BRPI0717104A2

BRPI0717104A2 - Roda de posicionamento e rotação de cupom

Info

Publication number: BRPI0717104A2
Application number: BRPI0717104-8A
Authority: BR
Inventors: Steven F Spiers; Steven M Campbell; George R Scott
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR20090057016A; WO2008035224A8; WO2008035224A3; EA014178B1; JP2010504256A; US7530209B2; CN101516755A; WO2008035224A2; PL2066576T3; DE602007005386D1; CN101516755B; US20080072533A1; EA200970313A1; ATE461149T1; EP2066576B1; EP2066576A2; JP5223158B2; ES2342228T3

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RODA DE POSICIONAMENTO E ROTAÇÃO DE CUPOM".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um dispositivo que irá posicio- nar e girar com precisão cupons para aplicação sobre maços de cigarros ou sobre um filme de embalagem. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A técnica anterior provê mecanismos distintos para o posiciona- mento de cupons, como, por exemplo, os impressos informativos ou inser- tos, e para rotação de cupom. Por exemplo, a Publicação do Pedido de Pa- tente U.S. N. 2004/0242393, que é incorporada ao presente documento à guisa de referência para todos os efeitos úteis, descreve uma máquina para dobrar e aplicar impressos informativos sobre bens de consumo, tais como os maços de cigarros. A máquina compreende um rolo contínuo de impres- sos informativos pré-impressos e um conjunto cortador transversal para cor- tar segmentos de impressos informativos do rolo contínuo. Cada segmento de impressos informativos inclui um par de impressos informativos pré- impressos lado a lado. Um dobrador de curvatura recebe cada segmento de impresso informativo cortado e dobra esse segmento ao longo de pelo me- nos uma linha de dobra transversal. Um conjunto cortador longitudinal corta longitudinalmente cada segmento de impresso informativo dobrado em dois impressos informativos individuais. Um sistema de transporte recebe serial- mente os impressos informativos individuais dobrados e movimenta os im- pressos informativos ao longo de duas trajetórias divergentes, nas quais um par de correias transportadoras de ressalto espaçadas entre si recebe os impressos informativos a partir da extremidade de descarga do sistema de transporte. Cada correia transportadora de ressalto inclui ressaltos transver- sais espaçados entre si ao longo de seu comprimento contra os quais os impressos informativos ficam posicionados. Um par de rodas aplicadoras espaçadas entre si transfere os impressos informativos dos transportadores para os bens de consumo espaçados entre si que passam pelas rodas apli- cadoras. Vale salientar que os dobradores de curvatura são conhecidos na técnica de produzir dobras em mercadorias de papel, e operam por meio da interrupção da extremidade dianteira de um substrato de papel, enquanto continua a mover o restante do substrato, fazendo assim com que se curve para baixo para dentro de um par de rolos que produz a dobra. Os meca- nismos deste tipo geral são descritos na Patente U.S. 4.125.254, que se en- contra incorporada ao presente documento a título de referência para todos os fins úteis.

As operações de posicionamento e rotação dos cupons nunca foram combinadas em um mecanismo para a aplicação dos cupons aos ma- ços de cigarros ou filme de embalagem. É, portanto, um objetivo da presente invenção prover uma máquina que posicione e gire de maneira precisa um cupom em um único mecanismo de processamento. SUMÁRIO DA INVENÇÃO A fim de conseguir estes e outros objetivos, a presente invenção

provê uma máquina que posiciona e gira com precisão um cupom em uma única roda de processamento. Como resultado, a presente invenção econo- miza espaço e elimina problemas com a transferência de cupons entre um mecanismo de posicionamento e um mecanismo de rotação. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Novas funcionalidades e vantagens da presente invenção, além das acima indicadas, se tornarão evidentes às pessoas versadas na técnica a partir da leitura da descrição detalhada a seguir, em conjunto com os de- senhos em anexo, nos quais caracteres de referência similares referem-se a peças similares, e nos quais:

a figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma montagem de máquina para a aplicação de um cupom de modo a envolver um maço de cigarros;

a figura 2 é uma vista em elevação lateral de uma montagem de máquina para a aplicação de um cupom a um maço de cigarros;

a figura 3 é uma vista em elevação lateral de uma montagem de máquina para a aplicação de um cupom a um magazine reservatório de cu- pons;

a figura 4 é uma vista em seção transversal, em elevação; a figura 5 é uma vista em elevação lateral de um carregador de cupom de acordo com a presente invenção;

a figura 6 é uma vista em planta superior do carregador de cu-

pom mostrado na figura 5;

a figura 7 é uma vista em planta, superior do carregador de cu- pom mostrando o cupom girado a 90° para a aplicação do mesmo a um en- voltório, maço de cigarros, ou reservatório; a figura 8 é uma vista em seção transversal, em elevação toma-

da ao longo da linha 8-8 da figura 7;

a figura 9 é uma vista em perspectiva mostrando um cupom a- nexado a um maço de cigarros encapado;

a figura 10 é uma vista em perspectiva mostrando um cupom anexado ao envoltório de maço de cigarros; e

a figura 11 é uma vista em seção transversal, frontal, em eleva- ção, dos cupons em um magazine reservatório de cupons. DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERIDA

As modalidades da presente invenção serão descritas a seguir com mais detalhes com referência aos desenhos. De modo geral, o posicio- namento e a rotação da montagem de roda de acordo com a presente in- venção podem coletar os cupons do dispositivo de liberação de cupons, girar os mesmos, se desejado, aplicar cola aos mesmos, e dispor os mesmos em um envoltório de maço de cigarros, diretamente nos maços de cigarro ou em um reservatório de cupons. As montagens de roda mostradas nas figuras 1 a 4 podem alcançar este resultado. Os cupons, conforme referidos no presen- te documento, podem incluir qualquer inserto ou impresso informativo ou promocional como conhecido na técnica de embalagem e/ou comercializa- ção de cigarro.

Conforme particularmente indicado na figura 1, a montagem de

roda 18 pode ter cinco insertos de caixa de engrenagem operados a came, ou carregadores de cupom 26, que posicionam e giram os cupons 12. O di- âmetro externo da roda 18 e o número de carregadores de cupom podem ser determinados em função do cupom desejado, ou embalagem, espaça- mento, ou em função do espaço disponível para esta parte do processo de embalagem. As figuras 5 a 8 mostram vistas ampliadas de um carregador de cupons individual 26 e serão descritas em maiores detalhes a seguir.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, confor- me mostrado na figura 1, uma montagem de máquina 10 pode ser usada para aplicar cupons 12 a um filme envoltório de maço de cigarros 14. A mon- tagem de máquina 10 pode incluir um meio para a provisão e, em alguns casos, dobradura de cupons 12, tal como um dobrador de curvatura de cu- pom convencional 16, acima descrito. A montagem de máquina 10 pode in- cluir ainda uma roda de rotação 18 para movimentar e girar os cupons 12 em alinhamento para fixação em um envoltório 14, um aplicador de adesivo con- vencional 20, e uma roda de envoltório 22 que provê o material de envoltório 14 em proximidade aos cupons da roda de rotação de modo que os cupons 12 possam ser transferidos para o mesmo.

Mais particularmente, a figura 1 mostra um material de cupom 12, que pode ser de uma única camada ou de múltiplas camadas, sendo disposta um única fila a partir de um dispositivo de liberação de cupom, tais como um dobrador de curvatura 16, para uma chapa de liberação de cupons 24. Depois de sair do dobrador de curvatura 16, o cupom dobrado 12 é en- tregue a um aplicador 18 sob a forma de um tambor ou roda 18, que gira os cupons 12 e aplica os mesmos em um fluxo de material de embrulho 14, so- bre os maços de cigarros 76 ou armazena os mesmos em um magazine 80. Os produtos formados por meio deste processo são mostrados nas figuras 9 a 11.

O material de cupom 12 pode ser dobrado, cortado, e/ou colado no dobrador de cupom 16 e, em seguida, apresentado à chapa de liberação de cupom 24 para transferência para a roda de posicionamento e rotação 18. À medida que a roda 18 gira, o carregador de cupom 26 gira sobre o eixo geométrico central da roda 18. Quando o carregador de cupom 26 passa pela linha 25 e se aproxima de um cupom dobrado 12 sobre a chapa de Iibe- ração 24, uma tubulação a vácuo estacionária 28, mostrada na figura 4, su- pre vácuo para o orifício de sucção de coleta 32 do carregador de cupom 26. Para fins de simplicidade, a tubulação a vácuo não é mostrado na figura 1. O vácuo é provido a partir de uma fonte de vácuo através da tubulação 28, dos eixos 30 e dos orifícios de sucção de coleta 32, mostrados nas figuras 4 e 6, que puxam o cupom 12 sobre o carregador de cupons 26.

Depois de o cupom 12 ser disposto sobre o carregador de cu- pom 26, a roda 18 continua a girar no sentido horário mostrado na a figura 1. À medida que a roda 18 gira, um seguidor de carne 29 segue ao longo de um carne de chapa 33. O seguidor de carne 29 é mantido ao longo da borda exterior 37 da chapa de carne 33 através do uso de uma mola comprimida 39, mostrada na figura 6, que faz com que um braço de posicionamento 36 gire em torno do eixo 38. Quando o carregador de cupom 26 se aproxima do capuz de vácuo 34, o seguidor de carne 29 segue uma trajetória ao longo do carne de chapa 33 que pivota o braço de posicionamento 36 em torno do eixo 38 para, assim, levantar um ou mais dedos de posicionamento 40 atrás do cupom 12. De preferência, pelo menos dois dedos 40 são usados para posicionar o cupom 12. À medida que o cupom 12 passa sob o capuz de vácuo 34, o vácuo dos orifícios de sucção 32 é liberado. Este evento ocorre aproximadamente no momento em que o carregador de cupom 26 começa a atravessar a linha 42 e permite que o cupom 12 comece a se reposicionar com relação aos dedos de posicionamento 40.

Um ou mais vácuos providos através dos orifícios (não- mostrados) na superfície côncava do capuz de vácuo 34 são encaixados no ponto de proximidade quando o carregador de cupom 26 começa a atraves- sar a linha 44. O vácuo desacelera o cupom 12 e permite que as bordas di- anteiras dos dedos de posicionamento 40 entrem em contato com a borda traseira do cupom 12. Esta ação alinha o cupom 12 com os dedos 40 e con- trola de maneira precisa a posição do cupom 12 para aplicação ao filme 14. Guias laterais 100 podem também ser anexadas ao capuz de vácuo 34 de modo a controlar a posição do cupom com relação às laterais do carregador de cupom 26. Depois de o cupom 12 ser alinhado com relação ao carregador de cupom 26, o mesmo é empurrado sob o capuz de rotação 34 por meio das bordas dianteiras dos dedos de posicionamento 40. O vácuo é em se- guida aplicado aos orifícios de vácuo de rotação 41 mostrados nas figuras 5 e 6 no cupom 26 aproximadamente no momento em que o carregador de cupom 26 começa a atravessar a linha 46. Este vácuo puxa o cupom 12 con- tra a superfície da cabeça de sucção rotativa 48. À medida que o seguidor de carne 28 continua a passar ao longo da borda do carne de chapa 33, o carne 28 é impulsionado para fora do eixo geométrico central da roda 18 pa- ra o recesso dos dedos de posicionamento 40 por meio do movimento pivo- tante do braço de posicionamento 36 sobre o eixo geométrico 38 de modo a forçar os dedos de posicionamento 40 abaixo da superfície de topo 50 do cupom 26. Esta ação de recesso pode ser observada ao se comparar a po- sição dos dedos 40 na figura 5 com sua posição na figura 8. Depois de os dedos 40 serem rebaixados dentro do corpo de

cupom 26, um seguidor de carne de barril 54 gira a engrenagem de crema- Iheira 56 e a engrenagem de pinhão 58 através do uso de um seguidor de carne 54 fixado ao braço pivotante 53. O seguidor de carne 54 faz uma traje- tória ao longo de um guia de carne 60 sobre a chapa de carne 33, mostrada nas figuras 1 e 4. Conforme particularmente mostrado na seção transversal da figura 4, o seguidor de carne 54 é limitado pela guia de carne 60, que é dotada de dois lados opostos que prendem o seguidor de came 54. À medi- da que o seguidor de came 54 se movimenta com a roda 18 que segue a trajetória 60, mas também oscila para frente e para trás com relação ao eixo geométrico da roda 18 devido ao fato de o traçado se desviar do seguidor de came 54 de um ponto mais baixo 60a para um ponto mais alto 60b com rela- ção ao eixo geométrico da roda 18. Desta maneira, à medida que a roda 18 gira, o seguidor de came 54 faz uma trajetória ao longo da guia de came 60 que gira um braço pivotante 53 em torno de um eixo geométrico pivotante 66 que é criado pela porca 68 e pelo parafuso 70, que também servem para fixar o mecanismo de came de barril 52 ao carregador de cupom 28. Con- forme mostrado na figura 8, um outro parafuso 72 prende a engrenagem de cremalheira 56 no braço de carne 53. A engrenagem de cremalheira 56 osci- la de modo a girar a cremalheira de pinhão 58 em uma rotação de quase 90° para frente e para trás. Sendo assim, o cupom que foi inicialmente alinhado aos dedos 40 é girado aproximadamente 90°, conforme indicado na figura 7.

Voltando à figura 1, à medida que o cupom deixa o capuz de ro-

tação, o mesmo fica rigorosamente posicionado e gira. Se desejado, cola poderá ser então aplicada à superfície externa do cupom 12 por meio do uso de um mecanismo de colagem 20, o qual pode incluir uma ponta aplicadora ou uma cabeça de borrifação 74, como é conhecido na técnica. Um sensor pode ser utilizado no sentido de detectar a presença do cupom e disparar o mecanismo de cola 20 a fim de aplicar uma determinada quantidade de cola ao cupom.

Quando o cupom 12 se junta ao filme 14, é desligado o vácuo para o carregador de cupom 26 e o cupom 12 é transferido para o filme 14, onde o mesmo é mantido no lugar em função da cola aplicada com o meca- nismo de cola 20, por ação da gravidade, ou por meio de qualquer outra for- ça ou meio. O cupom e o filme, mostrados por exemplo na figura 10, são em seguida transferidos para outro processamento, conforme é convencional na técnica. Por exemplo, o cupom 12 e o filme 14 podem ser embrulhados e selados em torno de um maço de cigarros com o cupom 12 no lado de den- tro do filme envolto 14, como indicado na figura 9. O filme 14 pode, de ma- neira alternativa, ser enrolado de tal modo que o cupom 12 fique no lado de fora do pacote embrulhado 76.

De acordo com uma segunda modalidade, a máquina 10A pode ser configurada de modo a aplicar cupons a um maço de cigarros 76, con- forme mostrado na figura 2. Os cupons são ajustados e girados de uma ma- neira similar à descrita acima com relação à figura 1, com exceção de que em vez dos cupons 12 serem transferidos para o filme 14, os mesmos são transferidos para os maços de cigarros 76. As embalagens podem ser supri- das por uma correia transportadora 78 ou outro meio adequado que possa se movimentar a uma determinada velocidade e/ou revelar um espaçamento predeterminado entre os maços 76 adjacentes de modo que a superfície a- plicável de cada maço 76 possa se alinhar com um cupom 12 sobre o carre- gador de cupom 26. Os maços 76 podem ser orientados de qualquer manei- ra pré-estabelecida. Por exemplo, a frente, a parte de trás, os lados, o topo ou o fundo dos maços 76 podem ser orientados de frente para o carregador de cupom 26 de modo que o cupom 12 possa ser depositado sobre o mes- mo.

De acordo com uma terceira modalidade, a máquina de rotação e posicionamento de cupons 10B pode ser adaptada de modo a suprir cu- pons 12 a um reservatório de cupom 80, conforme mostrado na figura 3. Os cupons 12 são ajustados e girados de uma maneira similar ao descrito acima com relação à figura 1, com a exceção de que, em vez dos cupons 12 serem transferidos para o filme 14, os mesmos são transferidos para reservatório de cupom 80. De acordo com a presente modalidade, não é aplicada cola aos cupons. Os cupons 12 são posicionados e girados sobre o carregador -15 de cupom 26 e transportados sob vácuo até que os mesmos possam girar através do ponto marcado pela linha pontilhada 82. Nesse momento, o vá- cuo é desligado de tal modo que os cupons caiam no reservatório 80. Quan- do o magazine está cheio, o mesmo poderá ser manual ou automaticamente removido de sua posição para o recebimento de cupons 12 em uma instala- ção de armazenamento ou em outra posição de tratamento na qual o mesmo poderá ser usado para prover cupons aos maços de cigarros ou a produtos.

Deve-se entender que a descrição acima detalhada, embora in- dique que modalidades preferidas da presente invenção, são feitas tão- somente a título de ilustração, uma vez que várias mudanças e alterações dentro do espírito e âmbito de aplicação da presente invenção tornar-se-ão aparentes aos versados na técnica a partir desta descrição detalhada. Por exemplo, o dobrador de curvatura pode receber segmentos de cupom, cada qual compreendendo um par de cupons impressos lado a lado. Depois de dobrar, um cortador de montagem longitudinal cortará cada segmento do- brado de cupom em dois cupons individuais para liberação a cada envoltório de maço de cigarros, diretamente aos maços de cigarros ou a um reservató- rio de cupons.

Claims

1. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, compre- endendo: - um dobrador de cupom para a dobradura de cupons; e - uma montagem de roda para o recebimento de cupons a partir de um dispositivo de liberação de cupons, para a rotação dos cupons, e para a liberação dos cupons para um substrato, em que a montagem de roda é dotada de um mecanismo carregador de cupom operado a carne que inclui: - um carregador de cupom com uma superfície transportadora de cupom, um braço de posicionamento para posicionar o cupom com rela- ção ao carregador de cupom, e um mecanismo de rotação para girar o cu- pom com relação ao carregador de cupom, o carregador de cupom girando sobre um eixo geométrico central da montagem de roda; e - um carne de chapa para controlar o braço de posicionamento e o mecanismo de rotação à medida que o carregador de cupom gira em torno do eixo geométrico central da montagem de roda.

2. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 1, em que a montagem de roda é configurada de modo a suprir um vácuo para a fixação do cupom dobrado contra o carregador de cupom à medida que a montagem de roda gira o carregador de cupom adja- cente ao dobrador de cupom.

3. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 2, em que o braço de posicionamento é um elemento alongado provido com um seguidor de came em uma extremidade de modo a interagir com o came de chapa e um dedo na extremidade do braço pivo- tante oposto ao seguidor de came, em que o braço de posicionamento é ca- paz de girar sobre um eixo de braço pivotante para, assim, estender o dedo para além da superfície transportadora de cupom e ajustar a posição do cu- pom sobre a superfície transportadora de cupom com relação ao mecanismo de rotação, e em que o seguidor de came é mantido em encaixe ao longo da borda externa do came de chapa através do uso de uma mola comprimida.

4. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 3, em que o braço de posicionamento é dotado de dois dedos na extremidade do braço pivotante oposto ao seguidor de carne.

5. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 4, em que a montagem de roda é configurada de modo a liberar o vácuo na superfície do carregador de cupom no momento em que o carregador de cupom fica alinhado com um capuz de vácuo de modo a permitir que o cupom se movimente com relação ao carregador de cupom e se alinhe aos dedos de posicionamento e ao mecanismo de rotação.

6. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 4, em que o capuz de vácuo é configurado de modo a suprir um vácuo a uma superfície côncava do capuz de vácuo, a dita super- fície côncava virada para o cupom e para o carregador de cupom, o vácuo provido de modo a reduzir a velocidade do cupom e permitir que os dedos de posicionamento entrem em contato com a borda traseira do cupom.

7. Dispositivo de rotação e posicionamento de cupom, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda um mecanismo de colagem para a aplicação de cola depois de os cupons terem girado e antes de os cupons serem liberados para um segundo substrato.

8. Método de rotação e posicionamento de cupons, compreen- dendo as etapas de: - prover cupons dobrados a uma montagem de roda, a montagem de roda compreendendo um carregador de cupom operado a carne dotado de uma superfície transportadora de cupom, um braço de posicionamento de mo- do a posicionar o cupom com relação ao carregador de cupom, e um mecanis- mo de rotação para girar o cupom com relação ao carregador de cupom, a montagem de roda tendo um carne de chapa para controlar o braço de posicio- namento e o mecanismo de rotação à medida que o carregador de cupom gira em torno do eixo geométrico central da montagem de roda; - posicionar os cupons dobrados sobre o carregador de cupom; - girar os cupons sobre o carregador de cupom em aproximada- mente 90°; e - liberar os cupons do carregador de cupom para um substrato.