CN101068717A - 包括微粒填充空腔的平行的香烟滤嘴组合技术 - Google Patents

Abstract

一种用以形成香烟滤嘴的设备，包括用于形成一种或多种尺寸的滤嘴元件的单个或多重料斗系统(14，16)。其间具有间隔的滤嘴元件被部分地包卷并随后被传送到至少一个介质施加轮(36)，在此，介质被沉积在滤嘴元件之间的空间内。罩盖(50)形成并放置在位于介质轮的下游的被部分包卷的滤嘴元件上面，由此完全地包卷滤嘴元件。随后，被完全包卷的滤嘴元件利用接装纸与烟杆相连。本申请还公开了一种用以形成香烟滤嘴的方法。

Description

包括微粒填充空腔的平行的香烟滤嘴组合技术

相关申请的交叉参考

本申请要求享有2004年12月30日提交的系列号为No.60/640,531的美国临时专利申请的优先权，以收录所有有用的内容，该申请的说明书和附图通过引用的方式并入到本文中。

发明背景

烟草制品的生产线通常包括以连续或通过一系列鼓的串联方式来处理长杆形物品以获得所需的最终结果。这样的生产线可以包括：简单的香烟加工设备(纸烟杆制造装置或“制造装置”)，作为示例，如从德国Hamburg的Hauni Machinenbau AG获得的商品名为PROTOS的机器；滤棒设备(“卷接机”(tipping machine))，作为示例，如从德国Hamburg的Hauni Machinenbau AG获得的商品名为MAX的机器；以及包装机。

存在许多涉及将微粒传送到滤嘴组件的专利，所述组件以串行流的方式制造。例如，Hall的US4411640披露了一种用于形成过滤烟嘴的设备，其中，杆棒是以串联方式馈送的。利用分离设备形成间隙并借助介质轮使这些间隙填充有材料。Budjinski，II等的US5221247教导了类似的装置和方法。

还存在涉及滤嘴组合的组装技术的专利。例如，Rudszinat的US3306306教导了用于制作滤嘴元件的熟知的两种料斗设计。标准尺寸的滤棒从两个料斗馈送到一系列的切割、摆动、伸展以及定位鼓。根据滤嘴通过的料斗和相应的鼓，将产生第一或第二尺寸的滤嘴。Hirose等人的US4815481还教导了适于通过机械馈送滤嘴和滤嘴半体以使这两个元件与香烟相连的两种料斗设计。

Stelzer等人的US3308832披露了一种用于形成最终或单位长度的滤嘴的制作方法，所述滤嘴包括两个相同材料的杆形外过滤件以及粒状材料的中间或内部过滤件。同样也披露了一种用于形成单位尺寸的多个中间过滤件进而形成更复杂滤嘴的方法和设备。

美国专利申请公开US2003/0034085教导了一种用于以计量测定量的粒状微粒填充空腔的设备和方法。

与此不同，本发明提供一种滤嘴元件的平行组合，利用平行方法填充空腔，并且添加纸盖。

用于组合滤嘴元件的现有技术的局限之一在于元件相互之间以及元件相对于滤嘴组件最终切割的定位。将多个元件传送到串行流中的工序通常导致无意产生的间隙，元件具有不正确的长度，或完全缺少应有的元件。除这些问题外，一旦串联的滤嘴组件用纸包卷和密封，随后连续的串联滤嘴组件就被切成所需长度。这种切割工序带来了两个生产不合格产品的其他区域：切割定位和整体的滤嘴长度。而本发明提供了消除所有这些问题或至少大部分这些问题的技术。虽然元件之间的无意间隙的问题在这些技术中并没有完全消除，但对最终产品的影响被最小化了。在现有技术的处理工序中，滤嘴元件之间的无意间隙引起整个串行流改变位置并影响最终的切割定位。而本发明提供的处理工序则可确保使不合格的元件组件仅仅影响一个滤嘴组件。检查技术将使不合格的组件被识别并被去除。

此外，根据填充空腔的现有技术，这些微粒截留在窝口区域外部但在滤嘴包卷之下的可能性超过可接受的极限。这些微粒将会对用户是可见的，由于其例如在与香烟结合并利用接装纸包卷时最终位于滤嘴的露出端部附近的区域中。现有技术使用多种不同方法以消除这种可能性。为这种零落分散而检查滤嘴或者将滤嘴组件与附加的固体醋酸纤维素滤嘴元件组合以盖住产品端部的技术是在现有技术中使用的两种方法的例子。这两种方法是昂贵的，增加了生产消耗并使整个制造过程复杂化。

由本发明提供的技术实现了微粒分散的几乎完全消除。由于第一纸质包卷材料先于空腔填充工序而连接到滤嘴元件组件上，因此微粒被截留在纸和滤嘴元件之间的可能性被最小化。虽然不能保证从鼓传送的所有微粒最终都位于空腔中，但是不存在使得微粒可以停留在滤嘴组件表面的区域。一旦施加了纸盖，微粒就保留在空腔中。

用于装配组合滤嘴的现有方法也受到了与生产率有关的多个因素的限制。在组合两个不同元件以制造杆棒滤嘴组件的工序中，用于将组件传送到串行流中以使纸可以被施加并且使滤嘴组件被切割的技术通常限于小于每分钟400米。由于元件整理的复杂性提高或增加了用微粒填充空腔的工序，因此该最大的速度下降到小于每分钟250米。以典型的108毫米滤嘴为例，这些现有工序可以每分钟制造1900至3800个滤嘴组件，限制因素是将微粒从输送鼓输送至空腔的能力。以往的经验表明，这些现有工序可以有效地操作，并且有效地高达每分钟300米的线速度。然而，本发明则提供了一种每分钟可以生产达8000个滤嘴的平行方法。

最后，本发明提供一种显著减小材料消耗、特别是在机器启动和机器停止时减小材料消耗的处理方法。再者，由于不合格的滤嘴得以最少化，从而也可实现消耗的减小。

发明概述

本发明提供一种能够制造包括填充有微粒的空腔的组合式香烟滤嘴的新设备机组，其中，滤嘴元件将在平行的处理方法中被装配、用纸包卷、以及填充空腔。本发明提供一种装配滤嘴元件、添加纸质包卷材料、以及用微粒填充一个或多个窝口的方法，所有步骤都以平行的方式进行。结果是，设备和方法具有更高的质量，更高的处理速度，人力上的需求得以减小，并且减小了材料消耗。

除了该第一实施例(在此，设备机组能够制造空腔填充组合滤嘴)以外，第二实施例将这种组合技术合并到香烟装配工序中来组合滤嘴、用微粒填充空腔，然后将滤嘴组件与烟杆元件合并以完成香烟构造，所有这些都在一个设备机组或模块中进行。

对附图的简要说明

在结合附图阅读了对优选实施例的以下详细描述以后，所属领域技术人员将清楚地了解本发明的除上述以外的新颖特征和优点，在附图中，类似的附图标记表示类似的部分/部件，其中：

图1示意性示出了根据本发明第一实施例的多元件香烟滤嘴制造方法和设备；

图1A是图1的放大部分，其示出了在设备的特定位置处的细节；

图2示出了本发明的第二实施例的示意图，其中，处理双滤嘴组合以产生最终的香烟；以及

图3示出了本发明的第三实施例的示意图，其中，空腔填充装置是具有窝口的微粒填充链或带。

对本发明的详细说明

图1的滤嘴元件组件示出了本发明的一个实施例，其中处理滤嘴元件以形成最终的组合滤嘴。现在将更详细讨论图1的方法和设备。

滤嘴组件10是由基本元件组合的多个部段12的组合，该基本元件通过元件料斗14、16进入机器。最终的滤嘴组件可以是仅一个或多个单一的基本滤嘴组件12的组合。这种类型的组合技术的例子是Hauni Mulfi-GC或Dual Hopper Max，例如在共同转让的US5533610中得以描述，该文献通过引用的方式并入到本文中。

组合技术允许第一滤棒为形成组合滤嘴而制备。滤棒通过料斗系统馈送，在料斗系统中滤棒被切割、摆动、定位、分离和受到其它处理以得到具有包括长度的预定特性的元件。然后，滤嘴元件被放置到第一鼓18上，滤嘴元件以任何预定的构形布置在该鼓上。元件利用真空或其它固定措施保持在第一鼓的凹槽20中的适当位置，并被运送到第二鼓22。

在对组成滤嘴组件的多个滤嘴元件进行装配和定位之后，纸质包卷材料24可以采用现有技术施加到组件上，该技术典型地用在任何香烟滤嘴装配机器上。例如，元件可以被传送到第二鼓，元件在该第二鼓上被部分包卷。通过将杆棒包卷材料24从第一杆棒包卷材料供给装置26馈送至第二鼓来形成部分包卷物。杆棒包卷材料可以经受粘合剂涂覆28，例如添加形成图样的胶水，以帮助滤嘴元件相对于部分包卷物放置。当纸遇到第二鼓上的鼓凹槽时，带有分离刀片30的轮与纸接触，将纸切割为部分包卷材料片32。该工序仅部分地围绕滤嘴组件的圆周将纸包卷。包卷的量可以取决于装载产品所需要的微粒量。部分包卷物可以覆盖围绕滤嘴组件的圆周250和300度之间的弧度。

被部分包卷的元件然后移动到传送装置34。图1所示的传送装置包括具有凹槽窝口的带，但是可以包括通过工序的随后步骤来移动被部分包卷的杆棒的任何装置。在旋转鼓的表面上移动的滤嘴组件保持着与其以线性移动的方式从鼓传送至带时的相同的相对速度。当滤嘴组件传送至带装置时，被部分包卷的滤嘴组件定位成，组件的未被包卷的部分面朝上(即未包卷区域与凹槽窝口的底部径向相对)。

在工序中的该位置处，敞开的空间保持在被部分包卷的滤嘴元件12之间。部分包卷物沿传送装置以平行但是线性的方向传送，以便可以将微粒传送到滤嘴元件之间的窝口。微粒传送可以以许多方法实现，例如自由降落倾卸、制有窝口的链或窝口式填充鼓。根据一个例子，可以使用真空辅助计量鼓(或“介质轮”)36。鼓36可以具有与滤嘴大致对准，并且更特别地与滤嘴元件之间的窝口大致对准的空腔和凹槽。真空辅助计量轮包括一行或多行沿其外周的窝口，其与真空压力通风系统相通以在轮旋转通过料斗时将微粒抽吸至窝口中。在进一步旋转时，真空中断，微粒被释放。鼓填充技术可以采用许多方式中的任一方式变型修改，包括增加跨过鼓的宽度上的窝口38的数量。图1描绘了将微粒传送到滤嘴组件的四个窝口，这是因为组件具有四个空腔，尽管也可以想到其它的构造。第一窝口式填充鼓36可以设计成接纳一个或多个附加物例如木炭和/或调味剂，以填充每个滤嘴的一个或多个窝口。粒状介质然后被传送到部分包卷物上留有的窝口中。

被部分包卷的组件然后可以被传送到第二窝口式填充鼓38。这种鼓可以用于确保空腔完全填充，或将不同的微粒传送到不同的窝口中。在后一情况下，最终的滤嘴部段，即连接到纸烟杆的部段，将由多个滤嘴元件和沉积微粒的两个空腔构成。

一旦所需类型和量的微粒被传送到窝口中，滤嘴组件沿平行方向继续移动到鼓40，在该鼓上，纸质包卷材料42施加到滤嘴组件上。以类似于第一杆棒包卷操作的方式，第二杆棒包卷通过将杆棒包卷材料42从第二杆棒包卷材料供给装置44馈送至第三鼓40而形成。杆棒包卷材料可包括涂敷的粘合剂46，以帮助滤嘴元件相对于部分包卷物放置。当杆棒包卷材料遇到第三鼓时，刀轮48接触纸，将纸切割为加盖的纸片50。该纸盖的宽度可以取决于滤嘴组件的未被包卷的圆周的大小。纸盖通常应在每侧包卷超过原始包卷10°。从而，部分包卷物接触纸盖50以形成一种加盖的杆棒包卷。

在施加纸盖以后，组件将从线性移动带传送返回至具有窝口的旋转鼓。组件然后可以通过正常的滚动工序以确保纸盖的正确连接。完全的滤嘴组件然后可以进一步通过已知的检查装置，以在被传送到由机器去除组合滤嘴的输送机前检验每个滤嘴元件的存在或缺少。

在图2所描绘的可替换实施例中，使用相同的技术构造滤嘴组件，部分地包卷滤嘴组件，填充空腔，施加纸盖，以及检查最终的产品。然而，图2所示的滤嘴组件包括待连接到一对烟杆上的必要元件。

在类似于图1所述的滤嘴组件的检查之后，双宽度滤嘴组件10然后可以被传送到聚合鼓60，在该聚合鼓上，滤嘴可以与烟杆62聚合。

聚合鼓接纳单个分离的各烟杆62。烟杆通过将第一双烟杆64馈送至第一烟丝处理鼓66而形成。如图2所示，双杆在68处被切割，然后分离，以将它们对准，用于在聚合轮60处进行的聚合操作。

滤嘴组件被馈送至被切割且分离的双香烟对之间的间隙中。从该位置，采用典型的香烟滤嘴组件技术以将双香烟组件推在一起并施加接装纸70。例如，接装片72可以通过将接装纸从接装纸供给装置74馈送至接装片鼓76而形成。当接装纸遇到鼓时，具有分离刀片78的轮接触纸，将纸切割为接装纸片72。最终的滤嘴10和烟杆62与接装纸70接触并周向折叠以形成带嘴的双香烟。带嘴双香烟然后可以沿附加的鼓80、82、84移动，在这些鼓中双香烟在86处被切割成两半以形成两个单个的、滤嘴端部彼此面对的香烟。香烟然后可以通过一装置输送以使它们面向相同的方向，从而香烟可以以任何预定方式进行包装。

典型的检查技术可以用于最终的产品，任何不合格的产品可以从产品流中去除。如果确定滤嘴组件不合乎规格，则在与纸烟杆组合之前被检查的滤嘴组件也可以在工序的末端从产品流中去除。

图3示出了利用用于微粒传送的填充链或带102填充空腔的可替换实施例100。本实施例的其它方面与图1所示相同，类似的附图标记用于表示类似的部分/部件。本实施例也可以与上述方法和设备特别是针对图1和2结合使用。

尽管已经通过公开的实施例详细描述了方法和设备，但是该公开并无意限制本发明，本领域技术人员在不偏离本发明的情况下可以对所公开的详细实施例的一些方面进行调整或改变。例如，在不改变本发明所带来的优点的情况下，可以想到其它滤嘴元件尺寸和设计。

Claims (17)

1.一种用以形成香烟滤嘴的设备，包括：

用于形成滤嘴元件组的单个或多重料斗系统；

用于部分地包卷所述滤嘴元件组的部分包卷装置；

用于运送被部分包卷的滤嘴元件组的传送装置；以及

用于将介质分配到被部分包卷的滤嘴元件组中的至少一个介质轮。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，滤嘴元件被部分地包卷，在这些元件之间具有空间，并且，介质轮将介质分配到滤嘴元件之间的空间中。

3.根据权利要求2所述的设备，包括两个介质轮，一个在另一个的下游，用于将介质分配到滤嘴元件之间的空间中。

4.根据权利要求1所述的设备，还包括完全包卷装置，该装置用于提供罩盖以及将该盖放置在介质轮下游的被部分包卷的滤嘴元件上，由此完全地包卷滤嘴元件。

5.根据权利要求4所述的设备，包括：纸烟杆供给装置，其用于传送纸烟杆并将其与被完全包卷的滤嘴元件对准；以及通过接装纸将滤嘴元件和烟杆连接在一起的装置。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，当各元件沿一旋转鼓的凹槽配置时，计量轮构造和布置成将介质传送到滤嘴元件之间的空间。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，传送装置包括多个旋转鼓，该多个旋转鼓在鼓外侧上具有纵向凹槽，所述鼓构造和布置成在滤嘴形成期间保持和传送滤嘴元件。

8.一种用以形成香烟滤嘴的方法，包括：

形成滤嘴元件组；

部分地包卷所述滤嘴元件组；

传送被部分包卷的滤嘴元件组；以及

利用一个或多个介质轮将介质分配到被部分包卷的滤嘴元件组中。

9.根据权利要求8的方法，还包括使滤嘴元件彼此分隔开并用介质填充空间的步骤。

10.根据权利要求8的方法，还包括通过将罩盖置于被部分包卷的滤嘴元件上面来完全地包卷滤嘴元件的步骤。

11.根据权利要求10的方法，还包括将烟杆连接到被完全包卷的滤嘴元件上的步骤。

12.根据权利要求10的方法，包括将烟丝连接到被完全包卷的滤嘴元件的每个端部、以及将滤嘴元件切割成两半而产生一对香烟的步骤。

13.根据权利要求9的方法，其特征在于，分配步骤包括当各元件沿一旋转鼓的凹槽配置时，将介质传送到分隔开的滤嘴元件之间的空间。

14.根据权利要求8的方法，其特征在于，传送步骤包括在滤嘴形成工序期间在旋转鼓的各凹槽之间传送滤嘴元件。

15.一种制造香烟的方法，包括将烟杆与按照权利要求8的方法所构造的滤嘴组合的步骤。

16.一种制造滤棒的方法，每个滤棒具有预定布置的滤嘴元件，该方法包括：

在沿传送路径的间隔位置处根据预定布置重复性地建立滤棒元件组，所述组沿传送路径以彼此互相平行的关系移动；以及

在沿传送路径的位置处将微粒物质馈送至每个组。

17.一种制造香烟的方法，包括将烟杆与按照权利要求16的方法所构造的滤棒组合的步骤。

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