PL220993B1

PL220993B1 - Sposób i urządzenie do otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy

Info

Publication number: PL220993B1
Application number: PL393944A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Jańczyk; Marek Sieredziński
Original assignee: Int Tobacco Machinery Poland
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2016-02-29
Also published as: US9907334B2; WO2012112062A1; EP2675304A1; RU2558346C2; JP5849313B2; RU2013141517A; CN103384479B; EP2675304B1; BR112013020687A2; US20130319433A1; JP2014506473A; PL393944A1; CN103384479A

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy powstały w procesie produkcji i pakowania papierosów.

Istotnym zagadnieniem w procesie wytwarzania papierosów jest odzyskiwanie tytoniu z papierosów stanowiących odpad produkcyjny powstający w czasie rozruchu maszyn papierosowych i pakowaczek. Odpad papierosowy stanowią gotowe papierosy nie spełniające wymogów jakościowych. Odpad papierosowy stanowią również papierosy, które same spełniają wymagania jakościowe ale zostały zapakowane do wadliwie wyprodukowanej paczki. Tytoń odzyskany z odpadowych papierosów jest ponownie wykorzystywany w produkcji. Początkowym etapem procesu odzyskiwania tytoniu jest otwieranie odpadowych papierosów, które może być poprzedzone np. perforowaniem lub nacinaniem bibułki papierosowej. W przypadku nacinania papierosów bez filtra, bibułka tytoniowa zostaje rozcięta na całej długości papierosa. W przypadku papierosów z filtrem bibułka powinna zostać rozcięta w części tytoniowej, natomiast w części filtrowej bibułka osłaniająca filtr musi pozostać nienaruszona. Odzyskiwany tytoń jest dodawany do krajanki tytoniowej zasilającej maszynę produkującą papierosy. Jakość papierosów zostanie poważnie obniżona w przypadku, gdy tytoń wykorzystywany do produkcji będzie zawierał fragmenty materiału filtrującego, jako że dym ze spalonego materiału filtrującego może być szkodliwy dla palacza. Współcześnie produkowane są papierosy wyposażone w coraz bardziej rozbudowane a przez to coraz dłuższe filtry wielosegmentowe zawierające różnego rodzaju materiały filtrujące oraz materiały nadające smak, co należy uwzględniać projektując urządzenia do wydobywania tytoniu z odpadowych papierosów. Poszczególne składowe filtrów wielosegmentowych nie są ze sobą zespolone, a konstrukcja filtra jest chroniona jedynie bibułką owijającą filtr, przez co filtry wielosegmentowe są szczególnie wrażliwe na przypadkowe punktowe uderzenia prowadzące do ich łamania lub deformowania. Dodatkowym osłabieniem takich filtrów są przestrzenie między twardymi segmentami filtra, których się nie wypełnia lub wypełnia się jedynie częściowo np. granulatem węglowym.

Dokument GB 327 765 przedstawia okrągłe obrotowe sito bębnowe, do którego wrzucane są nacięte papierosy w celu oddzielenia krajanki tytoniowej od bibułki papierosowej. We wnętrzu bębna wzdłuż tworzących bębna umieszczone są pręty, których zadaniem jest przemieszczanie odpadowych papierosów w kierunku do góry tak, aby mogły spadać z dużej wysokości na dolną część sita. Papierosy wrzucone do bębna o pochylonej osi obrotu są wielokrotnie podnoszone i deformowane w czasie zrzucania na dolną część bębna na drodze od wlotu do wylotu z bębna, co pozwala na odzyskanie tytoniu z papierosów.

Dokument DE 567 059 ujawnia obrotowe bębnowe sito w kształcie graniastosłupa. Papierosy wrzucone do bębna są wielokrotnie uderzane o ścianki bębna, a ponadto dostają się pod płaskie nieruchome elementy dociskające papierosy do ścianek bębna, co wspomaga wydobywanie tytoniu z papierosów. Podobnie jak w rozwiązaniu z poprzedniej publikacji oś obrotu sita jest pochylona.

Dokument DE 1 632 241 przedstawia różne rozwiązania konstrukcyjne do otwierania papierosów wyposażone w wiele elementów przewidzianych do uderzania papierosów. Papierosy przemieszczając się przez walcowe komory są wielokrotnie uderzane, deformowane i łamane, przy czym z racji na sąsiedztwo wielu elementów uderzających, papierosy uderzane są w przypadkowy sposób. Przestrzenie między elementami roboczymi są dobrane tak, aby nie rozdzierać bibułki i nie naruszać filtrów w czasie wydobywania tytoniu, ale rozwiązanie to nie ma zastosowania w przypadku współcześnie stosowanych długich filtrów wielosegmentowych, ponieważ będzie dochodziło do łamania takich filtrów i wydobywania segmentów filtrowych lub materiałów filtracyjnych.

Celem wynalazku było opracowanie ulepszonego sposobu i urządzenia do otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy, które eliminowałyby możliwość uderzania papierosów w sposób przypadkowy. Chodziło też o to, aby nowe urządzenie było bardziej wydajne w działaniu, niż znane urządzenia tego typu a przy tym miało stosunkowo niewielkie gabaryty.

Według wynalazku opracowano sposób otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy w urządzeniu zawierającym obrotowy bęben, którego wewnętrzna ścianka bębna wyposażona jest w co najmniej jeden element zgarniający rozciągający się ogólnie wzdłuż bębna, a wewnątrz bębna znajduje się co najmniej jeden obrotowy bijak uderzający papierosy; papierosy umieszczone w obracającym się bębnie unoszone są za pomocą co najmniej jednego elementu zgarniającego i opadają grawitacyjnie.

PL 220 993 B1

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że papierosy uderza się za pomocą co najmniej jednego obrotowego bijaka w kierunku prostopadłym do ich osi z siłą umożliwiającą ich otwarcie, przy czym bijaki są skierowane zasadniczo wzdłuż osi bębna.

Korzystnie, papierosy uderza się na całej długości papierosów.

Każdy bijak można obracać w tym samym kierunku co bęben, ewentualnie w kierunku odwrotnym do kierunku obrotu bębna.

Papierosy można nacinać lub perforować przed umieszczeniem w bębnie.

Według wynalazku opracowano również urządzenie do otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy, zawierające obrotowy bęben o osi obrotu nachylonej względem poziomu, którego wewnętrzna ścianka wyposażona jest w co najmniej jeden element zgarniający rozciągający się ogólnie wzdłuż bębna, wewnątrz którego znajduje się co najmniej jeden obrotowy, prętowy bijak uderzający papierosy.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że wspomniany co najmniej jeden bijak zamontowany jest obrotowo na osi skierowanej wzdłuż osi bębna i obraca się w przestrzeni między osią bębna a co najmniej jednym elementem zgarniającym, w taki sposób, że każdy bijak skierowany jest ogólnie wzdłuż osi bębna.

Wspomniany co najmniej jeden bijak korzystnie rozciąga się zasadniczo wzdłuż elementu(ów) zgarniającego(ych).

Oś obrotu co najmniej jednego bijaka korzystnie jest równoległa do osi bębna, lecz nie pokrywa się z tą osią.

W jednym z wariantów urządzenia według wynalazku dwa bijaki zamontowane są naprzeciwlegle względem swojej osi obrotu.

Urządzenie korzystnie zawiera dwa, ewentualnie cztery elementy zgarniające umieszczone parami naprzeciwlegle względem osi bębna.

Co najmniej jeden bijak może mieć kształt pręta skierowanego równolegle do osi bębna, korzystnie może mieć kształt pręta o średnicy odpowiadającej średnicy papierosów.

Ewentualnie, co najmniej jeden bijak ma kształt pręta o przekroju prostokątnym.

W kolejnym wariancie urządzenia według wynalazku, między co najmniej jednym bijakiem a osią bębna znajduje się powierzchnia walcowa, która ogranicza od wewnątrz przestrzeń roboczą bijaków, której oś obrotu korzystnie pokrywa się z osią obrotu bijaków.

Powierzchnia walcowa może być przedłużona z jednej strony powierzchnią stożkową.

Odległość między powierzchnią walcową a elementem zgarniającym korzystnie odpowiada trzem średnicom papierosa, ewentualnie dwóm średnicom papierosa.

W kolejnym wariancie, co najmniej jeden element zgarniający wystaje od ścianki wewnętrznej bębna w kierunku promieniowym.

Co najmniej jeden element zgarniający może też wystawać od ścianki wewnętrznej bębna w kierunku nie promieniowym.

Co najmniej jeden element zgarniający może też być skierowany skośnie do osi bębna.

W urządzeniu według wynalazku otwieranie papierosów odbywa się na małej przestrzeni, a jednocześnie urządzenie jest bardzo wydajne.

Dzięki specjalnej konstrukcji urządzenia i ustawieniu bijaków wzdłuż bębna oraz ustawianiu otwieranych papierosów wzdłuż elementów zgarniających, papieros jest uderzany na całej swojej długości w kierunku prostopadle do osi papierosa, dzięki czemu zmniejszone jest ryzyko uszkodzenia filtra prowadzącego do wydobycia materiału filtracyjnego, zwłaszcza segmentów filtra wielosegmentowego zawierającego nietypowe elementy filtrujące oraz nadające smak. Uderzenie roboczą powierzchnią bijaka w filtr w kierunku prostopadle do osi filtra nie skutkuje rozdzieleniem składowych filtra, ponieważ nie występują siły, które mogłyby spowodować rozsuwanie segmentów filtra lub łamanie filtra.

Urządzenie jest na tyle skuteczne w działaniu, że umożliwia otwieranie papierosów, które nie były wcześniej perforowane.

Korzystne przykłady wykonania urządzenia według wynalazku zostały przedstawione na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku; fig. 2 przedstawia przekrój podłużny urządzenia z fig. 1; fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia w drugim przykładzie wykonania; fig. 4 przedstawia przekrój podłużny urządzenia z fig. 3; fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia w trzecim przykładzie wykonania; fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia z fig. 5; fig. 7 przedstawia przekrój poprzeczny urządze4

PL 220 993 B1 nia w czwartym przykładzie wykonania; fig. 8 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia z fig. 7; fig. 9 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia w piątym przykładzie wykonania.

Urządzenie według pierwszego przykładu wykonania wynalazku zbudowane jest z cylindrycznego, obrotowego bębna 1 (fig. 1, fig. 2), do wnętrza którego przymocowane są elementy zgarniające 2 typu przegrody, ustawione zasadniczo wzdłuż bębna 1. Cylindryczny bęben 1 zamocowany jest obrotowo na osi 3, przy czym oś 3 bębna 1 jest pochylona w stosunku do płaszczyzny poziomej. Urządzenie zaopatrzone jest wewnątrz bębna 1 w co najmniej jeden obrotowy bijak 4, obracający się wokół osi 5 skierowanej wzdłuż osi obrotu 3 bębna 1. Dla uproszczenia na rysunku nie pokazano znanych elementów napędowych do realizacji ruchu obrotowego bębna 1 i bijaka 4.

Papierosy 6 dostarczane są do otwartej przestrzeni bębna 1 po stronie wyżej położonego końca bębna (po prawej stronie na fig. 2). Papierosy podnoszone są wielokrotnie podczas obrotów bębna 1 przez elementy zgarniające 2, co powoduje, że przy pochylonej osi 3 bębna 1, papierosy 6 będą przemieszczać się wzdłuż bębna 1 (w lewą stronę na fig. 2). Elementy zgarniające 2 mają szerokość przystosowaną do średnicy otwieranych papierosów, korzystnie do średnicy typowego papierosa tzn. ok. 8 mm. Elementy zgarniające 2 mogą być wykonane jako cienkościenne elementy typu listwy np. blaszane. Papierosy 6, które zostają podniesione przez elementy zgarniające 2 zsuwają się z nich, gdy elementy zgarniające 2 znajdą się w górnej części bębna 1. Fig. 1 przedstawia urządzenie wyposażone w cztery równo rozmieszczone elementy zgarniające 2, wystające z wewnętrznej powierzchni bębna promieniowo w kierunku do osi bębna. Możliwe są wykonania z inną liczbą elementów 2, chociaż do poprawnej pracy urządzenia wystarcza jeden element zgarniający 2. Urządzenie przedstawione na fig. 1 zaopatrzone jest w dwa prętowe bijaki 4 o przekroju kołowym usytuowane równolegle do elementów zgarniających 2, obracających się wokół osi 5 usytuowanej równolegle do osi 3 bębna 1. W czasie pracy urządzenia bijaki 4 obracając się w przestrzeni między osią 3 bębna 1 a bębnem 1 uderzają w papierosy zsuwające się z elementów zgarniających 2. Papierosy 6 zsuwające się z elementów zgarniających ustawione są zasadniczo wzdłuż bębna i wzdłuż elementu zgarniającego, dzięki czemu uderzane są prostopadle do osi papierosów na całej swojej długości, przy czym obszar styku walcowego prętowego bijaka i papierosa będącego również walcem układa się wzdłuż odcinka o długości papierosa. Urządzenie w pierwszym przykładzie wykonania na fig. 1 i 2 wyposażone jest w dwa bijaki, przy czym do poprawnej pracy wystarcza jeden bijak 4. W przykładzie tym bijaki 4 obracają się w kierunku oznaczonym strzałką 7 współbieżnie z kierunkiem obracania się bębna 1 oznaczonym strzałką 8, przy czym prędkość obrotowa bijaków 4 jest wyższa niż prędkość obrotowa bębna 1. Siła, z którą bijak 4 uderza w papieros 6 powoduje chwilową deformację papierosa. W przypadku uderzenia papierosa, który ma naciętą lub sperforowaną bibułkę, deformacja papierosa spowoduje rozerwanie bibułki. W przypadku papierosów, których bibułka nie była perforowana, ani nacinana wielokrotne uderzanie i deformacja papierosa w czasie przejścia papierosa przez urządzenie będzie skutkowało rozluźnieniem tytoniu wewnątrz papierosa i będzie wymuszało wyrzucenie tytoniu na zewnątrz papierosa w czasie kolejnych uderzeń. Możliwe jest również wykonanie, w którym bijaki 4 i bęben 1 obracają się przeciwbieżnie.

Fig. 3 i fig. 4 przedstawiają urządzenie w drugim przykładzie wykonania, w którym elementy zgarniające 2' usytuowane są ogólnie wzdłuż bębna, lecz skośnie w stosunku do jego osi i tworzących. Elementy zgarniające 2' są więc w tym przykładzie wykonania lekko zakrzywione, lecz zakrzywienie to nie jest widoczne na figurze 4 ze względu na jej skalę. W tym przykładzie wykonania oś obrotu 5 bijaków 4 pokrywa się z osią obrotu 3 bębna 1, a bęben 1 i bijaki 4 obracają się przeciwbieżnie; bijaki 4 rozciągają się zasadniczo wzdłuż elementów zgarniających, są w istocie także nieco zakrzywione, podobnie jak elementy zgarniające 2'.

Fig. 5 i fig. 6 przedstawiają urządzenie w trzecim przykładzie wykonania, w którym urządzenie jest wyposażone w powierzchnię walcową 9 obracającą wraz z bijakami 4 wokół osi 10 usytuowanej równolegle do osi obrotu 5 bijaków 4, przy czym oś 10 nie musi pokrywać się z osią 3 bębna, a długość powierzchni walcowej odpowiada długości bijaków. Korzystnie oś obrotu 10 powierzchni walcowej 9 pokrywa się z osią obrotu 5 bijaków 4. Średnica powierzchni walcowej jest tak dobrana, aby odległość między elementem zgarniającym 2 a powierzchnią walcową w górnej części bębna 1 na fig. 5 nie przekraczała trzech średnic papierosa. Odległość między elementem zgarniającym a powierzchnią walcową może być zmniejszona do dwóch średnic papierosa. W niniejszym przykładzie wykonania papierosy w czasie pracy urządzenia przemieszczają się w przestrzeni w postaci walca ograniczonego dwiema powierzchniami walcowymi: zewnętrzną powierzchnią bębna 1 i wewnętrzną powierzchnią walcową 9. Ze względu na małą odległość między powierzchniami walcowymi papierosy nie mogą

PL 220 993 B1 ustawić się np. promieniowo do osi obrotu 3 bębna 1, a jedynie wzdłuż bębna 1. Wyposażenie urządzenia w powierzchnię walcową 9 zapewnia, że zsuwające się z elementów zgarniających 2 papierosy 6 jeszcze przed uderzeniem bijakiem 4 nie mogą ustawić się skośnie i będą uderzane bijakami 4 zasadniczo prostopadle do osi papierosów.

Fig. 7 i fig. 8 przedstawiają urządzenie w czwartym przykładzie wykonania, które również jest wyposażone w powierzchnię walcową 9 obracającą wraz z bijakami 4' wokół osi 10 pokrywającej się z osią obrotu 5 bijaków 4. W przykładzie tym urządzenie jest wyposażone w dwa bijaki, każdy o długości zbliżonej do połowy długości bębna, rozmieszczone po przeciwnych stronach swojej osi obrotu, przy czym jeden z nich rozciąga się od środka bębna do jego jednego końca, a drugi od środka bębna do jego drugiego końca. Ponadto powierzchnia walcowa 9 jest przedłużona powierzchnią stożkową od strony wyżej usytuowanego końca bębna 1. W niniejszym przykładzie wykonania powierzchnia stożkowa 9' pomaga we wprowadzaniu papierosów 6 w przestrzeń ograniczoną zewnętrzną powierzchnią bębna 1 i wewnętrzną powierzchnią walcową 9 opisaną w poprzednim przykładzie wykonania.

Fig. 9 przedstawia urządzenie w piątym przykładzie wykonania, w którym elementy zgarniające 2 usytuowane są wzdłuż bębna 1, ale wystają z wewnętrznej powierzchni bębna w kierunku odchylonym od kierunku promieniowego. Bijaki 4 ukształtowane są w postaci prętów o przekroju prostokątnym, dzięki czemu papierosy 6 uderzane są płaską powierzchnią bijaków 4, co zapewnia liniowy styk bijaka 4 i papierosa 6 nawet jeśli papieros zsunie się z elementu zgarniającego 2 nierównolegle do osi 3 bębna 1.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy w urządzeniu zawierającym obrotowy bęben (1), przy czym wewnętrzna ścianka bębna wyposażona jest w co najmniej jeden element zgarniający (2, 2', 2) rozciągający się ogólnie wzdłuż bębna, a wewnątrz bębna znajduje się co najmniej jeden obrotowy bijak (4, 4', 4) uderzający papierosy, w którym papierosy umieszczone w obracającym się bębnie (1), unoszone są za pomocą co najmniej jednego elementu zgarniającego (2, 2', 2) i opadają grawitacyjnie, znamienny tym, że papierosy uderza się za pomocą co najmniej jednego obrotowego bijaka (4, 4', 4) w kierunku prostopadłym do ich osi z siłą umożliwiającą ich otwarcie, przy czym bijaki (4, 4', 4) są skierowane zasadniczo wzdłuż osi bębna.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że papierosy uderza się na całej długości papierosów.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy bijak (4, 4', 4) obraca się w tym samym kierunku co bęben (1).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy bijak (4, 4', 4) obraca się w kierunku odwrotnym do kierunku obrotu bębna (1).
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że papierosy nacina się lub perforuje przed umieszczeniem w bębnie (1).
6. Urządzenie do otwierania papierosów stanowiących odpad papierosowy, zawierające obrotowy bęben (1) o osi obrotu (3) nachylonej względem poziomu, którego wewnętrzna ścianka wyposażona jest w co najmniej jeden element zgarniający (2, 2', 2) rozciągający się ogólnie wzdłuż bębna, wewnątrz którego znajduje się co najmniej jeden obrotowy, prętowy bijak (4, 4', 4) uderzający papierosy, znamienne tym, że wspomniany co najmniej jeden bijak (4, 4', 4) zamontowany jest obrotowo na osi (5) skierowanej wzdłuż osi (3) bębna (1) i obraca się w przestrzeni między osią (3) bębna, a co najmniej jednym elementem zgarniającym, w taki sposób, że każdy bijak (4, 4', 4) skierowany jest ogólnie wzdłuż osi bębna (1).
7. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że wspomniany co najmniej jeden bijak (4, 4', 4) rozciąga się zasadniczo wzdłuż elementu(ów) zgarniającego(ych) (2, 2', 2).
8. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że oś obrotu (5) co najmniej jednego bijaka (4', 4) jest równoległa do osi (3) bębna, lecz nie pokrywa się z tą osią.
9. Urządzenie według zastrzeżenia 6 albo 7, albo 8, znamienne tym, że dwa bijaki (4, 4', 4) zamontowane są naprzeciwlegle względem swojej osi obrotu (5).
10. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że zawiera dwa, ewentualnie cztery elementy zgarniające (2, 2', 2) umieszczone parami naprzeciwlegle względem osi (3) bębna.

PL 220 993 B1
11. Urządzenie według zastrzeżenia 6 albo 7, albo 8, znamienne tym, że co najmniej jeden bijak (4, 4', 4) ma kształt pręta skierowanego równolegle do osi (3) bębna.
12. Urządzenie według zastrzeżenia 6 albo 7, albo 8, znamienne tym, że co najmniej jeden bijak (4', 4) ma kształt pręta o średnicy odpowiadającej średnicy papierosów.
13. Urządzenie według zastrzeżenia 6 albo 7, albo 8, znamienne tym, że co najmniej jeden bijak (4) ma kształt pręta o przekroju prostokątnym.
14. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że między co najmniej jednym bijakiem (4, 4', 4) a osią (3) bębna znajduje się powierzchnia walcowa (9), która ogranicza od wewnątrz przestrzeń roboczą bijaków, której oś obrotu (10) korzystnie pokrywa się z osią obrotu (5) bijaków (4, 4', 4).
15. Urządzenie według zastrzeżenia 14, znamienne tym, że powierzchnia walcowa (9) przedłużona jest z jednej strony powierzchnią stożkową (9').
16. Urządzenie według zastrzeżenia 14, znamienne tym, że odległość między powierzchnią walcową (9) a elementem zgarniającym (2, 2', 2) odpowiada trzem średnicom papierosa, korzystnie dwóm średnicom papierosa.
17. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że co najmniej jeden element zgarniający (2) wystaje od ścianki wewnętrznej bębna (1) w kierunku promieniowym.
18. Urządzenie według zastrzeżenia 6, znamienne tym, że co najmniej jeden element zgarniający (2) wystaje od ścianki wewnętrznej bębna (1) w kierunku nie promieniowym.
19. Urządzenie według zastrzeżenia 6 albo 7, znamienne tym, że co najmniej jeden element zgarniający (2') skierowany jest skośnie do osi bębna.