CN102573531A - 用于将胶囊插入过滤丝束的设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将胶囊插入至香烟过滤丝束(120)中的设备。该设备可包括丝束处理单元(102)、胶囊插入单元(200)和过滤嘴棒制造单元(122)。胶囊插入单元(200)可包括储料器(202)、皮带(204)、进口管(206)、胶囊进给轮(210)和胶囊插入轮(220)。

Description

用于将胶囊插入过滤丝束的设备和方法

背景技术

香烟和其他吸烟制品通常包括旨在当吸入时从香烟烟雾去除一些杂质和毒素的过滤部分(一般叫做过滤段)。在某些情况中，香烟制造商可能希望当吸烟者吸入时将香味赋予香烟烟雾。

一种将香味赋予香烟的方法可能是在香烟的过滤部分内包括香味胶囊。当胶囊破裂时，其将香料或芳香材料释放至穿过过滤嘴的气流中。这些胶囊还可能改变吸入的烟雾的其他特性，例如使烟雾冷却或变湿，使得对吸烟者提供增强的吸烟体验。

发明内容

一种用于将胶囊插入香烟过滤丝束的设备，包括与胶囊插入单元耦接的丝束处理单元和与胶囊插入单元耦接的过滤嘴棒制造单元，所述丝束处理单元包括丝束包、多个辊子、多个条带喷射嘴、和增塑剂腔室，过滤嘴棒制造单元包括装饰床层、传感器和刀架。胶囊插入单元包括储料器、设置于储料器与进口管之间的环形带、围绕第一旋转轴线旋转的胶囊进给轮(所述进给轮包括与所述进口管连通的内腔)、与进给轮操作地连通且围绕第二旋转轴线旋转的胶囊插入轮，以及被构造为容纳所述插入轮的边缘的丝束聚集漏斗状物。

胶囊进给轮包括：与轮的内腔连通的多个径向凹槽，每个凹槽被构造为容纳多个胶囊且终止于进给轮的圆周边缘处的孔处；多个销，每个销与一径向凹槽相对应，并将其设置成使得每个销的尖部可被容纳于相应的径向凹槽内；以及固定凸轮，所述固定凸轮被构造为沿着凸轮的圆周在期望点处驱动所述销。所述胶囊插入轮包括：沿着插入轮的圆周边缘限定的多个凹口，每个凹口被构造为用于容纳一个胶囊；多个销，每个销与凹口相对应，并将其设置成使得每个销的尖部可被容纳于相应的凹口内；以及固定凸轮，其被构造为沿着凸轮的圆周在期望点驱动所述销。

附图说明

图1是用于将胶囊插入过滤丝束中的设备的示意图。

图2是胶囊插入单元的示例性实施例的视图。

图3是胶囊插入单元的进给轮的示例性实施例的视图。

图4a是与胶囊插入单元的插入轮的示例性实施例操作地耦接的胶囊插入单元的进给轮的示例性实施例的图示。

图4b是进给轮的示例性实施例和插入轮的示例性实施例之间的界面位置的细节。

图4c是插入轮的示例性实施例的插入位置的细节。

图5是与胶囊插入单元的丝束聚集漏斗状物操作地接合的胶囊插入单元的插入轮的示例性实施例的视图。

具体实施方式

在以下描述和涉及本发明具体实施例的相关附图中公开了本发明的一些方面。在不背离本发明的实质或范围的前提下，可设计替代实施方式。另外，将不再详细地描述或将省略本发明的示例性实施例的众所周知的元件，以不使本发明的相关细节模糊。此外，为了便于理解该描述，以下讨论了文中使用的几个术语。

如这里使用的，词语“示例性的”表示“用作实例、例证或例子”。这里描述的实施例不是限制性的，而仅是示例性的。应理解，并非必须将所述实施例解释为比其他实施例更优选或有利。此外，术语“本发明的实施例”、“实施例”或“本发明”不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点或操作方式。

转到图1，其中提供了用于将胶囊(capsule)插入至过滤网的设备100。设备100可包括丝束处理单元102、胶囊插入单元200和过滤嘴棒制造单元122。丝束处理单元102可包括包104、多个辊子106、多个条带喷射嘴108和增塑剂腔室110。过滤嘴棒制造单元122可包括装饰床层124、传感器126和刀架128。可从包104抽出过滤丝束120，并朝着辊子106和条带喷射嘴108引导过滤丝束120，这有助于丝束120膨胀并展开至期望宽度。在通过辊子106和条带喷射嘴108后，可将丝束120引导至增塑剂腔室110，在那里可对其涂布增塑剂，这有助于丝束120的纤维的膨胀并使丝束120具有更大的粘结性。在离开增塑剂腔室110后，可朝着胶囊插入单元200引导丝束120。

现在转到图2，胶囊插入单元200可包括储料器202、环形带204、进口管206、进给轮210、电机208和插入轮220。储料器202可具有限定于其底部附近的开口。环形带204可定位成与储料器202的底部开口非常靠近，并且其一端基本上定位在进口管206附近，使得可将胶囊150收集在储料器202中并经由环形带204将胶囊输送至进口管206。进口管206可具有顶部205，其被定位为从环形带204收集胶囊150。在一个实施例中，顶部205可任选地基本上是圆锥形的。或者，顶部205可具有本领域的技术人员已知的形状。进口管206还可具有底部207，所述底部207与限定在进给轮210中的圆形腔体214基本上同轴并与之连通。可这样限定圆形腔体214，使得腔体214与进给轮210同心。进给轮210可围绕第一旋转轴线212旋转，并可设置成使得第一旋转轴线212基本上是竖直的。

进给轮210可在界面位置221处与插入轮220操作地连通。插入轮220可围绕第二旋转轴线222旋转，并可设置成使得第二旋转轴线222基本上是水平的且基本上垂直于过滤丝束120的移动方向。可使进给轮210与插入轮220同步，使得进给轮210的圆周边缘的切向速度可能基本上等于插入轮220的圆周边缘的切向速度。在一个实施方式中，可用电机208通过齿轮箱209同步地驱动进给轮210和插入轮220。电机208可以是伺服电机或本领域的技术人员已知的任何其他发动装置。丝束聚集漏斗状物216可设置于插入轮220的下方。丝束聚集漏斗状物216可包括丝束入口孔217和丝束出口孔219。丝束聚集漏斗状物216还可包括限定于其上表面中的缝隙218，将缝隙218构造为用于容纳插入轮220的圆周边缘。

转到图3，进给轮210可包括固定凸轮230、盖部232、底轮234和多个销236。凸轮230可具有限定于其圆周中的环形凹槽231，盖部232可具有限定于其顶面中的多个凹陷部233，每个凹陷部233对应于一个销236。每个销236可包括致动器240、套筒242、弹簧244、本体246和尖部248。弹簧244可设置于本体246与套筒242之间并与本体246和套筒242耦接，使得当未启动销236时尖部248缩回到套筒242中。每个销236可设置于凸轮230与盖部232之间，其中致动器240被容纳在凸轮230的凹槽231中且本体246被容纳在限定于盖部232中的相应凹陷部233内。每个凹陷部233可具有限定于其中心中的第一孔235，所述第一孔235构造为容纳销236的尖部248。

环形凹槽231的表面可能是波浪状的，使得销236的致动器240可在沿着环形凹槽231的某些点之间由环形凹槽231的表面耦接并压下。例如，可这样限定环形凹槽231的表面，使得当销236位于进给轮210与插入轮220之间的界面位置221上方时，环形凹槽231的表面与销236的致动器240不接合。可进一步这样限定环形凹槽231的表面，使得当销236不靠近于进给轮210与插入轮220之间的界面位置221附近时，环形凹槽231的表面与销236的致动器240接合并压下销236的致动器240。当致动器240与环形凹槽231的表面接合并被其压下时，致动器240可克服弹簧244的力将销本体246与压下，导致尖部248向下穿透凹陷部233的第一孔235并延伸越过相应凹陷部233的第一孔235。相反，当致动器240未由环形凹槽231的表面压下时，弹簧244可迫使销本体246向上移动，从而导致尖部248从第一孔235缩回。

仍参考图3，底轮234可具有限定于其中心中的中心凹陷部237，以及多个径向凹槽239，所述径向凹槽239与中心凹陷部237连通并从中心凹陷部237延伸至底轮234的周边，使得每个径向凹槽239终止于底轮234的圆周边缘251处的第二孔250。可将每个径向凹槽239的尺寸构造为在其中容纳胶囊150。每个径向凹槽239和第二孔250均可与一销236和第一孔235相对应，同时每个第一孔235可定位于相应的径向凹槽239的外周端附近。因此，当如上所述地启动销236时，销236的尖部248可穿过第一孔235并进入相应的径向凹槽239，从而阻断第二孔250与径向凹槽239的剩余部分之间的连通。因此，当启动相应的销236时，径向凹槽239中的胶囊150进入相应的第二孔250的可能性可减小。

现在转到图4a至图4c，进给轮210的底轮234可具有第一圆周边缘251，可将其限定为与第一旋转轴线212成一定角度，使得底轮234的上表面的直径比底轮234的下表面的直径大。类似地，插入轮220可具有第二圆周边缘252，将其以一定角度限定，以使得界面位置221、进给轮210的第一圆周边缘251和进给轮220的第二圆周边缘252可基本上彼此平行并彼此接触，如可在图4b中看到的。

插入轮220可包括多个凹口224，每个凹口224被构造为容纳一个胶囊150。每个凹口224可具有限定于其中的第三孔226和设置于其内部并靠近每个第三孔226的相应的销266。插入轮220还可包括固定凸轮260，凸轮260设置于插入轮220内并基本上与其同轴，并具有限定于其中的凹槽261。

每个销266可包括致动器270、套筒272、弹簧274、本体276和尖部278。弹簧274可设置于本体276与套筒272之间且与本体276与套筒272接合，使得当未启动销266时尖部278缩回到套筒272中。每个销266的致动器270可被容纳于凸轮260的凹槽261中，而每个销266的尖部278可被容纳于相应的第三孔226内。凹槽261的表面可能是波浪状的，使得销266的致动器270可在沿着凹槽261的某些点之间由凹槽261的表面接合并压下。例如，可这样限定凹槽261的表面，使得当销266位于丝束聚集漏斗状物216的缝隙218内时，其凹槽261的表面与销266的致动器270接合并压下销266的致动器270。可进一步这样限定凹槽261的表面，使得当销266不靠近于丝束聚集漏斗状物216的缝隙218时，凹槽261的表面与销266的致动器270不接合。当致动器270被凹槽261的表面接合并压下时，致动器270可克服弹簧274的力将销本体276压下，导致尖部278向外穿过相应凹口224的第三孔226并延伸越过相应凹口224的第三孔226。相反，当致动器270未由凹槽261的表面压下时，弹簧274可迫使销本体276向内移动，从而导致尖部278从第三孔226缩回。

转到图5，可将插入轮220容纳在丝束聚集漏斗状物216的缝隙218中。可经由丝束入口孔217将丝束120拉入丝束聚集漏斗状物216中。在丝束聚集漏斗状物216内，丝束120可被压紧，使得丝束120通过具有基本为杆状形状的丝束出口孔219离开。当丝束120穿过丝束聚集漏斗状物216时，每个销266可被启动，以使得销266的尖部278将胶囊150从凹口224排出并使胶囊150插入丝束120内。在一个实施例中，可基本上在插入位置255附近发生排出和插入操作。因此，当丝束120通过丝束出口孔219离开时，胶囊150以期望的规则间隔被嵌在丝束120内。

插入轮120还可具有提供至凹口224的真空，以便于将胶囊150保持在凹口224内。当凹口224相对于界面位置221和插入位置255定位于某些位置时，可施加真空。例如，插入轮220可包括抽吸区域254，其中，对移动通过抽吸区域254的凹口提供真空。在一个实施例中，抽吸区域254可始于界面位置221之前且可在插入位置255之后或基本上在其附近终止，如图5所示。插入轮120还可具有清洁区域256，其中，当胶囊150未设置于凹口224内时，可对凹口224提供正气压，从而便于清除凹口224内的在操作过程中可能已经累积的任何碎片。在一个实施例中，清洁区域256可始于插入位置255之后且终止于界面位置221之前。应注意，应将如在本段中使用的诸如“之前”和“之后”的术语理解为，参考凹口224相对于位置221和255的移动方向。

在操作中，可将胶囊150储存在储料器202中并从通过皮带204从那里取出，如图2所示。皮带204可将胶囊150从储料器202输送至进口管206。然后胶囊150经由进口管206沉积到底轮234的中心凹陷部237中，如图3所示。底轮234和盖部232可由电机208驱动，并围绕第一旋转轴线212旋转。当底轮234和盖部232旋转时，底轮234和盖部232的旋转产生的离心力可将胶囊150驱动至径向凹槽239中。当一特定径向凹槽239不位于界面位置221附近时，一相应销236的尖部248可被设置于径向凹槽239内，减小胶囊150经由第二孔250离开径向凹槽239的可能性。当一特定径向凹槽239接近界面位置221时，一相应销236的尖部248可从径向凹槽239缩回且进入相应的第一孔235中，从而允许胶囊150经由第二孔250从径向凹槽239进入插入轮220的凹口224，如图4a和图4b所示。当径向凹槽239与界面位置221分离时，相应销236的尖部248可重新进入径向凹槽239，从而减小其余胶囊150穿过第二孔250的可能性。

当胶囊150从进给轮210的径向凹槽239到达插入轮220的凹口224时，应注意，胶囊150的速度向量可保持恒定。在界面位置221处保持速度向量恒定可有助于将胶囊150从进给轮210高速输送至插入轮220。当凹口224位于抽吸区域254内时，还可通过提供至凹口224的真空将胶囊150吸入凹口224并保持在凹口224内。然后，插入轮220可朝着插入位置255运送胶囊150。当特定凹口224接近插入位置255时，相应销266的尖部278可经由第三孔226进入凹口224，如图4a、图4c和图5所示。然后，当撤销对凹口224的真空提供时，尖部278可使胶囊150在凹口224内移动，从而有助于将胶囊150插入到丝束120。因此，当丝束120以基本上杆状结构离开丝束聚集漏斗状物216时，则可以使胶囊150以预定规则间隔设置于丝束120内。

回到图1，具有设置于其中的胶囊150的过滤丝束120然后可离开胶囊插入单元200，并被引导至过滤嘴棒制造单元122。然后可将丝束120沉积在装饰床层124上，其中，可将其形成连续过滤嘴。然后可朝着传感器126和刀架128引导连续过滤嘴，在那里可用刀架128内的刀(未示出)将连续过滤嘴切割成单独的过滤部分。传感器126可评估此单独的过滤部分，并且不符合期望规格的过滤部分可被丢弃。

以上描述和附图示出了本发明的原理、优选实施例和操作方式。然而，不应将本发明解释为受限制于以上讨论的具体实施例。本领域的技术人员将理解以上讨论的实施方式的其他变化。

因此，应将上述实施方式认为是说明性的而不是限制性的。因此，应理解，在不背离由以下权利要求限定的本发明的范围的前提下，本领域的技术人员可对那些实施方式进行改变。

Claims (11)

1.一种用于将胶囊插入至香烟过滤丝束中的设备，包括：

与一胶囊插入单元耦接的丝束处理单元以及与所述胶囊插入单元耦接的过滤嘴棒制造单元，

所述丝束处理单元进一步包括丝束包、多个辊子、多个条带喷射嘴和一增塑剂腔室；

所述胶囊插入单元进一步包括：储料器；设置于所述储料器与一进口管之间的环形带；围绕第一旋转轴线旋转的胶囊进给轮，所述进给轮进一步包括与所述进口管连通的内腔；与所述进给轮操作地连通且围绕第二旋转轴线旋转的胶囊插入轮；以及被构造为用于容纳所述插入轮的边缘的丝束聚集漏斗状物；并且

所述过滤嘴棒制造单元进一步包括装饰床层、传感器和刀架。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述胶囊进给轮进一步包括：

与所述内腔连通的多个径向凹槽，每个所述径向凹槽被构造为用于容纳多个胶囊且终止于所述进给轮的圆周边缘处的孔处；

多个销，所述多个销中的每个均与所述多个径向凹槽中的每个相对应，且所述多个销被设置成使得所述多个销中的每个的尖部被容纳于相应的径向凹槽内；以及

固定凸轮，所述凸轮被构造为在沿着所述凸轮的圆周的期望点处致动所述多个销。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述胶囊插入轮进一步包括：

多个凹口，沿着所述插入轮的圆周边缘限定，每个所述凹口被构造为容纳一胶囊；

多个销，所述多个销中的每个均与所述多个凹口中的每个相对应，且所述多个销被设置成使得所述多个销中的每个的尖部被容纳于相应的凹口内；以及

固定凸轮，所述凸轮被构造为在沿着所述凸轮的圆周的期望点处致动所述多个销。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，对所述凹口提供真空。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线彼此正交。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述胶囊进给轮与所述胶囊插入轮之间的界面位置处，所述胶囊进给轮的圆周边缘与所述胶囊插入轮的圆周边缘平行。

7.一种用于将胶囊插入至过滤丝束中的设备，包括：

储料器，

设置于所述储料器与一进口管之间的环形带，

围绕第一旋转轴线旋转的胶囊进给轮，所述进给轮进一步包括：与所述进口管连通的内腔、与所述内腔连通的多个径向凹槽，每个所述径向凹槽被构造为用于容纳多个胶囊且终止于所述进给轮的圆周边缘处的孔处，

与所述进给轮操作地连通并围绕第二旋转轴线旋转的胶囊插入轮，所述插入轮进一步包括沿着所述插入轮的圆周边缘限定的多个凹口，每个所述凹口被构造为用于容纳一胶囊；以及

丝束聚集漏斗状物，被构造为用于容纳所述插入轮的圆周边缘。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述插入轮和所述进给轮被构造为用于输送所述胶囊，使得所述胶囊的速度向量在输送过程中保持恒定。

9.一种用于将胶囊插入至过滤丝束中的方法，包括：

将多个胶囊放在胶囊插入单元的储料器中；

从所述储料器取出所述胶囊；

将所述胶囊分配到一进给轮的多个径向凹槽中；

在所述进给轮与所述插入轮之间的界面位置处，将所述胶囊从所述进给轮的所述多个径向凹槽中单独地输送至一插入轮的多个凹口中；以及

将所述胶囊从所述插入轮的所述凹口排出，并将所述胶囊插入到一过滤丝束中，使得所述胶囊以期望的预定间隔插入在所述丝束中。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

在所述界面位置处保持每个所述胶囊的恒定速度向量。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

在沿着所述插入轮的圆周的期望点处对所述插入轮的所述凹口提供真空。

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