CN105188423A - 用于利用颗粒材料填充空腔的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于利用颗粒材料填充空腔的设备包括传送带(1)，该传送带(1)包括孔口(10)。该孔口适于容置颗粒材料并用于通过该孔口分配颗粒材料。该设备还包括用于输送和引导该传送带的第一引导轮(2)和第二引导轮(3)。第一引导轮和第二引导轮被布置成彼此相距一定的距离并使得该传送带包括设置在第一引导轮与第二引导轮之间的直带部分(12)。邻近于该传送带的下侧(11)设置保持元件(15)，用于在该孔口达到该第一引导轮处的传递位置(100)之前将该孔口保持成被封闭住。该保持元件和该直带部分被另外布置成，使该孔口中的颗粒材料能够在该传递位置处被通过敞开的孔口进行分配，其中，颗粒材料被通过第一引导轮传递到传送带。

Description

用于利用颗粒材料填充空腔的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于利用颗粒材料填充空腔的设备和方法。具体地，本发明涉及用于在用于吸烟制品的过滤嘴元件的制造中使用的这种设备和这种方法。

背景技术

在用于吸烟制品的过滤嘴元件的制造过程中，过滤嘴成型件之间的空腔可被填满例如诸如活性炭之类的颗粒材料。通常，为了执行空腔的受控填充，吸力被通过包装纸施加于该空腔。然而，该方法在使用具有低透气性的包装材料(例如塑料膜)时是不适当的。

因此，需要一种能够对空腔进行可靠的填充的设备和方法。特别地，需要在具有低透气性的包装材料用于包裹住空腔的情况下的这种设备和方法。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于利用颗粒材料填充空腔的设备。该设备包括传送带,该传送带包括孔口。该孔口适于容置颗粒材料并用于通过该传送带分配颗粒材料。该设备还包括呈第一引导轮和第二引导轮的形式的第一引导元件和第二引导元件，用于输送和引导该传送带。第一引导轮和第二引导轮被布置成彼此相距一定的距离并使得该传送带包括设置在第一引导轮与第二引导轮之间的直带部分。此外，邻近于该传送带的下侧还设置保持元件，用于在孔口达到第一引导轮处的传递位置之前将该孔口保持被封闭住。保持元件和直带部分还被设置成使孔口中的颗粒材料能够被通过重力在传递位置处进行分配并且优选地同时该孔口处于直带部分中。当该传送带通过该保持元件时，该保持元件将该孔口的下部开口保持成被封闭住。由此，该孔口形成袋，在该袋处，可对颗粒材料进行供应，并将其保持住，直到该保持元件为该孔口的下部开口解除阻挡(deblock)并且可从该孔口分配颗粒材料为止。在根据本发明的设备中，颗粒材料被通过第一引导轮传递到传送带。

优选地，该直带部分沿下游方向始于该传递位置处。颗粒材料可在该传递位置中被分配到邻近于孔口设置的空腔中。优选地，该空腔被沿着该直带部分平行于孔口并以与该孔口基本上相同的速度进行引导。然而，根据该孔口和该空腔的尺寸，空腔的速度和孔口的速度可以有所不同，从而在孔口与空腔之间产生相对速度。这在空腔与孔口的外部尺寸相比是大致较长的情况下会是有利的。

在传送带中设置孔口用于将颗粒材料分配到邻近于该孔口设置的空腔中有助于对该空腔进行填充。颗粒材料从该孔口传递到空腔中所发生的时间会由此被延长。当以高速运转设备，如以高速半连续地填充空腔，例如填充一连串的杆状元件中的空腔时，这是特别有效的。此外，颗粒材料从孔口的分配会受到被动力(例如重力)的影响，另外得到该设备的总体振动的支持。在己知方法中，颗粒材料从孔口到空腔的传递被限制于传递位置。在本领域中己知的装置中，物质转移可仅发生于单个传递位置处，在该单个传递位置处，该孔口和用于接收颗粒材料的空腔在时间和空间方面重合。根据本发明，颗粒材料不仅在传递位置而且沿着直带部分从孔口分配。这样一来，传递颗粒材料所发生的时间可适应于例如颗粒材料特性、结构要求等。

主动输送意指在该传递位置处可省略掉如吸力或气流。由此，可以简化该设备的结构。再者，降低了颗粒材料被吹走的可能性。此外，特别是在将具有低透气性的包装材料用于围绕或形成该空腔时，也可应用空腔填充方法。就将具有低透气性包装材料用于围绕或形成该空腔而言，无需用于在该传递位置处将颗粒材料立即传递到该空腔的吸力，这是由于该填充过程并不局限于该传递位置。因此，根据本发明的方法是特别适用的，尽管并不限于形成或部分形成空腔的具有低透气性的包装材料。

在本发明中，对空腔进行的填充、即颗粒材料从孔口传递到该空腔中可基本上仅通过重力进行，这是由于颗粒材料传递到空腔中的传递过程的持续时间被延长。

优选地，该直带部分被水平地设置。为此，作用在孔口中的颗粒材料上的重力可用于在最大程度上清空该孔口。然而，该直带部分也可被设置在与精确的水平位置偏离的位置中，从而仍然将重力用于从孔口分配颗粒材料。例如，该直带部分可具有相对于水平轴线倾斜的位置。例如，前倾角或后倾角可高达15度。

将颗粒材料通过第一引导轮传递到传送带使得能够例如在沿着该第一引导轮引导该传送带的同时，容易且迅速地填充该传送带中的孔口。特别地，它允许通过孔口的设置在该传送带的一侧上的开口来填充该孔口并且通过设置在该传送带的相对侧上的开口来排出颗粒材料。由此，可对用于填充该空腔并用于清空该空腔的孔口进行优化。例如，考虑到填充和清空，孔口可以是不对称的。例如，孔口可被设置有较大的填充口和较小的排出口，例如开口可以是漏斗形的。例如，填充口可以是大的以有助于对孔口进行填充，并且该孔口的排出口可适应于颗粒材料将被排放到其中的空腔的尺寸，以便能够将颗粒材料精确地传递到该空腔中。排出口可例如具有与该空腔相同的尺寸或者可小于该空腔。通过经由第一引导轮填充该孔口，颗粒材料在该传送带中行进的距离以及为此颗粒材料的总行进距离都可被维持于最低限度。为此，材料的潜在损耗或该设备的弄脏或整个设施的弄脏可被维持于最低限度。通过该第一引导轮将颗粒材料传递到该传送带可例如以设置在第一引导轮中的供应腔室的形式实现。它可例如也通过供应通道(例如供应管)来实现，该供应通道被引导到第一引导轮中，使得颗粒材料可被通过该第一引导轮传递到该传送带。

优选地，传送带是一种被围绕第一引导轮和第二引导轮设置的闭环式环状带。在利用闭环式环状带时，传送带的引导以及孔口的填充和清空可被以连续的方式并在闭环系统中执行。这有利地简化了根据本发明的设备的设立。例如，当利用环状带时，仅一个引导轮必须适于作为驱动轮，而任何其它的引导轮均可以是从动轮。

根据本发明，一个或若干孔口可被设置在传送带中。优选地，在该传送带中设置有多个孔口。相邻孔口之间的距离优选地与相邻空腔之间的距离相对应。空腔优选地被设置在一连串的杆状元件(例如诸如过滤嘴成型件之类的过滤嘴元件)中。

在根据本发明的设备中，优选地是，孔口的尺寸与待被分配到空腔中的颗粒材料的数量相对应。然而，孔口的尺寸也可容纳少量颗粒材料，该数量大致少于完全填充空腔所需要的数量。而是，孔口中的颗粒材料的数量可以是用于填充空腔的例如至少10％到30％的颗粒材料的数量。为了获得完全填充的空腔，例如在仍然将颗粒材料供应到该孔口的同时，可以开始将颗粒材料从孔口分配到该空腔中。

优选地，孔口的形状是具有比下部开口大的上部开口的漏斗的形状，在那里，上部开口起到填充口的作用而下部开口起到排出口的作用。该漏斗的下部开口的形状和尺寸或以其它方式成形的孔口的形状和尺寸限定了流出孔口的颗粒材料的流动。这种下部开口可例如呈圆形的或椭圆形的形状并具有倾斜边缘以便有助于将颗粒材料分配出该孔口并分配到该空腔中。尽管该孔口的下部开口的大致呈圆形的或椭圆形的形状会是优选的，因为这样的开口是相对易于制造的，但可容易地设想到其它形状，例如矩形或三角形。取决于由根据本发明的设备处理的颗粒材料的尺寸和形状，不同的形状会是有利的。

根据本发明，颗粒材料指的是离散的颗粒或指的是作为单个产品(individualitem)的小物体，例如疏松物质、粉末、微粒、胶囊及其混合物或可由根据本发明的设备和方法进行处理的相似物体。优选地，颗粒材料由微粒制成或由作为基本上呈球形的物体的小物体制成。优选地，微粒或小物体具有介于约0.2mm与约1.5mm之间、更为优选地介于约0.3mm与约0.8mm之间的直径或伸长度。优选地，该基本上呈球形的物体是胶囊。优选地，该胶囊包含颗粒材料或液体。优选地，液体是香料并且颗粒材料是活性炭微粒。优选地，该胶囊是可压碎的或者是热不稳定的，即该胶囊可在施加足够高的压碎强度、足够多的热量或其它足够的释放装置时释放出其内容物。

优选地，颗粒材料包括活性炭和香料胶囊，例如可从日本的Rengo公司获得的Viscopearls^TM。优选地，颗粒材料包括介于约30％至约70％之间的活性炭和介于约70％至约30％之间的香料胶囊。

根据根据本发明的设备的一方面，该设备还包括接近于直带部分的上侧设置的推动器元件。该推动器元件包括凸轮，该凸轮用于被插入到传送带的孔口中，用于将颗粒材料推出孔口并进入空腔的方向。推动器元件可支持孔口的完全清空，并由此进一步支持利用限定数量的颗粒材料填充空腔。插入到孔口中的凸轮在不进一步影响例如已经在邻近于孔口设置的空腔中呈现的颗粒材料的情况下局部地起作用。优选地，凸轮的尺寸及其插入到孔口中的插入深度被分别选择成并不触及孔口壁或所述带。这可防止或限制对颗粒材料进行挤压或使颗粒材料破裂。优选地，凸轮与孔口壁或带之间的距离大于颗粒材料的颗粒的直径或平均伸长度。此外，凸轮与孔口之间的距离将确保来自任一部件的少许磨损。此外，该距离可防止颗粒材料从该空腔的上端溢出到该设备的带或其它部件中或上。

根据根据本发明的设备的另一方面，第一引导轮包括用于保持一定数量的颗粒材料的供应腔室。该供应腔室被设置在第一引导轮内并且设置有处于供应腔室的供应周边中的供应开口。该供应周边与第一引导轮的周边部分相对应。该供应开口被设置成用于在将孔口设置于第一引导轮的周边部分、处于与供应开口的位置相对应的位置时，将颗粒材料从供应腔室通过供应开口供应到传送带中的孔口。通过在第一引导轮中设置供应腔室，将颗粒材料的供应集成到第一引导轮中，由此可节省附加的机械部件和空间。由于传送带由引导轮进行引导并由此与该引导轮相接触，因此，这种周边接触区域可用于并适于将颗粒材料从供应腔室传递到传送带中的孔口。第一引导轮的供应腔室的供应周边和周边部分是第一引导轮的圆周部分。优选地，包括供应腔室的第一引导轮的内部部件是第一引导轮的固定部件。优选地，第一引导轮的对传送带进行引导的外部部件是第一引导轮的运动部件。第一引导轮的运动部件优选地包括至少一个供应开口，该至少一个供应开口被沿着第一引导轮的圆周的一部分移动，使得至少一个供应开口与传送带中的孔口重合。

在根据本发明的设备的一些实施例中，可以是单独的供应腔室或者可被如上所述集成到例如第一引导轮中的供应腔室包括用于影响颗粒材料在该供应腔室中的循环的循环装置。循环装置可防止颗粒材料在该供应腔室中聚集或者防止颗粒材料出现堵塞。该循环装置也可为颗粒材料提供特定的运动方向或者在所述特定的运动方向的速度。特定的运动方向优选地被朝向供应开口的位置导向。该运动方向和速度也可适应于通过该供应腔室的孔口的速度，材料应该从该供应腔室被填充到该孔口中。为此，颗粒材料与孔口之间的速度差异可在供应位置处，即在颗粒材料被从供应腔室供应到传送带中的孔口的位置处被降低。循环装置可提供上述特征的一个或一种组合并且由此支持对于孔口的填充。

循环装置可以是主动式的或被动式的循环装置。主动式的循环装置例如以诸如气流之类的搅拌装置、振动装置或小滚筒的形式主动地作用在颗粒材料上。被动式的循环装置通过它们的存在、例如以设置在供应腔室中的障碍物(例如壁元件)或供应腔室壁中的突起的形式被动地影响颗粒材料的运动方向。优选地，壁元件将颗粒材料引导到供应腔室中的供应开口的方向。

根据根据本发明的设备的另一方面，该设备还包括用于从第一引导轮或从第二引导轮移除颗粒材料的设备清洁单元。优选地，该设备清洁单元包括设置在位于该第一引导轮处的传递位置的下游的清洁元件。设备清洁单元移除尚未被传递到空腔中的颗粒材料。这可例如通过吸力或气流来实现。该设备清洁单元从引导轮、特别是从该引导轮的周边部分移除这种散落的颗粒材料，在那里，该引导轮已经或开始与传送带相接触。散落的颗粒材料并不是合乎要求的，这是因为它会弄脏该设备。它也会导致从动引导轮的阻滞并导致传送带的断裂。此外，它会影响最终产品(例如过滤嘴香烟)的光学和物理外观。

优选地，设备清洁单元被接近于该第一引导轮并邻近于该传递位置的下游设置。设备清洁单元也可适于或者一起或者单独地清洁该传送带以便对引导轮进行清洁。优选地，该设备清洁单元被设置成，使得由该设备作出的清洁动作并不对填充好的空腔中的颗粒材料产生影响，例如以防止颗粒材料被无意地从该空腔移除。

根据根据本发明的设备的另一方面，该设备还包括设置在第二引导轮的下游的杆清洁单元。优选地，该杆清洁单元适于从接近空腔的区域移除散落的颗粒材料。优选地已经被在先填满颗粒材料的空腔被设置在一连串的杆状元件中，并且接近于这一连串的杆状元件中的杆状元件的纵向端部设置。

在设置杆清洁单元的情况下，可减少或消除散落的颗粒材料在最终产品中的存在。该杆清洁单元的清洁动作涉及这一连串的杆状元件的部件(例如过滤嘴成型件)，这些部件邻近于该空腔并且限定其中设置有一个或多个空腔的非最终产品中的该空腔的尺寸。优选地，该杆清洁单元被引导并集中于接近该空腔的区域。清洁动作可以涉及接近于该空腔设置的杆状元件，以便从该杆状元件的外部移除散落的颗粒材料，但并不从接近于该杆状元件设置的空腔移除散落的颗粒材料。通常，例如，包括空腔的所谓的“成型件-空间-成型件”过滤嘴被设置成，使得柱状的醋纤成型件彼此间隔开并通常被片状包装材料(如，例如，由多孔的成型件包装件构成的网)包裹住。过滤嘴成型件之间的空的空间或空腔可被其它物品(如，例如颗粒材料)填充。优选地，该杆清洁单元适于从介于两个相邻的空腔之间的区域移除散落的颗粒材料。相邻的空腔被接近于这一连串的杆状元件中的杆状元件的两个纵向端部设置。在靠近空腔执行清洁行为的同时，该空腔可另外受到遮蔽元件的防护。

设备清洁单元也可与杆清洁单元相结合，使得可将例如在该设备清洁单元中使用的吸力或气流用于清洁这一连串的杆状元件的一部分以及第一引导轮或第二引导轮中的一个的一部分。为此，则仅需要一个用于提供吸力或气流的供应源和出口。

根据根据本发明的设备的另一方面，第一引导轮和第二引导轮是第一齿轮和第二齿轮并且传送带是沿着第一齿轮和第二齿轮的圆周设置的齿形带。以与齿形传送带相结合的方式使用齿轮是一种输送和引导该传送带并由此对孔口进行定位和引导的精确而可靠的方式，其中，所述孔口被填满颗粒材料以便将颗粒材料分配到空腔中。通常，第一引导轮和第二引导轮中的仅一个是从动引导轮。因此，仅从动引导轮需要被设置有用于与传送带的齿相接合的齿。然而，对于传送带进行的更为精确且平滑的引导可通过为第一引导轮和第二引导轮提供齿来实现。

在一些实施例中，传送带中的孔口被设置在两组齿之间，这两组齿被沿着传送带的横向侧平行地设置。因此，第一引导轮和第二引导轮中的至少一个同样被设置有两组齿，这两组齿被沿着第一引导轮或第二引导轮中的该至少一个的横向侧平行地设置。如果引导轮被实现为齿轮，则该齿轮可被设置有两组圆周设置的齿。

根据根据本发明的设备的另一方面，该设备包括用于为颗粒材料静电放电的电离单元。一些种类的颗粒材料(例如，由塑性材料制成的或包括由塑性材料制成的外表面的颗粒材料)倾向于在对这些颗粒材料进行处理时、特别是通过摩擦而以静电的方式充电。这可具有下列效果，即颗粒材料会倾向于彼此分隔开并粘附于中性的或相反带电的表面(例如，如该机器的供应腔室、引导轮或其它部件)。此外，静电电荷可防止或阻止颗粒材料进入到孔口或空腔中。通过为颗粒材料静电放电，可有助于对孔口和空腔进行填充或者从处于装填机器内的不期望的位置移除散落的颗粒材料。颗粒材料的静电放电可例如通过将电离气体流施加到颗粒材料、施加到该设备的部件或施加到例如带有空的空腔、部分空的空腔以及满的空腔的一连串的杆状元件来实现。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于利用颗粒材料填充空腔的方法。该方法包括设置传送带的步骤，其中，该传送带包括孔口。该方法还包括通过第一引导轮和第二引导轮来输送和引导传送带的步骤。根据本发明的方法，第一引导轮和第二引导轮被布置成彼此相距一定的距离，使得该传送带在第一引导轮与第二引导轮之间形成直带部分。在另一步骤中，在将孔口保持被封闭住的同时，孔口被通过第一引导轮利用颗粒材料进行填充。优选地，孔口的排出口被保持封闭住，或者除了孔口的填充口之外，孔口可被保持封闭住。一连串的杆状元件中的空腔被在传递位置处邻近于该孔口设置。另一步骤包括在沿着直带部分并行地引导传送带中的孔口和一连串的杆状元件中的空腔的同时，例如通过重力将颗粒材料通过敞开的孔口分配到邻近于孔口设置的空腔中。敞开的孔口可以是下列孔口，在该孔口处，例如先前封闭住该孔口或封闭住孔口的排出口的保持元件不存在，以便现在将颗粒材料从敞开的孔口排出。

根据根据本发明的方法的一方面，该方法还包括下列步骤：将凸轮插入到孔口中，从而沿该空腔的方向推动颗粒材料。

根据根据本发明的方法的另一方面，该方法还包括下列步骤：在设置在第一引导轮中的供应腔室中提供颗粒材料，沿着第一引导轮将孔口引导成通过供应腔室中的供应开口，以及将颗粒材料从供应腔室通过供应开口供应到传送带中的孔口。

根据根据本发明的方法的另一方面，该方法还包括下列步骤：实现颗粒材料在供应腔室中循环。

根据根据本发明的方法的另一方面，该方法还包括下列步骤：通过将吸力施加到或通过将气流引导到一连串的杆状元件中的杆状元件而从这一连串的杆状元件移除散落的颗粒材料。优选地，每次且优选地以聚焦的方式将气流或吸力施加于一个杆状元件，以便防止颗粒材料从靠近将吸力或气流引导到其上的该杆状元件设置的空腔移除颗粒材料。优选地，移除散落的颗粒材料的步骤在填充空腔之后并且更为优选地在对这一连串的杆状元件进行进一步处理之前执行。进一步的处理可例如为封闭住该空腔，如例如围绕一连串过滤嘴元件完全地包裹和封闭滤纸。

本方法的不同方面的优点已经在上文中结合根据本发明的设备的多个方面进行了描述并且将因此不再予以重复。

在该方法的一些实施例中，设置有包括透气材料的杆状元件并且将吸力施加于包括透气材料的杆状元件。该吸力是使得它可通过该透气材料作用在靠近包括透气材料的杆状元件设置的空腔上。为此，利用颗粒材料填充该空腔可通过将颗粒材料沿着大致纵向方向、即平行于该过滤嘴元件的输送方向朝向该空腔的侧壁抽吸到该空腔中而得到支持。通过将吸力施加到透气材料，并没有颗粒材料被抽吸出该空腔。如果空腔部分地由具有低透气性的包装材料(例如，如气密的的包装箔)形成或者定位在该包装材料中，则本方法的该方面是特别适当的。优选地，该杆状元件是过滤嘴元件并且透气材料是诸如醋酸盐之类的过滤嘴丝束。为此，可将吸力施加于空腔，即使这由于外部包装材料的低透气性而导致不能贯穿该外部包装材料来完成。然而，可沿着该空腔的输送方向、例如在这一连串的过滤嘴元件中施加吸力。尽管已经结合环形带的使用描述了对于空腔中设置有颗粒材料的这一连串的过滤嘴元件进行清洁的清洁方法，但将理解到的是，该清洁方法也可利用向空腔提供颗粒材料的设备来使用，例如利用轮将颗粒材料直接提供到处于有限传递位置处的空腔中的设备。

根据本发明的一个方面，根据本发明的设备和方法用在用于吸烟制品的过滤嘴元件的制造中。

附图说明

参照通过下列附图图示出的实施例进一步描述本发明，其中

图1示出了根据本发明的用于在过滤嘴元件的生产中使用的设备的实施例的主视截面图；

图2示出了包括用于颗粒材料的供应腔室的齿轮的—部分剖视的—主视图；

图3示出了传送带中的与空腔对齐的孔口的截面；

图4示出了被插入到孔口中的推动器元件的凸轮的截面；

图5-8是包括清洁轮的杆清洁单元的清洁区域的放大视图，其中，该清洁轮以该清洁轮的侧视截面图(图5和图7)和该清洁轮的主视图(图6和图8)示出，处于敞开的杆清洁状态(同5和图6)和处于封闭的非杆清洁状态(图7和图8)。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明的用于填充空腔的该设备的实施例。闭环传送带1被围绕呈第一齿形引导轮2的形式的第一引导轮和呈第二齿形引导轮3的形式的第二引导轮设置。第一齿形引导轮2和第二齿形引导轮3被设置成彼此靠近且彼此间隔开，使得该传送带1在第一引导轮2与第二引导轮3之间形成水平的直带部分12。传送带1包括多个有规律地布置的孔口10。孔口10被填满来自第一引导轮2中的供应腔室20的颗粒材料，并且该颗粒材料被从孔口10分配到处于设置在该直带部分12的下方的一连串的杆状元件5中的空腔51中。

保持元件15被示出为位于图1的右手侧上。保持元件15被沿着传送带1的下侧11的一部分设置，从而在下侧上封闭住孔口10。沿着该部分，孔口10形成用于接收颗粒材料的口袋。保持元件15的长度、即传送带1的下侧的被保持元件15覆盖住的该部分的长度被选择成从位于填充该孔口之前不久的位置将孔口10保持封闭住。在传递位置100处，颗粒材料被从孔口10进行分配。供应腔室20沿着第一引导轮2的外围从第一引导轮2的约3点钟位置延伸到传递位置100之前不久的位置，该传递位置被设置于第一引导轮2的6点钟位置处。

一连串5的杆状元件50、例如用于诸如香烟之类的吸烟制品的过滤嘴成型件被设置成水平地位于该直带部分12的下方并被平行于该直带部分12加以引导。一连串的杆状元件5在杆状元件50之间设置有空腔51。一连串的杆状元件5和传送带1是同步的，使得传送带1中的孔口10和一连串的杆状元件5中的空腔51在第一引导轮2处的传递位置100处相遇。此外，传送带1和一连串的杆状元件5是同步的以具有相同的或相似的速度，使得位于孔口10的下方并邻近于孔口10设置的空腔51被沿着直带部分12与孔口10平行地并一起被引导。

沿着第一引导轮2的顺时针方向观看，用于清洁第一引导轮2的第一设备清洁单元60被设置在传递位置100的下游并且邻近于第一引导轮2。第一设备清洁单元60包括清洁室601，在该清洁室601处，施加吸力或气流用于从第一引导轮2的圆周区域移除散落的颗粒材料，该颗粒材料尚未被传递到传送带1中的孔口10，而是被粘附于第一引导轮2。该第一设备清洁单元60的下部分被形成为在该水平部分中支承和引导该传送带1。此外，它防止颗粒材料在向下游移动期间从所述带溢出。

用于清洁第二引导轮3的第二设备清洁单元62被设置在第二引导轮3的下游并邻近于第二引导轮3设置。该第二设备清洁单元62与杆清洁单元61相结合，该杆清洁单元61用于从一连串的杆状元件中的杆状元件50清除掉散落的颗粒材料。

第二设备清洁单元62将散落的颗粒材料从第二引导轮2上以及从传送带1上移除，该传送带1与第二引导轮3在从第二引导轮3处的约6点钟位置到9点钟位置上相接触。另外，散落的颗粒材料从第二引导轮3的移除优选地被通过吸力或气流执行。

在直带部分12已经终止于第二引导轮3的6点钟位置处的位置的下游，这一连串的杆状元件5沿水平的输送方向进一步向图1中的左侧移动，从而经过用于清洁这一连串的杆状元件5中的杆状元件的杆清洁单元61。该直带部分12始于传递位置100并且终止于第二引导轮3的6点钟位置。在此期间，孔口10和对应的空腔51经过直带部分12，使颗粒材料能够被从孔口10分配到空腔51。

在该直带部分12处，呈齿形推动器轮的形式的推动器元件4被挨着传送带1的上侧设置于传送带1的上方。推动器元件4包括围绕推动器轮4的圆周有规律地设置并从该推动器轮4的圆周延伸的四个凸轮42。凸轮42被布置成与传送带1同步，使得凸轮42可与传送带1的孔口10相互作用，如在图4中更为详细地示出和描述的那样。

在如图1中所示的设备中，传送带1被沿着顺时针方向引导，使得孔口10被从第一引导轮2中的供应腔室20沿着直带部分12输送到传递位置100，在供应腔室20处，孔口10被填满颗粒材料，在传递位置100处，将颗粒材料从孔口10分配到空腔51。由此，它们通过第一设备清洁单元60和推动器轮4。当达到第二引导轮3时，传送带1被第二引导轮3上的齿30所接收并且被导致通过第二设备清洁单元62。此外，沿着顺时针方向，现在清洁后的传送带被输送回到第一引导轮2，从而通过带清洁单元80和用于进一步张紧并引导传送带1的张紧元件70。所述一连串的杆状元件5沿着水平的输送方向进一步向左移动，从而通过杆清洁单元61。

在将颗粒材料填充到传送带1中的孔口10中所在的位置与将颗粒材料从孔口10分配到这一连串杆状元件5的空腔51中所在的传递位置100之间的距离约为第一引导轮2的四分之一圆周的长度。这为使孔口确实地填满颗粒材料提供了足够多的时间。此外，颗粒材料在该传送带中的存在受到该距离的限制。这限制了颗粒材料可能被遗失掉或者可能弄脏该设备或两种情况均发生的区域。可以看出的是，该距离可进一步通过缩短位于将颗粒材料填充到该空腔中所在的位置与传递位置之间的距离来进行限制。

图2示出了具有供应腔室20的第一引导轮2，该供应腔室20在第一引导轮2的右侧下半部中沿着第一引导轮2的可旋转的外部部件的预期顺时针旋转方向延伸。固定的供应腔室20通过供应管22(以点划线表示)从存储器71(参见图1)接收颗粒材料。供应腔室20设置有两个供气口201和用于连接到供气源(如例如压缩气体源)的对应的供气连接器202。供气口设置在供应腔室20的上半部分和下半部分中。下部供气口201被设置成向供应腔室20的圆周提供气流，从而将颗粒材料从该供应腔室的圆周侧壁上移除并使颗粒材料在供应腔室20中保持循环。上部供气口201被布置成还将气流引导到供应腔室20的圆周方向中。由此，供应腔室20中的颗粒材料被赋予沿着供应腔室20的圆周的速度和方向，从而使沿着该圆周移动的颗粒材料的速度适应于传送带1中的孔口的速度。传送带(在图2中未示出)被沿着第一引导轮2的圆周的一部分引导，传送带1的齿11由此与第一引导轮2上的齿21相互作用。第一引导轮2的齿属于该第一引导轮2的可旋转部件。优选地，齿11周向地设置在第一引导轮2的两个横向侧上。在这两组周向布置的齿11之间，设置有供应腔室20的供应开口(未示出)。带1和第一引导轮2的可旋转部件被改变成并被引导成，使得供应腔室20中的供应开口与传送带1中的孔口10相一致并与这些孔口10一起移动。在对供应开口和孔口并行引导的过程中，孔口被填满来自供应腔室20的颗粒材料。

供应腔室20中的供气口201也可用于引入例如电离空气，用于使供应腔室中的颗粒材料保持搅动并防止或限制颗粒材料产生静电电荷。

在图2的实施例中，第一引导轮2中的供应腔室20并不一直延伸至传递位置100，特别是供应腔室20中的用于将颗粒材料从供应腔室20传递到孔口10中的供应开口定位于传递位置100的上游(就顺时针的旋转方向而言)。由此，在孔口10达到传递位置100之前，将一定数量的颗粒材料填充到孔口10中。所述一定数量的颗粒材料被在传递位置100处填充到空腔51中，同时孔口10和空腔51被沿着直带部分12引导。空腔51由此被填满一定数量的颗粒材料，该数量由孔口10的容积进行计量和限定。

如果一连串杆状元件将会被以不同的方式进行设计或者如果空腔51应该被填满不同数量的颗粒材料，则这可通过由另一传送带更换传送带来实现，该另一传送带包括根据不同的一连串杆状元件、特别是根据以不同的方式确定尺寸的空腔的孔口尺寸或孔口到孔口距离。颗粒材料的数量也可通过在孔口10仍然从供应腔室20接收颗粒材料的同时孔口与空腔对齐的时间来限定。在这种实施例中，相应地，供应腔室20中的供应开口被布置成达到该传递位置100或者传递位置沿更为向上的方向布置。

图3在截面图中示出了根据本发明的该设备的在传递位置100处的细节，如在传送带1的输送方向和一连串杆状元件5的输送方向所看到的那样。传送带1中的孔口10被布置于传递位置100处。空腔51被布置于孔口10的下方。杆状元件50被布置在空腔51前面。一连串的杆状元件被保持在杆串支承件54中并在该杆串支承件54中受到引导。诸如纸张或塑料膜之类的包装材料53被布置在杆串支承件54中并在杆串支承件54中受到引导，从而在填充空腔51的同时，将杆状元件50和空腔51在一连串的杆状元件中保持就位。杆串支承件54主要在其中具有杆状圆形成形的沟槽541。沟槽541的直径可沿着这一连串的杆状元件的输送路径变化并且可以在执行根据本发明的方法的不同步骤时进行改进。包装材料53基本上形成沟槽541的内衬。另外，设置了沟槽542，用于输送一卷片状材料的带，其中，这一卷片状材料用于包裹住这一连串的杆状制品。包装材料53延伸到沟槽541的开口端的两个边缘并围绕这两个边缘延伸。在对空腔51进行填充之后使用包装材料53的这些延伸部分530，以用于封闭住这一连串杆状元件。由此，形成连续的杆状制品，该连续的杆状制品用于被切割成单个元件，例如过滤嘴元件、如包括过滤嘴成型件50和填充空腔51的过滤嘴元件。

孔口10被形成在传送带1中，呈漏斗的形式。孔口10包括排出口102、将颗粒材料引导到该排出口的方向的圆锥区段103和大于该排出口102的插件104。插件104可例如为环形的金属(例如不锈钢)插件。在被进行填充、清空或清洁时，插件4使孔口10稳定住。金属插件也可减少颗粒材料的静电电荷并由此支持对空腔进行可靠填充。

在图4中，示出了具有被插入到孔口10中的销形凸轮40的推动器轮4。推动器轮4被布置在传送带1的上方并被布置在传递位置100之后。使推动器轮4上的周向运行的齿41与传送带1的齿11相互作用。由此，使推动器轮4旋转并且凸轮40通过该移动穿入孔口10并且从孔口10缩回。尚未被传递到被设置在孔口10的下方并位于两个杆状元件50(仅看见一个)之间的空腔51的颗粒材料被凸轮40推出孔口10。孔口10中的其余颗粒材料被凸轮40推动到空腔51的方向，所述其余颗粒材料还未通过在孔口10和空腔51已经被沿着直带部分12(参见图1)一起运动的同时被重力并通过普通的设备振动传递到空腔51中。

优选地，推动器轮4和传送带1被间隔开，使得凸轮40分别在将凸轮54插入孔口10以及从孔口10缩回的同时并不触及该孔口10或带1的任何表面。位于凸轮与孔口之间的最小距离42优选地被选择成大于颗粒材料的颗粒的直径或平均伸长度，使得没有颗粒材料受到凸轮40和孔口10的挤压或破裂。

优选地，至少一个凸轮被布置在推动器轮4上。凸轮40彼此之间的距离等于传送带1中的孔口10彼此之间的距离。

在图5至图8中，示出了通过杆清洁单元61进行杆清洁的过程。清洁轮610包括有规律地围绕清洁轮610的圆周布置的多个凹部6100，从而使清洁轮610呈叶轮的形状。清洁轮610还包括布置在清洁轮610的轮叶(lobe)中的多个有规律地布置的通孔6101。由此，通孔6101被布置在凹部6100之间并提供从清洁轮610的前侧到清洁轮610的背侧的封闭通道。杆清洁单元61还包括布置在这一连串杆状元件5的上方并布置成与这一连串杆状元件5平行的清洁接口612。清洁接口612包括气流通道。这个气流通道允许来自进气口611的气流进入清洁接口612，以便被引导到被布置于清洁接口612的下方的杆状元件50(在图6和图8中指出)，以便被从杆状元件引导回到清洁接口612中以及被引导到清洁轮61的后侧，并另外经由出气口613引导到第二清洁单元62(未示出)，用于清洁第二引导轮3和传送带1(参见图1)。优选地，第二清洁单元62设置有分隔开的清洁通道(未示出)。

清洁轮61也被布置在这一连串的杆状元件5的上方并垂直于这一连串的杆状元件的输送方向布置。清洁轮610还被布置在清洁接口612中，以使气流能够从清洁轮610的前侧或者通过清洁轮610的通孔6101或者通过清洁接口612中的气流通道的指向和远离杆状元件50的部分进入清洁轮610的后侧。

图5和图6示出了处于敞开位置中的杆清洁单元61，图7和图8示出了处于封闭位置中的杆清洁单元61。在该敞开位置中，清洁轮610被布置成，使得凹部6100位于这一连串的杆状元件中的杆状元件50的上方。由此，气流进入接口612，被引导向杆状元件50并再次远离杆状元件50，并再次进入到杆清洁单元61中。为此，散落的颗粒材料被通过气流吹动或通过吸力抽吸远离杆状元件50。在该封闭位置中，清洁轮610被布置成，使得通孔6101被布置在清洁接口612的气流通道中，从而封闭住该气流通道的往来于杆状元件50的该部分。当空腔51经过杆清洁单元61时，清洁轮610被定位在该封闭位置中，以便不会无意地从空腔51移除颗粒材料。清洁单元61的封闭位置和敞开位置通过旋转清洁轮610来获得。因此，清洁轮611的旋转速度适应于空腔和杆状元件在这一连串的杆状元件中的布置以及这一连串的杆状元件的输送速度。例如，通过改变凹部6100的(长度)尺寸(关于清洁轮610的宽度)，杆状元件50的清洁动作可被限定于并且特别是限制于杆状元件50的长度或该长度的一部分。可非常局部地施加气流或吸力，从而不会将颗粒材料置于被无意地吸出空腔的风险。

杆清洁单元61可同样适合于用于支持对空腔的填充。例如，如果一连串的杆状元件5的包装材料53由具有低透气性的材料制成，则不能贯穿该包装材料施加吸力，例如从空腔的下方施加，用于支持对空腔51的填充。然而，如果杆状元件由透气材料制成或杆状元件50的靠近空腔51布置的一部分由透气材料制成，则可将吸力施加于由透气材料制成的杆状元件50或施加于该杆状元件的该部分。如果施加强度足够高的吸力，则该吸力通过杆状元件50的透气材料沿该杆状元件的纵向方向作用到该空腔51上。这吸力可支持对空腔51的填充并可将颗粒材料保持在该空腔51中。例如，将气流施加于这一连串的杆状元件用于清洁。这种填充支持单元可还在更为上游的位置处布置成更为靠近传递位置100。

气流可例如由提供气流的气体源提供或者由提供施加于清洁轮610的吸力的真空源来提供。为了杆状元件的清洁动作或通常的清洁动作，可施加具有中等强度的气流或吸力。为了支持对空腔的填充，会需要高强度的吸力。为了不会无意地从空腔中移除颗粒材料，局部化该杆状元件的透气材料的抽吸动作会是值得推荐的，例如通过在清洁轮中设置凹部和通孔来实现，如参照图5至8所描述的那样。用于清洁的气流可例如还是电离气体流，用于为颗粒材料、一连串的杆状元件或装填机的多个部分静电去除电荷。也可在提供清洁步骤之前采用静电去除电荷。

Claims (15)

1.用于利用颗粒材料填充空腔的设备，所述设备包括：

-传送带，所述传送带包括孔口，其中，所述孔口适于容置颗粒材料并用于通过所述孔口分配所述颗粒材料；

-用于输送和引导所述传送带的第一引导轮和第二引导轮，所述第一引导轮和所述第二引导轮被设置成彼此相距一定的距离并且使得所述传送带包括设置在所述第一引导轮与所述第二引导轮之间的直带部分；

-保持元件，所述保持元件被邻近于所述传送带的下侧设置，用于在所述孔口到达位于所述第一引导元件处的传递位置之前将所述孔口保持被封闭住，所述保持元件和所述直带部分还被布置成允许所述孔口中的颗粒材料在所述传递位置处通过敞开的所述孔口分配，

其中，所述颗粒材料被通过所述第一引导轮传递到所述传送带。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括被靠近所述直带部分的上侧布置的推动器元件，所述推动器元件包括凸轮，所述凸轮用于被插入到所述传送带的所述孔口中，以便将颗粒材料推出所述孔口。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第一引导轮包括用于保存一定数量的颗粒材料的供应腔室，所述供应腔室被设置于所述第一引导轮的内部，其中，所述供应腔室设置有处于所述供应腔室的供应周边中的供应开口，所述供应周边与所述第一引导轮的周边部分相对应，并且其中，所述供应开口被设置成用于在将所述孔口设置于所述第一引导轮的所述周边部分处时，将颗粒材料从所述供应腔室通过所述供应开口供应到处于所述传送带中的所述孔口。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述供应腔室包括循环装置，所述循环装置用于实现所述颗粒材料在所述供应腔室内的循环。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括设备清洁单元，所述设备清洁单元用于从所述第一引导轮、从所述第二引导轮或从所述第一引导轮和所述第二引导轮二者移除颗粒材料。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括布置在所述第二引导轮的下游的杆清洁单元，其中，所述杆清洁单元适于从接近于设置在一连串的杆状元件中的空腔的区域移除散落的颗粒材料，并且接近于所述一连串的杆状元件中的杆状元件的纵向端部布置。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第一引导轮和所述第二引导轮是第一齿轮和第二齿轮，并且其中，所述传送带是被沿着所述第一齿轮和所述第二齿轮的圆周布置的齿形带。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于为颗粒材料静电放电的电离单元。

9.用于利用颗粒材料填充空腔的方法，所述方法包括下列步骤：

-提供包括孔口的传送带，

-通过第一引导轮和第二引导轮输送和引导所述传送带，从而将所述第一引导轮和所述第二引导轮布置成彼此相距一定的距离，使得所述传送带在所述第一引导轮与所述第二引导轮之间形成直带部分；

-在保持所述孔口被封闭住的同时，通过所述第一引导轮利用颗粒材料填充所述孔口；以及

-在传递位置处，将一连串的杆状元件中的空腔邻近于所述孔口设置；随后

-在沿着所述直带部分并行地引导所述传送带中的所述孔口和所述一连串的杆状元件中的所述空腔的同时，将所述颗粒材料通过敞开的所述孔口分配到邻近于所述孔口设置的所述空腔中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括下列步骤：将凸轮插入到所述孔口中，从而将颗粒材料推出所述孔口。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述方法还包括下列步骤：

-在设置于所述第一引导轮中的供应腔室中提供颗粒材料；

-沿着所述第一引导轮引导所述孔口以便通过所述供应腔室中的供应开口；以及

-将颗粒材料从所述供应腔室通过所述供应开口供应到所述传送带中的所述孔口。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括下列步骤：实现所述颗粒材料在所述供应腔室中的循环。

13.根据权利要求9到12中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括下列步骤：通过将吸力施加到或通过将气流引导到所述一连串的杆状元件中的杆状元件而从所述一连串的杆状元件移除散落的颗粒材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，提供包括透气材料的杆状元件并将吸力施加到所述包括透气材料的杆状元件，使得吸力通过所述透气材料并作用在靠近所述包括透气材料的杆状元件设置的所述空腔上，从而支持利用颗粒材料对所述空腔进行的填充。

15.根据权利要求1到8中的任一项所述的设备在制造用于吸烟制品的过滤嘴元件中的用途或者根据权利要求9到14中的任一项所述的方法在制造用于吸烟制品的过滤嘴元件中的用途。