BRPI0519437B1

BRPI0519437B1 - Placa e aparelho de aquecimento para embalagem

Info

Publication number: BRPI0519437B1
Application number: BRPI0519437-7A
Authority: BR
Inventors: J. Rech William; C. Wilder Duane
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2018-03-20
Also published as: EP1838579A1; JP2008525280A; PL1838579T3; BRPI0519437A2; ATE474775T1; KR20070088635A; KR101252873B1; US20060130433A1; JP5238262B2; CN101068719B; EP1838579B1; ES2349197T3; WO2006067624A1; CN101068719A; DE602005022492D1

Abstract

placas de aquecedor de multiestágios para vedação e contração de sobreenvoltôrio. a presente invenção refere-se a uma embalagem de cigarro aperfeiçoada (12) tem sido conseguido usando placas de aquecimento de multi-estágios (36) nas extremidades do envoltório de embalagem (13). o primeiro estágio (54) da placa de aquecimento (36) preaquece o envoltório (13), o segundo estágio (56) ativa o adesivo ao longo das bordas do envoltório (13), o terceiro estágio (60) veda o envoltório (13) e o quarto estágio,~ /10(62) contrai o envoltório (13) em torno dos pacotes de cigarro (12).

Description

(54) Título: PLACA E APARELHO DE AQUECIMENTO PARA EMBALAGEM (51) Int.CI.: B65B 51/14; B65B 19/22; B29C 65/18 (30) Prioridade Unionista: 22/12/2004 US 11/019,576 (73) Titular(es): PHILIP MORRIS PRODUCTS S.A.

(72) Inventor(es): WILLIAM J. RECH; DUANE C. WILDER

1/10

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PLACA E APARELHO DE AQUECIMENTO PARA EMBALAGEM. Antecedentes da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para fabricação de embalagens vedadas com um envoltório. Na técnica de embalar convencional, particularmente, na técnica de embalar cigarro, envolvia-se a embalagem final no filme envoltório de contração para manter o frescor e servir como vedação de segurança. O calor é aplicado para contrair o filme que encerra a embalagem de cigarro.

[002] As embalagens convencionais tais como aquelas usadas para cigarros compreendem um recipiente ou pacote externo que consiste em papel no caso de pacotes moles ou de uma caixa de papelão no caso de pacotes duros. O pacote é então vedado cobrindo-o com um material substancialmente estanque ao ar, as bordas de sobreposição das quais são ligadas ou termovedadas juntas. Há uma necessidade e desejo na técnica por uma embalagem enrolada com aperfeiçoadas vedações de extremidade dobrada, não fundida e com impermeabilidade no filme todo.

[003] A patente norte americana 4.887.408 para Mattei e outro ensina um processo convencional para vedar as extremidades do envoltório do produto. A embalagem é carregada em um tambor com o envoltório cobrindo os três lados da embalagem em um formato em letra U. Os aquecedores contactam as embalagens no lado que se volta em direção oposta do tambor. Os aquecedores ligam os dois lados do material envoltório juntamente para vedar os lados da embalagem em uma maneira similar à bainha. As extremidades do material envoltório são dobradas para encerrar as embalagens. As embalagens são então transportadas através das três estações de aquecimento para vedar as extremidades do topo e do fundo das embalagens pela fusão

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2/10 do material envoltório dobrado nele mesmo.

[004] A patente norte americana 4.330.977 para Focke também ensina usar elementos de aquecimento para vedar embalagens. Os elementos aquecedores separados permitem que diferentes temperaturas de vedaçãosejam usadas.

[005] A patente norte americana 5.477.661 para Draghetti ensina carregar pacotes de cigarro em um tambor e seu aquecimento em uma baixa temperatura durante um longo tempo para vedar as embalagens. [006] É convencional usar blocos de aquecedor com um padrão H (tal como usado por G.D.Societa' per Azioni) e com um padrão retangular (tal como usado por Focke & Co.,) para vedação. Nestes dois desenhos, o operador deve reduzir a temperatura para evitar a fusão das dobras simples que não podem suportar as altas temperaturas e relativamente longos períodos requeridos para aquecer as múltiplas dobras. As áreas em que as dobras são de cinco camadas espessas sofrem de aquecimento insuficiente.

[007] Além de ter envoltório que é insuficientemente vedado ou, no caso extremo, fundido, o produto acabado convencional possui vincos 80 como mostrados na figura 11.

[008] Tem, portanto, sido descoberto que os aparelhos e métodos comuns são incapazes de produzir embalagens sem vincos, uniformes, com uma vedação da dobra da extremidade confiável.

[009] É, portanto, um objetivo da invenção prover um método e aparelho para fabricação de um envoltório que aperfeiçoará a vedação da dobra da extremidade e melhorará a aparência total do envoltório. Ainda, um outro objetivo da invenção é regular a entrada de calor no polienvoltório para aumentar a contração, prevenindo ainda a fusão. É, também, um objetivo da invenção melhorar a entrada de calor usando múltiplos controladores separados. O aquecedor de múltiplos estágios de acordo com a presente invenção atinge estes objetivos.

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Sumário da Invenção [0010] De acordo com uma primeira concretização, uma embalagem que havia sido envelopada em um filme é vedado usando um aquecedor de múltiplos estágios. O aquecedor da presente invenção desacopla a vedação em vários estágios para prover um calor mais uniforme ao envoltório da embalagem, particularmente envoltório de contração, enquanto evitando a fusão.

[0011] Aqueles versados na técnica apreciarão as vantagens acima descritas e outras vantagens e benefícios de várias concretizações da invenção na leitura da seguinte descrição detalhada das concretizações com referência aos desenhos abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos [0012] Novas características e vantagens da presente invenção em adição àquelas acima descritas tornarão evidentes para pessoas versadas na técnica a partir de uma leitura da seguinte descrição detalhada em conjunção com os desenhos anexos em que similares caracteres de referências referem-se às similares partes e em que:

figura 1 mostra uma vista em planta do topo esquemática de uma porção de um aparelho de embalar cigarro;

figura 2 mostra uma vista em elevação lateral da passagem de carga e área de aquecimento do aparelho de embalar cigarro da figura 1 durante uma primeira etapa de operação;

figura 3 mostra uma vista em elevação lateral da passagem de carga e área de aquecimento do aparelho de embalar cigarro da figura 1 durante uma segunda etapa de operação;

figura 4 mostra uma vista em elevação dianteira de um bloco de aquecedor que contata os pacotes de cigarro de acordo com uma concretização preferida da invenção;

figura 5A mostra uma vista em elevação traseira do bloco de aquecedor mostrado na figura 4;

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4/10 figura 5B mostra uma vista em elevação lateral traseira de uma concretização alternativa de um bloco aquecedor de acordo com a concretização preferida da invenção;

figura 6 mostra uma vista em planta seccional transversal do bloco aquecedor tomada ao longo da linha 6 - 6 da figura 4;

figuras 7 - 10 mostram pacotes de cigarro com as áreas em linha imaginária representando as áreas contactadas pelo bloco de aquecedor ilustrado na figura 4;

figura 11 mostra um pacote de cigarro da técnica anterior; e figura 12 mostra um pacote de cigarro com um envoltório externo liso de acordo com a invenção;

Descrição Detalhada de uma Concretização Preferida [0013] Com referência, mais particularmente, aos desenhos, as figuras 1 - 10 ilustram concretizações preferidas da invenção. A figura 1 mostra uma vista em planta de um aparelho de embalar 10 que possa ser usado para embalar artigos tais como pacotes de cigarro 12 usando um impulsor ou braço de alavanca 14 para carregar pacotes 12 de uma passagem de carga 15 na área de aquecimento 32. A Figura 2 mostra uma vista em perfil do aparelho de embalagem 10.

[0014] Os pacotes 12 são envoltos e dobrados em uma maneira convencional (não mostrada) e carregados em um passagem de carga 15 de acordo com qualquer uma das maneiras convencionais conhecidas na técnica. O envoltório 13, mostrado na figura 12 pode ser qualquer material convencional incluindo polímero ou celofane e pode incluir uma superfície metalizada.

[0015] Como mostrado na figura 2, os pacotes 12 são alimentados através de uma passagem de carga 15 ao longo de uma guia 18 em uma área de aquecimento 32. Os pacotes são guiados para a posição na área de aquecimento usando guia 18, uma parada ou batente em formato de L 17 e braço de alavanca 14. O braço de alavanca 14 pode

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5/10 ser conectado ao longo de um eixo pivotável 28 a um braço reciprocante 20 e automaticamente posicionado usando membro de mola 22. O braço 20 pode ser preso ao eixo móvel 26 e conectado à uma máquina 24 para mover para trás e para frente através da passagem de carga 15. O eixo pode ser acionado pneumáticamente, mecanicamente ou por outras forças convencionalmente conhecidas (não mostradas) ou pode ser estacionário com o corpo do braço sendo acionado em uma maneira convencional ao longo do eixo. Como mostrado nas figuras 2 e 3, o braço de alavanca 14 é alinhado para impulsionar os pacotes 12.

[0016] Como mostrado na figura 3, a máquina move o corpo do braço estendendo o eixo 26. A porção inferior do braço de alavanca 14 gira em torno do seu eixo 28 (mostrado em linha imaginária) permitindo o corpo do braço 20 e o braço de alavanca 14 a passarem sobre os pacotes 12 na passagem de carga 15. A rotação do braço de alavanca 14 leva uma aba do braço de alavanca 30 a colocar o membro de mola em uma condição tensionada ou impelida (mostrada em linha imaginária ). O corpo do braço 20 atinge um ponto de parada predeterminado após passar sobre os pacotes 12, de tal modo que os pacotes 12 não mais mantêm o braço de alavanca 14 em uma posição pivotada. O membro de mola 22, que foi previamente colocado em uma condição tensionada ou impelida pela influência da aba do braço de alavanca 28, retorna para seu estado relaxado. Assim, o braço de alavanca 14 é pivotado de volta para sua posição que estende-se descendentemente de modo a ser alinhado com o corpo do braço 20 para empurrar os pacotes 12.

[0017] O membro de mola 22 podia ser constituído de aço de mola ou material de qualquer formato que possa aplicar força suficiente para pressionar a aba do braço de alavanca 30 de volta para a porção de recesso do corpo de braço 20. Alternativamente, o membro de mola 22

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6/10 podia ser qualquer mecanismo convencional que permitiria a aba do braço a estender-se e também pressionaria a aba do braço 30 de volta para a porção em recesso do corpo do braço 20.

[0018] Após atingir o ponto de parada predeterminado, o corpo do braço 20 trafega de volta para a posição mostrada na figura 2, empurrando os pacotes 12 através da área de aquecimento 32 ao longo da superfície 33, que pode ser sulcada. Quando o braço de alavanca 14 empurra um conjunto de pacotes 12 de um primeiro estágio da área de aquecimento 32, que sobrepõe a passagem de carga 15 para um segundo estágio da área de aquecimento 32, um outro conjunto de pacotes 12 são avançados através da passagem de carga 15 para a área de aquecimento 32. As figuras 2 e 3 ilustram a invenção com braço de alavanca 14 empurrando dois pacotes a um tempo. É previsto, todavia, que o aparelho e método podiam ser modificados para empurrar qualquer número de pacotes sem se desviar do espírito da invenção.

[0019] Os pacotes 12 são guiados ao longo da superfície 33 através da área de aquecimento 32 por uma barra de manter baixo 34. Enquanto na área de aquecimento, os pacotes 12 são contactados por uma ou um par de placas de aquecedor, tais como placa de aquecedor 36 mostrada nas figuras 1 - 4.

[0020] Quando os pacotes 12 são inicialmente impulsionados da passagem de carga 15 para a área de aquecimento 32, eles podem permanecer naquela posição inicial ou estágio por qualquer predeterminada quantidade de tempo. É previsto, todavia, que os pacotes 12 permanecerão em cada estágio na área de aquecimento por tempo suficiente para o corpo de braço deslocar para trás e para frente e deslizar um outro conjunto de pacotes 12 do primeiro estágio para o segundo estágio.

[0021] Cada conjunto de pacotes 12 sendo empurrados pelo braço de alavanca 14 empurrará por sua vez os conjuntos adjacentes de paPetição 870170068809, de 15/09/2017, pág. 9/19

7/10 cotes 12 através dos múltiplos estágios da placa de aquecimento 36 e na roda 38 como mostrado na figura 1. As placas de aquecedor 36 podem ser conectadas aos motores 37 que movem as placas de aquecedor 36 na posição para contactar os pacotes 12 quando os pacotes 12 estão estacionários e movem as placas de aquecedor 36 distante dos pacotes 12 quando os pacotes 12 são empurrados através da área de aquecimento 32. Como eixo 26 e máquina 24, o motor reciprocante 37 pode ser qualquer dispositivo convencional para mover tal como um braço, eixo ou pistão e pode ser energizado por forças manuais, pneumáticas, elétricas ou mecânicas.

[0022] Uma vez na roda 38, os pacotes são guiados por impulsores 40 e guia de manter baixo 42. Os pacotes 12 podem então ser carregados em um depósito de descarregar 44 para embalagem final. [0023] Uma placa de aquecimento 36 de acordo com a concretização preferida da invenção será agora descrita em maiores detalhes. Embora seja prevista que uma placa de aquecimento 36 será colocada em ambos os lados da área de aquecimento 32 para contactar ambas as extremidades dos pacotes 12, apenas uma placa será descrita por conveniência. A placa de aquecedor pode ser constituída de qualquer material convencional, embora um material com relativamente alta condutividade termal seja preferido.

[0024] Como mostrado na figura 1, os pacotes podem ser colocados em contato com uma placa de aquecedor 36 enquanto na área de aquecimento 32. A figura 4 ilustra uma concretização exemplar do desenho da placa de aquecedor 36. Embora a placa de aquecedor 36 possa ter qualquer número de estágios, a figura 4 ilustra uma placa de aquecedor 36 com quatro estágios. As figuras 7 - 10 mostram uma linha imaginária em que a placa de aquecedor 36 contacta-se com os pacotes 12.

[0025] A placa de aquecedor 36, como mostrada na figura 4, pode

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8/10 ser contornada. As áreas indicadas pelo número 50 podem ser contornadas ou achatadas e podem estar todas dentro do mesmo plano. As áreas 52 são ilustradas como linearmente inclinadas, embora elas possam ser lineares, contornadas ou podem ser escalonadas.

[0026] O primeiro estágio 54 na placa de aquecedor 36 pode ser plano. Os pacotes 12 e, mais particularmente, o envoltório 13 contactam a face plana da placa de aquecedor 36 como mostrada na figura

7. O primeiro estágio 54 pré-aquece uniformemente a superfície do envoltório. A placa de aquecedor 36 pode ter um entalhe 55 por qualquer razão tal como para montar a placa no aparelho de embalar 10 ou para alinhamento.

[0027] O segundo estágio 56 é um estágio de pregar. Este estágio tipicamente envolve o adesivo ativador no envoltório. Como mostrado na figura 8, o envoltório é contactado por membros 57 nos pontos de contato 58 (mostrados em linha imaginária na figura 8), os pontos em que o volume maior de envoltório é dobrado sobre si. O envoltório pode ser de espessura de cinco camadas devido a maneira em que as extremidades do envoltório são dobradas.

[0028] O terceiro estágio 60 veda o envoltório 13. Como mostrado na figura 9, um membro H 61, assim chamado por causa do seu formato, contacta-se com os pacotes 12 na área 59 (mostrada em linha imaginária na figura 9), ao longo das bordas dobradas do envoltório

13. O aquecimento liga o envoltório 13 nele próprio ao longo das bordas de contato, vedando, assim, o pacote do ambiente do exterior. [0029] O quarto estágio 62, conhecido como estágio de contrair barra de beleza, contrai o envoltório 13 firmemente em torno do pacote

12. A placa de aquecedor possui uma superfície com membros de contato trapezoidal 63, uma primeira área de recesso 50 e uma segunda área de recesso 65. Como mostrado na figura 10, os membros de contato 63 contactam os pacotes 12 nas áreas 64( mostradas em

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9/10 linha imaginária na figura 10), ao longo das bordas dobradas do envoltório 13 enquanto a segunda área de recesso alinha-se com os pacotes 12 na área 66. Para melhor ilustrar os níveis diferentes da placa de aquecedor 36, particularmente com relação ao quarto estágio 62, a figura 6 mostra o bloco de aquecedor da figura 4 em perfil ao longo da linha 6 - 6. Os pacotes 12 são mostrados em linha imaginária para ainda ilustrar onde o bloco aquecedor 36 contacta os pacotes 12. O formato geralmente contornado de modo côncavo do estágio de contração das barra de beleza 62 assegura o aquecimento apropriado para contrair o envoltório 13 do pacote 12 e elimina quaisquer vincos 80 experimentados na técnica anterior como mostrado na figura 11, enquanto evitando a fusão do envoltório. Assim, uma embalagem envolvida aperfeiçoada 12 é produzida como mostrada na figura 12.

[0030] O calor é proporcionado à placa de aquecedor 36 por tiras de aquecedor 70 no lado traseiro da placa 36 não se voltando para pacote 12, como mostrado nas figuras 5A e 5B. As tiras de aquecedor podem ser energizadas por uma fonte de força (não mostrada) através dos fios 72. A figura 5A mostra a invenção usando duas tiras de aquecedor 70, embora qualquer número de tiras pudesse ser usado para obter um ótimo controle de temperatura. Por exemplo, a figura 5B mostra quatro tiras de aquecedor 70.

[0031] A placa de aquecedor pode ser mantida em uma temperatura de, por exemplo, aproximadamente 140°C - l70°C, embora uma temperatura mais alta ou mais baixa fosse prevista dependendo do material envoltório e outras condições. Adicionalmente, os estágios de aquecedor podiam ser ajustados em diferentes temperaturas. Por exemplo, o primeiro e o segundo estágios podiam ser mantidos em uma primeira temperatura de, por exemplo, 150°C, enquanto o terceiro e quarto estágios podiam ser ajustados em uma diferente temperatura, por exemplo, 170°C.

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10/10 [0032] O calor pode ser proporcionado pelo aquecimento elétrico resistivo ou indutivo ou em qualquer outra maneira convencional. Um termopar 74 pode ser inserido em qualquer ou todos os estágios para monitorar a temperatura. A placa de aquecedor 36 pode ser fixado ao motor 37 por qualquer meio, por exemplo, por meio de parafusos ou qualquer outro meio convencional de provisão ou ligação incluindo colagem, rebitagem ou pode ser formado de modo integral.

[0033] A descrição acima da invenção ilustra e descreve a presente invenção. Adicionalmente, a descrição mostra e descreve apenas as concretizações preferidas da invenção, porém deve ser entendido que a invenção pode ser usada em várias outras combinações, modificações e circunstâncias e é capaz de mudanças ou modificações dentro do escopo do conceito inventivo como expresso aqui, comensurável aos ensinamentos acima e/ ou a experiência ou conhecimento na técnica da embalagem e, mais particularmente ao envoltório de cigarro. [0034] As concretizações acima descritas pretendem ainda explicar melhores modalidades conhecidas para praticar a invenção e possibilitar outros versados na técnica para utilizar a invenção em tal ou outras concretizações e com as varias modificações requeridas pelas aplicações ou usos particulares da invenção. Conseqüentemente, a descrição não se pretende limitar a invenção a forma descrita aqui. Também, pretende-se que as reivindicações anexas sejam construídas para incluir concretizações alternativas.

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1/2

Claims

REIVINDICAÇÕES

1/4

Ο

U-

LO)

1. Placa de aquecimento (36) para embalagem caracterizada pelo fato de que compreende:

um primeiro estágio (54) que compreende uma superfície plana para contactar o envoltório (13) que é dobrado em torno das embalagens (12);

um segundo estágio (56) que compreende primeiras áreas com recesso e primeiras áreas sem recessos, em que as primeiras áreas sem recessos compreendem quatro superfícies (57) para contactar os envoltórios (13) de duas embalagens (12);

um terceiro estágio (60) que compreende segundas áreas com recesso e segundas áreas sem recessos, em que as segundas áreas sem recesso compreendem duas superfícies em formato de H contíguas (61) para contactar os envoltórios (13) de duas embalagens (12); e um quarto estágio de formato retangular (62) que compreende as terceiras áreas com recesso (50, 65) e terceiras áreas sem recesso (63), em que as áreas sem recesso compreendem quatro superfícies de formato trapezoidal para contactar os envoltórios (13) de duas embalagens (12).

2/4

FIG 3

3ο

2/2 embalagens (12).

4. Aparelho de aquecimento para uso na embalagem de cigarros caracterizado pelo fato de que compreende:

uma área de aquecimento (32) compreendendo uma placa de aquecimento de múltiplos estágios (36);

um primeiro dispositivo reciprocante (14) que avança um conjunto de pacotes de cigarro (12) linearmente através da área de aquecimento (32) e ao longo dos estágios múltiplos da placa de aquecimento de múltiplos estágios (36); e um segundo dispositivo reciprocante (37) que move a placa de aquecimento de múltiplos estágios (36) para dentro para contactar conjunto de pacotes de cigarro (12) e para fora para permitir que o conjunto de cigarros (12) seja movido através da área de aquecimento (32).

5. Aparelho de aquecimento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de pacotes de cigarro (12) contacta múltiplas áreas da placa de aquecimento de múltiplos estágios (36) à medida que os pacotes de cigarro (12) são linearmente avançados através da área de aquecimento (32).

6. Aparelho de aquecimento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma passagem de carga (15) através da qual conjuntos de pacotes (12) são avançados para as áreas de aquecimento (32).

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Ζ*

2. Placa de aquecimento (36) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que calor é fornecido à placa de aquecimento (36) usando múltiplos dispositivos de aquecimento independentes (70).

3/4

FIG 7 FIG 8 FIG 9 FIG 10

FIG 6

3. Placa de aquecimento (36) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro estágio (54) préaquece os envoltórios (13) em torno das embalagens (12), o segundo estágio (56) ativa o adesivo ao longo das bordas dos envoltórios (13), o terceiro estágio (60) veda os envoltórios em torno das embalagens (12), e, o quarto estágio (62) contrai os envoltórios (13) em torno das

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FIG11 FIG 12 (Técnica Anterior)