CN108523214A - 装饰装置和用于制造多段式滤棒的机器和方法 - Google Patents

装饰装置和用于制造多段式滤棒的机器和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于烟草工业的机器的装饰装置，其用于制造包括用包装物包卷的松散材料的连续的棒，其中装饰装置包括：下装饰部；装饰导管，其形成在下装饰部中；装饰带，其可在装饰导管中移动以沿装饰导管输送包装物；上装饰部，其包括用于围绕松散材料形成包装物的成形部；其中，装饰导管包括：入口部，其用于将装饰带从扁平构造变成U形构造；U形部，其用于引导U形构造的装饰带；出口部，其用于将装饰带从U形构造变成扁平构造。装饰导管的U形部在入口部侧包括具有第一直径的第一部分，并且在出口部侧包括具有小于第一直径的第二直径的第二部分，其中第一部分通过具有可变直径的表面的过渡部分与第二部分连接。

Description

装饰装置和用于制造多段式滤棒的机器和方法
技术领域
本发明涉及一种装饰装置(garniture device)、一种用于制造多段式滤棒的机器以及一种用于制造多段式滤棒的方法。
背景技术
烟草工业产品(例如香烟)可以包括分段式过滤器，这些分段式过滤器具有不同的过滤材料，特别是松散材料，例如位于实心形式的相邻分段之间的松散颗粒形式的活性炭。具有活性炭的分段可以通过将活性炭置于相邻的实心分段之间来形成，该实心分段通常为具有过滤特性的棒状元件(例如，由醋酸纤维制成的分段)或具有非过滤特性的棒状元件(例如，纸制管或由塑料制成的其它元件)的形式。包含活性炭或其它粒状材料的过滤器的制造商旨在放置部分松散材料，使得实心分段之间的空间尽可能多地被填满，优选100％填满。在这样的过滤器中，烟雾穿过过滤材料，其中烟雾中含有的不希望的物质被滤出。在实心形式的分段之间的空间没有充分填充松散材料的过滤器中，烟雾可能绕过过滤材料并穿过过滤器中存在的空白空间。此外，这样的过滤器在填充有松散材料的区域易于变形。
美国专利US411602公开了一种用于压紧含有活性炭颗粒的过滤段的装置。它的缺点之一就是，将由过滤纤维制成的分段的内部部分推入没有充分填充的活性炭分段中以消除空白空间的销使分段变形。
美国专利US6656412公开了一种用于使用颗粒来增加位于分段之间的空间的填充度的装置。所述颗粒在两个工段上被引入，其中它在每次引入之后被压入分段之间的空间中。这样的方案的一个缺点就是颗粒和灰尘污染产品。此外，这样的方案在机器中占据大量空间，因此在期望具有紧凑尺寸的现代机器中，其应用存在问题。
欧洲专利申请EP1293136公开了一种烟草工业用的生产机器，用于生产硬质过滤材料或烟草的连续被覆盖的柱状节段，该生产机器具有侧面引导表面通过弯曲的引导表面连接在一起的格式单元。所述引导表面在与通过该单元的材料移动方向成直角的平面上形成轮廓。至少一个侧面引导表面在其达到垂直取向之前是不对称的。
美国专利US4185645公开了将香烟过滤单元制成具有纤维过滤材料和可灌入的过滤材料的交替部分的长条。首先，将纤维部分间隔开地附接到实际正好围绕它们包卷的包覆带上，以便形成具有在纤维部分之间的规则的空白空间和通向该空间的开口的柱体。在特殊的单元中，从这些空间中抽出空气，使得当空间进入含有可灌入的过滤材料的腔室时，它们将材料吸入以完全充满该空间。过量的过滤材料被从过滤单元上刷掉，并且密封条被粘在开口上。
需要提供过一种用于制造具有填充有松散材料的分段的多段式滤棒的装置，其中所述分段尽可能多地被填满，优选至少接近100％。此外，需要提供过一种松散材料不对棒造成重大污染的方案。
发明内容
本发明的目的是一种用于烟草工业的机器的装饰装置，其用于制造包括用包装物包卷的松散材料的连续的棒，其中装饰装置包括：下装饰部；装饰导管，其形成在下装饰部中；装饰带，其可在装饰导管中移动以沿装饰导管输送包装物；上装饰部，其包括用于围绕松散材料形成包装物的成形部；其中，装饰导管包括：入口部，其用于将装饰带从扁平构造变成U形构造；U形部，其用于引导U形构造的装饰带；出口部，其用于将装饰带从U形构造变成扁平构造。装饰导管的U形部在入口部侧包括具有第一直径的第一部分，并且在出口部侧包括具有小于第一直径的第二直径的第二部分，其中第一部分通过具有可变直径的表面的过渡部分与第二部分连接。
过渡部分可以具有锥形表面。
第一部分和第二部分可以相对于彼此同轴地设置。
第一部分的生成线、过渡部分的生成线和第二部分的生成线可以位于共同的平面上。
过渡部分的长度可以等于30至100mm，优选50至80mm。
第二直径可以比第一直径小1％至5％，优选小2.5％至3％。
本发明的另一个目的是一种烟草工业用于制造多段式滤棒的机器，其包括：装饰装置；供应单元，其用于将棒状元件在装饰装置的装饰带上输送的包装物上以间隔开的关系沿轴线纵向地设置成串；填充单元，其用于将松散材料供应到棒状元件之间的隔间；胶水喷嘴，其用于胶粘围绕松散材料的包装物；切割头，其用于将连续的棒切割成多段式滤棒；所述机器的特征在于：装饰装置为根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，装饰装置的导管的过渡部分至少部分地位于用于供应松散材料的填充单元和上装饰部之间。
装饰导管的第一较大直径与装饰装置的第二较小直径的尺寸差不大于松散材料的平均粒径。
可以在用于供应松散材料的填充单元和上装饰部之间设置用于从棒状元件中除去松散材料的污染物的清洁单元，所述清洁单元包括用于接收松散材料的污染物的至少一个抽吸元件以及覆盖元件，在串在抽吸元件附近移动期间，所述覆盖元件能够移动到覆盖元件至少部分地覆盖棒状元件之间填充有松散材料的隔间的位置。
过渡部分可以位于用于供应松散材料的填充单元和清洁单元之间。
过渡部分可以位于覆盖元件内。
覆盖元件可以适于位于覆盖元件的挤压表面相对于棒状元件的上表面降低的位置。
覆盖元件的挤压表面可以在高达棒状元件的高度的1％的范围内降低。
本发明的另一个目的是一种用于制造多段式滤棒的方法，其特征在于：将棒状元件在位于装饰带上的包装物上以间隔开的关系沿轴线纵向地设置成串；将松散材料供应到位于棒状元件之间的隔间；减小位于分段之间的隔间的体积，其中，隔间部分地填充有松散材料；对包装物施加胶水并围绕棒状元件和位于棒状元件之间的隔间中的松散材料包卷包装物，以形成连续的滤棒；以及将连续的滤棒切割成多段式滤棒。
所述棒可以通过根据权利要求7至13中任一项所述的机器来形成。
附图说明
通过附图中的示例性实施方式示出系统，其中：
图1示出了示例性的连续棒的一部分，该连续的棒为具有未充分填充松散材料的分段的多段式棒；
图2示出了具有适当地填充有松散材料的分段的示例性的连续的多段式棒的一部分；
图3示意性示出了用于制造多段式滤棒的机器的一部分；
图4示出了装饰部的剖面图A-A；
图5示出了装饰部的剖面图B-B；
图6示出了装饰部的剖面图C-C；
图7示出了装饰导管的多个部分的纵轴线相对于彼此的布置；
图8示出了装饰导管的多个部分的生成线相对于彼此的布置；
图9示出了覆盖填充有松散材料的隔间的元件在减小隔间体积的区域中的位置；
图10示出了覆盖填充有松散材料的隔间的元件在减小隔间体积的区域的前方的位置；
图11示出了覆盖填充有松散材料的隔间的元件在减小隔间体积的区域后面的位置；
图12示出了装饰部的剖面图C-C。
附图标记列表：
1-用于制造多段式滤棒的烟草工业机器；2-棒状元件供应单元；3-隔间；4-胶水喷嘴；5-装饰带；6-装饰装置；7-下装饰部；8-切割头；9-装饰导管；9a-装饰导管的直径较大的部分；9b-装饰导管的直径较小的部分；9c-装饰导管的过渡部分；10-覆盖元件；10a-挤压表面；11-上装饰部；12-抽吸元件；101-包装物；102-松散材料；103-松散材料填充单元；104-清洁单元；SC-填充有松散材料的分段；SC1-未充分填充的分段；SC2-适当填充的分段；S1,S2-棒状元件；CR1-连续的多段式棒；L-过渡部分的长度；D1,D2-装饰导管的直径；ST1-棒状元件的串；R-单个多段式棒；T-装饰带的厚度；X-装饰导管的轴线；X1-直径较大的装饰导管部分的轴线；X2-装饰导管的过渡部分的轴线；X3-直径较小的装饰导管部分的轴线；Y1-直径较大的装饰导管部分的生成线；Y2-装饰导管的过渡部分的生成线；Y3-直径较小的装饰导管部分的生成线；Z-装饰部分的生成线的共同平面。
具体实施方式
图1示出了通过已知装置形成的示例性的连续多段式棒CR1的一部分，该多段式棒CR1由棒状元件S1和未充分填充的分段SC1的串形成，其中，分段包卷在包装物101中。分段S1具有实心形状，通常是柱状的，而分段SC1由位于相应的分段S1之间的松散材料102形成。
图2示出了由棒状元件S1、S2和SC2(或者，可选地，仅由S1和SC2)的串形成的示例性的连续多段式棒CR2的一部分，该多段式棒由本文给出的装置形成。如图3所示，分段S1、S2和SC2包卷在包装物101中以形成连续的棒，并且随后切割成多段式棒。机器1包括供应单元2，该供应单元被构造为将棒状元件S1、S2设置成串ST1，其中棒状元件S1、S2以基本预设的间隔关系输送。棒状元件S1、S2被供应到沿装饰杆7(或者称为下装饰部)在导管9中移动的装饰带5，其中包装物101的边缘和元件S1和S2的前表面形成隔间3，将松散材料102从填充单元103供应在隔间3中，从而形成填充有松散材料的分段SC。在装饰带5上移动的棒状元件S1、S2和SC的串ST2通过装饰装置6包卷在包装物101中。清洁单元104可以位于填充单元103附近，以便从棒状元件中除去污染物，即，在前述步骤中(即，从填充单元103供应松散材料时)落在棒状元件S1和S2的表面上的松散材料的颗粒。所制造的连续的棒CR被进一步输送，并且在通过胶水喷嘴4和装饰装置6粘合包装物101之后，随后通过切割头8将其切割成独立的多段式棒R。
图4示出了具有装饰带5的装饰杆7的剖面图A-A，包装物101位于装饰带5上，棒状元件S1、S2位于该包装物101上并且松散材料102已经被供应到了棒状元件S1、S2之间的空间中。在该制造步骤中，通过装饰带5使包装物101成为U形。供应松散材料102的位置处的装饰杆7的直径D1大于棒状元件S2的直径与装饰带5的双重厚度T的总和。装饰带5的厚度T优选在0.2至1.5mm之间。其目的是在棒状元件之间的隔间中接收更大量的松散材料102，使得在随后的制造步骤中，可以减小填充有松散材料102的隔间的体积。隔间体积的减小是通过将装饰杆7中的装饰导管9(在其中引导具有分段S1、S2和松散材料的装饰带5)的直径从尺寸D1减小至尺寸D2来实现的。装饰导管9的直径的尺寸D1被规定为使得其防止松散材料102的颗粒落在分段S1、S2与包装物101之间。尺寸D1和D2之间的数值差取决于分段S1、S2的材料的类型、松散材料102的类型以及松散材料102填充隔间的程度。优选地，尺寸D1和D2之间的数值差不大于松散材料102的平均粒径。优选地，直径D1和D2之间的差为0.2至1mm，更优选0.2至0.5mm或0.2至0.3mm。此外，第二直径D2可以比第一直径D1小1％至5％，优选小2.5％至3％。装饰导管9的直径的减小在一定距离L上实现，该距离可以等于30至100mm，优选40至90mm。尺寸D2优选等于棒状元件S2的直径与装饰带5的双重厚度T的总和。
图5示出了一个位置，其中装饰导管9的直径减小到尺寸D2并且填充有松散材料102的隔间被清洁单元104的覆盖元件10从顶部覆盖。
覆盖元件10的挤压表面10a接触累积在棒状元件S1、S2之间的连续隔间中的松散材料102。根据松散材料的类型，挤压表面10a可以由透气或不透气的材料制成。覆盖元件10是弹性的，例如，它们可以由橡胶或海绵状材料制成。此外，清洁单元104配备有抽吸元件12，优选吸嘴，从而为覆盖元件10与松散材料接触或包围松散材料的区域提供负压。抽吸元件12用于从棒状元件中除去污染物，即，在前述步骤中(即，从填充单元103供应松散材料时)落在棒状元件S1、S2的表面上的松散材料的颗粒。
图6示出了包括装饰杆7和上装饰部11的装饰装置6，所述上装饰部11具有使用包装物101包卷分段S1、S2和松散材料102的成形部11a。在将分段S1、S2和具有松散材料102的隔间输送到装饰杆7的具有减小的直径D2的部分之后，松散材料102集中在分段之间减小的隔间中，这增大了隔间的填充质量。装饰导管的部分9a为具有较大直径D1的部分，并且位于装饰导管9的入口侧。装饰导管的部分9b为具有较小直径D2的部分，并且位于装饰导管9的出口侧。在装饰导管9的部分9a和9b之间，存在装饰导管9的过渡部分9c。如图7所示，装饰导管9的纵轴线X可以分别与装饰导管的具有较大直径的部分9a的轴线X1、过渡部分9c的轴线X2和导管的具有较小直径的部分9b的轴线X3重合。如图8所示，另一个实施方式也是可能的，其中，装饰导管9的纵轴线X不会与装饰导管的各部分9a、9c、9b的所有纵轴线X1、X2、X3重合。
装饰导管的各部分9a、9c、9b分别具有相对于彼此平行设置在共同平面Z上的生成线Y1、Y3、Y2。此外，有利的是，装饰导管的具有较大直径的部分9a的生成线Y1、装饰导管的过渡部分9c的生成线Y2和装饰导管的具有较小直径的部分9b的生成线Y3彼此重合。
图9以俯视图示出了填充有松散材料102的隔间的覆盖元件10放置在分段S1、S2之间的隔间的体积减小的区域中的示例。分段S1、S2和具有松散材料102的隔间连同放置在装饰带5上的包装物101一起向下朝装饰杆7的装饰导管9中的切割头移动。在松散材料102被供应到分段S1、S2之间的隔间的位置处，装饰导管的直径等于D1，接下来其在部分L内逐渐减小，直到直径的尺寸等于D2。在减小装饰导管9的直径时，松散材料102变得集中并且隔间的填充增加，松散材料朝隔间的顶部略微隆起。此外，在部分L中设置有清洁单元104，其中覆盖元件10从顶部覆盖松散材料102并同时将其压向并集中在隔间内部的方向上，并且造成具有松散材料102的隔间的上表面的初始成形。当覆盖元件10覆盖松散材料102时，通过抽吸元件12从棒状元件中除去松散材料的污染物。覆盖元件10防止由于装饰导管变窄而升高的松散材料升高到高于分段S1、S2的上边缘。
如图10中的第二实施方式所示，清洁单元104也可以位于部分L的前方，其中装饰导管9的直径减小。在该示例中，在填充单元103中填充松散材料102的步骤中产生的松散材料的污染物通过清洁单元104除去。供应到分段S1、S2之间的隔间的松散材料102通过覆盖元件10的挤压表面10a从顶部初始集中并成形。随后，这样初始成形的松散材料102与分段S1、S2和包装物101通过部分L沿装饰杆7的装饰导管9向下游输送，在该部分L中装饰导管9的直径从D1减小到D2，这额外地造成松散材料102的集中以及体积减小的隔间的填充的增加。
图11中示出了另一种实施方式，其中清洁单元104位于使装饰导管9的直径减小的部分L的后面。这种方案的优点在于，在装饰导管9的直径减小到尺寸D2之后，隔间内的松散材料102被成形为使得其多余部分被推向顶部，其中具有松散材料102的隔间被覆盖元件10的挤压表面10a从顶部覆盖，并且位于覆盖区域之外的松散材料102被抽吸元件12除去。
图12示出了装饰杆7的剖面C-C。该图示出了包括下部(即，装饰杆7)和上装饰部11的装饰装置6，该装饰装置用于用包装物101包卷棒状元件S1、S2和松散材料102。该过程在具有松散材料的隔间3的分段S1、S2穿过导管的部分9a、9c之后并且在装饰导管9具有最终的直径D2的位置处清理掉棒状元件的上表面的污染物之后进行。在如此形成的连续的多段式棒中，避免了分段CR2中的缺陷(由于未充分填充松散材料102而造成的缺陷)。

Claims (15)

1.一种用于烟草工业的机器的装饰装置(6)，其用于制造包括用包装物(101)包卷的松散材料的连续的棒(CR)，其中装饰装置(6)包括：
-下装饰部(7)；
-装饰导管(9)，其形成在下装饰部(7)中；
-装饰带(5)，其能在装饰导管(9)中移动，以沿装饰导管(9)输送包装物(101)；
-上装饰部(11)，其包括用于围绕松散材料(102)形成包装物(101)的成形部(11a)；
其中，装饰导管(9)包括：
-入口部，其用于将装饰带(5)从扁平构造变成U形构造；
-U形部，其用于引导U形构造的装饰带(5)；
所述装饰装置的特征在于：
-装饰导管(9)还包括用于将装饰带(5)从U形构造变成扁平构造的出口部；并且
-装饰导管(9)的U形部(4)在入口部侧包括具有第一直径(D1)的第一部分(9a)，并且在出口部侧包括具有小于第一直径(D1)的第二直径(D2)的第二部分(9b)，其中第一部分(9a)通过具有可变直径的表面的过渡部分(9c)与第二部分(D2)连接。
2.根据权利要求1所述的装饰装置，其特征在于，所述过渡部分(9c)具有锥形表面。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的装饰装置，其特征在于，第一部分(9a)和第二部分(9b)相对于彼此同轴地设置。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的装饰装置，其特征在于，第一部分(9a)的生成线、过渡部分(9c)的生成线和第二部分(9b)的生成线位于共同的平面(Z)上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装饰装置，其特征在于，过渡部分(4)的长度等于30至100mm，优选50至80mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装饰装置，其特征在于，第二直径(D2)比第一直径(D1)小1％至5％，优选小2.5％至3％。
7.一种烟草工业用于制造多段式滤棒的机器，其包括：
-装饰装置(6)；
-供应单元(2)，其用于将棒状元件(S1,S2)在装饰装置(6)的装饰带(5)上输送的包装物(101)上以间隔开的关系沿轴线纵向地设置成串；
-填充单元(103)，其用于将松散材料(102)供应到棒状元件(S1,S2)之间的隔间(3)；
-胶水喷嘴(6a)，其用于胶粘围绕松散材料(102)的包装物(101)；
-切割头(8)，其用于将连续的棒(CR)切割成多段式滤棒；
所述机器的特征在于：
-装饰装置(6)为根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，装饰装置的导管(9)的过渡部分(9c)至少部分地位于用于供应松散材料(102)的填充单元(103)和上装饰部(11)之间。
8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，装饰导管(9)的第一较大直径(D1)与装饰装置(9)的第二较小直径(D2)的尺寸差不大于松散材料(102)的平均粒径。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的机器，其特征在于，在用于供应松散材料的填充单元(103)和上装饰部(11)之间设置有用于从棒状元件中除去松散材料的污染物的清洁单元(104)，所述清洁单元包括用于接收松散材料的污染物的至少一个抽吸元件(12)以及覆盖元件(10)，在串(ST2)在抽吸元件(12)附近移动期间，所述覆盖元件(10)能够移动到覆盖元件(10)至少部分地覆盖棒状元件(S1,S2)之间填充有松散材料(102)的隔间(3)的位置。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的机器，其特征在于，过渡部分(9c)位于用于供应松散材料的填充单元(103)和清洁单元(104)之间。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的机器，其特征在于，过渡部分(9c)位于覆盖元件(10)内。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的机器，其特征在于，覆盖元件(10)适于位于覆盖元件(10)的挤压表面(10a)相对于棒状元件(S1,S2)的上表面降低的位置。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的机器，其特征在于，覆盖元件(10)的挤压表面(10a)在高达棒状元件(S1,S2)的高度的1％的范围内降低。
14.一种用于制造多段式滤棒的方法，其特征在于：
-将棒状元件(S1,S2)在位于装饰带(5)上的包装物(101)上以间隔开的关系沿轴线纵向地设置成串；
-将松散材料(102)供应到位于棒状元件(S1,S2)之间的隔间(3)；
-减小位于分段(S1,S2)之间的隔间(3)的体积，其中，隔间(3)部分地填充有松散材料(102)；
-对包装物(101)施加胶水并围绕棒状元件(S1,S2)和位于棒状元件(S1,S2)之间的隔间(3)中的松散材料(102)包卷包装物，以形成连续的滤棒(CR1)；以及
-将连续的滤棒(CR1)切割成多段式滤棒(R)。
15.一种用于制造多段式滤棒的方法，其中所述棒通过根据权利要求7至13中任一项所述的机器来形成。
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