PL239775B1 - Urządzenie podające do podawania segmentu przemysłu tytoniowego - Google Patents

Description

PL 239 775 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie podające do podawania segmentów przemysłu tytoniowego.

W wyrobach przemysłu tytoniowego powszechnie stosowane są ustniki zawierające materiały filtracyjne. Powszechnie są stosowane zarówno ustniki wykonane z jednego rodzaju materiału filtracyjnego jak i ustniki wielosegmentowe z kilku rodzajów materiału filtracyjnego. Zarówno ustniki z jednego rodzaju materiału filtracyjnego jak i ustniki wielosegmentowe mogą zawierać dodatkowe elementy takie jak kapsułki zawierające substancje aromatyczne lub wkładki pochłaniające odór wypalonego papierosa. Kapsułki takie mogą być umieszczane w ciągłym wałku z materiału filtracyjnego za pomocą urządzeń podających kapsułki jak pokazano przykładowo w EP2622973B1, taki wałek jest cięty na pojedyncze sztabki filtrowe zawierające kilka kapsułek. Sposób sprawdzania obecności i jakości kapsułek w takim ciągłym wałku filtrowym znany jest ze zgłoszenia EP2243385A2. Pojedyncze segmenty powstałe po cięciu ciągłego wałka wchodzą w skład filtra wielosegmentowego lub są przyklejane bezpośrednio do części tytoniowej. Obecność i jakość kapsułek umieszczonych w gotowym produkcie takim jak papieros może być sprawdzana tak jak opisano w publikacji WO2009099793A2 w ustniku przymocowanym do papierosa lub publikacji WO2015135610A1 w czasie ruchu poprzecznego dwóch papierosów jeszcze przed rozcięciem ich na dwa pojedyncze papierosy. Ze względu na możliwe pęknięcia kapsułek, powinny one być sprawdzane na różnych etapach produkcji, przed umieszczeniem w wałku, po pocięciu wałka na sztabki, przed dołączeniem segmentu powstałego ze sztabki i w gotowym produkcie. Bardzo istotne jest, żeby sprawdzać jakość kapsułek przed dołączeniem segmentów do części tytoniowej, ponieważ późniejsza detekcja uszkodzonej kapsułki i odzyskanie tytoniu z papierosa z przyklejonym ustnikiem jest kosztowna i trudna. Ponadto bliskie sąsiedztwo segmentów (przykładowo zawierających węgiel aktywowany) w sztabce wielosegmentowej lub pojedynczym filtrze wielosegmentowym może zakłócać pomiar wypełnienia i położenia kapsułek umieszczonych w segmentach z materiału filtracyjnego przykładowo z acetatu.

Istotą wynalazku jest urządzenie podające do podawania segmentu przemysłu tytoniowego obejmujące zasobnik sztabek o długości wielokrotnej w stosunku do długości segmentu, zespół tnąco-transportujący, usytuowany pod zasobnikiem sztabek, do cięcia sztabek na pojedyncze segmenty. Ze sztabki po pocięciu sztabki powstaje grupa segmentów. Urządzenie ponadto zawiera zespół transferujący, usytuowany pod zespołem tnąco-transportującym, przystosowany do przyjmowania grup segmentów i formowania z nich strumienia segmentów. Między grupami segmentów w strumieniu są zachowane odstępy. Zespół transferujący jest przystosowany do zmniejszania odstępów między grupami w taki sposób, że przy wylocie z zespołu transferującego segmenty są przemieszczane bez odstępów. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie podające jest wyposażone w czujnik usytuowany w strefie wylotu zespołu transferującego. Czujnik jest przystosowany do sprawdzania przynajmniej jednego z parametrów segmentu z grupy parametrów obejmującej: obecność obiektu w segmencie, jakość obiektu znajdującego się w segmencie, położenie obiektu w segmencie, jakość segmentu.

Korzystanie urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że czujnik jest czujnikiem mikrofalowym.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że czujnik jest czujnikiem optycznym.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że czujnik jest czujnikiem rentgenowskim.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół transferujący jest wyposażony w bęben transferujący, przystosowany do zmniejszania odstępów między grupami, wyposażony w element spiralny na swojej powierzchni bocznej. Odległość między sąsiadującymi zwojami elementu spiralnego w kierunku równoległym do osi bębna transferującego zmniejsza się w kierunku do wylotu zespołu transferującego.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest wyposażone w zespół separujący do oddzielania pojedynczego segmentu ze strumienia segmentów, który obejmuje obrotową krzywkę do wypychania segmentu ze strumienia.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest wyposażone w zespół pozycjonujący do umieszczania segmentu na przenośniku przystosowanym do przemieszczania ciągu segmentów, przy czym zespół pozycjonujący obejmuje tarczę pozycjonującą.

PL 239 775 B1

Urządzenie według wynalazku z uwagi na korzystne umieszczenie czujnika pozwala na uzyskanie dokładniejszych pomiarów parametrów segmentu filtrowego oraz parametrów obiektów wewnątrz takiego segmentu. Wytwarzanie filtrów wielosegmentowych odbywa się wieloetapowo, sztabki filtrowe są cięte na segmenty, które są owijane w kolejne warstwy materiału osłonowego, przy czym kolejne warstwy kleju i materiału osłonowego utrudniają pomiary, a dodatkowo mogą wprowadzać zakłócenia do pomiarów. W urządzeniu według wynalazku czujnik umieszczony jest w miejscu, w którym segment jest osłonięty minimalną liczbą warstw bibułki. Wynalazek w połączeniu ze znanymi technikami monitorowania położenia zidentyfikowanego segmentu na całej długości linii produkcyjnej, umożliwia odrzucenie segmentów o parametrach nie spełniających norm jakościowych. W linii produkcyjnej pomiary są dokonywane na wszystkich etapach produkcji, dodanie urządzenia pomiarowego na początkowym etapie produkcji usprawnia system kontroli jakości i zmniejsza ilość odrzucanych wadliwych wyrobów na dalszych etapach produkcji.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia widok maszyny produkcyjnej,

Fig. 2 przedstawia sztabkę zawierającą kapsułki,

Fig. 3 przedstawia strumień segmentów przemieszczających się przez czujnik,

Fig. 4 przedstawia moduł maszyny produkcyjnej z Fig. 1 w widoku z przodu,

Fig. 5 przedstawia fragment modułu z Fig. 4 w widoku z góry,

Fig. 6 przedstawia strumień segmentów dobrej jakości i odpowiadający mu przebieg sygnału z czujnika pomiarowego, i

Fig. 7 przedstawia strumień zawierający segmenty złej jakości i odpowiadający mu przebieg sygnału z czujnika pomiarowego,

Pokazana na Fig. 1 maszyna produkcyjna 1 służy do wytwarzania sztabek filtrowych wielosegmentowych R. Maszyna produkcyjna 1 obejmuje część zasilającą 2 i część formującą 3. Część zasilająca 2 obejmuje moduły zasilające 2A, 2B, 2C, przy czym do modułów zasilających 2A, 2B, 2C części zasilającej 2 dostarczane są półwyroby w postaci sztabek filtrowych 10A, 10B, 10C. Sztabki filtrowe 10A, 10B, 10C są cięte na segmenty A, B, C w poszczególnych modułach, przy czym sztabki 10A, 10B, 10C mają długość wielokrotną w stosunku do długości segmentów A, B, C. Segmenty A, B, C są podawane do części formującej 3, w której z tych segmentów jest formowany ciągły filtrowy wałek wielosegmentowy CR, który jest cięty na pojedyncze sztabki filtrowe wielosegmentowe R. Część zasilająca 2 maszyny 1 jest wyposażona w przenośnik grupujący 5 do przemieszczania segmentów A, B, C w ustalonej sekwencji. Między częścią zasilającą 2 a częścią formującą 3 znajduje się moduł transferujący 4, który transferuje segmenty A, B, C z części zasilającej 2 zachowując ich sekwencję. Elementy prętopodobne A, B, C są transferowane do części formującej 3 i umieszczane po zsunięciu na taśmie materiału osłonowego 6 poruszającego się na przenośniku 7 i owijane w taśmę materiału osłonowego 6 w zespole formującym 8. Ciągły wałek CR jest cięty na pojedyncze sztabki filtrowe wielosegmentowe R za pomocą głowicy tnącej 9.

Fig. 2 przedstawia sztabkę 10C, która ma długość czterech segmentów C. Sztabka 10C ma cztery kapsułki 11 i w module zasilającym 2C jest cięta na cztery segmenty C, przy czym w każdym segmencie C znajduje się jedna kapsułka 11. W praktyce sztabki mogą być wyposażone w dowolnego rodzaju obiekty o różnych kształtach, pełniące różnego rodzaju funkcje, a sztabki mogą być cięte na dowolną ilość segmentów tak, aby w jednym segmencie znajdował się jeden lub więcej obiektów. W jednym segmencie mogą znajdować się różne obiekty. Sztabka 10C jest cięta w pierwszej kolejności w płaszczyźnie k prostopadłej do osi X sztabki 10C, a następnie w płaszczyznach m i n równoległych do płaszczyzny k.

Moduł zasilający 2C obejmuje zasobnik 12, w którym są zgromadzone sztabki 10C (Fig. 4). Poniżej zasobnika 12 jest usytuowany zespół tnąco-transportujący 13 obejmujący wielorowkowy bęben tnący 14, przy którym jest usytuowany zespół noży krążkowych 18. Moduł zasilający 2C obejmuje zespół transferujący 15 usytuowany bezpośrednio pod bębnem tnącym 14 i jest przystosowany do przemieszczania strumienia SF segmentów C. Sztabki filtrowe 10C zostają umieszczone w rowkach przenośnika bębnowego 14, a powstałe po cięciu segmenty C jako grupy G segmentów C są odbierane z kolejnych rowków przenośnika bębnowego 14 przez zespół transferujący 15. W zespole transferującym 15 zostaje uformowany strumień SF segmentów C (Fig. 5). Segmenty C są transferowane wzdłuż zasadniczo poziomego kanału 16, przy czym segmenty C są transferowane w grupach G za pomocą zabieraków 17 zamocowanych na łańcuchu 19, między grupami G w strumieniu SF

PL 239 775 B1 pozostawione są odstępy U. Odstępy U muszą być zachowane ze względu na przyjmowanie grup G z oddzielnych rowków bębna tnącego 14 i na konieczność popychania grup G za pomocą zabieraków 17. W pokazanym przykładzie wykonania segmenty C są transferowane dalej za pomocą bębna transferującego 20 wyposażonego w element spiralny 21 usytuowany na bocznej powierzchni 22 bębna transferującego 20, element spiralny 21 popycha segmenty C w czasie obracania bębna transferującego 20. Odległość S między sąsiadującymi zwojami elementu spiralnego 21 (Fig. 4) w kierunku równoległym do osi bębna transferującego 20 jest zmienna i maleje w kierunku przemieszczania segmentów C w strumieniu SF, na rysunku w prawą stronę w kierunku do wylotu 23 zespołu transferującego 15. Ponadto grubość w elementu spiralnego maleje w kierunku przemieszczania segmentów C. Dzięki zastosowaniu bębna transferującego 20 wyposażonego w element spiralny 21 w strumieniu segmentów C eliminowane są odstępy U między grupami G. Segmenty C z ciągłego strumienia SF (bez odstępów między segmentami C) są przekazywane bezpośrednio lub za pomocą zespołu separującego 24 do zespołu pozycjonującego 25 obejmującego tarczę pozycjonującą 27 z zabierakami 29 rozmieszczonymi na jej obwodzie. Zespół separujący 24 obejmuje obrotową krzywkę 28 do wypychania jednego segmentu C ze strumienia SF tak jak pokazano na Fig. 3. W strefie wylotu 23 zespołu transferującego 15 jest usytuowany czujnik 26, który może być czujnikiem optycznym, elektromagnetycznym, mikrofalowym, rentgenowskim lub dowolnym innym służącym do sprawdzania jakości segmentu z uwzględnieniem jakości umieszczonych wewnątrz obiektów. Czujnik 26 może być przystosowany do sprawdzania przynajmniej jednej z cech z grupy obejmującej obecność obiektu 11, jakość obiektu 11, przykładowo kształt lub wypełnienie obiektu 11 substancją aromatyczną, położenie obiektu 11 w segmencie C w kierunku wzdłużnym, przykładowo centralne położenie między powierzchniami końcowymi segmentu C, jakość segmentu C, przykładowo zagęszczenie włókien lub wadliwe wypełnienie segmentu C materiałem filtracyjnym.

Podstawowymi parametrami jakości przykładowego segmentu C są przede wszystkim obecność obiektu 11 w segmencie C i jakość tego obiektu. Fig. 6 przedstawia segmenty C w przemieszczającym się strumieniu SF oraz zmienność sygnału S wytwarzanego przez czujnik 26 dla tego strumienia w sytuacji, kiedy segmenty C w strumieniu SF są poprawnie wykonane i każdy zawiera kapsułkę. Wszystkie pokazane segmenty C są dobrej jakości, a ponadto kapsułki są rozmieszczone w równych odległościach od końcowych powierzchni segmentów, tzn. odległość a jest równa odległości b. W przypadku kapsułki istotnym parametrem jakościowym jest wypełnienie kapsułki substancją aromatyczną, ponadto brana jest pod uwagę wielkość kapsułki. Zarówno wypełnienie kapsułki substancją aromatyczną jak i wielkość kapsułki może być sprawdzana przez pomiar ilości substancji aromatycznej. Na Fig. 7 pokazano strumień SF, w którym obiekt 11’ jest zbyt małej wielkości (sygnał S1 jest osłabiony w stosunku do sygnału pokazanego na Fig. 6), obiekt 11’’ nie jest usytuowany w równych odległościach od końcówek segmentu, tzn. odległość a jest różna od odległości b, ponadto obiekt 11’’ nie jest poprawnie wypełniony substancją aromatyczną (sygnał S2 jest osłabiony i przesunięty), natomiast segment C’ nie ma wewnątrz żadnego obiektu (sygnał S3 wykazuje brak obiektu). W strumieniu SF można również analizować poprawność wypełnienia segmentu C materiałem filtracyjnym zarówno za pomocą czujnika 26 jak i za pomocą dodatkowego czujnika 30 usytuowanego obok czujnika 26 (Fig. 3).

Zasobnik 12 wraz z zespołem tnąco-transportującym 13 obejmującym bęben tnący 14 i noże krążkowe 18 oraz zespołem transferującym 15 stanowią urządzenie podające do podawania strumienia segmentów C do urządzenia separującego 24 lub do dowolnego innego urządzenia, które wymaga zasilania strumieniem segmentów.

Zadaniem zespołu separującego 24 jest oddzielanie jednego segmentu C ze strumienia SF segmentów C. Zasobnik 12 wraz z zespołem tnąco-transportującym 13 obejmującym bęben tnący 14 i noże krążkowe 18 oraz zespołem transferującym 15, urządzeniem separującym 24 stanowią urządzenie do podawania segmentu C do zespołu pozycjonującego 25 lub dowolnego innego urządzenia, które wymaga zasilania pojedynczymi segmentami.

Zadaniem zespołu pozycjonującego 25 jest umieszczanie segmentów C na przenośniku grupującym 5. Zasobnik 12 wraz z zespołem tnąco-transportującym 13 obejmującym bęben tnący 14 i noże krążkowe 18 oraz zespołem transferującym 15, urządzeniem separującym 24 i zespołem pozycjonującym 25 stanowią urządzenie do podawania segmentu C na przenośnik grupujący 5 lub do dowolnego innego urządzenia, które wymaga zasilania pojedynczymi segmentami.

W przypadku zdetektowania wady segmentu C w szczególności wady obiektu umieszczonego wewnątrz segmentu C nastąpi odrzut wyprodukowanej sztabki filtrowej wielosegmentowej R zawierającej taki segment, przy czym odrzut może nastąpić dopiero za maszyną produkcyjną 1.

Claims (7)

1. PL 239 775 B1

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie podające do podawania segmentu (C) przemysłu tytoniowego obejmujące zasobnik (12) sztabek (10C) o długości wielokrotnej w stosunku do długości segmentu (C), zespół tnąco-transportujący (13), usytuowany pod zasobnikiem (12) sztabek (10C), do cięcia sztabek (10C) na pojedyncze segmenty (C), przy czym ze sztabki (10C) po pocięciu sztabki (10C) powstaje grupa (G) segmentów (C), zespół transferujący (15), usytuowany pod zespołem tnąco-transportującym (13), przystosowany do przyjmowania grup (G) segmentów (C) i formowania z nich strumienia (SF) segmentów (C), przy czym między grupami (G) segmentów (C) w strumieniu (SF) są zachowane odstępy (U), a zespół transferujący (15) jest przystosowany do zmniejszania odstępów (U) między grupami (G) w taki sposób, że przy wylocie (23) z zespołu transferującego (15) segmenty (C) są przemieszczane bez odstępów, znamienne tym, że urządzenie podające jest wyposażone w czujnik (26) usytuowany w strefie wylotu (23) zespołu transferującego (15), przy czym czujnik (26) jest przystosowany do sprawdzania przynajmniej jednego z parametrów segmentu (C) z grupy parametrów obejmującej: obecność obiektu (11) w segmencie (C), jakość obiektu (11) znajdującego się w segmencie (C), położenie obiektu (11) w segmencie (C), jakość segmentu (C).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że czujnik (26) jest czujnikiem mikrofalowym.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że czujnik (26) jest czujnikiem optycznym.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że czujnik (26) jest czujnikiem rentgenowskim.
5. 5. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 4, znamienne tym, że zespół transferujący (15) jest wyposażony w bęben transferujący (20), przystosowany do zmniejszania odstępów (U) między grupami (G), wyposażony w element spiralny (21) na swojej powierzchni bocznej (22), przy czym odległość (S) między sąsiadującymi zwojami elementu spiralnego (21) w kierunku równoległym do osi (t) bębna transferującego (20) zmniejsza się w kierunku do wylotu (23) zespołu transferującego (15).
6. 6. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienne tym, że jest wyposażone w zespół separujący (24) do oddzielania pojedynczego segmentu (C) ze strumienia (SF) segmentów (C), który obejmuje obrotową krzywkę (28) do wypychania segmentu (C) ze strumienia (SF).
7. 7. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 6, znamienne tym, że jest wyposażone w zespół pozycjonujący (25) do umieszczania segmentu (C) na przenośniku (5) przystosowanym do przemieszczania ciągu segmentów (A, B, C), przy czym zespół pozycjonujący (25) obejmuje tarczę pozycjonującą (27).