ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЫПУЧИХ ПИЩЕВЫХ ИЛИ РАСХОДУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ
BATCHING DEVICE FOR LOOSE FOOD OR CONSUMABLE SUBSTANCES

Изобретение относится к дозирующему устройству для сыпучих пищевых или расходуемых веществ, например измельченного табака, молотого кофе или чая, имеющему подающую камеру для пищевых или расходуемых веществ и дозатор.
Устройство данного типа известно из патента DE 3247370 А1.
Изобретение в основном относится к сигаретам, которые скручивает конечный потребитель из измельченного табака, в особенности мелкоизмельченного табака. Предпосылкой его создания является тот факт, что промышленно производимые сигареты облагаются более высокими налогами, чем измельченный табак и поэтому гораздо дороже стоят. В связи с этим чувствительные к цене курильщики берут на себя труд скручивать собственные сигареты из измельченного табака.
Например, из патента DE 3247370 А1 известно устройство, позволяющее помещать рассыпной измельченный табак в гильзовую рубашку. Устройство имеет воронкообразную подающую емкость. Под подающей емкостью расположена дозирующая камера для измельченного табака. Измельченный табак перемещают из подающей емкости в дозирующую камеру с помощью вала с шестерней, который имеет четыре направленных наружу радиальных зубца, разнесенных по окружности на определенное расстояние друг от друга. В дозирующей камере расположена спиральная пружина, способная вращаться вокруг своей продольной оси. При вращении спиральной пружины вокруг своей продольной оси измельченный табак выдавливается в осевом направлении спиральной пружины из дозирующей камеры сначала в воронкообразную трубчатую часть, сужающуюся в направлении от дозирующей камеры, а из нее в цилиндрическую трубчатую часть. В результате из измельченного табака формируют табачный жгут. Гильзовая рубашка, прикреплена к выходному концу цилиндрической трубчатой части, и при дальнейшем повороте спиральной пружины передний конец табачного жгута вталкивается в гильзовую рубашку. Как только гильзовая рубашка целиком заполняется измельченным табаком, спиральную пружину продолжают поворачивать, выталкивают гильзовую рубашку вниз из выходного конца за счет созданного поступательного движения табачного жгута и отделяют ее после полного заполнения. После этого может быть установлена и заполнена следующая гильзовая рубашка.
Обращение с упомянутым устройством утомительно, в особенности поскольку сначала требуется подать табак из емкости для хранения в воронкообразную подающую емкость. Поскольку подающая емкость устройства открыта, находящийся в ней табак может высохнуть. Учитывая, что дозирующая камера и существующая система формования табака, включающая воронкообразную и цилиндрическую трубчатые части, расположены на одной оси друг за другом, устройство имеет очень большую длину. В связи с этим устройство применимо только для скручивания сигарет в домашних условиях конечным потребителем, который должен заранее заготовить свою дневную норму сигарет и, например, хранить их отдельно.
С учетом данных предпосылок задачей изобретения является создание компактного и простого в обращении дозирующего устройства для сыпучих пищевых или расходуемых веществ, которое также можно легко использовать "вдали от дома".
Данная задача решена за счет устройства по п.1. В независимых пунктах охарактеризованы предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Многочисленные преимущества изобретения выявятся из следующего далее описания различных вариантов осуществления. Несколько таких вариантов осуществления также более подробно пояснены со ссылкой на приложенные чертежи. Изобретение может включать все описанные признаки по отдельности и в любом соответствующем сочетании. На чертежах:
на фиг.1 проиллюстрирован пример варианта осуществления предложенного в изобретении устройства с вращающимся барабаном и корпусом вращающегося барабана;
на фиг.2-4 проиллюстрированы возможные варианты осуществления дозирующих емкостей;
на фиг.5 проиллюстрировано дозирование с помощью предложенного в изобретении устройства;
на фиг.6 проиллюстрировано дозирование с помощью несколько усовершенствованного предложенного в изобретении устройства;
на фиг.7 показан вращающийся барабан и корпус;
на фиг.8-10 проиллюстрирован другой вариант осуществления предложенного в изобретении устройства;
на фиг.11 проиллюстрирована упаковка для пищевого или расходуемого вещества, рассчитанная на вариант осуществления проиллюстрированного на фиг.8-10 типа;
на фиг.12 и 13 проиллюстрированы другие варианты осуществления предложенного в изобретении устройства;
на фиг.14-16 проиллюстрировано предложенное в изобретении устройство с фиксатором (блокирующим механизмом) прессующей головки;
на фиг.17-19 проиллюстрирован другой вариант осуществления предложенного в изобретении устройства;
на фиг.20-22 проиллюстрированы варианты осуществления предложенного в изобретении устройства с альтернативным блокирующим механизмом;
на фиг.23 показан вид сбоку, иллюстрирующий пример другого варианта осуществления устройства, включающего предложенные в изобретении признаки;
на фиг.24 показан поперечный разрез устройства, проиллюстрированного на фиг.23, в плоскости II-II;
на фиг.25 показана деталь устройства, показанного на фиг.23 и 24, в разрезе, проиллюстрированном на фиг.24;
на фиг.26 показан вид сбоку, иллюстрирующий пример другого варианта осуществления устройства, включающего предложенные в изобретении признаки;
на фиг.27 показан поперечный разрез в плоскости V-V устройства, проиллюстрированного на фиг.26, в первом рабочем положении;
на фиг.28 показан поперечный разрез в плоскости V-V устройства, проиллюстрированного на фиг.26, во втором рабочем положении;
на фиг.29 показан поперечный разрез в плоскости V-V устройства, проиллюстрированного на фиг.26, в третьем рабочем положении;
на фиг.30 показан поперечный разрез в плоскости V-V устройства, проиллюстрированного на фиг.26, в четвертом рабочем положении;
на фиг.31 показан поперечный разрез в плоскости V-V устройства, проиллюстрированного на фиг.26 в пятом рабочем положении;
на фиг.32 показан вид сбоку устройства, проиллюстрированного на фиг.26, в процессе работы;
на фиг.33 показан вид сверху устройства, проиллюстрированного на фиг.26, в процессе работы;
на фиг.34 и 35 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства с мягкой емкостью для пищевого или расходуемого вещества;
на фиг.36 проиллюстрирована альтернативная конструкция барабана;
на фиг.37-39 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства, у которого вращающийся барабан преимущественно сам является порционным упаковщиком;
на фиг.40 и 41 проиллюстрированы две модификации вариантов осуществления устройств, проиллюстрированных на фиг.8-13;
на фиг.42-46 проиллюстрирован другой вариант осуществления предложенного в изобретении устройства, в котором пищевое или расходуемое вещество подают в элемент, взаимодействующий с прессующей головкой;
на фиг.47 и 48 проиллюстрирован другой вариант осуществления изобретения с использованием дополнительного порционного упаковщика снаружи корпуса или устройства;
на фиг.49-51 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства с порционным упаковщиком, закрепленным сверху;
на фиг.52 проиллюстрирован другой вариант осуществления предложенного в изобретении устройства;
на фиг.53 проиллюстрирован отличающийся вариант осуществления порционного упаковщика предложенного в изобретении устройства;
на фиг.54 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства с трубчатым порционным упаковщиком;
на фиг.55 и 56 проиллюстрированы два варианта осуществления изобретения на различных стадиях производственного процесса.
На фиг.1 проиллюстрирован первый вариант осуществления предложенного в изобретении устройства, обозначенного позицией 100. Оно имеет корпус 114, вращающийся барабан 102 и емкость 108. В рассматриваемых сейчас и далее вариантах осуществления предложены устройства дозирования измельченного табака для самостоятельного скручивания сигарет. Их следует понимать не более как пример, и, конечно, возможны усовершенствования, позволяющие готовить и дозировать другие сыпучие пищевые или расходуемые вещества.
Как указано выше, емкость 108, проиллюстрированная на фиг.1-4, далее также именуется дозатором табака или порционным упаковщиком табака. Она включает две крышки 110, 112 и стенку 118 и имеет преимущественно цилиндрическую форму. Крышки 110, 112 могут быть изготовлены из более прочного материала, предпочтительно пластика или твердого картона, необязательно с покрытием (для защиты от наружной влаги и предотвращения потери влаги табаком). Цилиндрическая стенка 118 изготовлена из гибкой фольги, бумаги или пластика, предпочтительно достаточно жесткого для того, чтобы форма упаковки сохранялась только за счет ее устойчивости, и оставалась такой даже при помещении нескольких емкостей 108 поверх друг друга. В то же время уплотняющая фольга 124 должна поддаваться деформации, чтобы ее можно было отсоединить вместе с цилиндрической стенкой 118 с возможностью извлечения из корпуса. Она также может быть выполнена из соответствующего материала (покрытия) из бумаги, фольги или картона.
На фиг.1 также проиллюстрирован вращающийся барабан, который в данном случае открывают путем опрокидывания. Вращающийся барабан обозначен позицией 102 и рассчитан на размещение в нем емкости 108, после чего его вставляют в корпус 114 вместе с емкостью. Он имеет удлиненные вырезы или отверстия 132, расположенные по его окружности 104, в данном случае выполненные под углом. Барабан вращают в корпусе 114 с помощью рукоятки 116, 118, в данном случае имеющей две части. Нижняя часть барабана 102 обозначена позицией 106.
На фиг.1 также проиллюстрировано дозирующее средство предложенного в изобретении устройства. Оно имеет отверстия 132 с одной стороны и дозирующую камеру 134 с другой стороны; работа дозирующего средства более подробно описана далее.
Чтобы получить порцию табака из емкости 108, необходимо удалить, т.е. вытянуть, цилиндрическую стенку 118 наружу из устройства. С этой целью она имеет перфорацию в области ее торцевых поверхностей, т.е. на кромке 120, при этом верхняя перфорация обозначена позицией 121 на фиг.2 и 3. Это также могут быть ослабленные участки материала или точки разрыва. Эта перфорация или точки 121 разрыва разрываются, когда отрывают язычок цилиндрической стенки, обозначенный позицией 125 на фиг.2 и 3, и могут выступать наружу из корпуса 114 (прорезь 127 на фиг.1), когда емкость 108 вставляют в корпус 114 вместе с барабаном 102.
В принципе, материал цилиндрической стенки 118 и крышек 110, 112 может быть соединен путем склеивания, сварки или подобным способом таким образом, чтобы это соединение разъединялось при воздействии конкретно направленной нагрузки, в частности растягивающей нагрузки. После отрыва язычка табак свободно попадает во вращающийся барабан 102 в корпусе 114, и его можно дозировать.
Как также показано на фиг.4, крышки 110, 112 имеют особые профили, чтобы их можно было правильно вставлять во вращающийся барабан 102 или корпус 114. Эти профили 128 также могут выполнять блокирующие функции, что более подробно пояснено далее.
На фиг.5 на примере трех стадий А, Б и В подробно и в увеличенном масштабе проиллюстрировано, как дозируют определенное количество табака с помощью предложенного в изобретении устройства.
После отрыва фольги 118 или дополнительной фольги 124 (фиг.3) табак 136, находящийся во вращающемся барабане 102, перемешивают путем вращения барабана 102 в корпусе 114, при этом он частично может выпасть через отверстия 132 вниз в дозирующую камеру 134. Отверстия 132 предпочтительно имеют удлиненную или спиральную форму и расположены по всей окружности или ее части. За счет этого нарезаются более длинные волокна табака. На схемах А и Б в укрупненном виде подробно показано, как дозирующую камеру 134 заполняют табаком, при этом на схеме Б в укрупненном виде более конкретно показано, как осуществляют резку. Отделенная часть порции табака обозначена позицией 140. Часть порции 140 табака в дозирующей камере 134 может быть спрессована с помощью прессующей головки 130, пока она не приобретет форму табачного жгута в круглой скручивающей камере 138, когда прессующая головка 130 полностью переместится в правую сторону в направлении, указанном стрелкой 142 (фиг.5В). Таким образом, операции дозирования и прессования осуществляются в основании корпуса и завершаются после формирования табачного жгута из отделенной части порции 140 табака.
На фиг.6 проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления. Проиллюстрированное устройство также включает корпус 114 и вращающийся барабан 102, но между дозирующей камерой, в которой из отделенной части порции табака с помощью прессующей головки 130 прессуют жгут, расположена дополнительная дозирующая камера, обозначенная позицией 144. Как видно из следующей последовательности схем, показанных на фиг.6, барабан 102 сначала вращают при закрытой прессующей головке 130 до тех пор, пока часть порции табака не попадет в предварительную дозирующую камеру 144 и не окажется поверх переднего торца прессующей головки 130. После достаточного заполнения предварительной дозирующей камеры 144 прессующая головка 130 может быть отведена назад, как указано стрелкой 146, и часть табака падает в основную камеру фактического дозирования и прессования (прессующий вал). Если прессующую головку 130 затем отводят обратно вправо в направлении скручивающей камеры, как указано стрелкой 142, формируется жгут, как это описано выше.
На фиг.7 показан вид вращающегося барабана под углом и с вырезом, чтобы можно было также видеть отдельные детали корпуса 114, а именно дозирующую камеру 134 и прессующую головку 130. Барабан 102, имеющий торцевую поверхность 117 и рукоятку 119, используют для перемещения табака в дозирующую камеру 134. Рукоятка 119 служит средством вращения барабана, и в зависимости от используемого табака может быть предусмотрена система, в которой для заполнения дозирующей камеры 134 табаком для сигареты по мере прохождения табака через отверстия 132 необходимо несколько оборотов, один оборот или только частичные обороты.
Вместе с тем, как отмечено ранее, барабан также используют для отделения слишком длинных волокон табака, и с этой целью прорези, через которые проходит табак, сконструированы в виде резцов, в особенности на наружных кромках, где они направлены в сторону дозирующей камеры 134. В зависимости от материала, используемого для барабана, может быть целесообразным предусмотреть дополнительные подкосы 115 барабана для повышения механической прочности и улучшения контроля распределения табака. Их располагают по диаметру или предпочтительно спирали, что означает, что одно и то же положение дозирующей камеры не всегда остается перекрытым. Также может быть предусмотрено средство, способствующее перемещению, иными словами, средство, действующее как привод, например выступающие внутрь ребра или подкосы.
Далее со ссылкой на фиг.8-11 рассмотрена другая конструкция предложенного в изобретении устройства. В этой конструкции дозирование и прессование пищевого или расходуемого вещества происходит в барабане.
На фиг.8 также проиллюстрированы различные стадии операции дозирования, а именно шаги А-Д. Устройство, обозначенное позицией 150, имеет корпус 152 и вращающийся барабан 154, расположенный в нем. На внутренней окружности барабана расположены выступающие внутрь подкосы 156.
Порцию табака, которая проиллюстрирована, например, на фиг.11, вводят в барабан 154. Он также имеет крышки, одна из которых обозначена позицией 182, а по центру крышки 182 расположен центрирующий выступ 184 для центрирования порции табака в корпусе 152. На наружной стенке 180 также находится язычок 160, который может быть оторван сверху через прорезь в корпусе 152 (см. фиг.8А). После отсоединения наружной стенки 180 порция 158 табака внутри вращающегося барабана 154 оседает и уже понемногу выпадает, как можно видеть на примере элемента 162.
После отсоединения наружной стенки 180 операция дозирования может быть осуществлена путем вращения барабана 154, при этом табак перемещается под формующий элемент 168. Получаемый результат можно видеть на фиг.8Б-8Г и фиг.9 и 10, при этом на фиг.10 более конкретно проиллюстрирована часть внутреннего пространства барабана, обозначенная позицией 178 и в данном примере служащая дозирующей камерой. Теперь после того, как корпус 152 прижат к своей нижней направляющей (не обозначена позицией), прессующая головка 164, 166 может быть отжата относительно него через отверстие 170, за счет чего она вдавливает определенное количество табака в формующий элемент 168 с помощью своей вогнутой передней поверхности 172 (фиг.8Г). К моменту, когда барабан достигает дна, между формующим элементом 168 и вогнутой передней поверхностью 172 прессующей головки 166 формируется жгут 174, который может быть выдавлен, например, в гильзовую рубашку. Естественно, относительное перемещение корпуса и прессующей головки также может быть обеспечено каким-либо иным способом, например за счет неподвижного корпуса и подвижной прессующей головки. Варианты осуществления данного типа проиллюстрированы на фиг.12 и 13. На фиг.12 проиллюстрирована прессующая головка 199, установленная с возможностью перемещения в корпусе 192, в котором расположен барабан 194 с внутренними подкосами 196. Головка 199 может быть прижата в боковом направлении к формующему элементу 198 для формования жгута в устройстве 190. Проиллюстрированное на фиг.13 устройство 200, включающее барабан 204, подкосы 206, корпус 202, вертикальное основание 203, взаимодействующий элемент 208 и прессующую головку 209, действует аналогичным образом. В этом случае для формования жгута прессующую головку 209 прижимают к взаимодействующему элементу 208 снизу под определенным углом.
Отверстия для прессующей головки расположены в корпусе и также в барабане и распределены по окружности барабана. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.8, прессующая головка способна проходить через два противолежащих заданных положения, а как показано на фиг.13, возможны четыре положения. В качестве примера отверстие в барабане обозначено позицией 205. Порционный упаковщик табака (фиг.11) имеет вырез 186, позволяющий вставлять его в барабан и корпус вокруг формующего элемента.
На фиг.17-19 проиллюстрирован вариант осуществления изобретения с использованием отличающегося упаковщика пищевого или расходуемого вещества, в частности измельченного табака.
Блокирующий механизм, проиллюстрированный на фиг.14-16, служит для предотвращения возможности использования устройства без вставленного правильного упаковщика пищевого или расходуемого вещества, за счет чего предотвращается повреждение устройства и снижается риск получения травмы конечным пользователем, когда устройство открыто. Как показано на фиг.14, в корпусе находится фиксатор 214, который пружина 216 толкает в правую сторону по чертежу, см. также схему в более крупном масштабе, показанную на фиг.15. В этом состоянии рычаг 218 также толкают в правую сторону через вырез 224 фиксатора 214, что также относится к вертикальному рычагу, расположенному на конце корпуса 220 фиксатора и предотвращающему приведение в действие прессующей головки 219. Как показано на фиг.16, когда соответствующий барабан с взаимодействующей емкостью вставляют в устройство или корпус, профилированные выступы 222 (соответствующие профилям 128, например, проиллюстрированным на фиг.4) давят влево на фиксатор у выреза 224, преодолевая сопротивление пружины, и освобождают прессующую головку 219, чтобы она могла перемещаться. После этого снабженное соответствующей емкостью 226 устройство можно использовать по назначению.
У описанных до этого устройств барабан и корпус и, в частности, также емкость для табака или порции табака представляют собой элементы, в которых помещается устройство или емкость. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.17-19, с этой целью используют лишь часть порционного упаковщика табака, когда устройство переводят в готовое к работе состояние. Эти элементы устройства проиллюстрированы на фиг.17 и служат примером того, как порционный упаковщик может быть установлен снаружи устройства. Порционный упаковщик включает емкость 234 (подающую емкость) и крышку 232. Крышка 232 имеет выступы 252 и 253. Позицией 240 обозначен взаимодействующий корпус, в котором помещается барабан 248 и который имеет два выреза 236 и 238 на его торцевой поверхности. В эти вырезы может быть вставлена крышка 232 с помощью ее выступов 252, 253. После этого она может поворачиваться таким образом, что выступы 252, 253 перемещаются позади передней панели 242 барабана 248 в корпусе (наподобие поворотной посадки).
Данное устройство используют следующим образом. Емкость 234 отделяют от крышки 232 и заполняют барабан 242 табаком. Затем с лицевой стороны вставляют крышку 232 путем совмещения выступов 252, 253 с вырезами 236, 238 и фиксируют путем ее поворота. Теперь внутреннее пространство барабана закрыто 248, и устройство может использоваться. В целях обеспечения безопасности и предотвращения использования устройства с крышками от других порций табака, что способно повредить его, позади передней панели барабана 248 расположен стопорный палец 244, как показано на фиг.19. После того как крышка вставлена и повернута, выступ 252 может высвободить стопорный палец 244, который фиксирует барабан за счет смещающего действия пружины, после чего устройство готово к использованию. Этот стопорный механизм, основанный на использовании стопорного пальца 244 и взаимодействующего выступа 252, действует таким образом, что палец 244 не высвобождается до тех пор, пока крышка не будет правильно установлена. Когда весь табак внутри барабана израсходован, крышку снова удаляют и отламывают выступ 252. Таким образом, профиль крышки сконструирован таким образом, что пользователь может удалить крышку только из исходного положения (положения, проиллюстрированного на фиг.19А), и в этом исходном положении стопорный элемент 244 снова соединяет барабан и корпус устройства друг с другом. Важно вернуться в исходное положение, поскольку предварительная дозирующая камера 256 в данном случае закрыта, чтобы табак не мог попадать в нее в процессе операции заполнения.
На фиг.20-22 проиллюстрировано, как внутри устройства может быть установлен упаковщик (емкость) для порции пищевого или расходуемого вещества (порции табака), а также отличающийся вариант фиксации. В левой части фиг.20 проиллюстрирована емкость 260 с крышкой 262 и противолежащей крышкой 264, а также съемной стенкой 266. К крышке 262 прикреплен захватывающий выступ 268, и, как показано в правой части чертежа, этот захватывающий выступ расположен таким образом, что он находится по центру в корпусе 270, когда емкость 260 расположена в барабане 272. Это также показано на двух схемах на фиг.21, на которых в правой части также показан вырез 274 в корпусе 270, в котором способен защелкиваться захватывающий выступ 268.
Как лучше видно на фиг.22, вырез 274 имеет уступ, за которым он расширяется, а позади этого выступа способна помещаться передняя захватывающая часть центрирующего выступа 268. С лицевой стороны выступ 268 имеет форму несколько большего усеченного конуса, за счет чего он может защелкиваться позади выступа в вырезе 274. На правой схеме на фиг.22 проиллюстрировано защелкнутое состояние, обеспечивающее использование устройства без трения и предотвращающее его использование с другими упаковочными емкостями, способными повредить устройство. Когда барабан пуст, его удаляют, при этом передняя часть выступа отрывается, и он может быть удален через вырез 274.
На фиг.23-33 проиллюстрирован отличающийся вариант осуществления изобретения, включающий емкость 20, съемную крышку 21, которую устанавливают на емкости 20, при этом в данном варианте осуществления используют емкость-устройство из двух частей. Емкость 20 заполняют табаком 22, более точно мелкоизмельченным табаком 22. Табак 22 обозначен на фиг.24, 25 и 27 сотовой структурой.
Внутри емкости 20 расположено устройство для формирования табачного жгута из измельченного табака 22, которым управляют с помощью механизма в крышке 21. В вариантах осуществления, проиллюстрированных в качестве примеров, он различается.
В варианте осуществления, который в качестве примера проиллюстрирован на фиг.23-25, участок 23 фактической подающей камеры 24 для табака 22 перегорожен стенкой 25. В своей средней части стенка 25 образует бункер 26 и дозирующую камеру 27 под бункером 26. В области, где бункер 26 сходится с дозирующей камерой 27, расположен гребенчатый ролик 28 с четырьмя гребенками 29, распределенными по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга. При повороте гребенчатого ролика 28 вокруг его продольной оси табак 22 высыпается из бункера 26 в дозирующую камеру 27, за счет чего происходит заполнение дозирующей камеры 27. При этом табак 22 также слегка спрессовывают внутри дозирующей камеры 27.
Гребенчатый ролик 28 имеет шестерню 30 на торцевой поверхности со стороны крышки. Шестерня 30 входит в зацепление с промежуточной шестерней 31, которая в свою очередь входит в зацепление с зубчатым колесом 32. На внутренней поверхности крышки 21 расположена круглая дугообразная зубчатая рейка 33, которая в свою очередь входит в зацепление с зубчатым колесом 32. Когда крышка 21 повернута относительно емкости 20, зубчатая рейка 33 поворачивает зубчатое колесо 32, которое посредством промежуточной шестерни 31 передает это вращательное движение шестерне 30. Под зубчатым колесом 32 также расположен ролик 34 с утолщениями, часть которых проходит через бункер 26. Как показано на фиг.24 и 25, ролик с утолщениями 34 вращается против часовой стрелки и, следовательно, противоположно табаку, который падает через него. За счет утолщений, распределенных по окружности ролика с утолщениями 34, измельченный табак 22 разрыхляется внутри бункера 26 и, следовательно, в конечном итоге также внутри подающей камеры 24 и способен эффективно поступать через бункер 26.
После того как дозирующая камера 27 до конца заполняется измельченным табаком 22, подаваемым гребенчатым роликом 28, что обеспечивается за счет соответствующего передаточного отношения между шестерней 30, промежуточной шестерней 31 и зубчатым колесом 32, передний зуб 35 зубчатой рейки 33 входит в зацепление с сегментом 36 шестерни. На нижней поверхности сегмента 36 шестерни расположен участок 37 стенки, образующий единое целое с сегментом 36 шестерни. Участок 37 стенки проходит по всей высоте дозирующей камеры 27 и примыкает наружной поверхностью к участку стенки 25, сообщающейся с дозирующей камерой 27. Как только зубчатая рейка 24 входит в зацепление с сегментом 36 шестерни, сегмент 36 шестерни и вместе с ним участок 37 стенки поворачиваются по часовой стрелке, как это показано на фиг.24 и 25, в результате чего закрывается отверстие 38 дозирующей камеры 27, обращенное к бункеру 26. Передняя кромка участка 37 стенки, если смотреть в направлении закрытия, имеет резец, который отрезает выступающий табак 22, когда отверстие 38 закрыто.
Теперь сигаретный жгут полностью сформирован внутри дозирующей камеры 27. В этом положении отверстие в крышке 21 перемещается таким образом, что оно совпадает с дозирующей камерой 27. В основании емкости 40 имеется другое отверстие, совмещенное с дозирующей камерой 27. Теперь табачный жгут может быть вставлен в гильзовую рубашку, что более подробно описано далее со ссылкой на вариант осуществления, в качестве примера проиллюстрированный на фиг.26-33.
В варианте осуществления, в качестве примера проиллюстрированном на фиг.26-33, на стенке емкости 20 находится первый клиновидный участок 41, соединенный с емкостью 20. Второй клиновидный участок 42 соединен с крышкой 21, но также проходит по всей длине в емкость 20. Стенки 25 клиновидных участков 41 и 42, обращенные в сторону подающей камеры 24, вместе образуют засыпной бункер для измельченного табака 22. Клиновидные участки 41, 42 сужаются в направлении друг от друга, за счет чего стенки 25, направленные в сторону подающей камеры 24, проходят в направлении стенки емкости 20.
Между клиновидными участками 41, 42 расположена дозирующая камера 43. Обращенные друг к другу наконечники клиновидных участков 41, 42 соответственно образуют полуоболочки 44, 45, диаметр которых соответствует диаметру формируемого табачного жгута. Со стороны клиновидного участка 42, взаимодействующего с крышкой и обращенного к подающей камере 24, расположен пружинный элемент 46. Он также проходит по всей длине емкости 20. Своим задним концом 47 он упирается в стенку емкости 20 и выгнут наружу на противоположном конце, если смотреть в радиальном направлении емкости, за счет чего образуется направляющая 48, проходящая в дозирующую камеру 43. Как показано на фиг.27, пружинный элемент 46 имеет рабочий выступ 49 со стороны, обращенной от конца 47, который взаимодействует с наклонной плоскостью 50 (см. также фиг.33). Рабочий выступ 49 и наклонная плоскость 50 расположены только в области крышки 21, при этом наклонная плоскость 50 соединена с емкостью 20, чтобы она не могла поворачиваться.
Расстояние между полуоболочкой 44 и направляющей 48 и, следовательно, между двумя полуоболочками 44 и 45 может быть задано пользователем путем смещения одного из двух клиновидных участков 41 или 42, в данном конкретном случае клиновидного участка 41, взаимодействующего с емкостью 20. При меньшем расстоянии в дозирующую камеру 43 падает меньшее количество табака, и при этом табак 20 также будет меньше спрессован при формировании табачного жгута. За счет данной особенности пользователь может регулировать прессование табака по своему желанию. Для установки расстояния между полуоболочками 44, 45, взаимодействующими с захватывающим выступом 58, соответствующим клиновидному участку 42, связанному с крышкой 21, используют метки 57 на клиновидном участке 41, взаимодействующем с емкостью 20.
На фиг.27 проиллюстрировано исходное положение при формировании сигаретного жгута. Как показано на фиг.22 и 33, поверхность стенки емкости 20 лежит на столе 51 и т.п. Таким образом, поскольку дозирующая камера 43 расположена в крайнем нижнем положении на столе 51, измельченный табак 24 падает в дозирующую камеру 43 между полуоболочкой 44 и направляющей 48 (фиг.27). При этом крышка повернута относительно емкости 20 по часовой стрелке, как это показано на фиг.27-31 и 33. За счет этого клиновидный участок 42, взаимодействующий с крышкой 21, перемещается в направлении другого клиновидного участка 41. Как только рабочий выступ 49 входит в зацепление с наклонной плоскостью 50, пружинный элемент 46 выталкивается вверх от клиновидного участка 42, как это показано на фиг.29. В результате направляющая 48 выходит из дозирующей камеры 43, и табак 22 может перемещаться в пространство между направляющей 48 и полуоболочкой 45. Когда крышку 21 продолжают поворачивать, зуб 52 клиновидного участка 42, взаимодействующего с крышкой 21, перемещается и входит в контакт со стенкой 25 другого клиновидного участка 41, обращенного к подающей камере 24. Передний конец зуба 52 также выполнен в виде резца 53, который отрезает выступающий измельченный табак. Теперь дозирующая камера 43 заблокирована от подающей камеры 24. Крышку 21 продолжают поворачивать до упора, пока не остается свободным лишь небольшое круглое цилиндрическое пространство, как это показано на фиг.9, после чего табачный жгут полностью сформирован. В этот момент или позднее на соответствующем держателе устанавливают гильзовую рубашку 54 и проталкивают табачный жгут в рубашку 54 с помощью пальца 55.
В данном примере рубашка 45 расположена в основании 40 емкости 21, а направляющая 55 расположена на крышке 21. Естественно, также возможно расположить их в обратном порядке. Преимущество в последнем случае состоит в том, что когда крышка до конца повернута назад (фиг.27), отверстие в крышке 21 с держателем рубашки 54 можно одновременно закрыть флажком и т.п. в области верхней кромки емкости 20, а отверстие в основании закрывает палец 55. В то же время это предотвращает попадание воздуха в емкость 20, когда устройство не используется. За счет этого табак 22, хранящийся в емкости 20, остается свежим. Направляющая 48 также может эффективно использоваться в качестве уплотнительного элемента, поскольку при соответствующей конструкции она способна предотвращать воздухообмен между пространством между направляющей 48 и полуоболочкой 45, с одной стороны, и между полуоболочкой 44 и направляющей 48 и, следовательно, подающей камерой 24, с другой стороны.
Табачный жгут проталкивают в рубашку 54 таким способом, как это описано выше в варианте осуществления, в качестве примера проиллюстрированном на фиг.23-26. Когда устройство не используется, палец 55 может быть вдвинут и храниться внутри дозирующей камеры 27 соответственно камеры 43. Вместе с тем, может быть предусмотрена отдельная камера 56, показанная на фиг.24 и 26. Дополнительно или в качестве альтернативы рубашки 54 также могут храниться в неиспользуемом пространстве. Согласно другому решению для хранения рубашек 54 отводят часть подающей камеры 24.
Само собой разумеется, что изобретение не ограничено заполнением гильзовых рубашек 54 табаком 22. Напротив, можно дозировать любые сыпучие пищевые или расходуемые вещества и придавать им любую требуемую форму или даже при необходимости прессовать их. Формируемые или прессуемые изделия необязательно имеют круглое цилиндрическое сечение. Возможны формы любого типа. Примером применения изобретения помимо изготовления сигарет является, например, дозирование кофе или чая. Например, пакетики и т.п. могут заполняться молотым кофе. В частности, в случае кофе или чая особо выгодно, чтобы при этом был сведен к минимуму воздухообмен между внешней средой и подающей камерой, поскольку известно, что кофе и чай портятся при контакте с кислородом и теряют свой аромат.
На фиг.34 и 35 проиллюстрирована модификация вариантов осуществления, проиллюстрированных на фиг.17-19. В этом случае порционный упаковщик 281 табака включает не крышку и емкость, а крышку 282 и мягкую емкость 280 с сужающимся концом 284. В правой части 34 показан порционный упаковщик 281 табака, состоящий из двух частей и рассчитанный на применение в устройстве проиллюстрированного на фиг.35 типа. На фиг.35 позицией 286 обозначен корпус, имеющий вырез 288 в задней стенке. В данном варианте осуществления порционный упаковщик табака вставляют в корпус 286 с находящимся в нем барабаном 287 и направляют сужающийся конец 284 через вырез 288 в задней стенке корпуса. Крышку 282 фиксируют в барабане 287 путем ее поворота, а при повторном повороте фиксирующий элемент деблокируется (см. фиг.19). Мягкая емкость может быть извлечена из корпуса через вырез 288. Для этого необходимо потянуть за конец 284 емкости, чтобы емкость 280 и крышка 282 разъединились и табак во внутреннем пространстве барабана 287 попал в барабан. Во время этой операции устройство выгодно разместить вертикально, чтобы лучше использовать силу тяжести при высыпании табака. Образовавшееся отверстие в устройстве может быть закрыто крышкой.
После использования находящегося внутри табака крышка может быть снова удалена, и в этом случае стопорная лапка снова отламывается, а блокирующий механизм действует, как это описано со ссылкой на фиг.19.
На фиг.36 проиллюстрирована альтернативная конструкция барабана 290 с имеющим другую форму отверстием 292 для пищевого или расходуемого вещества, находящегося внутри. В этом случае барабан 290, для вращения которого используют рукоятку 294, предпочтительно имеет вырезы 292 призматической формы, за счет чего обеспечивается еще более наклонное расположение косых краевых элементов, что выгодно при резке длинных волокон табака.
На фиг.37-39 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства, в котором порционным упаковщиком табака преимущественно является барабан. Порционный упаковщик 300 табака имеет барабанную часть 302, крышку 306 и фольгу 304 с язычком 318 и может быть вставлен в корпус 314, который также имеет фиксатор 308 типа, описанного выше со ссылкой на фиг.14-16, а именно фиксатор прессующей головки 310. Таким образом, барабанный упаковщик имеет по меньшей мере три части и, как показано на двух схемах в левой части фиг.38, его вставляют в корпус 314. При этом фиксирующий элемент 308 деблокируется, как описано выше. Когда упаковщик 300 вставляют в корпус 314, стопорный палец 316 фиксируется в профилированном выступе 312 в вырезе 320. За счет этого упаковщик 300 центрируют в устройстве, и его можно поворачивать. После этого фольга 304 может быть оторвана за язычок 318 через отверстие в корпусе. В данном варианте осуществления часть упаковщика 300, а именно участок 322 (фиг.37) выступает из корпуса 314 и может использоваться в качестве захвата при повороте барабана 302.
Профиль корпуса, обозначенный позицией 312, сконструирован таким образом, чтобы пользователь не мог вставлять упаковщик, не рассчитанный на применение с системой, за счет чего предотвращается повреждение (из-за неправильной пригонки) и получение неудовлетворительного результата при дозировании табака.
После того как табак израсходован, упаковщик 300 снова извлекают и отрывают стопорный палец 316.
На фиг.40 и 41 проиллюстрированы две модификации устройств, проиллюстрированных на фиг.8-13. В данном случае табак также запрессовывают в формующий элемент с помощью прессующей головки, чтобы сформировать жгут. Проиллюстрированные устройства 330 и 340 имеют соответственно корпус 332, 342, барабан 334, 344, смесительные подкосы 338, 348, передаточный подкос 346, а также порцию 336 табака. В каждом из этих вариантов осуществления на формующих элементах 335, 345 предусмотрены приспособления 339, 349, способствующие перемещению табака при вращении барабана. Применительно к варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.40, приспособление 339 имеет симметричную конструкцию, за счет чего барабан вращается в обоих направлениях и может эффективно проталкивать табак под взаимодействующим элементом 335. Вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг.41, является "односторонним"; при вращении барабана в направлении, указанном стрелкой, табак, находящийся на нижней поверхности, может эффективно перемещаться в область напротив взаимодействующего элемента 345. В обоих вариантах осуществления приспособления в области напротив взаимодействующего элемента имеют режущие кромки, обозначенные соответственно позициями 337 и 347. Эти режущие кромки предназначены для отделения длинных волокон табака, чтобы соответствующая прессующая головка 333, 343 могла перемещать табак без трения.
На фиг.42-46 проиллюстрировано другое предложенное в изобретении устройство. В этом случае показана последовательность операций. Устройство 350 также имеет корпус 352 с барабаном 354 и внутренние передаточные подкосы 356, перемещающие и смешивающие табак в зоне 357 прессования. Табак обозначен позицией 360, а барабан вращается, как это описано в первом случае со ссылкой на фиг.43. Соответственно табак подают из-под пластины 362 в зону 357 прессования, где он достигает стопора 359 прессующего элемента 358. Как показано на фиг.44-46, при дальнейшем вращении барабана в направлении, указанном стрелкой, в зону 357 прессования перемещается все больше табака, пока в ней не накопится достаточно табака, и корпус 352 можно будет опустить на прессующую головку 364, чтобы сформировать жгут 366. Затем жгут с помощью направляющей может быть перемещен в гильзовую рубашку, установленную, например, на втулке. В случае рассматриваемого варианта осуществления, естественно, также может использоваться система, в которой помимо перемещения корпуса также перемещают прессующую головку 364, или она в качестве альтернативы является единственной скользящей деталью.
На фиг.47 проиллюстрированы две модификации 370, 380 другого порционного упаковщика согласно другому варианту осуществления изобретения. В случае состоящей из двух частей модификации упаковщик включает емкость 374 с выступами 376 на верхней кромке, а также уплотнение 372, завершающееся наверху. Емкость может быть изготовлена из упаковочного картона, не дающего улетучиваться аромату, в частности витого, или в качестве альтернативы литого под давлением, или глубокотянутого картона. Уплотнением 372 является, например, перфорированный алюминий, пластик или фольга.
Состоящая из трех частей модификация 380 данного варианта осуществления имеет емкость 384, фланец 386 с выступами, а также уплотнение 382. Для изготовления емкости 384 и уплотнения 382 могут применяться упомянутые выше материалы; фланец представляет собой, например, литой под давлением элемент или элемент из перфорированного картона.
В правой части фиг.47 проиллюстрировано, как порционный упаковщик 370 устанавливают в корпус 400 устройства, а на фиг.48 подробно показано состояние непосредственно перед установкой. Также показаны отверстия 402 и 404 в передней панели барабана, в которые могут вставляться выступы 376 и 374, когда порционный упаковщик 370 установлен в устройство.
В этом случае осуществляют следующую последовательность действий. От емкости 374, 384 отсоединяют уплотнение 372 и соответственно 382 и вставляют емкость, вводя выступы 376 и 374 в отверстие 402, 404. Затем емкость 370 фиксируют, поворачивая ее и стопорный элемент, соединяющий до этого момента корпус и барабан друг с другом, до тех пор, пока он не деблокируется. Это позволяет вращать барабан. Фиксирующий элемент и его отверстие в выступе 376 действуют таким же образом, как это описано выше со ссылкой на фиг.19, в связи с чем можно сослаться на данную часть описания. Порцию перемещают из емкости в барабан путем опрокидывания устройства или его наклона под определенным углом. Как только порция внутри израсходована, емкость снова извлекают, в результате чего стопорная лапка на выступе 376 отламывается, предотвращая заполнение или использование устройства каким-либо способом помимо назначения. Соответственно применимы пояснения, данные со ссылкой на фиг.19.
На фиг.49-51 проиллюстрирован вариант осуществления предложенного в изобретении устройства с порционным упаковщиком, установленным сверху. Порционный упаковщик также включает емкость 412, которая имеет в нижней части фланец 416 с криволинейным направляющим пазом и может быть закрыта снизу с помощью уплотнения 418. Емкость может представлять собой картонный упаковщик, не дающий улетучиваться аромату, и может быть сложена, в частности, и/или склеена или изготовлена из литого под давлением или глубокотянутого картона. Уплотнением 372 может являться перфорированный алюминий, пластик или фольга. Также может применяться состоящий из трех частей порционный упаковщик, конструкция которого проиллюстрирована на фиг.47. Другим решением является порционный упаковщик, у которого крышку или другой элемент используют в качестве "ключа". В системе с соединением сверху также могут применяться все системы, рассчитанные на установку упаковщика сбоку.
В правой части фиг.49 показано предложенное в изобретении устройство в собранном состоянии, у которого емкость 412 установлена сверху корпуса 410, торцевая поверхность которого перекрыта стенкой 414.
На фиг.50 проиллюстрированы подробности соединения корпуса 410 и показано верхнее отверстие 424, через которое виден барабан 422. Верхнее отверстие 424 имеет гнездо 420, в которое может быть вставлен фланец 416 с направляющим пазом. После этого емкость 412 садится на корпус 410, а лицевая часть уплотнения 418 выступает наружу и может быть отсоединена спереди, чтобы содержимое порционного упаковщика могло падать внутрь корпуса 410 или барабана 422.
В данном варианте осуществления также может использоваться защелка или фиксатор для защиты от неправильного использования. Это подробно показано на фиг.51, где на схемах А, Б, В и Г проиллюстрирована последовательность. На схемах А и Б проиллюстрирована емкость 412 до того, как ее устанавливают на корпусе 410, при этом на схеме Б в укрупненном масштабе показано, как пружина 428 установлена в верхнем захвате 426 и как пружина 428 отжимает вниз фиксатор 430, расположенный в вырезе барабана 422 и имеющий отверстие 429.
Как показано на схемах Б, В и Г, на задней поверхности емкости 412 расположена расцепляющая лапка 432, которая перемещается в зазор под верхним захватом 426 и тем самым толкает фиксирующий элемент 430 вверх, противодействуя силе натяжения пружины, в результате чего барабан деблокируется и может вращаться. Затем фиксирующий элемент 430 перемещается в верхний вырез 433 расцепляющей лапки 432.
После удаления уплотнения 418 содержимое порционного упаковщика (емкости 412) через вырезы падает внутрь барабана 422. Также может применяться барабан 422 другого типа, в котором для осуществления данной операции необходимо открыть крышку какого-либо типа, и в этом случае он может иметь, например, состоящую из двух частей конструкцию. На протяжении всего процесса дозирования емкость 412 остается на корпусе 410, а после расходования табака в барабане емкость снова извлекают. При этом расцепляющая лапка 432 отламывается. За счет этого предотвращается повторное использование емкости 412 способом, на который она не рассчитана.
На фиг.52 проиллюстрировано устройство 440, представляющее собой модификацию устройства 340, проиллюстрированного на фиг.41. В корпус 442 входит толкатель 443 для перемещения табака из области 446 дозирования в формующий элемент 447. С этой целью вращают барабан 445 в направлении, указанном стрелкой, и перемещают табак в область 446 за счет его внутренних подкосов. На формующем элементе 447 установлено приспособление 448, которое в этом случае имеет лепестки, а его нижний конец выполняет функцию дозирования табака, поступательно перемещаемого с помощью подкосов. В верхней области лепесток 448 вогнутой формы, обращенный к внутренней стенке барабана, образует область 444, обозначенную пунктиром, которая действует как своего рода подающая камера. В этой подающей камере находится табак, уже перемещенный вперед и за пределы области 446, при этом табак частично способен выпадать из подающей камеры 444 обратно в область 446, где его может использовать прессующая головка 443 для формирования жгута. За счет данной конструкции обеспечивается более равномерное дозирование.
На фиг.53 проиллюстрирован отличающийся вариант осуществления порционного упаковщика предложенного в изобретении устройства, имеющего корпус 460 и барабан 459. В левой части фиг.53 показан вставленный упаковщик, а в правой части показано его перспективное изображение с пространственным разделением деталей. Устройство 450 имеет верхнюю крышку 452 с вырезом, указанным стрелкой 453. Порцию пищевого или расходуемого вещества или измельченного табака помещают в емкость 457, нижний конец 458 которой способен проходить через нижнюю прорезь 451 в основании корпуса. Ключ 456 перемещают таким образом, чтобы он оказался в области выреза и примыкал к двум точкам разрыва, верхней точке 454 разрыва и нижней точке 455 разрыва. Емкостью является то, что известно как "flow pack", а ключом может являться литой под давлением или картонный элемент.
В процессе применения сначала вставляют верхнюю часть емкости 457 в крышку 452. После того как крышка и емкость 457 соединены друг с другом, их вместе вставляют в барабан 459 в корпусе 460, в результате чего нижний конец 458 упаковщика выступает из корпуса через прорезь 451. Ключ 456 входит в сцепление с барабаном 459 и деблокирует фиксирующий элемент, конструкция которого более подробно описана со ссылкой на фиг.19. После этого барабан 459 можно вращать. После отсоединения нижнего конца 458 упаковщика содержимое свободно падает внутрь барабана 459, в результате чего отрывается верхняя точка 455 разрыва. После этого можно извлечь всю емкость 457 из устройства (вытянуть снизу).
Ключ 456 остается между барабаном/корпусом и крышкой и соединяет их друг с другом. После того как израсходована порция внутри, крышку 452 извлекают из устройства. При этом ключ 456 отрывается от нижней точки 455 разрыва. Фиксирующий элемент способен снова защелкнуться, и устройство снова может использоваться, но только по назначению, с другим порционным упаковщиком аналогичной конструкции.
На фиг.54 проиллюстрирован отличающийся вариант осуществления предложенного в изобретении устройства с использованием трубчатого порционного упаковщика 470, который имеет некоторое сходство с модификациями, проиллюстрированными на фиг.17-19, и также может включать аналогичные признаки. На схемах А, Б и В проиллюстрирована следующая последовательность.
Порцию, в частности порцию 471 табака, помещают в трубчатую емкость 470, закрытую уплотнением 474, как на схеме А показано в правой части, и крышкой 472, как показано в левой части. Эта трубка может быть установлена на барабан 478 в корпусе 476, как показано на схеме Б, при этом диаметр барабана 476 соответствует диаметру трубки 470. После удаления уплотнения 474 табак 471 может быть вдавлен внутрь барабана 478 путем перемещения крышки 472 вперед в трубке в правую сторону по схеме и ее проталкивания через трубку 470. После перемещения табака 471 внутрь барабана, как это показано на схеме В, крышка 472 может быть использована, чтобы закрыть устройство, и она снова действует как ключ (см. фиксатор на фиг.19).
На фиг.55 и 56 проиллюстрированы два отличающихся варианта осуществления предложенного в изобретении устройства, при этом на схемах А-Г показана последовательность осуществляемых стадий изготовления. Варианты осуществления, в принципе, сходны за исключением того, что табак перемещают различными способами. Каждое из устройств включает корпус 481, 491 с вращающимся наружным барабаном 482, 492 и неподвижным внутренним барабаном 483, 493. Для перемещения табака 487, 497 в процессе формирования жгута в каждом случае используют профиль 480, 490.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.55, на внутренней поверхности наружного барабана 482 между режущими отверстиями 484 расположены выступающие в радиальном направлении режущие головки 486, а между этими режущими головками расположены дозирующие камеры.
Как показано на схемах Б, В и Г на фиг.55, табак падает через режущие отверстия 484 и его перемещают вперед режущие головки 486 при вращении в направлении, указанном стрелкой. Формируют отдельные порции, и после перемещения порции в область 485 по передаточному профилю 480 она может быть подана на операцию формирования жгута (например, с помощью прессующего толкателя, хотя это и не проиллюстрировано в данном случае).
Аналогичную последовательность осуществляют в устройстве, проиллюстрированном на фиг.56, за исключением того, что в этом случае, как показано на схемах Б и В, вокруг неподвижного внутреннего барабана 493 проходит только один вогнутый режущий выступ 496, который "собирает" табак, продавливаемый или падающий через отверстия 494. Когда режущий выступ 496 оказывается под областью 495 напротив передаточного профиля 490, он собирает достаточно табака, и этот табак может быть использован для формирования жгута.