ES2916050T3 - Máquina y método para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos - Google Patents

Abstract

Máquina (10) para el tratamiento automático de componentes (11) de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, en donde cada componente (11) comprende un cuerpo central (12), preferentemente de forma tubular, que tiene una parte de extremo inferior (23 ) normalmente protegida por una tapa inferior desmontable (25) y una parte de extremo superior (24) normalmente protegida por una tapa superior desmontable (26) y en donde dicha máquina (10) comprende una estación de carga (S1) configurada para cargar dichos componentes (11) sobre un miembro transportador (31), una estación final (SF) configurada para descargar dichos componentes (11) desde dicho miembro transportador (31) y una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4) de dichos componentes (11), interpuestos entre dicha estación de carga (S1) y dicha estación final (SF), caracterizada porque después de dicha estación de carga (S1) y aguas arriba de dichas una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4) se dispone una estación de extracción (S2), configurada para eliminar selectiva y automáticamente dichas tapas (25 y 26) de los respectivos cuerpos centrales (12) de dichos componentes (11) y porque antes de dicha estación final (SF) se dispone una estación de reposicionamiento (S5) configurada para reposicionar selectiva y automáticamente dichas tapas (25 y 26) en la parte de extremo inferior (23) y, respectivamente, en la parte de extremo superior (24) del cuerpo central correspondiente (12) de cada uno de dichos componentes (11).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina y método para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos

Campo de aplicación

El campo de aplicación de la presente invención es el de las máquinas y métodos para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, es decir, la aplicación de una o más etapas de fabricación y/o etapas de inspección a estos componentes. En particular, pero no exclusivamente, los componentes mencionados anteriormente pueden ser cartomizadores para cigarrillos electrónicos, es decir, objetos que consisten cada uno en un cartucho que contiene un atomizador que puede transformar el líquido que contiene en vapor por medio de un elemento de calentamiento, por ejemplo, una resistencia eléctrica.

Estado de la técnica

En el campo de los inhaladores en general y de los cigarrillos electrónicos en particular, uno de los componentes que atrae la atención en particular de los fabricantes de tales productos es el llamado cartomizador, es decir, un cartucho de forma sustancialmente tubular que contiene un atomizador que es capaz de transformar selectivamente en vapor un líquido en particular que también se contiene en ese mismo cartucho.

En el caso de los cigarrillos electrónicos, el tamaño de un único cartucho es sustancialmente equivalente al tamaño de un cigarrillo de tabaco regular, por ejemplo, que tiene una longitud de aproximadamente 60 mm y un diámetro exterior de aproximadamente 9 mm y una superficie hacia fuera con un acabado táctil y estético apreciable por el usuario.

Además, cada cartucho tiene ambos extremos proporcionados con aberturas, a través de las cuales es posible acceder a los elementos que contiene el cartucho, por ejemplo, un pequeño yacimiento para el líquido que se va a vaporizar y las partes eléctricas y electrónicas del atomizador.

Uno de los problemas técnicos a los que se enfrentan y resuelven los diseñadores de máquinas para el tratamiento automático de dichos componentes es la manipulación mecánica de los componentes sin dañar, ni siquiera ligeramente, la superficie cilíndrica exterior de cada componente.

Otro problema técnico es la alta productividad demandada a una máquina para el tratamiento automático de dichos componentes, de modo que el coste de producción de cada componente único es suficientemente bajo para hacer que el componente sea competitivo en el mercado. A manera de ejemplo, un valor objetivo de dicha productividad podría ser de 1000 componentes a tratar por minuto, lo que significa que la máquina debe ser capaz de tratar automáticamente un componente aproximadamente cada 6 centésimas de segundo.

Existe, por lo tanto, la necesidad de mejorar y proporcionar una máquina y un método para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, que supere al menos uno de los inconvenientes del estado de la técnica.

En particular, uno de los objetivos de la presente invención es, por lo tanto, proporcionar una máquina y un método relacionado para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular, pero no solamente, os cartomizadores para cigarrillos electrónicos, que, superando los inconvenientes del estado de la técnica, es rápido y fiable y permite la ejecución de todas las operaciones de fabricación y/o inspección sin dañar los componentes tratados, incluida su superficie exterior.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina y un método relacionado para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular, pero no restringido a, los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, que también tenga un alto nivel de productividad, en el orden de 1000 inhaladores tratados por minuto. Para superar los inconvenientes del estado de la técnica y obtener estos y otros objetivos y ventajas, el Solicitante ha estudiado, experimentado y creado la máquina y ha puesto a punto el método de inyección de acuerdo con la presente invención.

Resumen de la invención

La presente invención se describe y caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes presentan otras características de la presente invención o variantes sobre la idea de solución principal.

De acuerdo con los objetivos descritos anteriormente, las siguientes modalidades se refieren a una máquina para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos. Típicamente cada componente que va a ser tratado por esta máquina comprende un cuerpo central, preferentemente de forma tubular, que tiene una parte de extremo inferior normalmente protegida por una tapa inferior desmontable y una parte de extremo superior normalmente protegida por una tapa superior desmontable. La máquina mencionada anteriormente comprende una estación de carga configurada para cargar los componentes a tratar sobre un miembro transportador, una estación final configurada para descargar los componentes tratados del miembro transportador y una o más estaciones de trabajo y/o una o más estaciones de inspección de los componentes, ubicados entre la estación de carga y la estación final.

De acuerdo con una modalidad, después de dicha estación de carga y aguas arriba de dichas una o más estaciones de trabajo y/o una o más estaciones de inspección, se dispone una estación de extracción que se configura para eliminar selectiva y automáticamente las tapas a tratar de sus respectivos cuerpos centrales. Además, antes de dicha estación final se dispone una estación de reposicionamiento que se configura para reposicionar selectiva y automáticamente las tapas tratadas en el extremo inferior y superior respectivamente del cuerpo central correspondiente de cada componente.

De acuerdo con modalidades adicionales, dicha estación de carga, dicha estación de extracción, dicha una o más estaciones de trabajo y/o una o más estaciones de inspección, dicha estación de reposicionamiento y dicha estación final se disponen lado a lado a lo largo de un eje longitudinal. Además, dicho miembro transportador comprende una cadena dispuesta a lo largo de dicho eje longitudinal y configurada para transportar selectivamente los componentes desde dicha estación de carga hasta dicha estación final, pasando a través de las otras estaciones.

De acuerdo con modalidades adicionales, dicha estación de extracción comprende tanto los primeros medios de agarre como de posicionamiento, configurados para realizar una primera elevación de la tapa superior de cada uno de los componentes que se van a tratar junto con el cuerpo central correspondiente, hasta que se toman juntos para una primera altura, que es más alta que la altura de la tapa inferior y también unos primeros medios de sujeción temporal configurados para contener selectiva y temporalmente cada tapa inferior en su posición inicial, al menos mientras dichos primeros medios de agarre y posicionamiento realizan dicha primera elevación.

De acuerdo con modalidades adicionales, dichos primeros medios de agarre y posicionamiento también se configuran para realizar una segunda elevación de cada tapa superior para llevarlo a una segunda altura, que es mayor que la suma de dicha primera altura y la altura de la tapa inferior. Además, en dicha estación de extracción están presentes los segundos medios de sujeción temporal para contener temporalmente cada cuerpo central en una posición elevada estacionaria a dicha primera altura, al menos mientras dichos primeros medios de agarre y posicionamiento realizan dicha segunda elevación.

De acuerdo con modalidades adicionales, dichos primeros medios de agarre y posicionamiento también se configuran para mover lateralmente cada tapa superior ya eliminada de su cuerpo central y depositarla sobre medios de soporte temporal.

De acuerdo con modalidades adicionales, dicho miembro transportador comprende al menos un deslizador que tiene al menos un asiento vertical configurado para acomodar al menos dicha parte de extremo inferior del cuerpo central y la tapa inferior correspondiente; además, dicho medio de soporte temporal se dispone ventajosamente sobre una parte superior de dicho deslizador.

De acuerdo con modalidades adicionales, dicha estación de reposicionamiento comprende medios de empuje configurados para cooperar con dicho cuerpo central después de haberse sometido a operaciones de trabajo o inspección en dichas una o más estaciones de trabajo y/o una o más estaciones de inspección, para insertar dicho cuerpo central desde arriba en la tapa inferior correspondiente, que se posiciona más abajo de ella.

De acuerdo con modalidades adicionales, dicha estación de reposicionamiento comprende segundos medios de agarre y posicionamiento configurados para reposicionar cada tapa superior a su posición inicial, cubriendo dicha parte de extremo superior del cuerpo central.

De acuerdo con modalidades adicionales, dichos segundos medios de agarre y posicionamiento se configuran para eliminar cada tapa superior de dichos medios de soporte temporal y posicionarlas en dicha posición de cobertura inicial.

Las modalidades adicionales descritas en adelante se refieren a un método para el tratamiento automático de componentes para inhaladores, en particular, los cartomizadores para cigarrillos electrónicos. Típicamente cada componente comprende un cuerpo central, preferentemente de forma tubular, que tiene una parte de extremo inferior normalmente protegida por una tapa inferior desmontable y una parte de extremo superior normalmente protegida por una tapa superior desmontable. De acuerdo con una modalidad, dicho método comprende una etapa de carga, en donde dichos componentes se cargan en un miembro transportador capaz de transportarlos primero a una o más estaciones de trabajo y/o una o más estaciones de inspección de dichos componentes y luego de estos a una estación final, así como también una etapa de extracción automática de dichas tapas de los respectivos cuerpos centrales de los componentes, antes de que dichos cuerpos centrales sean transferidos a dichas una o más estaciones de trabajo y/o dichas una o más estaciones de inspección y también una etapa de reposicionamiento automático de dichas tapas sobre la parte de extremo inferior y la parte de extremo superior respectivamente del cuerpo central de cada uno de dichos componentes antes de que cada cuerpo central se transfiera desde dichas una o más estaciones de trabajo y/o dichas una o más estaciones de inspección hacia dicha estación final.

Estos y otros aspectos, características y ventajas de la presente descripción se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción, figuras y reivindicaciones adjuntas. Las figuras, que son parte integral de la presente descripción, ilustran algunas modalidades de la presente invención y, junto con la descripción, pretenden describir los principios principales de esta descripción.

Los diversos aspectos y características descritos en la presente descripción pueden aplicarse individualmente, donde sea posible. Estos aspectos individuales, por ejemplo, los aspectos y características presentes en la descripción o en las reivindicaciones dependientes adjuntas, pueden ser objeto de solicitudes divisionales.

Descripción de los dibujos

Estas y otras características de la presente invención quedarán claras en la siguiente descripción de una modalidad preferida, proporcionada únicamente como un ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: - La Figura 1 es una vista superior esquemática de una máquina para el tratamiento automático de cartomizadores para cigarrillos electrónicos de acuerdo con la presente invención;

- La Figura 2 es una vista frontal esquemática de la máquina de la Figura 1;

- La Figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de un cartomizador a ser tratado por la máquina de la Figura 1;

- La Figura 4 es una vista despiezada de los elementos que componen el cartomizador de la Figura 3;

- Las Figuras 5a, 5b y 5c muestran esquemáticamente la posición relativa del cuerpo central y las tapas protectoras relacionadas del cartomizador de la Figura 3 durante la etapa operativa de ser eliminadas;

- La Figura 6 es una vista frontal de un primer detalle ampliado de la máquina de la Figura 1;

- La Figura 7 es una vista superior del detalle de la Figura 6;

- La Figura 8 es una sección transversal a lo largo de la línea VNI-VNI de la Figura 1;

- La Figura 9 es una vista frontal de un segundo detalle ampliado de la máquina de la Figura 1;

- La Figura 10 es una vista superior del detalle de la Figura 9;

- La Figura 11 es una sección transversal a lo largo de la línea XI-XI de la Figura 1;

- La Figura 12 es una sección transversal a lo largo de la línea XM-XN de la Figura 1;

Para facilitar el entendimiento, se han usado números de referencia idénticos donde ha sido posible para identificar los elementos comunes en las figuras. Debe entenderse que los elementos y características de una modalidad pueden incorporarse convenientemente en otras modalidades sin especificaciones adicionales.

Se señala que en la presente descripción y en las reivindicaciones los términos arriba, abajo, vertical, horizontal, superior, inferior, interior y exterior y variaciones de los mismos solamente sirven para ilustrar mejor la presente invención con referencia a las figuras y no deben usarse de ninguna manera para limitar el alcance de la invención en sí o el alcance de la protección como se define por las reivindicaciones. Por ejemplo, el término horizontal indica un plano que puede ser ya sea paralelo al horizonte o en un ángulo inclinado, también en un grado sustancial, a dicho horizonte.

Descripción de las modalidades

Ahora se hará referencia en detalle a las diversas modalidades de la invención, de las cuales uno o más ejemplos se ilustran en las figuras adjuntas. Cada ejemplo se proporciona como una ilustración de la invención y no debe interpretarse como una limitación de la misma. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas de una modalidad pueden adaptarse a o asociarse con otras modalidades con el fin de crear una modalidad adicional. Esto significa que la presente invención comprende todas esas modificaciones y variaciones.

Antes de describir las modalidades, se señala además que la presente descripción no se limita en su aplicación a los detalles relacionados con la construcción o diseño de los componentes como se describió en la siguiente descripción, mediante el uso las figuras adjuntas. La presente descripción puede incluir otras modalidades y puede realizarse o ponerse en práctica de diversas otras formas. Además, se señala que la redacción y la terminología se usan aquí con propósitos descriptivos y no deben tomarse como limitativos.

Con referencia a las Figuras 1 y 2, se describen modalidades de una máquina 10 para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, por ejemplo, los cartomizadores 11 (Figuras 3 y 4) para cigarrillos electrónicos. La máquina 10, en algunas modalidades, comprende una serie de estaciones de trabajo desde S1 (Figuras 1 y 2) hasta SF, como se describirá en detalle más abajo, las cuales se disponen lado a lado a lo largo de un eje longitudinal X y configuradas para realizar cada una, una o más etapas de trabajo y/o inspección sobre dichos cartomizadores 11.

Se señala que el número de estaciones de trabajo de la máquina 10 varía en dependencia de las diversas etapas de trabajo y/o inspección a realizar sobre los componentes de los inhaladores y por lo tanto no es una limitación del alcance de protección de la presente invención.

Para entender mejor el concepto inventivo de la presente invención, antes de describir en detalle la máquina 10 y el método relacionado, se describirá primero un ejemplo de la construcción de un cartomizador 11 (Figuras 3 y 4), sin perjuicio del hecho de que la presente invención no se limita a este ejemplo, sino que puede usarse para el tratamiento automático de componentes de inhaladores que ya son conocidos o que se desarrollarán en el futuro. A manera de ejemplo, un cartomizador 11 comprende un cuerpo central 12 de forma tubular, que tiene una cavidad interna 13 que se abre en ambos extremos y que tiene una superficie exterior 14, tratada de una manera conocida para que sea agradable tanto al tacto como a la apariencia estética. En el ejemplo dado aquí, el cartomizador 11 tiene una longitud de aproximadamente 60 mm y un diámetro exterior de aproximadamente 9 mm y el grosor de la pared cilíndrica del cuerpo central 12 es de aproximadamente 0,2 mm.

En la parte inferior de la cavidad 13 hay - de abajo hacia arriba en la Figura 4 - un anillo metálico 15 que funciona como electrodo, un anillo de material aislante 16, una tapa 17, hueca por dentro y roscada por fuera y una unidad de calentamiento 18 conectada al anillo metálico 15. Además, alrededor de la unidad de calentamiento 18 se dispone un elemento tubular 19 hecho de fibra de vidrio. Coaxial con este último y contra la pared interna de la cavidad 13 se dispone un casquillo 20 hecho de un material plástico, por ejemplo, poliéster. En el espacio anular entre el elemento tubular 19 y el casquillo 20 se dispone una tela afieltrada de algodón 21, la cual se configura para ser imbuida con un líquido específico, por ejemplo, que contiene esencias naturales o artificiales y/o alguna otra sustancia, destinada a vaporizarse durante la activación selectiva de la unidad de calentamiento 18. Un anillo de bloqueo 22 se pretende disponer sobre la tela afieltrada 21 después de que ésta última haya sido imbuida con el líquido.

La parte superior de la cavidad 13 está vacía para una profundidad de aproximadamente 8-9 mm y se configura para acomodar potencialmente una cápsula de tabaco, u otra sustancia que sea adecuada para proporcionar un sabor específico al vapor que el usuario inhala al aspirar aire a través del extremo superior del cartomizador 11.

Cada cartomizador 11, durante su transporte y empaque o hasta que sea usado por el usuario final, se protege convenientemente de tal manera que al menos su parte de extremo inferior 23, es decir, la parte cercana al anillo metálico 15 y la parte de extremo superior 24, es decir, en la parte superior de la cavidad 13, se protegen de cualquier contacto, impacto o daño no deseado.

Para proporcionar esta protección, cada cartomizador 11 se cierra, por ejemplo, en el extremo inferior por una tapa inferior 25 (Figuras 3 y 5a) y en el extremo superior por una tapa superior 26. Las tapas 25 y 26 están hechas de un material suave y transparente, por ejemplo, silicona y pueden unirse, eliminarse y volver a unirse. La altura de cada tapa 25 y 26 es, por ejemplo, de aproximadamente 15 mm.

La máquina 10 (Figuras 1 y 2) comprende una estación de carga S1 en donde puede cargarse una pluralidad de cartomizadores 11, que incluye las tapas protectoras 25 y 26 (Figura 6), preferentemente de manera automática, en un miembro transportador 31, por ejemplo, ya alineados verticalmente uno detrás del otro, en la dirección correcta, es decir, con la parte superior vacía de la cavidad 13 girada hacia arriba, con el fin de ser transportados a lo largo del eje longitudinal X (Figuras 1 y 2) hacia otras estaciones de trabajo y/o estaciones de inspección hasta llegar a una estación final SF, en la que los cartomizadores 11, que incluyen las tapas protectoras 25 y 26, se descargan automáticamente y se transportan subsecuentemente para ser empacados.

En el ejemplo dado aquí, el miembro transportador 31 comprende una cadena 32 (Figura 6) hecha de eslabones articulados 33 que se estiran entre dos ruedas dentadas 34 y 35 (Figuras 1 y 2), dispuestas en un plano vertical que pasa a través del eje longitudinal X; cada rueda dentada se une a un motor eléctrico correspondiente 36 y 37, representado esquemáticamente en la Figura 2.

Una unidad de control central 38, representada esquemáticamente en la Figura 1, se configura para controlar y enviar comandos, entre otras cosas, a los dos motores 36 y 37, de modo que la cadena 32 avance de manera escalonada, es decir, en incrementos específicos y llevar selectivamente los cartomizadores 11 desde la estación de carga 11 hasta la estación final SF, como se describirá en detalle más abajo.

En algunas modalidades, una estación de extracción S2 se dispone después de dicha estación de carga S1 a lo largo del eje longitudinal X y se configura para la extracción selectiva y automática de las tapas 25 y 26 de los respectivos cuerpos centrales 12 de los cartomizadores 11, de modo que cada cuerpo central 12 puede manipularse y tratarse en las operaciones de trabajo y/o inspecciones posteriores, con sus extremos abiertos.

En particular, esta estación de extracción S2 se dispone a lo largo del eje longitudinal X inmediatamente aguas abajo de la estación de carga S1.

En algunas modalidades, esta estación de extracción S2 se dispone además aguas arriba, a lo largo del eje longitudinal X, de una o más estaciones de trabajo S3 y/o estaciones de inspección S4 de los cartomizadores 11. En particular, en algunas modalidades, una o más estaciones de trabajo S3 se disponen inmediatamente aguas abajo de la estación de extracción S2 a lo largo del eje longitudinal X, por ejemplo una estación de rellenado que se configura para rellenar los cartomizadores con el líquido mencionado anteriormente, a través de la abertura superior de la cavidad 13, y/o una o más estaciones de inspección S4, por ejemplo una estación de inspección eléctrica configurada para probar el correcto funcionamiento de la unidad de calentamiento 18 a través de la abertura inferior de la cavidad 13. Otras estaciones de trabajo y/o estaciones de inspección pueden incluirse en la máquina 10, sin apartarse del alcance de protección de la presente invención.

A lo largo del eje longitudinal X, aguas abajo de la estación de inspección S4 y de cualquier otra estación de trabajo y/o inspección, pero antes de la estación final SF, se dispone una estación de reposicionamiento S5 que se configura para reposicionar las tapas protectoras 25 y 26 sobre los cuerpos centrales 12 de los cartomizadores 11, de modo que cada cartomizador 11 vuelva a su estado original de protección antes de ser empacada.

En la modalidad representada aquí, unido a cada eslabón 33 de la cadena 32 hay un deslizador 39 (Figuras 6, 7 y 8), que tiene cinco asientos verticales 40 (Figuras 7 y 8), cada uno de los cuales se adecua para recibir un cartomizador 11 que comprende, inicialmente, las tapas protectoras 25 y 26. A manera de ejemplo, el intereje entre dos asientos verticales adyacentes 40 es de aproximadamente 19 mm. Por lo tanto, la longitud de cada deslizador 39, en la dirección del eje longitudinal X, que corresponde al intereje IM entre los eslabones 33, es de aproximadamente 95 mm.

En el ejemplo dado aquí, cada asiento 40 (Figura 8) comprende una parte superior semicilíndrica 40a, adecuada para cooperar con un cuerpo central 12 y una parte inferior cilíndrica 40b, adecuada para acomodar la tapa inferior 26 correspondiente.

Sobre cada deslizador 39 también se une un dispositivo de agarre 41, que se forma para tener cinco cavidades semicilíndricas 41a, opuestas y reflejadas en el grupo de cinco partes superiores 40a, para agarrar selectivamente y simultáneamente en la posición deseada los cinco cuerpos centrales 12 correspondientes, bajo el control de la unidad de control central 38, como se describirá en detalle más abajo.

En particular, la estación de extracción S2 para la extracción de las tapas 25 y 26 de los cuerpos centrales 12 de los cartomizadores 11, en el ejemplo proporcionado aquí, se configura para tratar quince cartomizadores 11 al mismo tiempo, es decir, el número de cartomizadores soportados por tres deslizadores adyacentes 39 (los de la derecha en las Figuras 6 y 7) y comprende un dispositivo de sujeción temporal 42, que tiene un elemento horizontal en forma de peine 43 que tiene, en el lado de cara a los asientos verticales 40, cavidades 44 cuyos interejes son iguales al de uno de dichos asientos verticales 40 y cada cavidad 44 tiene un ancho que es ligeramente mayor que el diámetro exterior del cuerpo central 12, pero menor que el diámetro exterior de la tapa inferior 25.

La estación de extracción S2 comprende además, un primer dispositivo de agarre y posicionamiento 45, por ejemplo del tipo conocido por los expertos en la técnica como "pick and place" o "P&P", que tiene quince pinzas 46 que son operables selectivamente, bajo el control de la unidad de control central 38, tanto para elevar como para bajar al mismo tiempo y para agarrar cada tapa superior 26, con o sin el cuerpo central asociado 12 de un cartomizador 11 correspondiente, como se describirá en detalle más abajo.

El primer dispositivo de agarre y posicionamiento 45 también se configura para transportar simultáneamente quince tapas superiores 26, después de haberse elevadas y eliminadas de los cuerpos centrales 12, a lo largo de un primer eje transversal Y1, sustancialmente horizontal y para bajarlas sobre quince clavijas verticales 47 correspondientes con una forma cilíndrica, montada sobre la parte superior del deslizador 39, teniendo cada clavija 47 un diámetro exterior ligeramente menor que al diámetro interior de cada tapa superior 26.

La estación de reposicionamiento S5 (Figuras 9 a 12) para el reposicionamiento de las tapas 25 y 26 sobre los cuerpos centrales 12 de los cartomizadores 11 se subdivide en dos partes colocadas lado a lado a lo largo del eje longitudinal X, específicamente, una primera parte S5A, más cercana a la estación de inspección S4 y configurada para insertar quince cuerpos tubulares 12 a la vez en quince tapas inferiores 25 correspondientes y una segunda parte S5B, más cercana a la estación final SF y configurada para luego insertar quince tapas superiores 26 a la vez en los quince cuerpos tubulares 12 correspondientes que ya han sido insertados en las tapas inferiores 25.

En la modalidad descrita aquí, la primera parte S5A comprende medios de empuje 50 (Figura 11), configurados para empujar selectivamente hacia abajo, bajo el control de la unidad de control central 38, los quince cuerpos tubulares 12 llevados por los deslizadores 39 y ubicados debajo de la misma, para insertarlos, por tanto, en las tapas inferiores 25 correspondientes que se posicionan en las partes inferiores 40b correspondientes de los asientos verticales 40. En cambio, la segunda parte S5B comprende un segundo dispositivo de agarre y posicionamiento 51, también del tipo P&P, que se proporciona con quince pinzas 52 operables selectivamente, operadas bajo el control de la unidad de control central 38, para agarrar quince tapas superiores 26 posicionadas en las clavijas verticales 47 con el fin de eliminarlas de las clavijas 47, elevarlas y luego transportar las tapas superiores 26 a lo largo de un segundo eje transversal Y2 que es paralelo al primer eje transversal Y1, hasta llegar a los quince cuerpos centrales 12 y luego insertar éstos al bajarlos cubriendo las partes de extremos superiores 24 de los cuerpos centrales 12, como se describirá en detalle más abajo.

La funcionalidad de la máquina 10 descrita aquí, que también es el método para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores 11 para cigarrillos electrónicos, es la siguiente.

En una primera etapa operativa, también conocida como etapa de carga, los cartomizadores 11 a tratar y/o inspeccionar, que incluyen los tapones 25 y 26, se colocan en la estación de carga S1 (Figuras 1 y 2), por ejemplo, automáticamente por medio de medios robóticos del tipo conocido, controlados por dicha unidad de control 38. En particular, cada cartomizador 11 se posiciona verticalmente en un asiento vertical 40 correspondiente, con la tapa inferior 25 dentro de la parte inferior 40b de este último.

En una segunda etapa operativa, también conocida como etapa de transferencia, los motores eléctricos 36 y 37 reciben los comandos de la unidad de control central 38 con el fin de que la cadena 32 (Figura 7) realice un rápido avance incremental AI de longitud igual al tamaño de tres deslizadores adyacentes 39, es decir, de aproximadamente 285 mm, para llevar quince cartomizadores 11, es decir, cinco para cada uno de los tres deslizadores 39, desde la estación de carga S1 hasta la estación de extracción S2.

A manera de ejemplo, la velocidad de avance V de la cadena 32 es muy alta, de modo que cada avance incremental AI se lleve a cabo muy rápidamente para cada intervalo de tiempo T, que en el ejemplo dado aquí es de aproximadamente 0,9 segundos, con el fin de obtener una productividad para la máquina 10 que es de aproximadamente 1000 cartomizadores 11 por hora.

En una tercera etapa operativa, también conocida como etapa de extracción, se eliminan primero las tapas inferiores 25 y luego las tapas superiores 26 de los cuerpos centrales 12 correspondientes de cada uno de los quince cartomizadores 11 presentes en la estación de extracción S2.

En particular, la unidad de control central 38 primero envía un comando al dispositivo de sujeción temporal 42 (Figuras 7 y 8) de modo que las quince tapas inferiores 25 se mantengan en sus posiciones iniciales en la parte inferior de las partes inferiores 40b correspondientes (Figura 5a) de los asientos verticales 40 y al mismo tiempo aleja el dispositivo de agarre 41 (Figuras 7 y 8) de las partes superiores 40a de los asientos verticales 40. Luego, la unidad de control central 38 envía un comando al primer dispositivo de agarre y posicionamiento 45 de modo que simultáneamente agarre con las pinzas 46 las quince tapas superiores 26 y las eleve junto con los cuerpos centrales 12 a una primera altura Q1 (Figura 5b), que es mayor que la altura de las tapas inferiores 25, en otras palabras, hasta que dichos cuerpos centrales 12, aún con sus tapas superiores 26, se eliminen completamente de las tapas inferiores 25. Inmediatamente después, esta unidad de control central 38 activa el dispositivo de agarre 41 y bloquea los quince cuerpos centrales 12 en las partes superiores 40a de los asientos verticales 40. Luego, el primer dispositivo de agarre y posicionamiento 45 eleva las quince tapas superiores 26, elevándolas aún más desde su posición inicial hasta una segunda altura Q2 (Figura 5c), eliminándolas, por tanto, completamente de los cuerpos centrales 12 correspondientes que permanecen estacionarios en la primera altura Q1 (Figura 5b).

Subsecuentemente, la unidad de control central 38 envía un comando al primer dispositivo de agarre y posicionamiento 45 de modo que las quince tapas superiores 26 que se acaban de eliminar, se posicionen, en otras palabras, se estacionen temporalmente, sobre las clavijas verticales 47 al moverlas a lo largo del primer eje transversal Y1 y luego bajarlas.

En el transcurso de la tercera etapa operativa, otros cartomizadores 11 a tratar y/o inspeccionar, que incluyen las tapas 25 y 26, se colocan en la estación de carga S1.

En una cuarta etapa operativa, también etapa de transferencia, los motores eléctricos 36 y 37 reciben los comandos de la unidad de control central 38 para hacer que la cadena 32 realice avances incrementales AI adicionales para llevar los quince cuerpos centrales sin las tapas 25 y 26 desde la estación de extracción S2 a la estación de trabajo S3, como un nuevo grupo de quince cartomizadores 11 pasa con cada avance incremental AI desde la estación de carga S1 a la estación de extracción S2.

Luego siguen una o más etapas de trabajo y/o inspección, durante las cuales se realizan las operaciones deseadas sobre los grupos de quince cuerpos centrales 12 sin las tapas 25 y 26, por ejemplo, el rellenado de las telas afieltradas 21 con un líquido, y/o se realizan las pruebas deseadas.

Asociada con cada etapa de trabajo y/o inspección existe una etapa de transferencia adicional, análoga a la descrita anteriormente, con el fin de transportar, con avances incrementales AI, los cuerpos centrales 12 desde la estación de trabajo S3 hasta una posible otra estación de trabajo o a cualquiera de las estaciones de control S4 y desde la última de estas a la estación de reposicionamiento S5 para el reposicionamiento de las tapas 25 y 26 sobre los cuerpos centrales 12.

Sigue, por tanto, una etapa de reposicionamiento, durante la cual primero se reposiciona simultáneamente el grupo de quince cuerpos centrales 12 con sus partes de los extremos inferiores 23 en las tapas inferiores 25, las cuales se posicionan sobre las partes inferiores 40b de los asientos verticales 40, después de la operación por parte del dispositivo de empuje 50 (Figuras 9 y 11). Luego, las tapas superiores 26 se reposicionan sobre los cuerpos centrales 12 en una operación realizada por el segundo dispositivo de agarre y posicionamiento 51.

En particular, la unidad de control central 38 envía los comandos al segundo dispositivo de agarre y posicionamiento 51 para levantar primero con sus pinzas 52 las tapas superiores 26 de las clavijas verticales 47, donde han estado estacionadas temporalmente y colocarlas para cubrir las partes de los extremos superiores 24 de los cuerpos centrales 12, transportándolas con un movimiento de elevación a lo largo del segundo eje transversal Y2 y luego bajarlas.

En una última etapa operativa, también etapa de transferencia, los cartomizadores 11, terminados y/o inspeccionados y que también tienen sus tapas protectoras 25 y 26 nuevamente, son transferidas de manera análoga a las transferencias descritas previamente, desde la estación de reposicionamiento S5 hasta la estación final SF, donde luego se descargan y se envían a empaquetar.

Quedará claro que pueden añadirse modificaciones y/o partes y/o etapas adicionales a la máquina 10 y al método relacionado descrito aquí, sin ir, sin embargo, más allá del alcance de protección de la presente invención.

También quedará claro que, aunque la presente invención se describe con referencia a un ejemplo específico de una modalidad, un experto en la técnica puede realizar ciertamente muchas otras formas equivalentes de la máquina y/o método para el tratamiento automático de componentes de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, que tienen las características como se definen en las reivindicaciones adjuntas y que, por lo tanto, caen dentro del alcance de protección como se define por estas reivindicaciones.

En las siguientes reivindicaciones, el propósito de las referencias entre paréntesis es facilitar la lectura y no deben considerarse factores limitantes donde se refieran al alcance de protección como se define por las reivindicaciones específicas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Máquina (10) para el tratamiento automático de componentes (11) de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, en donde cada componente (11) comprende un cuerpo central (12), preferentemente de forma tubular, que tiene una parte de extremo inferior (23 ) normalmente protegida por una tapa inferior desmontable (25) y una parte de extremo superior (24) normalmente protegida por una tapa superior desmontable (26) y en donde dicha máquina (10) comprende una estación de carga (S1) configurada para cargar dichos componentes (11) sobre un miembro transportador (31), una estación final (SF) configurada para descargar dichos componentes (11) desde dicho miembro transportador (31) y una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4) de dichos componentes (11), interpuestos entre dicha estación de carga (S1) y dicha estación final (SF), caracterizada porque después de dicha estación de carga (S1) y aguas arriba de dichas una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4) se dispone una estación de extracción (S2), configurada para eliminar selectiva y automáticamente dichas tapas (25 y 26) de los respectivos cuerpos centrales (12) de dichos componentes (11) y porque antes de dicha estación final (SF) se dispone una estación de reposicionamiento (S5) configurada para reposicionar selectiva y automáticamente dichas tapas (25 y 26) en la parte de extremo inferior (23) y, respectivamente, en la parte de extremo superior (24) del cuerpo central correspondiente (12) de cada uno de dichos componentes (11).

2. Máquina (10) como en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha estación de carga (S1), dicha estación de extracción (S2), dicha una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4), dicha estación de reposicionamiento (S5) y dicha estación final (SF) se disponen lado a lado a lo largo de un eje longitudinal (X) y porque dicho miembro transportador (31) comprende una cadena (32) dispuesta a lo largo de dicho eje longitudinal (X) y configurada para transportar selectivamente dichos componentes (11) desde dicha estación de carga (S1) hasta dicha estación final (SF), pasando a través de las otras estaciones (S2, S3, S4, S5).

3. Máquina (10) como en la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque dicha estación de extracción (S2) comprende tanto los primeros medios de agarre como de posicionamiento (45), configurados para realizar una primera elevación de la tapa superior (26) de cada uno de dichos componentes (11) junto con el cuerpo central (12)correspondiente, hasta que éstos se toman juntos a una primera altura (Q1) mayor que la altura de dicha tapa inferior (25) y también los primeros medios de sujeción temporal (42) configurados para contener selectiva y temporalmente dicha tapa inferior (25) en su posición inicial, al menos mientras que dichos primeros medios de agarre y posicionamiento (45) realizan dicha primera elevación.

4. Máquina (10) como en la reivindicación 3, caracterizada porque dichos primeros medios de agarre y posicionamiento (45) también se configuran para realizar una segunda elevación de dicha tapa superior (26) para tomar una segunda altura (Q2), que es mayor que la suma de dicha primera altura (Q1) y la altura de dicha tapa inferior (25), y porque los segundos medios de sujeción temporal (41) se presentan en dicha estación de extracción (S2) para contener temporalmente dicho cuerpo central (12) en una posición elevada estacionaria, a dicha primera altura (Q1), al menos mientras dichos primeros medios de agarre y posicionamiento (45) realizar dicha segunda elevación.

5. Máquina (10) como en la reivindicación 4, caracterizada porque dichos primeros medios de agarre y posicionamiento (45) también se configuran para desplazar lateralmente cada tapa superior (26) después de eliminarlo de su cuerpo central (12) y depositarlo sobre los medios de soporte temporal (47).

6. Máquina (10) como en la reivindicación 5, caracterizada porque dicho miembro transportador (31) comprende al menos un deslizador (39) que tiene al menos un asiento vertical (40) configurado para alojar al menos dicha parte de extremo inferior (23) de dicho cuerpo central (12) y la tapa inferior (25) correspondiente y porque dicho medio de soporte temporal (47) se dispone sobre una parte superior de dicho deslizador (39).

7. Máquina (10) como en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha estación de reposicionamiento (S5) comprende medios de empuje (50) configurados para cooperar con dicho cuerpo central (12), después de haberse sometido a operaciones de trabajo y/o inspección en dicha una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4), para insertar dicho cuerpo central (12) de la parte superior hacia abajo en la tapa inferior (25) correspondiente, que se posiciona más abajo de sí misma.

8. Máquina (10) como en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha estación de reposicionamiento (S5) comprende segundos medios de agarre y posicionamiento (51) configurados para reposicionar dicha tapa superior (26) a su posición inicial, cubriendo dicha parte de extremo superior (24) de dicho cuerpo central (12).

9 Máquina (10) como en las reivindicaciones 5 y 8, caracterizada porque dichos segundos medios de agarre y posicionamiento (51) se configuran para eliminar dicha tapa superior (26) de dichos medios de soporte temporal (47) y posicionarlos en dicha posición de cobertura inicial.

10. Método para el tratamiento automático de componentes (11) de inhaladores, en particular los cartomizadores para cigarrillos electrónicos, en donde cada componente (11) comprende un cuerpo central (12), preferentemente de forma tubular, que tiene una parte de extremo inferior (23) normalmente protegida por una tapa inferior desmontable (25) y una parte de extremo superior (24) normalmente protegida por una tapa superior desmontable (26), que comprende una etapa de carga, en donde dichos componentes (11) se cargan sobre un miembro transportador (31) capaz de transferirlos en primer lugar a una o más estaciones de trabajo (S3) y/o a una o más estaciones de inspección (S4) de dichos componentes (11) y luego de éstas a una estación final (SF), caracterizado porque dicho método comprende además una etapa de eliminar automáticamente dichas tapas (25 y 26) de los respectivos cuerpos centrales (12) de dichos componentes (11), antes de que dichos cuerpos centrales (12) se transfieran hacia dichas una o más estaciones de trabajo (S3) y/o a una o más estaciones de inspección (S4) y una etapa de reposicionamiento automático de dichas tapas (25 y 26) en la parte de extremo inferior (23) y, respectivamente, en la parte de extremo superior (24) del cuerpo central (12) de cada uno de dichos componentes (11), antes de que cada cuerpo central (12) se transfiera desde dichas una o más estaciones de trabajo (S3) y/o una o más estaciones de inspección (S4) hacia dicha estación final (SF).