СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШАЮЩЕГО ВСКРЫТИЯ СИГАРЕТНЫХ ПАЧЕК
METHOD AND DEVICE FOR DESTROYING OPENING CIGARETTE PACKS

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для вскрытия сигаретных пачек с целью извлечения содержащегося в сигаретах табака. Устройства указанного типа используются в табачной промышленности для переработки низкокачественных сигарет или сигарет, поврежденных в процессе производства.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известное устройство для вскрытия сигаретных пачек описано в патентном документе US 4,036,380. В описанном устройстве пачки разрезают с обеих сторон, с последующим продуванием сигарет воздушной струей, направленной параллельно сигаретам.
В документе DE 2840999 описано устройство, в котором пачки сначала разрезают с обеих сторон, затем переворачивают на двойном ленточном конвейере, после чего сигареты выпадают из пачек под действием силы тяжести.
В документе EP 0481191 раскрыто устройство, в котором пачки сначала разрезают с обеих сторон с целью удаления, в частности, сигаретных фильтров, затем пачки деформируют сжатием боковых стенок так, чтобы разрыхлить и выпотрошить укороченные сигареты (табачные части сигарет).
Наконец, из документа US 5,086,790 известно устройство, в котором мягкую пачку прокалывают трубчатыми иглами, через которые внутрь пачки подают сжатый воздух; после "надувания" срезают дно пачки и с помощью толкателя выталкивают содержащиеся в пачке сигареты.
В описанных выше устройствах пачки вскрывают путем разрезания, в том числе дополнительно с использованием прокалывания, как описано в документе US 5,086,790. При этом процесс разрезания, выполняемый посредством дисковых ножей, ножей с прямым лезвием, пил, водной или лазерной резки, сопровождается также и резкой сигарет. Соответственно, ни одно из известных устройств не позволяет извлекать сигареты в неповрежденном состоянии, и в результате получают смесь из вскрытых сигаретных пачек, сигарет и сигарет, случайно поврежденных при вскрытии пачек. Разрезание сигарет приводит к ненужной порче содержащегося в них табака; кроме того, при вскрытии образуется смешивающаяся с табаком пыль, которая может состоять как из безвредной бумажной пыли, так и из чрезвычайно вредной для здоровья целлофановой пыли.
Заявляемый способ относится к разрушающему вскрытию сигаретных пачек, предусматривающему, что пачки последовательно подвергают механической деформации выгибанием по меньшей мере одной стенки каждой пачки в наружном направлении, после чего выгнутую стенку пачки прорезают снаружи и между выгнутой стенкой пачки и содержащимися внутри пачки сигаретами вводят вскрыватель пачки, посредством которого пачку вскрывают изнутри.
Предпочтительно деформировать пачки с получением выпуклой формы пачки, что можно выполнить, в частности, путем перемещения подвижных держателей в направлении пачки или используя отрицательное давление.
Пачки можно вскрывать путем разрезания стенки пачки или разрывания стенки пачки, предпочтительно по всей длине стенки вплоть до места соединения с дном пачки.
Можно перемещать вскрыватель пачки относительно неподвижной пачки или перемещать пачку относительно неподвижного вскрывателя пачки.
Согласно изобретению предлагается устройство для разрушающего вскрытия сигаретных пачек, оснащенное приспособлением для перемещения пачек в устройстве, приспособлением для деформации последовательно поступающих пачек выгибанием по меньшей мере одной стенки каждой пачки в наружном направлении, а также приспособлением для прорезания снаружи по меньшей мере одной стенки пачки; при этом устройство содержит по меньшей мере один вскрыватель пачки, предназначенный для вскрытия изнутри последовательно поступающих пачек и вводимый между выгнутой стенкой пачки и содержащимися в пачке сигаретами через наружную прорезь.
На вводимом через наружную прорезь вскрывателе пачки предпочтительно имеется часть, содержащая контактную поверхность, по существу параллельную разрезаемой стенке пачки, при этом дополнительно вскрыватель снабжен лезвием со скошенной кромкой, приспособленным для разъединения разрезаемой стенки и дна пачки.
Предпочтительно вскрыватель для вскрытия пачек изнутри содержит по меньшей мере одну режущую пластину, расположенную на стороне, противоположной контактной поверхности.
На вскрывателе пачки могут иметься режущие кромки, приспособленные для разрезания углов пачки.
Предпочтительно приспособление для прорезания снаружи содержит по меньшей мере один дисковый нож.
Предпочтительно устройство дополнительно снабжено по меньшей мере одним добавочным дисковым ножом, функционально взаимодействующим снаружи пачки с вскрывателем пачки.
Как вариант, устройство можно оснастить приспособлениями для прорезания снаружи обеих передних стенок пачки вдоль одного края каждой из указанных стенок, и двумя вскрывателями пачки, каждый из которых расположен вплотную к одной из противолежащих передних стенок по меньшей мере одной пачки.
Предпочтительно приспособление для деформации пачек содержит приспособления для создания отрицательного давления или держатели, предпочтительно движимые приводами, предпочтительно поворотные держатели.
В заявляемом устройстве указанный по меньшей мере один вскрыватель пачки установлен с возможностью поперечного смещения относительно направления выполненной снаружи прорези.
Предпочтительно указанный по меньшей мере один вскрыватель пачки установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной направлению внутреннего разреза.
Приспособление для перемещения пачек в устройстве может содержать толкатель, перемещающий пачки в направлении вскрывателя пачки.
При необходимости устройство можно снабдить приспособлениями для перемещения пачек в направлении, параллельном направлению выполненной снаружи прорези.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению создано устройство для разрушающего вскрытия сигаретных пачек способом, обеспечивающим простое извлечение сигарет в неповрежденном состоянии, то есть без порчи табака и без разрезания бумажной обертки сигарет, и, соответственно, без риска попадания в табак посторонних включений, образующихся в результате разрезания.
Во время вскрытия пачки одну из стенок пачки прорезают или разрывают, при этом также происходит разъединение указанной стенки и дна пачки, при котором силы, возникающие при разрушающем вскрытии, не воздействуют на сигареты. Таким образом сохраняется расположение сигарет внутри пачки и после вскрытия пачки. В случае обработки твердых пачек после разрушающего вскрытия пачки сигареты остаются завернутыми только в алюминиевую фольгу, в которую они были упакованы при своем изготовлении до помещения в пачку. Небольшого сжатия завернутых в фольгу сигарет в направлении перпендикулярно их оси будет достаточно, чтобы в по существу неповрежденном состоянии извлечь сигареты из фольги.
Настоящее изобретение относится к вскрытию сигаретных пачек, изготовленных в виде твердых коробок с откидной верхней частью любой формы и любым типом соединительного сгиба, а также к вскрытию мягких сигаретных пачек. Для упрощения понимания в настоящем описании в отношении стенок пачки используются следующие три термина: дно-неоткрывающаяся наименьшая стенка, поверхность которой перпендикулярна оси сигарет; боковая стенка-стенка, параллельная "оси сигарет и меньшая из двух стенок, параллельных оси сигарет; передняя стенка-стенка, параллельная оси сигарет и большая из двух стенок, параллельных оси сигарет.
Объект изобретения проиллюстрирован на чертежах примерными вариантами осуществления, при этом: на фиг.1-3 изображены в аксонометрии последовательные этапы работы заявляемого устройства согласно первому варианту осуществления; фиг.4 представляет собой вид снизу сигаретной пачки и поворотных приспособлений для деформации пачки; фиг.5 представляет собой вид сбоку сигаретной пачки и вскрывателей после выполнения наружной прорези и до введения вскрывателей внутрь пачки; фиг.6 представляет собой вид, аналогичный фиг.5, но с поворотными вскрывателями; фиг.7 и 8 представляют собой вид сбоку двух вариантов функционального взаимодействия вскрывателей с добавочными дисковыми ножами; на фиг.9 изображен в аксонометрии другой вариант функционального взаимодействия вскрывателя с дисковым ножом; на фиг.10 изображен в аксонометрии первый вариант осуществления устройства с использованием вскрывателя опциональной формы; на фиг.11 изображен в аксонометрии второй вариант осуществления заявляемого устройства; на фиг.12 изображен в аксонометрии третий вариант осуществления заявляемого устройства.
На фиг.1 изображен первый вариант осуществления заявляемого устройства для разрушающего вскрытия пачек 1, снабженного установочным местом 2, в котором расположена подлежащая вскрытию пачка 1. По обе стороны от пачки 1 находятся держатели 3, 3', предназначенные для захвата пачки 1 и удержания ее в выпуклом состоянии во время прорезания и вскрытия. Держатели 3, 3' перемещаются посредством приводов 4, 4' и приспособлены для перемещения перпендикулярно боковым стенкам пачки 1, находящейся в установочном месте 2. При этом обеспечена также возможность поворота (посредством поворотных приводов) держателей 3, 3' вокруг оси, параллельной боковым стенкам пачки 1, как показано на фиг.4, где расположенные на расстоянии от пачки 1 держатели 3, 3' обозначены пунктиром. В обоих случаях может использоваться электропривод, например электромагнитный привод. На фиг.1 держатели 3, 3' изображены расположенными на расстоянии от пачки 1. Прорезание пачки 1 можно выполнять, например, вращающимися ножами 5, 5', подводимыми вплотную к пачке 1 с последующим погружением в пачку на глубину, при которой не происходит повреждения сигарет, причем нож 5 находится выше пачки 1, а нож 5'' находится ниже пачки 1. На фиг.1 ножи 5, 5' изображены расположенными на расстоянии от пачки 1. Предусмотрена возможность перемещения ножей 5, 5' по существу перпендикулярно разрезаемой поверхности, причем после погружения в указанную поверхность (фиг.2) ножи 5, 5' выполняют прорези 9, смещаясь параллельно прорезаемой поверхности и перпендикулярно своим осям. Для упрощения понимания на чертежах не изображены направляющие, обеспечивающие линейные перемещения ножей 5, 5', а также поворотные приводы. Ножи 5, 5' установлены таким образом, чтобы выполнять прорезь 9 на расстоянии 5-10 мм от границы соединения дна пачки 1 с передней стенкой пачки 1.
Устройство для разрушающего вскрытия пачек 1 снабжено по меньшей мере одним вскрывателем 6, расположенным с прорезаемой стороны пачки. Можно использовать неподвижный или установленный на приводе 22 вскрыватель 6. На другой стороне пачки размещен толкатель 7, предназначенный для выполнения поступательного движения, обеспечивающего вскрытие пачки 1. Толкатель 7, движимый приводом 8, используется для смещения пачки 1 в направлении вскрывателя 6, в результате чего вскрыватель 6 входит внутрь пачки 1 через выполненную прорезь 9. Вскрыватель 6 может содержать, например, неплоский нож, причем, как показано на фиг.1, устройство для вскрытия пачек 1 можно снабдить двумя вскрывателями 6. Вскрыватель 6 с фиг.1-3 снабжен лезвием 10, вводимым под выгнутую поверхность 11 пачки 1 через прорезь 9. На вскрывателе 6 имеется часть, содержащая контактную поверхность 13 (см. фиг.5), по существу параллельную разрезаемой стенке пачки и выполняющую функцию опоры для сигарет во время разрезания пачки 1. Вскрыватель 6 также содержит режущую пластину 12, предназначенную для разрезания выпуклой поверхности 11 пачки 1. На фиг.5 показано положение вскрывателя 6 относительно выпуклой поверхности 11 пачки 1 и образовавшийся зазор 15. Как видно на фиг.5, со стороны пачки 1 на лезвии 10 имеется скошенная кромка 14 для облегчения перемещения вскрывателя 6 по границе соединения передней стенки с дном пачки 1. В альтернативном варианте осуществления лезвие 10' вскрывателя 6' (фиг.6) может иметь скошенную кромку 14' со стороны, противоположной вскрываемой пачке 1, что удобно в случае пачек, с трудом поддающихся деформации, а также для подъема поверхности 11 с образованием прорезью 9 зазора 15', достаточно большого для того, чтобы без затруднений ввести в него вскрыватель 6. В варианте осуществления с фиг.6 вскрыватель 6' является поворотным элементом с осью вращения 16. После поворота вскрывателя 6' в положение выполнения вскрытия его контактная поверхность 13' примыкает к части передней стенки перед зазором 15', что облегчает ввод лезвия 10' через зазор 15' под поверхность 11. В зависимости от типа материала пачки 1, для облегчения вскрытия можно использовать вспомогательные элементы. На фиг.7 показан вскрыватель 6, функционально взаимодействующий с дисковым ножом 17, который для облегчения разрезания стенки пачки 1 можно расположить вплотную к режущей пластине 12. На фиг.8 показан аналогичный вариант конструкции с вскрывателем 6, функционально взаимодействующим с дисковым ножом 17, который для облегчения разрезания стенки пачки 1 можно расположить вплотную к режущей пластине 12'. Кроме того, можно использовать вскрыватель 6, оснащенный двумя режущими пластинами 12', установленными параллельно друг другу с охватом режущей кромки ножа 17, введенного между двумя режущими пластинами 12' (фиг.9).
Пачку 1, из которой требуется извлечь сигареты, помещают сверху в установочное место 2 (фиг.1). Затем посредством приведенных в действие приводов 4, 4' перемещают держатели 3, 3' в направлении пачки 1 до положения, позволяющего выполнить захват и деформацию пачки (фиг.2). После придания пачке 1 выпуклой формы, в направлении передней стенки пачки 1 перемещают вращающиеся ножи 5, 5' (фиг.2). Процесс прорезания начинают с того, что вплотную к верхней передней стенке подводят нож 5, к нижней передней стенке - нож 5' и погружают указанные ножи в указанные стенки. Затем ножи перемещают параллельно передней стенке пачки 1 и после выполнения прорези 9 отводят от пачки 1. На фиг.3 изображено положение, когда прорезь 9 уже выполнена как на верхней передней стенке, так и на нижней передней стенке, не видной на чертеже, при этом ножи 5, 5' отведены от пачки 1. Вскрыватели 6 смещали посредством привода 8 так, чтобы ввести их лезвия 10 под выгнутую поверхность 11 передней стенки через зазор 15, образованный прорезью 9. На фиг.5 показано расположение вскрывателей 6 до перемещения в направлении пачки 1. На фиг.6 показан альтернативный вариант осуществления вскрывателей 6' с вращающимися ножами. Перед введением лезвий 10' в зазоры 15' вскрыватели 6' поворачивают так, чтобы они примыкали к передней стенке пачки перед зазором 15'. В обоих вариантах осуществления вскрыватель 6, 6' снабжен скошенными кромками 14, 14', облегчающими перемещение лезвия 10, 10' относительно пачки, а также проникновение внутрь пачки. Перемещение вскрывателей 6, 6' к пачке 1 посредством привода 8 приводит к тому, что лезвия 10, 10' входят под выгнутую поверхность 11 стенки, при этом перемещение вскрывателей 6, 6' дальше внутрь пачки 1 приводит к вскрытию пачки. Для того чтобы вскрыть пачку 1, требуется взаимное перемещение пачки 1 и вскрывателей 6, 6'. В обоих случаях режущую пластину 12 подводят вплотную к поверхности 11 стенки, начинают резать указанную поверхность, при этом на следующем этапе обеспечивают прохождение режущего лезвия 10, 10' до границы соединения передней стенки с дном пачки 1. Затем на следующем этапе вскрытия разрывают соединение между передней стенкой и дном. Разрезание передней стенки режущей пластиной 12 вскрывателей 6, 6' и разрывание соединения стенки с дном приводит к вскрытию пачки 1. Использование двух вскрывателей 6 с двух сторон пачки может привести к полному отрыву дна пачки. Сигареты внутри пачки 1 опираются на контактную поверхность 13, 13' вскрывателя 6, 6', поэтому при вскрытии пачки не происходит деформации пучка сигарет в пачке 1. После вскрытия пачки 1 пучок сигарет, завернутый в алюминиевую фольгу, извлекают из пачки 1 и деформируют перпендикулярно осям сигарет, в результате чего происходит удаление из фольги сигарет.
Возможны также и другие варианты осуществления вскрывателя. Вскрыватель может содержать два ножа, снабженных каждый по меньшей мере одной режущей кромкой и вводимых в зазор 15 рядом друг с другом. Такой вариант осуществления целесообразно использовать для вскрытия твердых пачек. Ножи можно перемещать параллельно или каждый под определенным углом, по существу в направлении угла пачки. Вскрыватель можно снабдить разрывателем 6'', изображенным на фиг.10 в виде детали с отверстиями. Нижнюю контактную поверхность, на которую опираются сигареты, и стороны разрывателя перемещают над сигаретами, разрушая при этом стенку пачки, под которую введены указанные элементы.
На фиг.11 показан второй вариант осуществления заявляемого устройства. Согласно данному варианту осуществления устройство позволяет выполнять непрерывное вскрытие пачек. Устройство содержит установочное место 2, в котором находится предназначенная для вскрытия пачка 1. По обе стороны пачки 1 расположены держатели 3'', 3''', предназначенные для захвата пачки 9 с последующим удержанием ее в выпуклом состоянии во время прорезания и вскрытия. Держатели 3'', 3''' перемещают посредством приводов 4'', 4''', причем указанные держатели приспособлены для перемещения перпендикулярно боковым стенкам пачки 1, расположенной в установочном месте 2. Кроме того, держатели 3'', 3''' установлены с возможностью поворота посредством поворотных приводов вокруг оси, параллельной боковым стенкам пачки 1. В обоих случаях возможно использовать электропривод, например электромагнитный привод. На фиг.11 держатели 3'', 3''' показаны в положении, когда они примыкают к пачке 1. Прорезать пачку 1 можно, например, посредством вращающегося ножа 5, подводимого вплотную к пачке 1 с последующим погружением в пачку на выбранную глубину резки. На фиг.11 нож 5 показан в положении, когда он погружен в пачку 1. Нож 5 можно перемещать в направлении, по существу перпендикулярном прорезаемой поверхности, причем после погружения в указанную поверхность нож 5 выполняет прорезь 9 за счет своего смещения параллельно прорезаемой поверхности и перпендикулярно оси вращения ножа 5. Для упрощения понимания на чертежах не изображены направляющие, обеспечивающие линейные перемещения ножа 5, а также поворотный привод. Ножи 5 установлены таким образом, чтобы выполнять прорезь 9 на расстоянии 5-10 мм от границы соединения дна пачки 1 с передней стенкой пачки 1.
Устройство для вскрытия пачек 1 снабжено вскрывателем 6, расположенным с прорезаемой стороны пачки. С другой стороны пачки установлен толкатель 7, предназначенный для обеспечения прямолинейной подачи последовательности пачек к установочному месту 18, где выполняют вскрытие пачек. Толкатель 7, движимый приводом 8, используют для перемещения пачки 1 к вскрывателю 6. Для того чтобы выполнить деформацию пачки 1, необходимую для преобразования прорези 9 в зазор 15 для введения вскрывателей 6, предусмотрены движимые приводом 4'', 4''' держатели 3'', 3'''. Вскрыватель 6 может содержать, например, неплоский нож. Устройство для вскрытия пачки 1 с фиг.11 снабжено одним неподвижным вскрывателем 6, конструкция которого была описана в связи с первым вариантом осуществления.
Пачку 1, из которой требуется извлечь сигареты, помещают сверху в установочное место 2 (фиг.11). Затем посредством приведенных в действие приводов 4'', 4''' перемещают держатели 3'', 3''' в направлении пачки 1 до положения, позволяющего выполнить захват и деформацию пачки. После придания пачке 1 выпуклой формы к передней стенке пачки 1 подводят вращающийся нож 5. Процесс прорезания начинают с того, что вплотную к передней стенке подводят нож 5, погружая указанный нож в указанную стенку. Затем нож перемещают параллельно передней стенке пачки 1 и после выполнения прорези 9 отводят от пачки 1. Подведение ножа 5 вплотную к передней стенке, выполнение прорези 9, а также отведение ножа осуществляют располагая нож по существу перпендикулярно поверхности передней стенки пачки 1, в которой выполняют прорезь 9. На фиг.11 показан нож 5 во время выполнения прорези 9 в передней стенке пачки 1. После выполнения прорези 9 держатели 3'', 3''' отводят от пачки 1 на некоторое расстояние. Движимый приводом 8 толкатель 7 смещает прорезанную пачку 1 в направлении установочного места 18, причем ход толкателя 7 соответствует длине пачки 1. Следующую пачку 1 помещают в установочное место 2, захватывают пачку 1 держателями 3'', 3''' и выполняют на передней стенке прорезь 9. После поступления еще одной пачки и приведения в действие толкателя 7 с соответствующим длине пачки ходом первая поданная пачка расположена в установочном месте 18. Приведя в действие приводы 4'', 4',' перемещают держатели 3'', 3''' вплотную к пачке 1, находящейся в установочном месте 18, в результате чего пачка становится выпуклой. На вскрывателе 6, расположенном перед дном пачки 1, имеется лезвие 10, расположенное на уровне, обеспечивающем возможность введения указанного лезвия под выгнутую поверхность 11 передней стенки через зазор 15, образованный прорезью 9. После выполнения прорези 9 на передней стенке пачки 1, находящейся в установочном месте 2, и отведения держателей 3'', 3''' посредством движимого приводом 8 толкателя 7 смещают все три находящиеся в устройстве пачки 1 в направлении вскрывателя 6. Перемещение посредством движения толкателя 7 пачки 1, находящейся в установочном месте 18, приводит к вхождению лезвия 10 вскрывателя 6 через зазор 15 под выгнутую поверхность 11 передней стенки. Затем процесс вскрытия пачки продолжается согласно описанному выше первому варианту осуществления устройства.
На фиг.12 показан третий вариант устройства, предусматривающий наличие приспособления 19 для деформации пачки 1 отрицательным давлением. Приспособление 19 расположено с обеспечением возможности перемещения пачек 1 под приспособление 19 так, чтобы передние стенки пачки контактировали с нижней частью приспособления 19, содержащей средства всасывания. При взаимодействии нижней части приспособления 19 с передними сторонами пачек происходит выгибание передних сторон пачек в наружном направлении. Плоскость вращающегося ножа 5 для прорезания передней стенки параллельна направлению движения пачек 1. Устройство снабжено приводом 8 для перемещения пачек 1 в направлении вскрывателя 6 посредством толкателя 7. На вскрывателе 6 имеются две режущие кромки 20, предназначенные для разрезания углов пачки 1. Вскрыватели согласно описанным выше вариантам осуществления также могут быть снабжены режущими кромками для разрезания углов пачки.
Линейное перемещение пачек 1 выполняется обычными способами, например толкателем 24 под приспособлением 19, создающим отрицательное давление для деформации пачек, в направлении параллельно направлению выполнения наружной прорези. Пачки контактируют друг с другом боковыми стенками. В то время как пачки 1 перемещают в направлении установочного места 21, их верхние передние стенки деформируют отрицательным давлением, создаваемым приспособлением 19. Выгнутую верхнюю стенку каждой пачки перемещают под вращающийся нож 5, выполняющий на стенке прорезь 9. За счет непрерывного отрицательного давления происходит расширение прорези 9 с образованием зазора 15, через который внутрь пачки вводят вскрыватель 6. Затем пачку размещают в установочном месте 21, сохраняя при этом ранее полученный зазор. Приведя в действие привод 8, посредством толкателя 7 перемещают пачку 1 для введения лезвия вскрывателя 6 через зазор 15 внутрь пачки. Разрушающее вскрытие пачки 1 выполняют аналогично описанным выше вариантам осуществления, при этом на последнем этапе вскрытия лезвиями 20 вскрывателя 6 режут углы пачки 1.
Описанными выше способами деформации пачки не ограничиваются все технические средства, которые могут быть использованы для выгибания одной из сторон пачки; в описании были представлены только самые простые способы отделения стенки пачки от содержащихся в пачке сигарет.