigo de aglomerações é ainda maior quando o produto tem uma distribuição desigual de massa, em particular, onde o centro de massa do artigo está no lado do artigo com o menor diâmetro, como muitas vezes pode ser o caso com produtos geradores de aerossol tendo um plugue de tabaco em uma extremidade distal do produto individual.

[0013] O efeito cresce ainda mais onde o lado do artigo com o menor diâmetro é dúctil. Quando os artigos são empilhados uns sobre os outros, as partes dúcteis podem afundar em produtos adjacentes devido à forças gravitacionais. Assim o aninhamento dos artigos de um lado é aumentado, o que, por sua vez, adiciona ao ângulo de empilhamento.

[0014] Em produtos semifinalizados de comprimento duplo, tal irregularidade quando vista ao longo de todo o comprimento do produto semifinalizado é reduzida ou totalmente evitada. Os produtos semifinalizados de comprimento duplo são simétricos em relação ao ponto médio na metade do comprimento. Assim, o produto duplo é simétrico à direita e à esquerda de um ponto médio e tem o centro de massa no centro do produto duplo. Além disso, o ângulo de empilhamento de tal produto duplo é de substancialmente zero grau. Assim, não existe nenhuma irregularidade de uma das extremidades do produto semifinalizado de comprimento duplo versus a outra extremidade do produto semifinalizado. A inclinação e aninhamento de produtos podem então ser substancialmente evitados de modo que também o risco de aglomeração possa ser significativamente reduzido ou completamente evitado.

[0015] O método de acordo com a presente invenção pode reduzir a compressão indesejável dos produtos individuais e dos produtos semifinalizados na parte inferior de uma pilha. Isto é particularmente vantajoso no manuseamento de produtos individuais que pode compreender uma etapa de mudança no diâmetro de cada produto individual ao longo do comprimento do produto. Em particular, reduzir as forças gravitacionais que agem ao longo da pilha de produtos pode reduzir o efeito cumulativo do ângulo de empilhamento descrito acima, o que poderia causar uma aglomeração em um fluxo de massa. Este efeito positivo é aumentado ainda mais para os produtos de forma de coluna, onde a seção com o papel ponteira é relativamente rígida em comparação a outras partes do produto. De acordo com a invenção, as forças gravitacionais que agem sobre o produto duplo estão centradas em torno da seção mais rígida com o papel ponteira, formando o ponto de contato de princípio entre os produtos duplos empilhados, reduzindo, assim, as forças de esmagamento sobre as seções do produto que são mais dúcteis.

[0016] O corte do produto semifinalizado de comprimento duplo imediatamente antes de o produto individual ser embalado tem adicionalmente a vantagem de que segmentos ainda não cortados (que formam as extremidades dos produtos cortados) ainda são pelo menos parcialmente protegidos das influências mecânicas e do ambiente, por exemplo, a seção de filtro da extremidade do bocal de tal produto.

[0017] No método de acordo com a invenção, os produtos semifinalizados de comprimento duplo fabricados no aparelho de ponteira podem ser introduzidos em série no armazenador, a partir de onde eles podem ser novamente transportados em série para o dispositivo de corte e adicionalmente para o empacotador. Uma vez que os produtos no armazenador prosseguem em um fluxo de massa, uma unidade de conversão é disposta preferencialmente entre o armazenador e o dispositivo de corte, para converter o fluxo de massa em um fluxo individual. Uma unidade de conversão para atingir tal conversão de um fluxo de massa em um bloco individual pode ser um funil, por exemplo.

[0018] De acordo com um aspecto do método de acordo com a invenção, a etapa de embalagem dos produtos individuais segue diretamente a etapa de corte dos produtos semifinalizados de comprimento duplo. Preferencialmente, estas duas etapas são executadas diretamente uma após a outra. Opcionalmente, essas duas etapas são separadas somente por uma etapa de orientação dos produtos individuais em uma mesma orientação. Devido à presença de um armazenador disposto a montante do dispositivo de corte, ou seja, a montante do local de produção dos produtos individuais, preferencialmente, os produtos individuais são embalados logo após serem cortados. De acordo com uma modalidade de acordo com a invenção, durante a etapa de orientação, os produtos individuais, alternadamente, são virados de modo que todos os produtos individuais sejam alinhados na mesma orientação. Alternativamente, as duas partes dos produtos cortados podem seguir fluxos de massa separados dos produtos cortados. Por conseguinte, um desses fluxos de massa pode ser virado, por exemplo, fazendo uma curva de 180 graus ao longo do sentido de transporte de fluxo de massa. No empacotador, os produtos individuais são preferencialmente embalados diretamente em embalagens com vários produtos, por exemplo, vinte produtos. Na etapa de orientação, todos os produtos individuais são orientados para ter uma mesma orientação quando embalados.

[0019] De acordo com outro aspecto do método de acordo com a invenção, o método compreende ainda a etapa de detecção de uma interrupção do processo de fabricação. Se a interrupção do processo de fabricação for detectada no dispositivo de corte ou a jusante do dispositivo de corte, os produtos semifinalizados serão transferidos do aparelho de ponteira para uma seção de armazenador expansível, preenchendo assim a seção de armazenador expansível. Se a interrupção do processo de fabricação for detectada no aparelho de ponteira ou a montante do aparelho de ponteira, os produtos semifinalizados de comprimento duplo serão transportados da seção de armazenador expansível para o dispositivo de corte, esvaziando o armazenador. Em outras palavras, o preenchimento do armazenador significa que o armazenador tem uma taxa de entrada maior que a taxa de saída dos produtos semifinalizados. Neste sentido, o esvaziamento da seção de armazenador expansível é compreendido como tendo uma taxa de saída mais alta que a taxa de entrada dos produtos semifinalizados. Se os produtos semifinalizados são transportados através do armazenador numa taxa constante, nenhum preenchimento ou esvaziamento ocorrerá no sentido da construção de um estoque temporário de produtos semifinalizados ou de corte de um estoque temporário de produtos semifinalizados.

[0020] Um produto semifinalizado de comprimento duplo requer pelo menos uma etapa de corte para produzir o produto individual. O produto semifinalizado de comprimento duplo tem duas vezes o comprimento de um produto individual. O produto semifinalizado de comprimento duplo pode exigir várias etapas de processo para produzir um produto individual e final, como incluindo, mas não limitado a, corte, embrulho, orientação (giro) ou uma combinação de várias ou todas essas etapas do processo. O produto individual pode ser um bem de consumo, como um produto gerador de aerossol para uso em um dispositivo gerador de aerossol.

[0021] O termo produto ou segmentos semifinalizados "substancialmente cilíndricos" é usado aqui para descrever os produtos ou segmentos semifinalizados que têm uma seção transversal substancialmente constante ao longo de seu comprimento e inclui, por exemplo, cilindros com uma seção transversal circular ou oval. Os produtos e segmentos semifinalizados podem ser, por exemplo, em forma de coluna, com uma seção transversal circular ou oval.

[0022] De acordo com outro aspecto do método de acordo com a invenção, uma porção distal do produto individual e uma porção proximal do produto individual têm diâmetros diferentes devido ao papel ponteira enrolado em torno da porção proximal do produto individual. Os diâmetros diferentes descrevem um ângulo de empilhamento pelo qual uma extremidade distal do produto individual pode ser inclinada em relação a um plano horizontal no qual o produto individual é colocado. Tal ângulo de empilhamento pode estar na faixa entre 0,08 grau e 0,35 grau, preferencialmente em uma faixa entre 0,09 grau e 0,30 grau, por exemplo, maior que 0,12 grau.

[0023] De acordo com um exemplo, cada produto individual compreende um substrato formador de aerossol, um bocal e um invólucro de ponteira que fixa o bocal a uma extremidade a jusante do substrato gerador de aerossol. Em tais modalidades, o invólucro de ponteira tem uma borda a montante que se estende em torno do substrato gerador de aerossol e uma borda a jusante que se estende em torno de uma extremidade a jusante do bocal. Preferencialmente, a distância entre uma extremidade a montante do substrato gerador de aerossol e a borda a montante do invólucro de ponteira é menor que cerca de 40 mm, preferencialmente menor que cerca de 30 mm. Conforme descrito acima, a presente invenção pode reduzir o efeito de ângulo de empilhamento geral criado em uma pilha de produtos geradores de aerossol, cada um compreendendo uma etapa de mudança em seu diâmetro externo criado pelo invólucro de ponteira. A redução do efeito do ângulo de empilhamento fornecido pela presente invenção é particularmente significativa para produtos geradores de aerossol com um comprimento relativamente curto.

[0024] Como resultado da redução no efeito do ângulo de empilhamento fornecido pela presente invenção, o método de acordo com a presente invenção pode acomodar os produtos geradores de aerossol que compreendem, cada um, um invólucro de ponteira com uma espessura preferencialmente entre 0,04 mm e 0,06 mm. Preferencialmente, uma espessura de um invólucro de ponteira é menor ou igual a 0,06 mm e maior ou igual a 0,04 mm.

[0025] Deve ser notado que uma mudança de etapa e o ângulo de empilhamento resultante são dependentes da posição em que os produtos individuais estão uns sobre os outros. Em geral, um papel de ponteira é envolto em uma camada. No entanto, uma costura, onde o papel de ponteira se sobrepõe tem uma espessura dupla. Quando enrolada em torno da parte externa de um bocal e de um substrato formador de aerossol para formar um produto gerador de aerossol, a sobreposição na costura no invólucro de ponteira em combinação com o invólucro de ponteira no lado oposto do artigo gerador de aerossol dão origem a uma mudança de etapa máxima no diâmetro externo do artigo gerador de aerossol do dobro da espessura do invólucro de ponteira. Portanto, naquelas modalidades em que o invólucro de ponteira tem espessura entre cerca de 0,04 mm e cerca de 0,06 mm, o diâmetro externo do artigo gerador de aerossol tem uma mudança de etapa máxima na borda a montante do invólucro de ponteira de entre cerca de 0,08 mm e cerca de 0,12 mm. Quando calculado o ângulo de empilhamento de todo o artigo gerador de aerossol, a mudança de etapa de nível superior e inferior tem de ser levada em consideração, de modo que uma duração de etapa média e um ângulo de empilhamento de acordo corresponda a cerca de (dependendo da orientação da costura) duas a três vezes a espessura de papel de ponteira único.

[0026] A redução no efeito do ângulo de empilhamento também tem um efeito positivo nos produtos geradores de aerossol que compreendem um substrato gerador de aerossol de alta densidade, que desloca o centro da massa de cada produto gerador de aerossol individual ainda mais longe do invólucro de ponteira e em direção ao substrato gerador de aerossol quando comparado a um cigarro de filtro convencional.

[0027] De acordo com um aspecto do método de acordo com a invenção, uma distância entre um centro de massa do produto individual e um ponto médio ao longo de um comprimento dos produtos individuais é preferencialmente entre cerca de 5 por cento e 20 por cento de um comprimento total do produto individual, mais preferencialmente entre cerca de 7 por cento e 15 por cento, mais preferencialmente entre cerca de 10 por cento do comprimento total do artigo gerador de aerossol e cerca de 15 por cento do comprimento total do artigo gerador de aerossol.

[0028] De acordo com um aspecto do método de acordo com a invenção, um segmento no produto semifinalizado é pelo menos um dentre um substrato formador de aerossol, um segmento de resfriamento de aerossol, um elemento de suporte e um bocal. De acordo com outro aspecto do método de acordo com a invenção, os produtos semifinalizados compreendem sequências de substrato formador de aerossol, elemento de suporte, segmento de resfriamento de aerossol e bocal. Preferencialmente, o substrato formador de aerossol é um substrato que contém tabaco. Preferencialmente, o elemento de suporte é um tubo oco de acetato e tem a função de uma câmara de expansão para o aerossol gerado no substrato formador de aerossol. Preferencialmente, o segmento de resfriamento de aerossol é feito a partir de uma folha de ácido polilático frisada ou agrupada ou frisada e agrupada. Nas sequências, o elemento de suporte é disposto entre o substrato formador de aerossol e o segmento de resfriamento de aerossol. As sequências podem ser complementadas por segmentos adicionais. Preferencialmente, tais segmentos adicionais também são dispostos entre o substrato formador de aerossol e o segmento de resfriamento de aerossol.

[0029] Como usado neste documento, o termo "agrupado" é usado para descrever uma folha que é torcida, dobrada ou comprimida ou contraída substancialmente transversalmente ao eixo longitudinal do artigo gerador de aerossol.

[0030] Em uma modalidade preferida, o substrato gerador de aerossol compreende uma folha texturizada agrupada de material de tabaco homogeneizado.

[0031] Como usado neste documento, o termo "folha texturizada" denota uma folha que foi frisada, gravada em relevo, gravada em baixo relevo, perfurada ou deformada. O substrato gerador de aerossol pode compreender uma folha texturizada agrupada de material de tabaco homogeneizado compreendendo uma pluralidade de recuos espaçados, saliências, perfurações ou combinações dos mesmos.

[0032] Conforme usado neste documento, o termo "folha frisada" indica uma folha com uma pluralidade de arestas ou corrugações substancialmente paralelas. Preferencialmente, as arestas ou corrugações substancialmente paralelas se estendem ao longo ou paralelamente ao eixo longitudinal do produto semifinalizado. Isto facilita de forma favorável o agrupamento da folha frisada de material de tabaco homogeneizado para formar o substrato gerador de aerossol. No entanto, será contemplado que as folhas frisadas de material de tabaco homogeneizado para inclusão no artigo gerador de aerossol possam, alternativa ou adicionalmente, ter uma pluralidade de arestas ou corrugações substancialmente paralelas dispostas em um ângulo agudo ou obtuso em relação ao eixo longitudinal do artigo gerador de aerossol quando o artigo gerador de aerossol tiver sido montado.

[0033] O termo "segmento" é usado para se referir a um elemento do produto semifinalizado com limites definidos. Os segmentos individuais podem ter uma extensão longitudinal, que é maior que uma extensão radial. Preferencialmente, os segmentos têm uma seção transversal substancialmente circular. Preferencialmente, os segmentos do produto semifinalizado têm pelo menos um dentre uma flexibilidade diferente, uma dureza diferente, uma compressibilidade diferente, um peso diferente, uma forma diferente, um comprimento diferente, uma construção diferente, propriedades de materiais diferentes, uma resistência diferente para tragar ou propriedades de filtração diferentes. Os segmentos do produto semifinalizado podem ser por exemplo cortáveis ou não cortáveis. Preferencialmente, uma característica não uniforme do produto semifinalizado é encontrada ao longo do comprimento do produto semifinalizado ou ao longo de um ou de diversos segmentos. Por exemplo, uma firmeza não uniforme pode estar presente em um elemento de filtro feito de fibra de filtro contendo uma cápsula. Os segmentos podem, por exemplo, ter um arranjo concêntrico ou não concêntrico. Preferencialmente, os segmentos de um conjunto de segmentos são feitos ou contêm diferentes materiais, como, por exemplo, material carbonáceo ou cerâmico, material de cartolina, material de papel, metais, fibra de filtro, ácido polilático, tabaco ou material contendo tabaco, material de folha de planta ou combinações dos mesmos. Um segmento pode ter um comprimento, que é igual a ou é um múltiplo do comprimento de um plugue. Onde, um "plugue" é o segmento de comprimento único como no produto final.

[0034] Em produtos semifinalizados geradores de aerossol, geralmente são usados segmentos de compressibilidade diferentes. Um produto semifinalizado pode incluir segmentos rígidos que podem ser colocados próximos a segmentos dúcteis. Alguns segmentos não devem ser comprimidos ou forçados a fim de não serem arranhados, deformados ou inadvertidamente danificados. Tais segmentos podem ser, por exemplo, segmentos rígidos ou segmentos plasticamente deformáveis.

[0035] Preferencialmente, pelo menos um segmento é um segmento rígido. Um segmento rígido preferencialmente tem uma compressibilidade superior a cerca de 10 Newton por 1,5 mm e, preferencialmente, menor que cerca de 100 Newton por 1,5 mm. Preferencialmente, a compressibilidade de pelo menos um dos segmentos está entre cerca de 20 Newton por 1,5 mm e cerca de 100 Newton por 1,5 mm e mais preferencialmente entre cerca de 50 Newton por 1,5 mm e cerca de 100 Newton por 1,5 mm.

[0036] Em algumas modalidades, o segmento rígido é frágil e não comprimirá de forma alguma, por exemplo, um segmento cerâmico ou carbonáceo, mas o segmento irá estilhaçar, em vez disso. Em tal modalidade, a compressibilidade é substancialmente infinita uma vez que o segmento irá quebrar em vez de comprimir.

[0037] Um segmento rígido é basicamente não compressível ou não flexível após a compressão em comparação a segmentos pelo menos parcialmente flexíveis, como, por exemplo, segmentos contendo um substrato gerador de aerossol ou elementos de filtros feitos de fibra de filtro.

[0038] O segmento rígido, por exemplo, pode ser uma fonte de calor, por exemplo, uma fonte de calor de combustível. A fonte de calor pode ser uma fonte de calor carbonada ou à base de carbono, ou seja, uma fonte de calor contendo carbono ou uma fonte de calor composta principalmente de carbono, por exemplo, com um teor de carbono de pelo menos 50 por cento em peso seco. O comprimento de um segmento de fonte de calor pode ser cerca de 6 mm a cerca de 15 mm, preferencialmente de 10 mm a cerca de 12 mm. O diâmetro externo de um segmento de fonte de calor pode ter entre cerca de 5 mm a cerca de 12 mm, por exemplo, 7 mm.

[0039] O segmento rígido por exemplo pode ser um elemento de suporte, por exemplo, sob a forma de um tubo oco. O tubo pode compreender ou ser feito de acetato de celulose ou de cartolina ou de ambos. O comprimento de um elemento de suporte pode ser cerca de 5 mm a cerca de 12 mm, por exemplo, 8 mm. O diâmetro externo de um segmento de elemento de suporte pode ter entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm, por exemplo, entre cerca de 5 mm e cerca de 10 mm ou entre cerca de 6 mm e 8 mm, por exemplo, 7 mm.

[0040] Preferencialmente, pelo menos um segmento é um segmento comprimível. Preferencialmente, pelo menos um segmento do produto semifinalizado é um segmento comprimível. Um segmento comprimível por, por exemplo, ser um segmento de resfriamento de aerossol ou um substrato formador de aerossol.

[0041] Em algumas modalidades, a compressibilidade de um segmento não é uniforme, por exemplo, em um segmento de filtro que compreende uma cápsula que é dispersa no material de filtração. Nesse caso, o segmento é primeiramente facilmente comprimível desde que o material de filtração seja comprimido, por exemplo, fibra de acetato. Em seguida, a compressibilidade é reduzida quando a cápsula é atingida. Em seguida, após a cápsula quebrar, a compressibilidade é aumentada novamente.

[0042] Dependendo do método de fabricação do produto semifinalizado gerador de aerossol, os segmentos podem ser compreendidos no produto semifinalizado em seu comprimento final (único) ou podem ser compreendidos no fluxo de segmentos tendo o dobro do comprimento do segmento único no produto individual. Preferencialmente, os segmentos de resfriamento de aerossol são compreendidos no produto semifinalizado como segmentos de comprimento duplo.

[0043] Um substrato formador de aerossol é um substrato capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os compostos voláteis podem ser liberados pelo aquecimento ou combustão do substrato formador de aerossol. Como uma alternativa ao aquecimento ou à combustão, em alguns casos, os compostos voláteis podem ser liberados por uma reação química ou por um estímulo mecânico, como ultrassom. Um substrato formador de aerossol pode ser sólido ou líquido ou compreender componentes sólidos e líquidos. Um substrato formador de aerossol pode ser adsorvido, revestido, impregnado ou carregado em um transportador ou apoio. Um substrato formador de aerossol pode compreender um material à base de plantas, por exemplo, um material à base de plantas homogeneizado. O material à base de plantas pode incluir tabaco, por exemplo, material de tabaco homogeneizado. O substrato formador de aerossol pode compreender um material contendo tabaco que contém compostos com sabor de tabaco voláteis, que são liberados a partir do substrato formador de aerossol mediante aquecimento. O substrato formador de aerossol pode compreender, alternativamente, um material que não contém tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender, pelo menos, um formador de aerossol. O substrato formador de aerossol pode compreender nicotina e outros aditivos e ingredientes, como aromatizantes. Preferencialmente, o substrato formador de aerossol é uma folha de tabaco, como o tabaco reconstituído. O tabaco reconstituído é uma forma de tabaco reconstituído que é formado a partir de uma pasta, incluindo partículas de tabaco, partículas de fibra, formadores de aerossol, aromatizantes e ligantes. As partículas de tabaco podem estar na forma de um pó de tabaco, tendo um tamanho de partícula preferencialmente na ordem de entre cerca de 30-80 μm e cerca de 100-250 μm, dependendo da espessura da folha e da lacuna de fundição desejadas. As partículas de fibra podem incluir materiais de talos de tabaco, caules ou outro material da planta do tabaco e outras fibras celulósicas, como fibras de madeira com um baixo teor de lignina. As partículas da fibra podem ser selecionadas com base no desejo de produzir uma resistência à tração suficiente na folha revestida versus uma taxa de inclusão baixa, por exemplo, uma taxa entre aproximadamente, 2 por cento a 15 por cento. Alternativa ou adicionalmente, as fibras, tais como fibras vegetais, podem ser utilizadas com as fibras acima mencionadas ou em alternativa a estas, incluindo cânhamo e bambu.

[0044] Substratos formadores de aerossol compreendendo folhas agrupadas de tabaco homogeneizado para uso no artigo gerador de aerossol podem ser produzidos por métodos conhecidos na técnica, por exemplo, nos métodos divulgados no pedido de patente internacional WO 2012/164009 A2.

[0045] Os formadores de aerossol podem adicionados à pasta que forma o tabaco reconstituído. Funcionalmente, o formador de aerossol deve ser capaz de vaporizar dentro da faixa de temperatura em que o tabaco reconstituído é destinado a ser usado no produto de tabaco e facilita o transporte de nicotina e/ou aromatizantes ou ambos, em um aerossol quando o formador de aerossol é aquecido acima de sua temperatura de vaporização. O formador de aerossol é escolhido preferencialmente com base em sua capacidade de permanecer quimicamente estável e essencialmente estacionário no tabaco reconstituído em temperatura ambiente ou em torno da temperatura ambiente, mas sendo capaz de evaporar a uma temperatura mais alta, por exemplo, entre 40 graus e 450 graus Celsius.

[0046] Como usado neste documento, o termo aerossol se refere a um coloide compreendendo partículas sólidas ou líquidas e uma fase gasosa. Um aerossol pode ser um aerossol sólido constituído por partículas sólidas e uma fase gasosa ou um aerossol líquido constituído por partículas líquidas e uma fase gasosa. Um aerossol pode compreender partículas sólidas e líquidas em uma fase gasosa. Como usado neste documento, gás e vapor são considerados gasosos.

[0047] O substrato gerador de aerossol pode ter um conteúdo antigo de aerossol de entre cerca de 5 por cento e cerca de 30 por cento em relação ao peso seco. Em uma modalidade preferida, o substrato formador de aerossol tem um teor de formador de aerossol de cerca de 20 por cento com base em peso seco.

[0048] Preferencialmente, o formador de aerossol é polar e é capaz de funcionar como um umectante, que pode ajudar a manter a umidade dentro de um intervalo desejável no tabaco reconstituído. Preferencialmente, um teor de umectante no tabaco reconstituído está em uma faixa entre 15 e 35 por cento.

[0049] Formadores de aerossol podem ser selecionados a partir de polióis, éteres de glicol, ésteres de poliol, ésteres, ácidos graxos e álcoois mono-hídricos, como mentol, e podem compreender um ou mais dos seguintes compostos: álcool poli-hídrico, propilenoglicol; glicerina, eritritol, 1,3-butilenoglicol, tetraetilenoglicol, trietilenoglicol, citrato de trietila, carbonato de propileno, laurato de etila, triacetina, meso-eritritol, uma mistura de diacetina, um suberato de dietila, citrato de trietila, benzoato de benzila, benzil fenil acetato, vanilato de etila, tributirina, acetato de laurila, ácido láurico, ácido mirístico e propilenoglicol.

[0050] Um ou mais dentre um formador de aerossol pode ser combinado para tirar proveito de uma ou mais propriedades de formadores de aerossol combinados. Por exemplo, a triacetina pode ser combinada com glicerina e água para aproveitar a capacidade da triacetina em transmitir componentes ativos e as propriedades umectantes da glicerina.

[0051] O comprimento de um segmento de substrato formador de aerossol pode estar entre cerca de 5 mm a cerca de 16 mm, preferencialmente entre cerca de 8 mm a cerca de 14 mm, 12 mm, por exemplo. Nesse sentido, um substrato formador de aerossol de duplo comprimento preferencialmente tem um comprimento de entre cerca de 16 mm e 32 mm, preferencialmente de 24 mm. O diâmetro externo de um substrato formador de aerossol pode ser pelo menos de 5 mm e pode ser entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm, por exemplo, entre cerca de 5 mm e cerca de 10 mm ou de entre cerca de 6 mm e cerca de 8 mm. Em uma modalidade preferencial, o substrato formador de aerossol tem um diâmetro externo de 7,2 mm mais ou menos 10 por cento.

[0052] A folha de tabaco reconstituído é preferencialmente frisada, agrupada ou dobrada para então formar um segmento em forma de coluna. O material da folha reconstituída tende a ser pegajoso e ser plasticamente deformável. Se a pressão é exercida sob o segmento de folha reconstituída, o segmento tende a, irreversivelmente, se desviar de sua forma pretendida, por exemplo, circular.

[0053] Um segmento de resfriamento de aerossol pode ser um componente de um produto semifinalizado gerador de aerossol e é o produto final localizado a jusante do substrato formador de aerossol. Durante o uso, um aerossol formado por compostos voláteis liberados a partir do substrato formador de aerossol passa por cima do segmento de resfriamento de aerossol. O aerossol é resfriado no mesmo através do contato com o material de resfriamento. Um segmento de resfriamento de aerossol está preferencialmente posicionado entre um substrato formador de aerossol e um bocal. Preferencialmente, um segmento de resfriamento de aerossol tem uma grande área de superfície, mas provoca uma baixa queda de pressão. Filtros e outros bocais que produzem uma alta queda de pressão, por exemplo, filtros formados a partir de feixes de fibras, não são considerados como sendo segmentos de resfriamento de aerossol. Câmaras e cavidades, tais como câmaras de expansão e elementos de apoio também não são consideradas como sendo segmentos de resfriamento de aerossol. Um segmento de resfriamento de aerossol preferencialmente tem uma porosidade em um sentido longitudinal de mais de 50 por cento. O trajeto de fluxo de ar através do elemento de resfriamento de aerossol é preferencialmente relativamente não inibido. Um segmento de resfriamento de aerossol pode ser uma folha agrupada ou uma folha frisada e agrupada. O segmento de resfriamento de aerossol pode compreender um material de folha selecionado do grupo consistindo em polietileno (PE), polipropileno (PP), polivinilcloreto (PVC), tereftalato de polietileno (PET), ácido polilático (PLA), acetato de celulose (CA), folha de alumínio ou qualquer combinação dos mesmos. O segmento de resfriamento de aerossol compreende uma folha de PLA, mais preferencialmente uma placa frisada, agrupada de PLA. Um segmento de resfriamento de aerossol pode ser formado a partir de uma folha com uma espessura de entre cerca de 10 μm e cerca de 250 μm, por exemplo, cerca de 50 μm. Um segmento de resfriamento de aerossol pode ser formado de uma folha agrupada tendo uma largura de entre cerca de 150 mm e cerca de 250 mm. Um segmento de resfriamento de aerossol pode ter uma área de superfície específica de entre cerca de 300 mm2 por mm de comprimento e cerca de 1000 mm2 por mm de comprimento ou entre cerca de 10 mm2 por mg e cerca de 100 mm2 por mg de peso. Em algumas modalidades, o elemento de resfriamento de aerossol pode ser formado a partir de uma folha agrupada de material com área de superfície específica de cerca de 35 mm2 por mg.

[0054] Um segmento de resfriamento de aerossol pode ter um diâmetro externo de entre cerca de 5 mm e cerca de 10 mm, por exemplo, cerca de 7 mm. Um segmento de resfriamento de aerossol em um produto individual, um plugue de resfriamento de aerossol, pode ter um comprimento de entre cerca de 7 mm e cerca de 28 mm, por exemplo, cerca de 18 mm. Nesse sentido, um segmento de resfriamento de aerossol de comprimento duplo preferencialmente tem um comprimento de entre cerca de 14 mm e 56 mm, preferencialmente, de 36 mm. Um diâmetro externo de um segmento de resfriamento de aerossol pode ter entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm, por exemplo, cerca de 7 mm.

[0055] A compressibilidade de um segmento pode ser medida em um teste de compressão, no qual o segmento é colocado em uma superfície de suporte substancialmente plana e uma força é aplicada em um sentido descendente sobre um lado do segmento usando um cabeçote tendo uma superfície redonda plana de 12 mm que se move a uma velocidade de 100 mm por minuto. Um aparelho adequado para conduzir esse teste é o FMT-310 Force Tester da Alluris GmbH. Antes do teste, o segmento é condicionado para 24 horas em uma temperatura de 22 graus Celsius e umidade relativa de 55 por cento antes do teste de compressão ser realizado. O teste é continuado até que a inserção tenha sido comprimida em 1,5 mm. A força (Newton) neste ponto é a compressibilidade. Se o teste for incapaz de continuar a 1,5 mm de compressão, a força pode ser normalizada para 1,5 mm. Em outras palavras, se a força máxima compressora for de 28 Newton e a compressão nesta compressão máxima for de 1,4 mm, o valor relatado para a compressibilidade será de 30 Newton por 1,5 mm (28 Newton dividido por 1,4 multiplicado por 1,5).

[0056] O segmento do produto semifinalizado pode ser um bocal. Um bocal é o último segmento no sentido a jusante do artigo gerador de aerossol ou do dispositivo gerador de aerossol. O consumidor entra em contato com o bocal para poder passar um aerossol gerado pelo artigo geradores de aerossóis ou dispositivo de geração de aerossol através do bocal para o consumidor. Assim, um bocal é disposto a jusante de um substrato formador de aerossol. O bocal pode compreender um filtro. Um filtro pode ter eficiência de filtragem de particulados baixa ou uma eficiência de filtração de particulados muito baixa. Um filtro pode estar localizado na extremidade a jusante do artigo gerador de aerossol. Um filtro pode ser espaçado longitudinalmente para além do substrato formador de aerossol. O filtro pode ser um plugue de filtro de acetato de celulose.

[0057] O bocal pode ter um diâmetro externo de entre cerca de 5 mm e cerca de 10 mm, por exemplo, de entre cerca de 6 mm e cerca de 8 mm. Em uma modalidade preferencial, o bocal tem um diâmetro externo de 7,2 mm mais ou menos 10 por cento. O bocal pode ter um comprimento de entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, preferencialmente um comprimento de entre cerca de 5 mm e cerca de 14 mm. Em uma modalidade preferencial, o bocal tem um comprimento de aproximadamente 7 mm.

[0058] O substrato gerador de aerossol e qualquer outro segmento a montante do bocal, como um elemento de suporte e um segmento de resfriamento de aerossol são circunscritos a um invólucro externo. O invólucro externo pode ser feito com qualquer material ou combinação de materiais adequados. Preferencialmente, o invólucro é um papel de cigarro.

[0059] O produto individual pode ter um comprimento total de entre cerca de 40 mm e cerca de 50 mm, por exemplo, entre cerca de 45 mm. Um segmento do produto semifinalizado também pode ser um espaço vazio ou uma cavidade disposta entre dois segmentos consecutivos. Nele, um espaço vazio é a ausência de material que forma uma cavidade quando envolvido com um pedaço de material de invólucro. Cavidades ou espaços vazios por exemplo podem servir para ajudar a expandir um aerossol no produto semifinalizado gerador de aerossol ou para adaptar um comprimento de um produto semifinalizado gerador de aerossol para um comprimento desejado do produto final. Com uma cavidade ou espaços vazios isto pode ser feito com ou sem limitação visível a uma resistência à tragada (RDT) do artigo gerador de aerossol.

[0060] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para armazenamento intermediário de produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo. O aparelho compreende um aparelho de ponteira para formação de produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo. O aparelho compreende ainda um dispositivo de corte para cortar os produtos semifinalizados de comprimento duplo em produtos individuais e um empacotador para embalagem dos produtos individuais. O aparelho compreende ainda um sistema de transporte para transportar os produtos semifinalizados de comprimento duplo do aparelho de ponteira até o dispositivo de corte e os produtos individuais do dispositivo de corte para o empacotador. No aparelho, um armazenador é disposto entre o aparelho de ponteira e o dispositivo de corte para armazenamento intermediário de produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo.

[0061] De acordo com um aspecto do aparelho de acordo com a invenção, uma distância de transporte entre o dispositivo de corte e o empacotador é menor que cerca de 50 por cento, preferencialmente menor que cerca de 30 por cento, por exemplo, cerca de 15 por cento da distância total de transporte entre o aparelho de ponteira e o empacotador. Uma distância de transporte total é medida a partir do local onde os produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo deixam o aparelho de ponteira até que os produtos individuais entrem no empacotador.

[0062] Preferencialmente, o corte dos produtos semifinalizados substancialmente cilíndricos de comprimento duplo em produtos individuais é realizado imediatamente a montante e antes da embalagem dos produtos individuais. Por isso, os produtos individuais não têm que ser transportados a uma grande distância antes de serem embalados.

[0063] De acordo com uma outra modalidade do aparelho de acordo com a invenção, o armazenador é um sistema de armazenamento de fluxo de massa para produtos semifinalizados de comprimento duplo. Em um sistema de fluxo de massa, os produtos semifinalizados seguem um sentido de transporte principal, mas não precisam necessariamente ter um mesmo trajeto de movimento predeterminado. Os produtos semifinalizados não exatamente precisam ser alinhados uns com os outros. Preferencialmente, no sistema de armazenamento de fluxo de massa, vários produtos semifinalizados são organizados acima uns aos outros formando uma pilha que se estende para a direção de transporte dos produtos semifinalizados.

[0064] De acordo com um outro aspecto do aparelho de acordo com a invenção, o armazenador tem uma capacidade correspondente a uma capacidade de produção do aparelho de cerca de 5 minutos a 30 minutos, preferencialmente de cerca de 10 minutos a 20 minutos, por exemplo, cerca de 15 minutos. Um armazenador, por exemplo, também pode ter uma capacidade de armazenar pelo menos 10.000 produtos semifinalizados de comprimento duplo, preferencialmente pelo menos 50.000 produtos semifinalizados de comprimento duplo, por exemplo, mais de 100.000 produtos semifinalizados de comprimento duplo. De acordo com as necessidades, uma capacidade de armazenamento pode ser adaptada a quantidades absolutas de produtos a serem armazenadas ou a um número relativo correspondente a um tempo para fabricação devido à entrada ou saída reduzida ou interrompida dentro ou fora do armazenador.

[0065] A capacidade do armazenador pode ser definida por um comprimento de uma faixa transportadora adaptada para transportar os produtos semifinalizados de comprimento duplo, por exemplo, pilhas de produtos semifinalizados. De acordo com um aspecto do aparelho de acordo com a invenção, o armazenador compreende uma faixa de transporte para transportar os produtos semifinalizados de comprimento duplo dispostos sobre a faixa transportadora e guias de apoio para orientar as seções da faixa transportadora para diferentes níveis dispostos acima uns aos outros. Ao dispor uma faixa transportadora em níveis diferentes, por exemplo, em uma forma espiral, espaço de armazenamento pode ser utilizado com eficiência. Além disso, a capacidade do armazenador pode ser estendida ou limitada, por exemplo, fornecendo camadas adicionais.

[0066] Um armazenador, por exemplo, pode ser um sistema de armazenamento conforme descrito na patente US 6.422.380 adaptada para o transporte e armazenamento de produtos semifinalizados. Na estação de entrada do sistema de armazenamento, os produtos semifinalizados são recebidos, tendo sido transportados pelo sistema de transporte a partir do aparelho de ponteira à estação de entrada. Por conseguinte, na estação de saída do sistema de armazenamento, os produtos semifinalizados são coletados à partir do armazenador e são transportados pelo sistema de transporte à partir do armazenador para o dispositivo de corte. Entre a estação de entrada e saída da estação, uma capacidade do armazenador pode ser adaptada de acordo com a necessidade. Por exemplo, aumentando a altura dos produtos semifinalizados no fluxo de massa ou variando a distância entre a estação de entrada e saída, uma capacidade do armazenador pode ser alterada. No entanto, os produtos semifinalizados estão em forma de coluna e não têm uma etapa de ponteira, de modo que o problema de ângulo de empilhamento não existe na Patente US 6.422.380.

[0067] De acordo com um outro aspecto do aparelho de acordo com a invenção, o aparelho compreende ainda um dispositivo de controle para controlar os produtos semifinalizados de comprimento duplo em série. Um dispositivo de controle pode ser fornecido para controlar o processo de fabricação ou, por exemplo, para controlar a qualidade do produto ou ambos o processo e a qualidade de fabricação.

[0068] Um controle do processo de fabricação, por exemplo, pode ser um controle de presença ou ausência de produtos ou componentes do produto. Um controle da qualidade do produto, por exemplo, pode incluir a aparência visual do produto ou especificações internas, como por exemplo, medições de densidade, teor de umidade ou uma resistência à tragada (RTD) dos produtos semifinalizados de comprimento duplo. Tais medidas de controle podem ser realizadas em série. Em geral, por exemplo, uma RTD de um produto duplo é diferente da RTD de um produto finalizado. No entanto, geralmente uma faixa alvo para a RTD de um produto semifinalizado é definida. Um produto passará o controle se a RTD do produto estiver dentro desta faixa alvo. Uma medição de RTD ou qualquer outra medida de controle pode identificar um produto defeituoso. Este produto pode ser removido do sistema de transporte e, portanto, do aparelho de acordo com a invenção. A medição de RTD pode ser realizada antes que os produtos semifinalizados entrem no armazenador ou antes que os produtos semifinalizados sejam cortados no dispositivo de corte. Uma medição de RTD realizada antes que os produtos semifinalizados sejam alimentados no armazenador podem poupar a capacidade do armazenador, uma vez que produtos defeituosos podem ser removidos do processo antes de serem armazenados no armazenador. Uma medição de RTD realizada após os produtos semifinalizados de comprimento duplo terem deixado o armazenador podem ser usados para remoção de produtos do processo que foram negativamente afetados no sistema de armazenamento.

[0069] Outras vantagens e aspectos do método foram descritos acima se referindo ao sistema de acordo com a invenção e, portanto, não serão repetidos aqui.

[0070] Preferencialmente, o método e o aparelho de acordo com a invenção como descrito neste documento são utilizados na produção de artigos geradores de aerossol.

[0071] A invenção será adicionalmente descrita com referência as modalidades, as quais são ilustradas por meio das figuras anexas, em que

[0072] A Figura 1 mostra esquematicamente um processo de fabricação com sistema de armazenamento;

[0073] A Figura 2 mostra uma seção de uma coluna de segmentos fabricados em um combinador;

[0074] A Figura 3 mostra um produto duplo fabricado em um aparelho de acordo com a invenção;

[0075] A Figura 4 mostra o produto individual fabricado a partir do produto duplo conforme mostrado na Figura 4;

[0076] A Figura 5 mostra esquematicamente uma outra modalidade de um processo de fabricação;

[0077] A Figura 6 mostra esquematicamente o problema de ângulo empilhamento dos produtos individuais.

[0078] Na Figura 1 é mostrado um processo de fabricação de produtos semifinalizados na forma de produtos duplos em um aparelho de ponteira, tal aparelho de ponteira 6 compreendendo um combinador 5 adjacente disposto e a montante do aparato de ponteira 6. Os produtos duplos 655 são transportados do aparelho de ponteira 6 para o armazenador 8 e de lá para o dispositivo de corte 7 seguido pelo empacotador 75.

[0079] A primeira coluna 10, a segunda coluna 20 e a terceira coluna 30 de materiais usados na fabricação de artigos geradores de aerossol são fornecidos e cortados com respectivos dispositivos de corte 15,25,35. Então o primeiro, segundo e terceiro segmentos de corte são fornecidos em uma relação de extremidade em um trajeto de movimento longitudinal no combinador 5.

[0080] Na modalidade mostrada nas Figuras 2 a 4, a primeira e a terceira colunas 10, 30 são cortadas em segmentos duplos 11,33 com um comprimento de duas vezes o comprimento dos plugues finais 1,3 antes sendo introduzidos ao trajeto de movimento longitudinal no combinador 5. A segunda coluna 20 é cortada em segmentos únicos 2 diretamente tendo o comprimento do plugue 2 no produto individual 777 antes se ser introduzida ao trajeto de movimento longitudinal.

[0081] Os segmentos 11,2,33 formam um fluxo de segmentos, o eixo dos segmentos sendo disposto paralelamente ao trajeto de movimento longitudinal. Uma folha de material de invólucro 51, por exemplo, papel de cigarro, é fornecida com um adesivo com provedor de cola 52. A folha do material de invólucro 51 é fornecida para e guiada ao longo do trajeto de movimento longitudinal no combinador 5. O fluxo de segmento é empacotado com o material de invólucro 51, por exemplo, em uma respectiva guarnição fornecida ao longo do trajeto de movimento longitudinal. Um provedor de cola de adição 53 adiciona uma junção de cola ao material de invólucro 51 antes de o material de invólucro ser totalmente enrolado em torno do fluxo de segmentos. A coluna de segmentos então formada é cortada no final do trajeto de movimento longitudinal no combinador 5. É previsto um dispositivo de corte de coluna (não mostrado) que corta a coluna dos segmentos cortando o primeiro segmento 11 na linha de corte 100 (ver Figura. 2). O primeiro segmento 11 é cortado ao meio, de modo que as duas partes cortadas dos primeiros segmentos correspondam aos plugues 1. Por este corte da coluna de segmento, as colunas de segmento envolvido 555 são fabricadas, que são ainda mais processadas no aparelho de ponteira 6 antes de serem transportadas para o armazenador 8. Os plugues 1 formam, cada um, segmentos de extremidade das colunas de segmento envolvido 555. As colunas de segmento envolvido 555 são agora transferidas a partir do trajeto de movimento longitudinal no combinador 5 para um trajeto de movimento perpendicular no aparelho de ponteira 6.

[0082] Isto pode ser feito movendo as colunas de segmento envolvido ainda mais ao longo do trajeto de movimento longitudinal 500, por exemplo, com um movimento linear, em estrias de um tambor de recebimento estriado no aparelho de ponteira. Nele, um eixo longitudinal da estria é alinhado com o primeiro trajeto de movimento longitudinal. Uma transferência do combinador em estrias de um tambor de recebimento pode ser efetuada através de um mecanismo com garras, por exemplo, conforme descrito na Patente US 5.327.803 para cigarros. As colunas de segmento envolvido são então agarradas por um braço com garras do combinador e transferidas pelo braço com garras em uma estria do tambor de recebimento no aparelho de ponteira.

[0083] Uma vez que o eixo dos segmentos substancialmente mantém sua orientação enquanto é processado no combinador e no aparelho de ponteira, o eixo dos segmentos é paralelo à direção de movimento do trajeto de movimento longitudinal do combinador 5 mas perpendicular à direção de movimento do trajeto de movimento perpendicular do aparelho 6. Preferencialmente, o aparelho de ponteira 6 é disposto de maneira perpendicular ao combinador 5 de modo que os trajetos de movimento respectivos também são perpendiculares uns aos outros. Por isso, o eixo dos segmentos é sempre orientado em um mesmo sentido.

[0084] No aparelho de ponteira 6 as colunas do segmento envolvido 555 dividem-se pelo um corte de um segundo segmento 33 na linha de corte 200. Assim, o segundo segmento 33 é cortado ao meio, de modo que as duas partes cortadas dos segmentos correspondam aos plugues 3. As colunas de segmento envolvido cortadas 555 são separadas por um dispositivo de separação (não mostrado) ao longo do eixo longitudinal das colunas de segmento envolvido 555. No espaço entre as colunas de segmento envolvido cortadas e separadas 555, um quarto segmento 44 é inserido. O quarto segmento também é um segmento de comprimento duplo e é cortado em um respectivo dispositivo de corte 45 de uma quarta coluna 40 fornecida ao aparelho de ponteira 6. Uma folha contínua de papel de ponteira 60 é fornecido e cortado no dispositivo de corte 65 em peças de invólucro de ponteira individual 64. A parte de invólucro de ponteira 64 é envolvida em torno do quarto segmento 44 assim como em torno das porções das duas partes das colunas de segmento pré-envolvidas cortadas 555. Assim, estes elementos são combinados um com o outro que dão forma a um produto duplo 655 como mostrado na Figura 3. Este produto duplo agora é transportado para o armazenador 8 para armazenar de maneira intermediária o produto duplo 655. Quando necessário, o produto duplo 655 deixa o armazenador 8 e é transportado para o dispositivo de corte 7. Lá, o produto duplo 655 é cortado pela metade pelo corte do quarto segmento 44 na linha de corte 300. Por isso, dois produtos individuais e finais 777 como mostrados na Figura 4 são fabricados. Cada outro produto individual pode então ser girado de modo que todos os produtos tenham a mesma orientação. Os produtos alinhados e orientados são transportados para o empacotador 75 para embalar os produtos, por exemplo, diretamente em pacotes de artigo para fumar. Uma bandeja 81 pode ser adicionalmente ser fornecida paralelamente ao armazenador 8. Na bandeja 81 os produtos duplos podem ser coletados para armazenamento (em longo prazo) e uso futuro ou como sobrefluxo para estender a capacidade do armazenador 8. Neste sentido, o sistema de transporte ou o armazenador 8 tem meios para ramificar os produtos duplos em excesso.

[0085] Na Figura 5, é mostrado um processo de fabricação de produtos individuais em um arranjo do combinador 5 e aparelhos de ponteira 6, onde o combinador 5 e o aparelho de inflexão 6 são arranjados adjacentes e perpendiculares uns aos outros. O trajeto de movimento longitudinal reto 500 no combinador 5 e o trajeto de movimento perpendicular 600 nos aparelhos de ponteira 6 também são perpendiculares uns aos outros. O trajeto de movimento perpendicular 600 começa onde termina o trajeto de movimento longitudinal 500. O combinador 5 compreende três funis 55,56,57 para a alimentação de três segmentos diferentes, de maneira alternada ao trajeto de movimento longitudinal 500 para formar um fluxo de segmentos. O fluxo de segmentos é então envolto no invólucro 58 formando uma coluna sem fim de segmentos. A coluna sem fim de segmentos é controlada no controlador 59 e então cortada em colunas de segmento envolvido pelo dispositivo de corte de coluna 101. Preferencialmente, o dispositivo de corte de coluna 101 é uma faca rotativa disposta ao lado do trajeto de movimento longitudinal 500. O controlador 59 pode ser fornecido para controlar uma posição dos segmentos na coluna de segmentos sem fim. Por exemplo, para determinar a posição exata onde a coluna tem de ser cortada, por exemplo, para garantir que a coluna seja cortada exatamente entre segmentos ou em uma posição dividindo um segmento em segmentos menores. As colunas de segmento envolvido são então transferidas cada uma em uma estria de um tambor de recebimento estriado 65 do dispositivo de ponteira 6. O trajeto de movimento longitudinal 500 é um trajeto substancialmente reto, onde os segmentos ou o fluxo de segmentos, respectivamente, são guiados em um trajeto substancialmente reto. O primeiro trajeto de movimento 500 estende-se para dentro do tambor de recebimento estriado 65 do aparelho de ponteira. Preferencialmente, o trajeto de movimento longitudinal é organizado em paralelo a uma estria do tambor de recebimento estriado 65, de modo que uma coluna de segmento envolvido cortada pelo dispositivo de corte de coluna 101 pode ser transferida com um movimento em linha reta contínuo em uma estria do tambor de recebimento estriado longitudinalmente ao longo do trajeto de movimento longitudinal.

[0086] A coluna de segmento envolvido é então cortada no tambor de recebimento estriado 65 pelo dispositivo de corte de produto 201, por exemplo, composto por uma faca rotativa. As duas partes da coluna de segmento envolvida são então separadas enquanto são dispostas em estrias do tambor de separação 66. O funil 41 insere um segmento adicional, preferencialmente um segmento diferente aos segmentos da coluna sem fim de segmentos, entre as duas partes da coluna de segmento envolvido cortada. Preferencialmente, o segmento adicional é um bocal de comprimento duplo. As duas partes das colunas de segmento envolvido cortadas e o segmento adicional inserido são inclinadas no basculante 67 com um material de ponteira, por exemplo, um pedaço de papel. Os segmentos combinados formam um produto duplo. No final do aparelho de ponteira 6 os produtos duplos formados são transportados para o armazenador 8. A partir do armazenador 8 os produtos duplos são transferidos para um dispositivo de corte final 301, onde o produto duplo é cortado em dois produtos individuais. No dispositivo de volta disposto subsequentemente 72, outro produto individual é girado em 180 graus ou uma parte do fluxo de massa é guiada por uma curva de 180 graus ao longo do sentido de transporte, para que todos os produtos individuais tenham a mesma orientação. Os produtos individuais são então transferidos para e embalados no empacotador 75.

[0087] No combinador e no aparelho de ponteira que inclui a transferência do combinador para o dispositivo de ponteira, as colunas do segmento envolvido e os produtos duplos são processados de acordo com um fluxo de produtos individuais. Em um fluxo de produtos individuais, o controle sobre um determinado produto é dado em qualquer fase na linha de processamento e fabricação. Por exemplo, a posição e o alinhamento do produto são conhecidas em qualquer momento. No armazenador 8, os produtos são armazenados e transportados de acordo com um fluxo de massa 700. Em um fluxo de massa, os produtos são transportados dentro e ao longo de um sentido de movimento geral. Assim, uma posição exata dos produtos individuais no fluxo de massa não é conhecida. O armazenador 8 compreende uma seção de armazenador expansível 81 que pode acomodar mudanças no fluxo de massa, por exemplo, quando as máquinas a montante ou a jusante processam as mudanças de velocidade, por exemplo para manutenção. Durante esse tempo, a seção de armazenador expansível 81 é preenchida ou esvaziada ao longo do trajeto de transporte 800. O fluxo de massa 700 através do armazenador 8 termina no dispositivo de corte final 301. Após o dispositivo de corte, no dispositivo de volta 75 e após a volta, os produtos individuais alinhados novamente são transportados de acordo com um fluxo de massa 900 para um reservatório do empacotador 75. Lá, os produtos individuais são preferencialmente coletados no reservatório para serem fornecidos ao empacotador 75. Na Figura 5, os fluxos de produtos individuais são indicados por linhas sólidas e os fluxos de massa são indicados por linhas pontilhadas.

[0088] A Figura 6 mostra uma vista lateral de parte da pilha de artigos geradores de aerossol tais como os produtos individuais 777 mostrados na Figura 4. Cada produto individual 777 compreende um substrato gerador de aerossol 1 fixado a um bocal 4 pelo invólucro de ponteira 64. A espessura do invólucro de ponteira 64 é mostrada de maneira exagerada para ilustrar mais claramente a mudança de etapa no diâmetro externo de cada produto individual 777 na borda a montante 640 do invólucro de ponteira 64. Como um resultado do centro de massa 14 de cada produto individual 777 sendo posicionado a montante do invólucro de ponteira 64, cada produto individual 777 está em um ângulo em relação ao produto individual subjacente 777. Embora cada ângulo individual seja relativamente pequeno, os ângulos entre pares consecutivos do produto individual 777 fornecem um efeito cumulativo, de modo que tal ângulo de empilhamento significativo 16 em relação ao sentido horizontal 17 é formado no topo da pilha. Ao longo da altura total da pilha inteira, por exemplo, em um canal de empilhamento vertical, o ângulo empilhamento 16 pode ser grande o suficiente para fazer com que o produto individual 777 no topo da pilha se vire em uma orientação vertical, podendo provocar congestionamentos, por exemplo, em um armazenador, particularmente na parte inferior de um armazenador ou funil onde o produto individual 777 alcança diversos canais de introdução.

[0089] Basicamente, o risco de aglomeração de produtos é limitado a um transporte de produtos em um fluxo de massa. No entanto, devido ao armazenamento de produtos duplos em um armazenador de fluxo de massa 8, o risco de aglomeração de produtos é evitado ou mantido no mínimo em toda a linha de produção. Os produtos individuais são mantidos em um fluxo de massa após o dispositivo de corte ou possivelmente em um reservatório do empacotador apenas, antes de serem embalados. No entanto, uma vez que a quantidade de produtos individuais em um reservatório de empacotador é baixa, o risco de aglomeração de produtos simples é mínimo.

[0090] Exemplos de dados para o processo e o produto conforme descrito nas Figuras 1 a 4 são:

[0091] Coluna de tabaco 10, tendo um comprimento de 120 mm é cortada em segmentos duplos 11 de 24 mm de comprimento. Os segmentos de comprimento duplo 11 são então cortados em plugues finais 1 de 12 mm de comprimento.

[0092] A coluna de tubo de acetato oca 20 com um comprimento de 96 mm é cortada em plugues 2 de 8 mm de comprimento.

[0093] A coluna 30 de folha de ácido polilático agrupada com um comprimento de 144 mm é cortada em segmentos duplos 33 de 36 mm de comprimento. Os segmentos de comprimento duplo 33 são então cortados em plugues finais 3 de 18 mm de comprimento.

[0094] A coluna de filtro 40 é cortada em segmentos de comprimento duplo 44 de 14 mm de comprimento. Os segmentos de comprimento duplo 44 são então cortados em plugues finais 4 de 7 mm de comprimento.

[0095] O comprimento do produto semifinalizado 555 é de 76 mm. O comprimento do produto duplo 655 é de 90 mm. O produto final 777 tem um comprimento de 45 mm com uma tolerância de mais ou menos 1 mm, preferivelmente menos ou igual a mais ou menos 0,5 mm. O diâmetro dos produtos finais é de cerca de 7,2 mm.

[0096] O produto final é feito de uma série de plugues de tabaco 1, de tubo de acetato oco 2, de plugue de ácido polilático agrupado (PLA) 3 e plugue de bocal 4. Um invólucro de ponteira 64 tem um comprimento de 20 mm e abrange todo o comprimento do plugue de bocal 4 e parte do plugue de PLA 3.

[0097] Uma velocidade de produção para o produto semifinalizado 555 pode ser cerca de 5000 por minuto, a uma velocidade de movimento do fluxo dos segmentos ao longo do trajeto de movimento longitudinal de 380 metros por minuto. Uma velocidade de produção do produto duplo 655 também pode ser cerca de 5000 por minuto de modo que aproximadamente 10.000 produtos finais 777 podem ser produzidos por minuto.

Claims (8)

1. Método para armazenar de maneira intermediária produtos semifinalizados cilíndricos de comprimento duplo, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecimento de um aparelho de ponteira (6) e formação dos produtos semifinalizados cilíndricos de comprimento duplo no aparelho de ponteira (6); fornecimento de um dispositivo de corte (7) e corte do produto semifinalizado de comprimento duplo em produtos individuais (777) com o dispositivo de corte (7), em que os produtos individuais (777) têm um comprimento entre 40 milímetros e 50 milímetros e são produtos irregulares quando vistos ao longo do comprimento do produto único; fornecimento de um empacotador (75) e embalagem dos produtos individuais (777) que têm um comprimento entre 40 milímetros e 50 milímetros no empacotador; transporte dos produtos semifinalizados de comprimento duplo do aparelho de ponteira (6) para o dispositivo de corte (7) para cortar os produtos semifinalizados de comprimento duplo em produtos individuais irregulares (777) e em seguida transporte dos produtos individuais do dispositivo de corte (7) para o empacotador (75), e armazenamento intermediário dos produtos semifinalizados cilíndricos de comprimento duplo em um armazenador (8) disposto entre o aparelho de ponteira (6) e o dispositivo de corte (7).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de embalagem dos produtos individuais (777) segue diretamente a etapa de corte dos produtos semifinalizados de comprimento duplo (555, 655), sendo opcionalmente separados apenas por uma etapa de orientação dos produtos individuais (777) em uma mesma orientação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de detecção de uma interrupção de um processo de fabricação no dispositivo de corte (7) ou a jusante do dispositivo de corte (7), e transporte dos produtos semifinalizados de comprimento duplo (555, 655) do aparelho de ponteira (6) para dentro de uma seção de armazenador expansível (81), preenchendo, assim, pelo menos parcialmente a seção de armazenador expansível.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de esvaziamento da seção de armazenador expansível (81) em direção ao dispositivo de corte (7), esvaziando, assim, pelo menos parcialmente a seção de armazenador expansível.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um segmento no produto semifinalizado de comprimento duplo (555, 655) é pelo menos um dentre um substrato formador de aerossol (1), um segmento de resfriamento de aerossol, um elemento de suporte e um bocal (4).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os produtos semifinalizados de comprimento duplo (555, 655) compreendem sequências de substrato formador de aerossol (1), elemento de suporte, segmento de resfriamento de aerossol e bocal (4), em que o elemento de suporte é disposto entre o substrato formador de aerossol e o segmento de resfriamento de aerossol.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma distância entre um centro de massa do produto individual (777) e um ponto médio ao longo do comprimento dos produtos individuais está preferencialmente entre 5 por cento e 20 por cento de um comprimento total do produto individual.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma porção distal do produto individual (777) e uma porção proximal do produto individual tem diâmetros diferentes devido a um papel de ponteira (60) envolto em torno da porção proximal do produto individual, e em que os diâmetros diferentes descrevem um ângulo de empilhamento (16) pelo qual uma extremidade distal pode ser inclinada em relação a um plano horizontal em que o produto individual é colocado, e em que o ângulo de empilhamento está na faixa de entre 0,08 grau e 0,35 grau, preferencialmente em uma faixa de entre 0,09 grau e 0,30 grau, por exemplo, maior que 0,12 grau.

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