PL242475B1 - Zespół czyszczący, maszyna do produkowania sztabek filtrowych i sposób czyszczenia - Google Patents

Abstract

Zespół czyszczący, do maszyn w przemyśle tytoniowym, do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych, ułożonych w przemieszczającym się i owiniętym częściowo materiałem osłonowym ciągu, zawierającym elementy prętopodobne rozdzielone przestrzeniami napełnionymi materiałem sypkim, który to zespół czyszczący zawiera co najmniej jedną dyszę ssącą do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim. Zespół czyszczący zawiera ponadto mechanizm przemieszczający elementy zakrywające (52) do pozycji co najmniej częściowo zakrywających przestrzenie (43), napełnione materiałem sypkim między elementami prętopodobnymi w trakcie przemieszczania się ciągu (ST2) w sąsiedztwie dyszy ssącej (55).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół czyszczący, przeznaczony do usuwania zabrudzeń z ciągu elementów prętopodobnych, stosowany w maszynach przemysłu tytoniowego, jak również maszyna do produkowania sztabek filtrowych oraz sposób czyszczenia stosowany w maszynach przemysłu tytoniowego.

W wyrobach przemysłu tytoniowego, takich jak papierosy, stosowane są filtry segmentowe, które zawierają wiele różnych materiałów filtracyjnych, między innymi węgiel aktywowany w postaci sypkiego granulatu umieszczanego między innymi segmentami o trwałej postaci. Przy czym zwykle segment zawierający węgiel aktywowany zostaje uformowany przez umieszczenie węgla między innymi segmentami o trwałej postaci, które zwykle mają postać elementów prętopodobnych o właściwościach filtracyjnych lub elementów prętopodobnych nie filtracyjnych, przykładowo zawierających kapsułki aromatyczne. Wśród producentów filtrów zawierających węgiel lub inny materiał granulowany istnieje zapotrzebowanie, żeby umieszczać porcje materiału sypkiego w taki sposób, aby sąsiadujące segmenty nie zostawały zabrudzone tym materiałem lub żeby przed owinięciem ciągu segmentów materiałem osłonowym usuwać drobiny materiału znajdujące się na segmentach. Z patentu US3,482,488 znane jest urządzenie do usuwania zanieczyszczeń z elementów prętopodobnych za pomocą obrotowej szczotki. Przedstawione rozwiązanie ma wadę polegającą na niskiej skuteczności czyszczenia. Istotnym problemem jest pozostawanie zabrudzeń w zagłębieniach utworzonych wzdłuż krawędzi styku elementów prętopodobnych z materiałem osłonowym, ponieważ drobiny materiału sypkiego mają tendencję do klinowania się w takich zagłębieniach i są trudno usuwalne.

Wynalazek ma na celu opracowanie urządzenia, które będzie umożliwiało wytwarzanie wielosegmentowych sztabek filtrowych zawierających materiał sypki, które w czasie czyszczenia nie będzie powodowało usuwania materiału z przestrzeni, do których został podany materiał sypki, przy czym będzie zachowana bardzo wysoka skuteczność czyszczenia elementów prętopodobnych.

Przedmiotem wynalazku jest zespół czyszczący, do maszyn w przemyśle tytoniowym, do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych ułożonych w przemieszczającym się i owiniętym częściowo materiałem osłonowym ciągu zawierającym elementy prętopodobne rozdzielone przestrzeniami napełnionymi materiałem sypkim, który to zespół czyszczący zawiera co najmniej jedną dyszę ssącą do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych, charakteryzujący się tym, że zespół czyszczący zawiera ponadto mechanizm przemieszczający elementy zakrywające do pozycji co najmniej częściowo zakrywających przestrzenie napełnione materiałem sypkim między elementami prętopodobnymi w sąsiedztwie dyszy ssącej w trakcie przemieszczania się ciągu.

Mechanizm przemieszczający może zawierać koło i zamocowane obwodowo na kole elementy zakrywające.

Mechanizm przemieszczający może zawierać pas i elementy zakrywające mocowane na powierzchni zewnętrznej pasa.

Mechanizm przemieszczający elementy zakrywające może poruszać elementy zakrywające po torze w kształcie elipsy.

Elementy zakrywające mogą być wykonane z materiału sprężystego.

Elementy zakrywające mogą być zamocowane suwliwie względem mechanizmu przemieszczającego elementy zakrywające.

Elementy zakrywające mogą mieć powierzchnię dociskową przepuszczalną dla powietrza lub nieprzepuszczalną dla powietrza.

Elementy zakrywające mogą mieć powierzchnię dociskową w kształcie wycinka walca.

Elementy zakrywające mogą mieć dodatkowo powierzchnię, na której usytuowany jest co najmniej jeden otwór do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim przez kanał w elemencie zakrywającym.

Przedmiotem wynalazku jest również maszyna do produkowania sztabek filtrowych wielosegmentowych, zawierająca: zespół do umieszczania elementów prętopodobnych w ciągu z odstępami na materiale osłonowym umieszczonym na transporterze formatującym; zespół podający materiał sypki w przestrzenie pomiędzy elementami prętopodobnymi; zespół czyszczący do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych; urządzenie formatujące do owijania materiału osłonowego wokół elementów prętopodobnych i materiału sypkiego w celu wytworzenia wałka bezkońcowego; głowicę tnącą do cięcia wałka bezkońcowego na sztabki filtrowe wielosegmentowe; charakteryzująca się tym, że zespół czyszczący jest zespołem jak opisano powyżej.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób czyszczenia poprzez usuwanie zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych stosowany w maszynach przemysłu tytoniowego do wytwarzania sztabek filtrowych wielosegmentowych, w trakcie przemieszczania się owiniętego częściowo materiałem osłonowym ciągu zawierającego elementy prętopodobne rozdzielone przestrzeniami napełnionymi materiałem sypkim, w którym to sposobie odbiera się zabrudzenia materiałem sypkim z elementów prętopodobnych za pomocą dyszy ssącej, charakteryzujący się tym, że: przykrywa się elementem zakrywającym co najmniej część powierzchni przestrzeni napełnionej materiałem sypkim i nieosłoniętej materiałem osłonowym; usuwa się zabrudzenia z elementów prętopodobnych znajdujących się w ciągu elementów; po czym odkrywa się wcześniej przykrytą przestrzeń.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku możliwe jest wytwarzanie sztabek filtrowych, w których stopień wypełnienia komór materiałem sypkim jest zbliżony do 100%, co zapewnia podniesienie jakości wytwarzanych sztabek. Ponadto osiągnięto dodatkowy efekt w postaci mniejszego zabrudzenia maszyny do wytwarzania sztabek materiałem sypkim. Ponadto, urządzenie może pracować z dużą prędkością. W czasie przeprowadzonych testów okazało się, że elementy zakrywające mogą służyć do kompresowania materiału sypkiego, zwłaszcza w przypadku materiałów, których gęstość nasypowa jest niska i które źle wypełniają komorę między elementami prętopodobnymi.

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

Fig. 1 i 2 przedstawiają fragmenty przykładowych bezkońcowych wałków wielosegmentowych;

Fig. 3 przedstawia przykładową sztabkę wielosegmentową;

Fig. 4 przedstawia schematycznie fragment maszyny do produkowania sztabek filtrowych wielosegmentowych;

Fig. 5 przedstawia pierwszy przykład wykonania zespołu czyszczącego;

Fig. 6 przedstawia drugi przykład wykonania zespołu czyszczącego;

Fig. 7 przedstawia w powiększeniu obszar zakrywania materiału sypkiego;

Fig. 8 przedstawia trzeci przykład wykonania zespołu czyszczącego;

Fig. 9 przedstawia czwarty przykład wykonania zespołu czyszczącego;

Fig. 10 przedstawia dysze ssące;

Fig. 11 przedstawia dysze ssące w postaci oddzielnych rurek;

Fig. 12 przedstawia suwliwe elementy zakrywające.

Na fig. 1 i 2 przedstawione są fragmenty przykładowych bezkońcowych wałków wielosegmentowych CR1 i CR2 utworzonych z przygotowanych w czasie produkcji ciągów elementów prętopodobnych odpowiednio S1, S2 i SC wytworzonych w efekcie pracy urządzenia według wynalazku, przy czym segmenty są owinięte w materiał osłonowy 101. Segmenty S1 i S2 są segmentami o trwałym kształcie zwykle cylindrycznymi, natomiast segment SC jest segmentem utworzonym z materiału sypkiego 102 umieszczonego między odpowiednimi segmentami S1 i S1 lub S1 i S2. Pokazane bezkońcowe wałki są cięte na sztabki wielosegmentowe, na fig. 3 pokazano przykładową sztabkę wielosegmentową R2 wyprodukowaną z wałka CR2.

Fig. 4 przedstawia w sposób schematyczny fragment maszyny do produkowania sztabek filtrowych wielosegmentowych. Maszyna posiada zespół zasilający 1, którego zadaniem jest dostarczanie elementów prętopodobnych S1, S2 w postaci ciągu ST1, przy czym elementy prętopodobne S1, S2 przemieszczają się w pewnych ustalonych odstępach od siebie. Elementy prętopodobne S1, S2 są podawane na transporter formatujący 5, przy czym na taśmę transportera formatującego 5 podawany jest materiał osłonowy 101 (przykładowo, w postaci bibułki), a elementy S1, S2 są umieszczane na materiale osłonowym 101. Odbierane przez transporter formatujący 5 elementy S1 i S2 tworzą ciąg ST2 elementów prętopodobnych S1 i S2, przy czym elementy te są ułożone tak, że między elementami S1 i S2 wytworzone są odstępy. Ponad poruszającym się ciągiem ST1 usytuowany jest zespół zasilający do podawania materiału sypkiego, przykładowo węgla aktywowanego w celu wytworzenia segmentu CS. Uniesione krawędzie materiału osłonowego 101 i czołowe powierzchnie elementów S1 i S2 tworzą komory, w których umieszczany jest materiał sypki 102 z zespołu zasilającego 103. Ciąg ST2 elementów prętopodobnych S1, S2 i CS poruszający się na taśmie transportera formatującego 5 jest owijany w materiał osłonowy 101 za pomocą urządzenia formatującego 6, przy czym krawędzie materiału osłonowego 101 są unoszone jeszcze przed ostatecznym uformowaniem wałka w urządzeniu formatującym 6. Transporter formatujący 5 jest zwykle częścią urządzenia formatującego 6. Tuż za zespołem podającym 103 usytuowany jest zespół czyszczący 104 do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z ele4 mentów prętopodobnych. tzn. drobin materiału, które mogły dostać się na powierzchnie elementów prętopodobnych S1, S2 we wcześniejszym etapie tzn., w czasie podawania materiału z zespołu podającego 103. Wytworzony wałek bezkońcowy CR jest przemieszczany dalej i po zaklejeniu materiału osłonowego 101 w urządzeniu formatującym 6 zostaje pocięty za pomocą głowicy tnącej 8 na pojedyncze sztabki wielosegmentowe R.

Na fig. 5 pokazano pierwszy przykład wykonania zespołu czyszczącego 104. Na fig. 5 przedstawiono również fragment zespołu napełniającego 103, w którym porcja materiału sypkiego 41 znajdująca się w kieszeni 42 zostaje umieszczona w przestrzeni 43 między elementami S1 i S2, przykładowo z wykorzystaniem kanału podającego 44. Za zespołem napełniającym 103 usytuowany jest zespół czyszczący 104, zawierający koło 51 wyposażone na obwodzie w wiele elementów zakrywających 52. Ruch obrotowy koła 51 jest zsynchronizowany z ruchem taśmy 53 zespołu formatującego 6, na której przemieszcza się materiał osłonowy 101, na którym ułożony jest ciąg ST2. Zespół czyszczący 104 jest tak ustawiony względem zespołu formatującego 6, że powierzchnie dociskowe 54 elementów zakrywających 52 opierają się o materiał sypki zgromadzony w kolejnych przestrzeniach 43 pomiędzy elementami prętopodobnymi S1, S2. Ewentualnie powierzchnie dociskowe 54 elementów zakrywających 52 będą stanowiły górną ścianę przestrzeni 43 w przypadku niecałkowitego wypełnienia przestrzeni 43. Powierzchnie dociskowe 54, zależnie od rodzaju materiału sypkiego mogą być wykonane z materiału przepuszczalnego dla powietrza lub nieprzepuszczalnego. Elementy zakrywające 52 są elementami sprężystymi, przykładowo mogą być wykonane z materiału typu gąbka. Elementy zakrywające 52 mogą służyć do kompresowania materiału sypkiego. Zespół czyszczący 104 jest ponadto wyposażony w elementy ssące dostarczające podciśnienie do strefy, w której elementy zakrywające 52 mają kontakt z materiałem sypkim lub zamykają materiał sypki. Elementy ssące mogą być wykonane w postaci rurek lub otworów 55 wykonanych przykładowo w listwie usytuowanej równolegle do kierunku ruchu ciągu ST2.

Na fig. 6 pokazano drugi przykład wykonania zespołu czyszczącego 104', zawierającego pas 61 rozpięty na dwóch kołach 62 i 63, wyposażony w wiele elementów zakrywających 64 przystosowanych do zakrywania przestrzeni 43 zawierających materiał sypki za pomocą powierzchni dociskowych 69. Powierzchnie dociskowe 69 mogą mieć kształt wklęsłego wycinka walca.

Fig. 7 przedstawia w powiększeniu, w widoku z góry na pas 61 (który dla czytelności rysunku nie został pokazany), obszar zakrywania materiału sypkiego za pomocą elementów zakrywających 64 i usuwania zabrudzeń (widok A oznaczony na fig. 6). Element zakrywający 64 ma wymiary a i b, przy czym wymiary a i b są mniejsze niż odpowiednio długość d przestrzeni między elementami prętopodobnymi S1 i S2 i średnica D elementów prętopodobnych, lub równe tym wymiarom. Alternatywnie, uwzględniając fakt, że element zakrywający 64 może ulegać odkształceniom, konieczne może być zastosowanie elementu zakrywającego o wymiarach a i b większych niż odpowiednio długość d i średnica D w tym celu, aby po odkształceniu uzyskać odpowiednie zakrycie przestrzeni między elementami S1 i S2. Element zakrywający 64 może służyć do kompresowania materiału sypkiego. Powyższe uwagi odnoszą się do wszystkich przykładów wykonania. Wzdłuż obszaru zakrywania materiału sypkiego usytuowane są dysze ssące 65 i 66 w formie listew wyposażonych w otwory ssące 67 i kanały 68 doprowadzające podciśnienie. Dysze ssące 65 i 66 pokazane są w przekroju B_B na fig. 10. Możliwe jest wykonanie wielu sąsiadujących ze sobą dysz ssących, przykładowo w postaci oddzielnych rurek 71 (fig. 11). W czasie działania urządzenia, krawędzie 101A i 101B materiału osłonowego 101 (fig. 7) zostają rozchylone na zewnątrz dysz ssących 65 i 66, aby zapewnić dostęp do miejsc, gdzie na elementach prętopodobnych S1, S2 mogą się gromadzić zabrudzenia.

Fig. 8 przedstawia trzeci przykład wykonania zespołu czyszczącego 104”, którego elementy zakrywające 81 zamocowane są analogicznie jak w drugim przykładzie wykonania na pasie 82, przy czym elementy zakrywające 81 składają się z dwóch suwliwie zamocowanych elementów 83 i 84, jak pokazano na fig. 12. Fig. 13 przedstawia inny przykład wykonania elementu zakrywającego 81’, który może być zastosowany w zespole czyszczącym 104” przedstawionym na Fig. 8. Element zakrywający 81’ ma kształt kostki 85, której część dolnej powierzchni oznaczona jako 86 jest wykonana jako zasadniczo walcowa powierzchnia wklęsła dostosowana do zakrywania materiału sypkiego 102 między elementami prętopodobnymi S2. Powierzchnia 86 może służyć do kompresowania materiału sypkiego 102. Kostka 85 pokazana jest w położeniu roboczym, w którym powierzchnia 86 zakrywa materiał sypki 102. Kostka 85’ pokazana jest w położeniu odsuniętym od materiału sypkiego 102. W elemencie zakrywającym 85' wykonany jest kanał 88’ zakończony od dołu otworem 87’, przez który podsysane są drobiny materiału sypkiego, które leżą na elemencie prętopodobnym S2. Fig. 14 przedstawia kilka elementów zakrywających 81’, które poruszają się wzdłuż listwy 89 wyposażonej w wiele dysz ssących, które dostarczają podciśnienie do kanałów 88’ przez otwory 88A. Listwa 89 może mieć połączenie z kanałami 88’ elementów zakrywających 85’ otworami lub wzdłużnym kanałem w listwie 89 po stronie elementów zakrywających 85’. Podciśnienie może być dostarczone do listwy 89 w dowolny sposób. Fig. 15 przedstawia inne wykonanie elementu zakrywającego 85”. Kanał 88” odchodzący od otworu 88A rozdwaja się i dostarcza podciśnienie przez dwa otwory 87” wykonane na powierzchni 86A. Powierzchnia 86A elementu 85’ lub 85” może być płaska lub wklęsła walcowa, przy czym w położeniu, w którym powierzchnia 86 zakrywa materiał sypki, powierzchnia 86A znajduje się tuż przy powierzchni bocznej elementu prętopodobnego S2, a otwory 87” znajdują się ponad zagłębieniami między bibułką 101 a powierzchnią boczną elementów prętopodobnych S2. W przypadku, gdy powierzchnia 86A jest płaska, możliwe jest zetknięcie powierzchni 86A z górną powierzchnią elementu prętopodobnego S2. Korzystnie jednak, gdy pomiędzy górną powierzchnią elementu prętopodobnego S2 a najniżej położonym punktem powierzchni 86A jest niewielka przerwa, co najmniej 1,5 razy większa od drobin zastosowanego materiału sypkiego, przykładowo od 0,1 mm do 3 mm.

W analogiczny sposób, również w elementach zakrywających 52, 64, 84 z pozostałych przykładów wykonania, mogą być umiejscowione w powierzchniach dolnych otwory analogiczne do otworów 87’, 87’’ do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim przez kanał analogiczny do kanałów 88’, 88’’.

Fig. 9 przedstawia czwarty przykład wykonania zespołu czyszczącego 104’’’, którego elementy zakrywające 91 zamocowane są na mechanizmie, którego końcówki wsporników poruszają się po torze w kształcie elipsy, przy czym zachowane jest poziome położenie elementów zakrywających 91.

Możliwe są również kolejne przykłady wykonania, zawierające kombinacje elementów z wcześniejszych przykładów.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół czyszczący, do maszyn w przemyśle tytoniowym, do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych ułożonych w przemieszczającym się i owiniętym częściowo materiałem osłonowym ciągu zawierającym elementy prętopodobne rozdzielone przestrzeniami napełnionymi materiałem sypkim, który to zespół czyszczący zawiera co najmniej jedną dyszę ssącą do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych, znamienny tym, że zespół czyszczący zawiera ponadto:

   - mechanizm przemieszczający elementy zakrywające (52, 64, 84, 85’, 85”, 91) do pozycji co najmniej częściowo zakrywających przestrzenie (43) napełnione materiałem sypkim między elementami prętopodobnymi (S1, S2) w sąsiedztwie dyszy ssącej (58, 89) w trakcie przemieszczania się ciągu (ST2).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm przemieszczający zawiera koło (51) i zamocowane obwodowo na kole elementy zakrywające (52).
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm przemieszczający zawiera pas (61) i elementy zakrywające (64) mocowane na powierzchni zewnętrznej pasa (61).
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm przemieszczający elementy zakrywające (91) porusza elementy zakrywające (91) po torze w kształcie elipsy.
5. 5. Zespół według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy zakrywające (52, 64) są wykonane z materiału sprężystego.
6. 6. Zespół według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy zakrywające (84) są zamocowane suwliwie względem mechanizmu przemieszczającego (82) elementy zakrywające (84).
7. 7. Zespół według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy zakrywające (52) mają powierzchnię dociskową (54) przepuszczalną dla powietrza.
8. 8. Zespół według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że elementy zakrywające (52) mają powierzchnię dociskową (54) nieprzepuszczalną dla powietrza.
9. 9. Zespół według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy zakrywające (52, 64, 84, 85’, 85”) mają powierzchnię dociskową w kształcie wycinka walca.
10. 10. Zespół według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że elementy zakrywające (52, 64, 84, 85', 85”) mają dodatkowo powierzchnię (86A), na której usytuowany jest co najmniej jeden otwór (87’, 87”) do odbierania zabrudzeń materiałem sypkim przez kanał (88’, 88”) w elemencie zakrywającym (52, 64, 84, 85', 85”).
11. 11. Maszyna do produkowania sztabek filtrowych wielosegmentowych, zawierająca:

    - zespół do umieszczania elementów prętopodobnych w ciągu z odstępami na materiale osłonowym umieszczonym na transporterze formatującym;

    - zespół podający materiał sypki w przestrzenie pomiędzy elementami prętopodobnymi;

    - zespół czyszczący do usuwania zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych;

    - urządzenie formatujące do owijania materiału osłonowego wokół elementów prętopodobnych i materiału sypkiego w celu wytworzenia wałka bezkońcowego;

    - głowicę tnącą do cięcia wałka bezkońcowego na sztabki filtrowe wielosegmentowe;

    znamienna tym, że

    - zespół czyszczący (104) jest zespołem według dowolnego z zastrz. 1-9.
12. 12. Sposób czyszczenia poprzez usuwanie zabrudzeń materiałem sypkim z elementów prętopodobnych stosowany w maszynach przemysłu tytoniowego do wytwarzania sztabek filtrowych wielosegmentowych, w trakcie przemieszczania się owiniętego częściowo materiałem osłonowym ciągu zawierającego elementy prętopodobne rozdzielone przestrzeniami napełnionymi materiałem sypkim, w którym to sposobie odbiera się zabrudzenia materiałem sypkim z elementów prętopodobnych za pomocą dyszy ssącej, znamienny tym, że:

    - w sąsiedztwie dyszy ssącej (55, 89) przykrywa się elementem zakrywającym (52, 64, 84) co najmniej część powierzchni przestrzeni (43) napełnionej materiałem sypkim (41) i nieosłoniętej materiałem osłonowym (101);

    - usuwa się zabrudzenia z elementów prętopodobnych (S1, S2) znajdujących się w ciągu elementów (ST2) za pomocą dyszy ssącej (55, 89);

    - po czym odkrywa się wcześniej przykrytą przestrzeń (43).