CN106413432B - 用于生产烟草加工业的大体圆柱形物品的机器和方法 - Google Patents

Abstract

用于生产烟草加工业的大体圆柱形物品的机器和方法；具有空腔的材料沿着给定路径被供给通过插入站以及通过卷绕站，在该插入站处，粉末材料被插入空腔，以便获得连续体，而在卷绕站的区域中，条带围绕连续体卷绕；粉末材料通过相关的插入单元被插入每个空腔，该插入单元以同步方式沿着给定路径的联接部移动。

Description

用于生产烟草加工业的大体圆柱形物品的机器和方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产烟草加工业的大体圆柱形物品的机器和方法。

背景技术

美国专利US6837281和US3570557描述了用于制造复合香烟过滤嘴的系统，其中，与空腔交替地过滤材料(通常是纤维丝束)的多个部分沿给定的路径并沿输送方向穿过插入站被供给，在其区域给定量的微粒材料被插入空腔，从而获得连续体。微粒材料由料斗供给，其被布置在转移滚筒上方，并设置有多个外周座，每个外周座被设计成接收一定量的材料并将其转移到各自的空腔中。

通过用这种系统生产的连续体卷绕条带而获得的过滤杆已经被证明是不稳定的，并倾向于相对频繁地纵向打开。此外，在这种类型的系统的操作期间，相对大量的微粒材料分散在室内，因此可能损坏香烟制造机的部件，结果，其需要维护和相当频繁地操作中断。

此外，分散在室内的微粒材料对于在机器上工作以及靠近机器的操作者也有潜在危险。在这方面，越来越多的临床试验证明，在空气中具有高浓度微粒的设施中工作的人将最有可能发展成一些特定疾病(例如，癌症)。

专利申请WO2013/022360公开了一种机器，用以制造多段过滤器，该机器包括一插入组件，该插入组件用以将松散材料供给到由一系列过滤材料的部分限定的空间。插入组件包括多个座，每个座被设计为将相应量的松散材料供给到前述空间。在使用中，由于抽吸系统以及从输送带提升松散材料的刮刀的作用，松散材料进入这些座。

WO2013/022360中描述的机器具有许多缺点，其中(除了上面已经提到的那些)也不可能精确地控制插入空间中的松散材料的量。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器和一种方法，其被设计成至少部分地消除现有技术的缺点，并且同时价格便宜、容易制造和实施。

根据本发明，提供了一种用于生产烟草加工业的大体圆柱形物品的机器和方法，该机器和方法是如随附的独立权利要求所要求的，优选地，如在直接或间接引用前述独立权利要求中的任一项权利要求所要求的。

附图说明

现将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的非限制性实施例，附图中：

图1是根据本发明的机器的侧视示意图，其去除了一些细节以使其更清楚，并局部剖开；

图2是图1的机器的一部分的从上方观察的视图，其去除了一些细节以使其更清楚并以较大比例示出；

图3以较大比例示出了图1的一部分；

图4是图1的机器的一部分的主视图，其以较大比例示出，并去除了一些细节且局部剖开，以便更加清楚；

图5是根据本发明的机器的另一实施例的侧视示意图，其去除了一些细节以使其更清楚，并且局部剖开；

图6是图5的机器的一部分的从上方观察的视图，其去除了一些细节以更清楚，并以较大比例示出；

图7是图5的机器的一部分的主视图，其以较大比例示出，并去除了一些细节以更清楚，且局部剖开；以及

图8是可以用根据本发明的方法生产的物品的一个纵向截面。

具体实施方式

在图1中，数字1表示生产用于烟草加工业的大体圆柱形物品3的杆2的作为一个整体的机器。特别地，每个物品3(图8)具有不同材料的部分4和5。

机器1(图1)包括供给组件6，用于沿着第一给定路径P1沿输送方向A供给材料7通过插入站8，并到达卷绕站9；插入组件10，位于插入站8中以将给定量的松散材料11(在图8中详细示出)插入第一材料7的空腔12以形成连续体(strand)13，所述空腔12被布置成沿输送方向A连续；以及卷绕组件14，位于卷绕站9中，用以绕连续体13卷绕和稳定条带15。

特别地，松散材料11是微粒和/或颗粒(granule)(和/或纤维)的形式。例如，该松散材料11可以包括过滤材料和/或烟草微粒。

根据优选的实施例，物品3是香烟过滤嘴，材料7包括过滤材料，特别是纤维素或类似物。

根据其他实施例，物品3是香烟部分，材料7包括烟草。

有利地，材料7具有沿输送方向连续布置并与空腔12交替的材料的部分。

有利地，路径P1是大体水平的。

具体参照图2和图3，插入组件10包括至少一个插入单元16，该插入单元进而包括装载室17以容纳给定量的松散材料，该插入单元还包括卸载装置18以从装载室17卸载松散材料11；输送机19，用于沿着第二给定路径P2输送插入单元16通过插入站8。第一给定路径P1与第二给定路径P2(至少)共享插入站8中的联接部T。供给组件6和输送机19被设计成以如下方式操作：卸载装置18被保持沿着联接部T(的至少一部分)面对相应的空腔12(当插入单元16和材料7沿着联接部T本身被供给时)。

以这种方式，松散材料11可以被更好地插入空腔，从而同时降低了松散材料可在室内扩散的风险。

实验表明，使用根据本发明的机器1出人意料地使制造商能够提高用该机器获得的杆2的稳定性。就这点而言，我们假定这种预料不到的技术效果(也)是由于室内松散材料11的减少导致的。作为所获得的结果，事实上，得到的结论是，纵向打开的高倾向可能是由于以下事实：当条带15的两个纵向片被引起重叠时，材料11的微粒仍然被捕捉在条带15的两个纵向片(flap)之间。

有利地，联接部T至少为2.5cm长。更精确地，联接部T至少为5cm长。甚至更精确地，联接部T为至少8cm长。足够的长度使材料11能够具有足够的时间来按照正确的方式被插入空腔12。

典型地，联接部T长达30cm。

有利地，路径P2是大体水平的。以这种方式，松散材料11的处理变得更容易，松散材料11在室内散开的风险被进一步降低。

有利地，路径P2是闭合路径。以这种方式，插入单元16可以保持以所要求的次数、按连续的方式沿着路径P2移动，而不需要突然改变其移动方向和/或停止插入单元16自身的移动。

根据一些实施例，卸载装置18包括：出口开口20，其被设计为允许松散材料11从装载室17移动到空腔12；以及挡块21。

出口开口20和挡块21在出口开口20是打开的第一位置PA与出口开口20被挡块21关闭的第二位置PB之间是相对于彼此可移动的。

在图3中，右侧的两个插入单元16在第二位置PB；另外两个插入单元16在第一位置PA。

有利地，出口开口20面向下方并位于装载室17的下端的区域中。

根据一些实施例(如附图中所示的那些)，挡块21是在其释放出口开口20的第一(具体地，升高)位置PA与其关闭出口开口20的第二(具体地，降低)位置PB之间可(竖直地)移动的。

在这些情况下，挡块21可以被保持在第一位置PA中(例如，如图4中在右侧所示)，甚至是在路径P2的不在联接部T中的部分。在这些部分中，可借助空气喷射流进行出口开口20以及装载室17的定期清洁，因此减少了造成阻塞的风险。

根据一些实施例(图中未示出)，开口20(更精确地，装载室17的外壳，其中，获得开口20)是在第一(降低)位置PA与第二(升高)位置PB之间可(竖直地)移动的。

在这些情况下，在连接部T的区域中，开口20被降低，使得它可以移动靠近空腔12(更精确地，可以基本上插入其中)。通过这样做，松散材料11以更精确的方式被转移到空腔20中，从而进一步减少了松散材料11的微粒在室内扩散的机会。

根据另一些实施例(图中未示出)，开口20和挡块21都是可竖直地移动的。在这些情况下，操作者可以获得将开口20的移动和挡块21的移动联接起来的优点。

有利地，插入组件10包括凸轮系统22，凸轮系统22被设计为至少沿着所述联接部T的一部分将出口开口20和挡块21保持在第一位置PA，以及沿着路径P2从装载站23到插入站8将出口开口20和挡块21保持在第二位置PB，给定量的松散材料11在装载站23的区域中被转移到插入单元16。

特别地，插入单元16还具有第二(更具体地，顶部)开口24，(在使用时)给定量的松散材料通过该第二开口被供给到装载室17。

(在使用时)通过开口24供给的松散材料11向下移动通过中空杆25(其下端安装有挡块21)的中心通道，并且通过穿过被布置在杆25自身的下端的区域中的杆25的开口进入装载室17。

根据所示的实施例，凸轮系统22包括：(固定的)引导凸轮，沿着路径P2延伸；以及滑块25(挺杆)，与挡块21形成整体(特别地，与杆25形成整体)。

有利地，机器1包括装载组件26，装载组件26位于装载站23中以将给定量的松散材料11转移到插入单元16。给定路径P2延伸通过装载站23。

根据一些实施例，装载组件26包括：至少一个转移座27，其具有给定的体积，并被设计成容纳给定量的松散材料11；以及输送机28，沿着给定路径P3将转移座27转移通过装载站23。

给定路径P2和P3共享至少一个转移部TT，该转移部TT位于装载站23中，并且转移座27在转移部TT的区域中被联接到插入单元16(更具体地，与插入单元16重叠)，以便将给定量的松散材料从转移座27转移到插入单元16。

特别地，输送机28和19以如下方式被操作：转移座27保持沿着转移部TT(的至少一部分)面对插入单元16(更精确地，它的开口24)(当插入单元16和座27沿着转移部TT本身被供给时)。

有利地，转移部TT为至少2.5cm长。更精确地，转移部TT为至少5cm长。更精确地，转移部TT为至少8cm长。足够的长度使材料11能够具有足够的时间，从而以正确的方式被插入空腔12。

典型地，转移部的TT长达30cm长。

有利地，路径P3是闭合路径。以这种方式，转移座27可以保持以所要求的次数、按连续的方式沿着路径P3移动，而不需要突然改变其移动方向和/或停止转移座27自身的移动。

有利地，路径P3是大体水平的。以这种方式，松散材料11的处理变得更容易，且松散材料11在室内散开的风险被进一步降低。

根据一些实施例，机器1包括用于松散材料11的供给装置29，该供给装置位于计量站30的区域中，给定路径P3延伸通过该计量站。特别地，供给装置29被设计成将松散材料11供给到转移座27。

根据一些实施例，供给装置29包括料斗31。有利地，料斗31具有下部开口，松散材料11通过该下部开口被供给到转移座29。输送机28被设计成在前述开口之下运送转移座27。

有利地，刮刀装置32被设计成消除座27中可获得的可能过量的松散材料11，该刮刀装置沿着路径P3位于料斗31紧邻的下游处。特别地，刮刀装置32包括旋转刷。

特别地，转移座27具有两个相对的开口(上部一个和下部一个)，其被设计为允许松散材料11通过。

有利地，装载组件26包括至少一个保持组件33，其被设计成防止松散材料11从转移座27漏出来，并沿着给定路径P3从计量站30延伸到装载站23。特别地，保持组件33沿着转移部TT是缺失的(以便允许松散材料从座27被转移到插入单元16)。

有利地，供给装置29(特别地，料斗31)相对于路径P1偏移(即，不在路径P1的正上方)并相对卷绕站9偏移(即，不在路径P1正上方)。

这使得松散材料11的微粒更难以到达条带15。

根据一些实施例，特别地参照图3，座27是在带34中制成的孔，其沿着给定路径P3被输送，该给定路径P3至少部分竖直地延伸。沿着路径P3的竖直部分设置有引导件，这些引导件与带34接触地延伸，从而防止松散材料11从座27漏出来。这些引导件(其用作保持组件33)在带的下侧沿着除了转移部TT之外的整个路径P3延伸。

图5-图7的实施例基本上类似于图1-图4的实施例，仅有的局部差异在于装载组件26的结构和操作。

根据一些实施例，特别地参照图5、图6和图7，座27是L形支架中制成的孔，L形支架沿着给定路径P3被输送，该给定路径P3(完全)水平地延伸。保持组件33包括固定支撑件，该固定支撑件沿着路径P3至少在计量站30与装载站23之间(在座27之下)延伸，但是在部分TT中是缺失的。在这种情况下，装载组件26也包括带35，该带35被安装以便沿着具有在料斗31的下部开口的区域中延伸的部分的路径滑动。带35有孔36，该孔36被设计为当座在料斗31之下移动时与座27保持同步。以这种方式，松散材料11可通过孔36被供给到座27，但是被防止在料斗31的下部开口的其他区域移出料斗31。

根据一些实施例(如在附图中所示的那些)，机器1包括多个插入单元16和多个座27(以及可能的孔36)，所述插入单元16和座27(以及可能的孔36)是如上所述的，并同时是活动的(active)(尽管不一定在相同的步骤)，以便获得机器1的连续操作。

有利地，机器1包括振动系统，用以使料斗31和座27(和/或带35)相对于彼此振动。通过这样做，操作者可以改进松散材料11移出料斗31并被转移到座27的方式。

根据一些实施例，(已知类型并且未示出的)振动系统被设计成使料斗31振动。

作为替代方案或额外方案，振动系统被设计为使带34或带35(根据实施例)振动。

根据本发明的另一方案，提供了一种用于生产用于烟草加工业的大体圆柱形物品的杆的方法。

特别地，该方法由如上所述的机器1来实现。

特别地，每个物品3(图8)具有不同的材料的部分4和5。

该方法包括供给步骤，在供给步骤期间，材料7沿输送方向A沿着第一给定路径P被供给通过插入站8并到达卷绕站9。材料7具有沿输送方向A连续布置的空腔12。

根据优选的实施例，物品3是香烟过滤嘴，材料7包括过滤材料，特别是纤维素或类似物。

有利地，材料7具有沿输送方向连续布置并与空腔12交替的材料的部分。

该方法还包括：插入步骤，在插入步骤期间，给定量的松散材料11在插入站8被插入空腔12中，从而形成连续体13；以及卷绕和稳定步骤，在卷绕和稳定步骤期间，条带15在卷绕站9中绕连续体13卷绕并绕连续体13自身保持稳定。

特别地，松散材料11是微粒和/或颗粒(和/或纤维)的形式。例如，松散材料11可包括过滤材料和/或烟草微粒。

有利地，插入单元16包括装载室17以容纳给定量的松散材料，且包括卸载装置18以从装载室17卸载松散材料11，并且该插入单元被移动达到材料7，以使卸载装置18面向相应的空腔12。

特别地，在插入步骤和供给步骤期间，插入单元16沿输送方向A沿着给定路径P1的至少一个联接部T移动，使得当松散材料11从插入单元16被供给到空腔7时(当插入单元16和材料7沿着联接部T本身被移动时)，卸载装置18保持面对相应的空腔12。

根据一些实施例，该方法包括输送步骤，在输送步骤期间，插入单元16沿着给定路径P2被输送，该给定路径P2与给定路径P1共享至少联接部T。

特别地，联接部T被限定为如上参照机器1描述的部分T。

根据一些实施例，该方法包括装载步骤，在装载步骤期间，给定量的松散材料11被转移到装载室17中。

有利地，在输送步骤期间，插入单元16沿着给定路径P2被输送通过装载站23，在装载站23的区域中，执行装载步骤。

有利地，路径P2被限定为如上参照机器1描述的路径P2。

特别地，在传送步骤期间，插入单元16沿着所述第二给定路径P2(以恒定速度)连续地移动。

根据一些实施例，该方法包括计量步骤，在计量步骤期间，具有给定体积的转移座27填充有松散材料11，以便获得所述给定量。

特别地，在装载步骤期间，给定量的松散材料11从所述转移座27被转移到装载室17。

根据一些实施例，该方法包括运输步骤，在此期间，转移座27沿着给定路径P3被输送通过计量站30(在该区域中执行计量步骤)并通过装载站23(在该区域中执行装载步骤)。

有利地，路径P3被限定为如上参照机器1描述的路径P3。

特别地，在计量步骤期间，转移座27移动经过容纳松散材料11的料斗31中的开口。

特别地，给定路径P2和P3(至少)共享转移部TT，该转移部位于装载站23中，且转移座27沿着该转移部TT的至少一部分被联接到插入单元16(更具体地，与插入单元16重叠)，以便将给定量的松散材料11从转移座27转移到插入单元16(当插入单元16和座27沿着转移部TT自身移动时)。

更精确地，转移座27和插入单元16以联接的方式(以相同速度)沿着共享的转移部TT移动。

有利地，在插入步骤期间，材料7和插入单元16沿输送方向A连续地供给(以大体恒定的速度)。

有利地，转移座27沿着给定路径P2连续输送(以大体恒定速度)。

根据一些实施例，装载、输送和插入步骤被重复多次；特别地，在输送步骤期间，插入单元16沿着所述第二路径连续地移动。

有利地，装载站23(特别地，料斗31)相对于路径P1偏移(即，不在路径P1的正上方)以及相对于卷绕站9偏移(即，不在卷绕站9的正上方)。以这种方式，杆2的质量进一步提高。

Claims (15)

1.一种用于生产用于烟草加工业的大体圆柱形物品的杆的方法；每个物品包括不同材料的部分；所述方法包括：

供给步骤，在所述供给步骤期间，第一材料沿输送方向沿着第一给定路径被供给通过插入站，并到达卷绕站；所述第一材料具有沿所述输送方向连续地布置的空腔；

插入步骤，在所述插入步骤期间，给定量的松散材料，特别地以纤维和/或颗粒形式，在所述插入站中被插入所述空腔(，以便形成连续体；以及

卷绕和稳定步骤，在所述卷绕和稳定步骤期间，条带在所述卷绕站中绕所述连续体卷绕并绕所述连续体自身保持稳定；

所述方法的特征在于，插入单元包括装载室以保持所述给定量的松散材料，并且所述插入单元包括卸载装置以从所述装载室卸载所述松散材料，所述插入单元被移动到所述第一材料的区域中，使得所述卸载装置面向所述空腔中的一个；

在所述插入步骤和所述供给步骤期间，所述插入单元沿所述输送方向沿着所述第一给定路径的至少一个联接部移动，使得在所述松散材料从所述插入单元被供给到所述空腔中时，所述卸载装置被保持面向各自的所述空腔；

所述方法还包括计量步骤，在所述计量步骤期间，具有给定体积的转移座填充有所述松散材料，以便获得所述给定量；

装载步骤，在所述装载步骤期间，所述给定量的松散材料从所述转移座被转移到所述装载室；以及

运输步骤，在所述运输步骤期间，所述转移座沿着第三给定路径被输送通过计量站并通过装载站，在所述计量站的区域中，进行所述计量步骤，在所述装载站的区域中，进行所述装载步骤；其中输送所述插入单元的第二给定路径和所述第三给定路径至少共享转移部，所述转移部位于所述装载站的区域中，所述转移座沿着所述转移部与所述插入单元重叠，以便将所述给定量的松散材料从所述转移座转移到所述插入单元；

供给装置的料斗，该料斗具有下部开口，所述松散材料通过所述下部开口被供给到所述转移座中；

输送机在所述开口之下运送所述转移座。

2.根据权利要求1所述的方法，包括输送步骤，在所述输送步骤期间，所述插入单元沿着所述第二给定路径被输送，所述第二给定路径与所述第一给定路径共享至少所述联接部，所述联接部大体是直的；特别地，所述联接部为至少2.5cm长；特别地，在所述输送步骤期间，所述插入单元沿着所述第二给定路径被输送通过装载站，在所述装载站的区域中，进行所述装载步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述计量步骤期间，所述转移座在容纳所述松散材料的料斗的开口的区域中移动。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述插入步骤期间，所述第一材料和所述插入单元沿所述输送方向被连续地供给；特别地，在所述输送步骤期间，所述插入单元沿着所述第二给定路径被连续地移动；特别地，所述转移座沿着所述第三给定路径被连续地输送。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料具有沿着所述输送方向连续地布置并与所述空腔交替的材料的部分。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述颗粒进一步为微粒。

7.一种用于生产用于烟草加工业的大体圆柱形物品的杆的机器；每个物品具有不同材料的部分；所述机器包括：

供给组件，用于沿输送方向沿着第一给定路径将第一材料供给通过插入站，并到达卷绕站；

插入组件，该插入组件位于所述插入站的区域中以将特别地处于纤维和/或颗粒形式的给定量的松散材料插入到所述第一材料的空腔中以形成连续体，所述空腔沿所述输送方向连续地布置；以及

卷绕组件，该卷绕组件位于所述卷绕站的区域中，以围绕所述连续体卷绕且稳定条带；

所述机器的特征在于，所述插入组件包括：至少一个插入单元，该插入单元进而包括装载室和卸载装置，所述装载室保持所述给定量的松散材料，所述卸载装置从所述装载室卸载所述松散材料；以及第一输送机，用于沿着第二给定路径输送所述插入单元通过所述插入站；所述第一给定路径和所述第二给定路径共享所述插入站中的至少一个联接部；并且所述供给组件和所述第一输送机被设计成被操作使得所述卸载装置被保持沿着所述联接部面向空腔；

所述机器还包括：装载组件，所述装载组件位于装载站的区域中以将所述给定量的松散材料转移到所述插入单元，且所述装载组件包括至少一个转移座，所述转移座具有给定体积并被设计成容纳所述给定量的松散材料，并且所述装载组件包括第二输送机以沿着第三给定路径输送所述转移座通过所述装载站；以及供给装置，所述供给装置位于计量站的区域中，所述第三给定路径延伸通过所述计量站；所述供给装置被设计成将所述松散材料转移到所述转移座；所述第二给定路径延伸通过所述装载站；特别地，所述第二给定路径是闭合路径，

所述第二给定路径和所述第三给定路径至少共享转移部，所述转移部位于所述装载站中，所述转移座在所述转移部的区域中与所述插入单元重叠，以便将所述给定量的松散材料从所述转移座转移到所述插入单元；特别地，所述第三给定路径是闭合路径，

所述供给装置包括料斗，该料斗具有下部开口，所述松散材料通过所述下部开口被供给到所述转移座中；所述输送机被设计成在所述开口之下运送所述转移座。

8.根据权利要求7所述的机器，其中，所述转移座具有两个相对开口，所述开口被设计成允许所述松散材料穿过；所述装载组件包括至少一个保持组件，所述保持组件被设计成防止所述松散材料从所述转移座漏出来，并沿着所述第三给定路径从所述计量站延伸到所述装载站。

9.根据权利要求7所述的机器，其中，所述卸载装置包括出口开口和挡块，所述出口开口被设计成允许所述松散材料从所述装载室移动到所述空腔；所述出口开口以及所述挡块是在第一位置与第二位置之间相对于彼此能移动的，在所述第一位置中，所述出口开口打开，而在所述第二位置中，所述出口开口被所述挡块关闭。

10.根据权利要求9所述的机器，其中，所述插入组件包括凸轮系统，所述凸轮系统被设计成至少沿着所述联接部的一部分将所述出口开口和所述挡块保持在所述第一位置，以及沿着所述第二给定路径从装载站到所述插入站保持在所述第二位置，所述给定量的松散材料在所述装载站的区域中被装载到所述装载室中；特别地，所述插入单元还具有第二开口，所述给定量的松散材料在使用中通过所述第二开口被供给到所述装载室中。

11.根据权利要求7所述的机器，其中，所述联接部大体是直的；更具体地，所述联接部为至少2.5cm长。

12.根据权利要求7所述的机器，其中，所述第一输送机和所述第二输送机被操作使得所述转移座和所述插入单元以联接方式沿着共享的所述转移部移动。

13.根据权利要求7所述的机器，包括用于所述松散材料的料斗，所述料斗相对于所述第一给定路径偏移。

14.根据权利要求7所述的机器，其中所述颗粒进一步为微粒。

15.根据权利要求10所述的机器，其中所述第二开口为顶部开口。

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