PL244277B1 - Urządzenie do wytwarzania wielosegmentowych artykułów prętopodobnych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do wytwarzania wielosegmentowych artykułów prętopodobnych zawierające: zespół podający do podawania strumienia segmentów (S1, S2, S3), wyposażony w koło podające, przenośnik do transportowania pasma materiału osłonowego i segmentów (S1, S2, S3) na taśmie wzdłuż prowadnicy, zespół formujący do formowania wałka bezkońcowego (CR) z segmentów (S1, S2, S3), głowicę tnącą do cięcia wałka bezkońcowego (CR) na pojedyncze wielosegmentowe artykuły prętopodobne, przy czym koło podające zespołu podającego jest usytuowane ponad prowadnicą taśmy, charakteryzuje się tym, że ponad prowadnicą taśmy za kołem podającym w kierunku ruchu taśmy jest usytuowany co najmniej jeden obrotowy element dociskający wyposażony w obwodową powierzchnię dociskającą.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania wielosegmentowych artykułów prętopodobnych.

W przemyśle tytoniowym wytwarza się papierosy wyposażone w filtry, przy czym filtry mogą być wykonane z jednego rodzaju materiału lub mogą być złożone z wielu materiałów o różnych własnościach fizycznych i filtracyjnych. Materiał filtracyjny w postaci ciągłej, przykładowo acetat w postaci włókien, jest cięty na sztabki i aplikowany do papierosów. W produkowanych współcześnie papierosach coraz częściej stosowane są filtry, które posiadają kilka segmentów z różnych materiałów. Ze stanu techniki znane są maszyny do wytwarzania filtrowych sztabek wielosegmentowych, które zawierają segmenty z kilku rodzajów materiału filtracyjnego, jak również segmenty nie pełniące funkcji filtracyjnej, które mają za zadanie dystansować segmenty filtracyjne lub stanowią jedynie kanał przelotowy dla dymu tytoniowego lub podgrzanego powietrza zawierającego lotne substancje. Maszyny te zestawiają segmenty powstałe przez cięcie sztabek różnorodnych materiałów. Sztabki są podawane z wielu urządzeń zasilających, przy czym segmenty powstają przez cięcie sztabek filtrowych przemieszczanych przykładowo na transporterze bębnowym przy użyciu głowicy tnącej wyposażonej w noże krążkowe. Poszczególne segmenty są zestawiane zależnie od urządzenia obok siebie na transporterze bębnowym lub jeden za drugim na transporterze liniowym, aby ostatecznie utworzyć przemieszczający się liniowo bezkońcowy wałek wielosegmentowy cięty na pojedyncze sztabki wielosegmentowe. W dalszych etapach procesu produkcji papierosów sztabki wielosegmentowe są cięte na pojedyncze wielosegmentowe ustniki aplikowane do pojedynczych papierosów. Zestawianie segmentów liniowo wzdłużnie jeden za drugim odbywa się na przenośniku taśmowym, na którym transportowane jest pasmo materiału osłonowego. Bardzo istotnym czynnikiem decydującym o jakości wytwarzanych sztabek jest współosiowe ustawianie segmentów na przenośniku taśmowym bezpośrednio po umieszczeniu segmentów na tym przenośniku. Jest to szczególnie istotne wtedy, gdy dotyczy segmentów w postaci rurek cienkościennych, ponieważ niewspółosiowe usytuowanie segmentów może skutkować takim połączeniem segmentów, które nie zostanie samoczynnie wyeliminowane przed owinięciem w materiał osłonowy. Obecnie stosowane zespoły podające zawierają koło podające, które umieszcza grupy segmentów na przenośniku.

Zadaniem stojącym przed niniejszym wynalazkiem jest opracowanie ulepszonego urządzenia, które zapewnia poprawne tzn. współosiowe usytuowanie segmentów na taśmie przenośnika, zwłaszcza dla segmentów cienkościennych i segmentów o dużej długości. Odnosząc się do powierzchni czołowych segmentów zadanie to można również określić jako pozycjonowanie sąsiadujących segmentów tak, aby ograniczyć niewspółśrodkowe ustawianie się segmentów powierzchni czołowych segmentów względem siebie.

Istotą wynalazku jest urządzenie do wytwarzania wielosegmentowych artykułów prętopodobnych zawierające: zespół podający do podawania strumienia segmentów, wyposażony w koło podające, przenośnik do transportowania pasma materiału osłonowego i segmentów na taśmie wzdłuż prowadnicy, zespół formujący do formowania wałka bezkońcowego z segmentów, głowicę tnącą do cięcia wałka bezkońcowego na pojedyncze wielosegmentowe artykuły prętopodobne, przy czym koło podające zespołu podającego jest usytuowane ponad prowadnicą taśmy, charakteryzujące się tym, że ponad prowadnicą taśmy za kołem podającym w kierunku ruchu taśmy jest usytuowany co najmniej jeden obrotowy element dociskający wyposażony w obwodową powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, obrotowy element dociskający ma postać rolki posiadającej cylindryczną powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, obrotowy element dociskający ma postać rolki posiadającej wklęsłą powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, obrotowy element dociskający ma postać dwóch rolek, z których każda posiada wklęsłą powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, obrotowy element dociskający ma postać dwóch rolek, z których każda posiada stożkową powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, urządzenie jest wyposażone w co najmniej jeden pierwszy obrotowy element dociskający posiadający cylindryczną powierzchnię dociskającą i co najmniej jeden drugi obrotowy element dociskający posiadający wklęsłą powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, urządzenie jest wyposażone w co najmniej jeden pierwszy obrotowy element dociskający posiadający cylindryczną powierzchnię dociskającą i co najmniej jeden drugi obrotowy element dociskający zawierający dwie współosiowe rolki z których każda posiada wklęsłą powierzchnię dociskającą lub dwie współosiowe rolki z których każda posiada stożkową powierzchnię dociskającą.

Korzystnie, pierwszy obrotowy element dociskający ma średnicę mniejszą niż drugi obrotowy element dociskający.

Korzystnie, urządzenie jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające i trzy drugie obrotowe elementy dociskające.

Korzystnie, urządzenie jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające, trzy drugie obrotowe elementy dociskające i podłużny stacjonarny element dociskający usytuowany równolegle do kierunku ruchu taśmy przenośnika taśmowego między rolkami drugiego obrotowego elementu dociskającego.

Korzystnie, koło podające zespołu podającego jest usytuowane ponad częścią wlotową przenośnika taśmowego.

Korzystnie, obrotowy element dociskający jest usytuowany ponad częścią wlotową przenośnika taśmowego.

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

Fig. 1 przedstawia poprawnie wyprodukowany wałek bezkońcowy,

Fig. 2 przedstawia wadliwie wyprodukowany wałek bezkońcowy,

Fig. 3 przedstawia powiększenie fragmentu wałka z Fig. 2,

Fig. 4 przedstawia urządzenie do wytwarzania sztabek wielosegmentowych w pierwszym przykładzie wykonania,

Fig. 5 przedstawia fragment urządzenia z Fig. 4,

Fig. 6 przedstawia fragment urządzenia w drugim przykładzie wykonania,

Fig. 7 przedstawia widok z góry na obrotowe elementy dociskające pokazane na Fig. 6,

Fig. 8 i 9 przedstawiają obrotowy element dociskający w pierwszym przykładzie wykonania,

Fig. 10 przedstawia obrotowy element dociskający w drugim przykładzie wykonania, Fig. 11 przedstawia obrotowy element dociskający w trzecim przykładzie wykonania, Fig. 12 przedstawia fragment urządzenia w trzecim przykładzie wykonania, i Fig. 13 przedstawia fragment urządzenia w czwartym przykładzie wykonania.

Fig. 1 przedstawia bezkońcowy wałek wielosegmentowy CR wytwarzany na urządzeniu do wytwarzania sztabek wielosegmentowych. Bezkońcowy wałek wielosegmentowy CR jest zbudowany z ciągu segmentów S1, S2, S3 w powtarzającej się sekwencji, przy czym ciąg segmentów jest owinięty w bezkońcowy materiał osłonowy.

Fig. 2 przedstawia bezkońcowy wałek wielosegmentowy CR’, w którym segment S1 jest nieprawidłowo usytuowany względem sąsiednich segmentów S2 i S3, przy czym segment S3 ma postać rurki cienkościennej. Jak pokazano na powiększeniu A, powierzchnia czołowa S3-F segmentu S3 jest przemieszczona względem powierzchni czołowej S1-F segmentu S1, tzn. powierzchnia czołowa S3-F i powierzchnia czołowa S1-F są usytuowane niewspółśrodkowo. Ponadto powierzchnia czołowa S1-F’ segmentu S1 jest przemieszczona względem powierzchni czołowej S2-F segmentu S2, tzn. powierzchnia czołowa S1-F’ i powierzchnia czołowa S2-F również są usytuowane niewspółśrodkowo. Ze względu na to, że segment S3 jest rurką cienkościenną, segment S1 może wsunąć się swoją krawędzią do wnętrza segmentu S3. Wynikiem takiego wsunięcia jest zaciśnięcie się segmentu rurkowego S3 na segmencie S1, przy czym segmenty wykazują pewną sprężystość, zatem takie połączenie również wykazuje własności sprężyste, w trakcie dalszego ruchu takich połączonych segmentów może nie nastąpić rozdzielenie segmentów.

Fig. 4 przedstawia w uproszczeniu urządzenie do wytwarzania sztabek wielosegmentowych Urządzenie posiada moduły podające 1,2, 3, do których są podawane sztabki A1, A2, A3 z niepokazanych zespołów zasilających. Sztabki A1, A2, A3 są cięte na segmenty odpowiednio S1, S2, S3, które są podawane na przenośnik 4. Maszyna posiada zespół podający 5, który przyjmuje segmenty S1, S2, S3 dostarczane przenośnikiem 4 z modułów podających 1, 2, 3 w postaci strumienia ST1, przy czym segmenty S1, S2, S3 przemieszczają się na przenośniku 4 w pewnych odstępach od siebie. Zespół podający 5 jest wyposażony w trzy koła 6, 7, 8, przy czym koło 6 przyjmuje segmenty S1, S2, S3 z przenośnika 4 i formuje z nich grupy G, które są przekazywane na koło 7 i koło 8. Koło 8 podaje segmenty S1, S2, S3 na przenośnik taśmowy 9, przy czym na taśmę 13 przenośnika 9 podawany jest materiał osłonowy 10, a segmenty S1, S2, S3 są przekazywane na poruszający się materiał osłonowy 10 w punkcie oznaczonym jako A. Prędkość liniowa v2 taśmy 13 jest mniejsza od prędkości obwodowej v1 koła podającego 8, co powoduje, że odstępy między kolejnymi grupami G segmentów S1, S2, S3 ulegają zmniejszeniu lub całkowitemu zlikwidowaniu. Transportowane na przenośniku taśmowym 9 segmenty S1, S2, S3 tworzą strumień ST2, przy czym w pokazanym przykładzie wykonania segmenty są ułożone tak, że sąsiadujące segmenty zachowują ze sobą kontakt. Strumień ST2 segmentów S1 i S2 jest owijany w materiał osłonowy 10, a klej jest podawany za pomocą aplikatora kleju 19, przy czym sklejenie pasma materiału osłonowego 10 i uformowanie bezkońcowego wałka CR następuje w zespole formującym 11. Wytworzony wałek bezkońcowy CR przemieszcza się dalej i zostaje pocięty za pomocą głowicy tnącej 12 na pojedyncze sztabki wielosegmentowe R.

Jak pokazano na Fig. 5, przenośnik 9 zawiera taśmę 13 i prowadnicę 14, przy czym taśma 13 jest prowadzona między rolką 15 po stronie wlotu 16 i rolką 17 po stronie wylotu 18. Prowadnica 14 służy do podpierania taśmy 13 i ma postać listwy, która po stronie wlotu 16 jest zasadniczo płaska, a w stronę wylotu 18 płaskie podparcie zmienia się w zaokrąglony centralnie kanał prowadzący 38 dostosowany kształtem do przebiegu taśmy 13. Koło podające 8 zespołu podającego 5 jest usytuowane ponad prowadnicą 14 po stronie wlotu 16 przenośnika 9 i jest przystosowane do podawania segmentów S1, S2, S3 w grupach G rozdzielonych za pomocą zabieraków 20. Segmenty S1, S2, S3 poruszają się w strumieniu ST2 na przenośniku 9 do wylotu 18 i dalej do głowicy tnącej 12 w postaci bezkońcowego wałka CR. Ponad prowadnicą 14 przenośnika 9 jest usytuowany obrotowy element dociskający 21 w postaci rolki posiadającej walcową powierzchnię dociskającą 22. Segmenty S1, S2, S3 są umieszczane na paśmie materiału osłonowego 10 na taśmie 13, przy czym w momencie podawania segmentu, podawany segment nie jest trzymany, może się odbić od powierzchni materiału osłonowego 10 do góry tzn. w kierunku oznaczonym jako Z. Dociskanie segmentów do pasma materiału osłonowego 10 i taśmy 13 jest szczególnie istotne w przypadku długich segmentów S3, ponieważ łatwiej tracą one stabilność w ruchu liniowym i mogą zaburzyć przepływ segmentów. Oderwanie segmentu od powierzchni materiału osłonowego skutkowałoby przerwaniem ciągłości strumienia ST2, zatem powstałby bezkońcowy wałek CR, który nie byłby poprawnie wypełniony, a po jego pocięciu powstałyby sztabki, które zostałyby odrzucone z produkcji, co spowodowałoby obniżenie wydajności. Obrotowy element dociskający 21 ma za zadanie dociskać segment do materiału osłonowego 10 i prowadzić segment od góry w ruchu na przenośniku 9. W przypadku długich segmentów S3 korzystnym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch obrotowych elementów dociskających 21 usytuowanych bezpośrednio jeden za drugim.

Fig. 6 przedstawia fragment urządzenia do wytwarzania sztabek wielosegmentowych w drugim przykładzie wykonania, w którym zastosowano dwa rodzaje obrotowych elementów dociskających. Oprócz obrotowego elementu dociskającego 21 z walcową powierzchnią dociskającą 22 zastosowano drugi obrotowy element dociskający 23 z wklęsłą powierzchnią dociskającą 24, pokazaną również na Fig. 8, gdzie krzywizna przekroju powierzchni dociskającej 24 jest zdefiniowana promieniem R. Fig. 7 przedstawia w widoku z góry pierwszy obrotowy element dociskający 21 i drugi obrotowy element dociskający 23. Pierwszy obrotowy element dociskający 21 jest ułożyskowany w korpusie 25 i obraca się wokół osi m, drugi obrotowy element dociskający 23 jest ułożyskowany w korpusie 26 i obraca się wokół osi n. Pod obrotowym elementem dociskającym 21 widoczny jest segment S2, który został dociśnięty w kierunku pionowym, tzn. w kierunku Z, przy czym ten segment S2 nie jest ustawiony współosiowo z sąsiadującymi segmentami S1 i S1’. Pod drugim obrotowym elementem dociskającym 23 widoczny jest segment S3, który wcześniej został dociśnięty w kierunku Z przez pierwszy obrotowy element dociskający 21, a przez drugi obrotowy element dociskający został ustawiony współosiowo z poprzedzającymi segmentami S1” i S2’, zatem współosiowo z bezkońcowym wałkiem CR. W trakcie przechodzenia segmentu S3 pod drugim obrotowym elementem dociskającym 23 segment S3 jest prowadzony przez trzy punkty L1, L2, L3, innymi słowy drugi obrotowy element dociskający 23 i taśma 13 przenośnika 9 tworzą trzypunktowy przelot dla segmentów. Punkt L3 leży na dnie kanału dla strumienia ST2 i materiału osłonowego 10, który to kanał 38 przy wlocie 16 ma postać niewielkiego wzdłużnego wgłębienia przebiegającego pod strumieniem ST2, przy czym obrotowy element dociskający 23 dociska segment S3, a pasmo materiału osłonowego 10 wykłada się w tym wgłębieniu. Punkty L1 i L2 leżące na krawędziach 24A i 24B będą naciskały na segment S3 tak, żeby ten ustawił się centralnie między punktami L1 i L2. Pierwszy obrotowy element dociskający 21 zapewnia poprawne ustawienie segmentu S3 w kierunku Z. Drugi obrotowy element dociskający 23 zapewnia poprawne ustawienie segmentu S3 w kierunku Y. W przypadku zastosowania tylko pierwszego obrotowego elementu dociskającego 21, ustawienie segmentu w kierunku Y nastąpi po owinięciu strumienia ST2 w pasmo materiału osłonowego 10. Pierwszy obrotowy element dociskający 21 zabezpiecza segmenty przed oderwaniem się od materiału osłono wego 10 i ustala położenie segmentu w kierunku Z. Można zastosować tylko obrotowy element dociskający 23 posiadający wklęsłą powierzchnię dociskającą 24, który będzie ustawiał segmenty w dwóch kierunkach tzn. Z i Y. Należy zauważyć, że w przypadku zastosowania pojedynczego obrotowego elementu dociskającego o wklęsłej powierzchni dociskającej o promieniu większym niż pokazano na Fig. 8 można uzyskać wstępne ustawianie segmentów w kierunku Y, a dalej segmenty mogą być ustawiane za pomocą kolejnych elementów dociskających.

Na Fig. 9 pokazane zostało położenie segmentu S3 przed wejściem w kontakt z drugim obrotowym elementem dociskającym 23. Widoczne jest przesunięcie segmentu w prawo w kierunku Y takie, że segment w pierwszej kolejności wejdzie w kontakt z krawędzią 24A i zostanie przemieszczony na Fig. 9 w lewo w kierunku Y aż wejdzie w kontakt z krawędzią 24B.

Fig. 10 przedstawia przykład wykonania drugiego obrotowego elementu dociskającego 27, który obejmuje dwie rolki 28 i 29 posiadające wklęsłe obwodowe powierzchnie dociskające 30 i 31 opisane promieniem R analogicznie jak dla obrotowego elementu dociskającego 23. Fig. 11 przedstawia przykład wykonania drugiego obrotowego elementu dociskającego 32 obejmującego dwie rolki 33 i 34 posiadające stożkowe obwodowe powierzchnie dociskające 35, 36. Na Fig. 10 i Fig. 11, podobnie jak w przykładzie wykonania pokazanym na Fig. 8 oznaczone zostały punkty L1, L2, L3, które stanowią trzypunktowy przelot dla segmentów. Rzeczywiste położenie punktów, w których segmenty kontaktują się z materiałem osłonowym 10 i obrotowym elementem dociskającym 27, 32 będą zależały od średnicy wytwarzanych segmentów i od ewentualnych błędów kształtu segmentów.

Fig. 12 przedstawia fragment urządzenia do wytwarzania sztabek wielosegmentowych w trzecim przykładzie wykonania. Urządzenie jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające 21 i trzy drugie obrotowe elementy dociskające 23. Drugie obrotowe elementy dociskające mogą być usytuowane kolejno w coraz mniejszej odległości od przenośnika 9, dzięki czemu proces ustawiania segmentów w kierunku Y może być realizowany nie tylko przez jeden obrotowy element dociskający 23, ale kolejno przez dwa lub trzy obrotowe elementy dociskające 23.

Fig. 13 przedstawia fragment urządzenia do wytwarzania sztabek wielosegmentowych w czwartym przykładzie wykonania. Urządzenie jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające 21 i trzy drugie obrotowe elementy dociskające 27 lub 32. Ponadto urządzenie jest wyposażone w stacjonarny element dociskający 37, który przebiega wzdłuż przenośnika 9 między rolkami 28 i 29 lub odpowiednio między rolkami 33 i 34. Stacjonarny element dociskający 37 ma postać płaskiej listwy. Zastosowanie trzech różnych elementów dociskających pozwala na stopniowe dociskanie i prowadzenie segmentów. Segmenty są prowadzone za pomocą obrotowych powierzchni, a dalej są stabilizowane i prowadzone za pomocą nieruchomego elementu dociskającego.

Claims (12)

1. Urządzenie do wytwarzania wielosegmentowych artykułów prętopodobnych (R) zawierające: zespół podający (5) do podawania strumienia segmentów (S1, S2, S3), wyposażony w koło podające (8), przenośnik (9) do transportowania pasma materiału osłonowego (10) i segmentów (S1, S2, S3) na taśmie (13) wzdłuż prowadnicy (14), zespół formujący (11) do formowania wałka bezkońcowego (CR) z segmentów (S1, S2, S3), głowicę tnącą (12) do cięcia wałka bezkońcowego (CR) na pojedyncze wielosegmentowe artykuły prętopodobne (R), przy czym koło podające (8) zespołu podającego (5) jest usytuowane ponad prowadnicą (14) taśmy (13), znamienne tym, że ponad prowadnicą (14) taśmy (13) za kołem podającym (8) w kierunku ruchu taśmy (13) jest usytuowany co najmniej jeden obrotowy element dociskający (21, 23, 27, 32) wyposażony w obwodową powierzchnię dociskającą (22, 24, 30, 31, 35, 36).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy element dociskający (21) ma postać rolki posiadającej cylindryczną powierzchnię dociskającą (22).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy element dociskający (23) ma postać rolki posiadającej wklęsłą powierzchnię dociskającą (24).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy element dociskający (27) ma postać dwóch rolek (28, 29), z których każda posiada wklęsłą powierzchnię dociskającą (30, 31).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy element dociskający (32) ma postać dwóch rolek (33, 34), z których każda posiada stożkową powierzchnię dociskającą (35, 36).

6. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienne tym, że jest wyposażone w co najmniej jeden pierwszy obrotowy element dociskający (21) posiadający cylindryczną powierzchnię dociskającą (22) i co najmniej jeden drugi obrotowy element dociskający (23) posiadający wklęsłą powierzchnię dociskającą (24).

7. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienne tym, że jest wyposażone w co najmniej jeden pierwszy obrotowy element dociskający (21) posiadający cylindryczną powierzchnię dociskającą (22) i co najmniej jeden drugi obrotowy element dociskający (27, 32) zawierający dwie współosiowe rolki (28, 29) z których każda posiada wklęsłą powierzchnię dociskającą (30, 31) lub dwie współosiowe rolki (33, 34) z których każda posiada stożkową powierzchnię dociskającą (35, 36).

8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że pierwszy obrotowy element dociskający (21) ma średnicę mniejszą niż drugi obrotowy element dociskający (23, 27, 32).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające (21) i trzy drugie obrotowe elementy dociskające (23).

10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że jest wyposażone w dwa pierwsze obrotowe elementy dociskające (21), trzy drugie obrotowe elementy dociskające (27, 32) i podłużny stacjonarny element dociskający (37) usytuowany równolegle do kierunku ruchu taśmy (13) przenośnika taśmowego (9) między rolkami (28, 29, 33, 34) drugiego obrotowego elementu dociskającego (27, 32).

11. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 10, znamienne tym, że koło podające (8) zespołu podającego (5) jest usytuowane ponad częścią wlotową (16) przenośnika taśmowego (9).

12. Urządzenie według jednego z zastrzeżeń od 1 do 11, znamienne tym, że obrotowy element dociskający (21, 23) jest usytuowany ponad częścią wlotową (16) przenośnika taśmowego (9).