ТАБАЧНЫЙ СТЕРЖЕНЬ, СОДЕРЖАЩИЙ МНОЖЕСТВО ТАБАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
TOBACCO ROD CONTAINING PLURALITY OF TOBACCO MATERIALS

Настоящее изобретение относится к способу и установке для изготовления курительных изделий с табачными стержнями, образованными из множества табачных материалов. В частности, настоящее изобретение относится к способу и установке для изготовления курительных изделий, содержащих табачные стержни с плотными концами.
В обычном процессе изготовления сигарет единственный табачный материал, обычно смесь в виде резаного табачного наполнителя, подают с помощью единственного средства подачи и образуют из нее однородный и непрерывный табачный стержень. Табачные стержни режут на нужную длину и при необходимости комбинируют с фильтрами с целью образования готового сигаретного продукта.
При изготовлении курительных изделий, таких как сигареты, общая промышленная практика состоит в повышении плотности табака на концах табачного стержня. Эта технология помогает предотвратить высыпание табака из концов сигаретной трубки. В случае сигарет с фильтром повышенная плотность табака на расположенном со стороны фильтра конце табачного стержня дополнительно способствует обеспечению надежного и прочного прикрепления табачного стержня к фильтру.
В известных способах повышенную плотность на концах табачного стержня получают путем обеспечения увеличенного количества резаного наполнителя на концах этого табачного стержня.
В британской патентной заявке GB-A-2 072 483 раскрыт способ образования табачных стержней с плотными концами, согласно которому обеспечивают непрерывный поток резаного табачного наполнителя от источника подачи табака к перфорированной бесконечной конвейерной ленте. За счет разности давлений табачный материал присасывается к конвейерной ленте. Табачный поток транспортируют мимо подравнивающего устройства, состоящего из двух расположенных напротив друг друга подравнивающих дисков, аналогичных устройству, показанному на фиг. 1. Ниже подравнивающих дисков предусмотрена роторная щетка, которая осуществляет извлечение и удаление лишнего табака. Подравнивающие диски имеют так называемые карманы на их внешней периферии. Глубина указанных карманов соответствует различной высоте срезания подравнивающим устройством, так что результирующий табачный поток имеет области увеличенной высоты, которые расположены через регулярные интервалы вдоль табачного стержня. При нанесении сигаретной бумаги на табачный стержень, происходит повышение плотности табака в указанных областях с увеличенной высотой срезания. Полученный непрерывный табачный стержень режут посередине указанных областей повышенной плотности с тем, чтобы готовые раздельные табачные стержни имели область повышенной плотности на каждом конце.
В патенте США US A-5 003 996 раскрыт еще один способ образования сигарет с плотными концами. Как показано на фиг. 2А, непрерывный табачный поток транспортируют на бесконечной присасывающей ленте. Табачный материал транспортируют мимо подравнивающего устройства, которое срезает табачный материал на требуемую высоту с целью получения табачного стержня, имеющего однородное распределение высоты. Раньше отрезных дисков по ходу подачи предусмотрен вращающийся кулачок для сжатия непрерывного табачного потока через регулярные интервалы. Указанные интервалы предварительно заданы таким образом, чтобы сжатые участки повышенной плотности были расположены на концах табачного стержня. Непосредственно после режущего устройства сжатый табак будет повторно расширен таким образом, чтобы был получен непрерывный табачный поток с увеличенной высотой через регулярные интервалы (см. фиг. 2В).
В вышеописанных способах уровня техники плотность табачного стержня увеличивают либо путем изменения высоты срезания непрерывного табачного потока, либо путем сжатия непрерывного табачного потока в предварительно заданных областях перед срезанием табачного потока до постоянной высоты. Общим в указанных способах является то, что имеет место лишь единственный источник подачи для каждого непрерывного табачного потока, и то, что обычно используемое оборудование предусматривает лишь возможность изменения количества лишнего табака, которое срезают с табачного потока.
Из патента США US-A-4 009 722 известно изготовление сигарет из двух различных табачных материалов. Средства нанесения в виде вращающегося колеса наносят предварительно заданные порции второго табачного материала на непрерывной поток первого табачного материала. Результирующий поток табачного материала транспортируют к отдельному расположенному дальше по ходу подачи подравнивающему устройству, в котором указанный табачный поток срезают до постоянной толщины. Результирующий табачный поток в основном состоит из чередующихся участков, содержащих либо первый, либо второй табачный материал. В завершение, табачный поток скручивают и режут на цилиндрические сигареты, имеющие чередующиеся табачные участки с постоянной плотностью.
Настоящее изобретение направлено на изготовление сигарет с табачными стержнями, имеющими по меньшей мере один плотный конец, с дополнительным образованием участков повышенной плотности табака путем добавления второго табачного материала. Настоящее изобретение направлено также на совершенствование существующих технологий изготовления сигарет с целью обеспечения более гибкого и экономичного производства сигарет.
Таким образом, настоящее изобретение относится к установке для изготовления сигарет с табачными стержнями, имеющими плотные концы. Указанная установка содержит конвейер, на котором непрерывный поток первого табачного материала транспортируют от первого средства подачи табака к устройству образования табачного стержня. Установка дополнительно содержит средства нанесения, выполненные с возможностью нанесения предварительного заданного количества второго табачного материала на предварительно заданные области непрерывного потока указанного первого табачного материала. Указанные средства нанесения дополнительно выполнены с возможностью одновременного взаимодействия с непрерывным потоком первого табака, а именно с возможностью регулирования высоты по меньшей мере отдельных участков непрерывного потока первого табака.
Настоящее изобретение обеспечивает преимущество, состоящее в усовершенствовании технологии изготовления сигарет благодаря тому, что обеспечивается возможность получения нужного количества табачного материала в предварительно заданных местах табачного потока. В то же самое время указанные средства нанесения регулируют высоту непрерывного потока первого табачного материала. Таким образом обеспечивается возможность активного изменения общего количества табачного материала и, следовательно, плотности изготавливаемого табачного стержня при обеспечении требуемого профиля толщины непрерывного табачного потока. В дополнение, данный признак обеспечивает возможность выборочного регулирования состава смеси табачного материала с целью оптимизации табачной смеси с учетом конкретного процесса изготовления.
Указанный второй табачный материал может представлять собой любой необходимый табачный материал; в частности, второй табачный материал может быть идентичен первому табачному материалу. Обычно первый табачный материал представляет собой резаный табачный наполнитель. Второй табачный материал может представлять собой смесь в виде резаного табачного наполнителя, отличную от первого табачного материала. Второй табачный материал может также представлять собой табачный материал более низкого качества, такой как табачный материал из отходов, например пыль и отсеянные жилки, которые образуются в обычном оборудовании для изготовления сигарет.
Особенно полезно использовать табачный материал из отходов с целью повышения плотности на по меньшей мере одном конце табачных стержней, используемых при изготовлении сигарет. Хорошо известно, что курильщики обычно не потребляют табачные стержни сигарет полностью. Поэтому значительное количество довольно ценного резаного табачного наполнителя, находящегося на расположенном со стороны фильтра конце, не сгорает к моменту тушения сигареты.
Настоящее изобретение обеспечивает возможность использования табака более низкого качества для повышения плотности табачного стержня, в частности, на расположенном со стороны фильтра конце табачного стержня.
Использование материала из табачных отходов в качестве второго табачного материала особенно полезно при изготовлении сигарет с фильтром, имеющих повышенную плотность на расположенном со стороны фильтра конце табачного стержня. Эксперименты показали, что с помощью настоящего изобретения может быть сэкономлено примерно от 1 до 2 процентов высококачественного материала в виде резаного табачного наполнителя по сравнению с обычной технологией изготовления. Вследствие высокой производительности современного оборудования по изготовлению сигарет, такая экономия в итоге оказывается значительной и существенно снижает общие производственные затраты.
В ходе обычного процесса изготовления сигарет примерно от 2 до 2,5 процента обрабатываемого табака извлекается с производственной линии в виде пыли и отсеянных жилок. Этот табачный материал в виде отходов до настоящего времени отправлялся в оборудование для повторной переработки с целью повышения заполняющей способности табака в виде отходов. Благодаря настоящему изобретению обеспечивается возможность повторного введения извлеченного табачного материала в виде отходов в текущий процесс изготовления и его использования в качестве добавочного наполнительного материала для повышения плотности в требуемых областях сигаретного стержня.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные средства нанесения выполнены в виде по меньшей мере одного вращающегося диска. Второй табачный материал добавляют через регулярные интервалы к непрерывному потоку первого табачного материала посредством указанного по меньшей мере одного вращающегося диска. Указанный по меньшей мере один вращающийся диск содержит один или более карманов. Второй табачный материал подается в указанные один или более карманов вращающегося диска с помощью любого подходящего подающего устройства. Указанное подающее устройство может представлять собой гравитационный питатель. Тем не менее, могут использоваться любые аналогичные подающие устройства, известные специалистам в данной области техники. Скорость вращения указанного по меньшей мере одного вращающегося колеса, по существу, соответствует скорости конвейерной ленты, на которой образуют непрерывный табачный стержень. Под действием разрежения на конвейерной ленте табачный материал наносится на непрерывный поток первого табачного материала, когда карман, заполненный вторыми табачными материалами, оказывается вблизи потока табачного материала на конвейерной ленте.
Вращающийся диск выполнен также с возможностью подравнивания непрерывного табачного потока по высоте. С этой целью внешняя окружность вращающегося диска оснащена режущими кромками, известными в обычных подравнивающих дисках. Вращающийся диск срезает по высоте непрерывный поток первого табачного материала до постоянной высоты, при этом области, к которым добавляется второй табачный материал, срезаются до увеличенной высоты.
Вращающийся диск может использоваться для создания плотных концов с обеих сторон или только с одной стороны табачного стержня. Вращающийся диск может также использоваться для добавления второго табачного материала в любое нужное место табачного стержня. Например, вращающийся диск может содержать по меньшей мере один карман для увеличения высоты срезания и, как следствие, плотности табака на первом конце табачного стержня в соответствии с обычным способом и по меньшей мере один второй карман для увеличения плотности второго конца табачного стержня путем добавления второго табачного материала, например табачного материала в виде отходов. Первый конец табачного стержня предпочтительно представляет собой поджигаемый конец табачного стержня, а второй конец представляет собой расположенный со стороны фильтра конец табачного стержня.
Указанный по меньшей мере один вращающийся диск может содержать один или более карманов. Количество карманов, а также размер и скорость вращения указанного по меньшей мере одного вращающегося диска могут выбираться в соответствии с требованиями к текущему процессу изготовления. Предпочтительно, используется пара вращающихся дисков, аналогично конфигурации, показанной на фиг. 1, причем управление вращением этих вращающихся дисков осуществляют синхронным образом. В случае, если используются два различных вида карманов, эти карманы предпочтительно размещены с чередованием на по меньшей мере одном вращающемся диске.
Таким образом, вращающийся диск одновременно выполняет две задачи. Во-первых, он используется для подравнивания непрерывного потока первого табачного материала в соответствии с предварительно заданным профилем, причем указанные карманы формируют области с увеличенной высотой срезания. Во-вторых, карманы в то же самое время используются для нанесения предварительно заданного количества второго табачного материала на предварительно заданные области непрерывного табачного потока, имеющие увеличенную высоту срезания.
Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные средства нанесения выполнены в виде по меньшей мере одного вращающегося кулачка. Второй табачный материал наносят на непрерывный табачный стержень посредством указанного вращающегося кулачка. Ось вращения кулачка перпендикулярна направлению перемещения конвейерной ленты, транспортирующей непрерывный табачный стержень. Указанный непрерывный кулачок оснащен полостью на его внешнем конце, которая выполнена по размеру с возможностью размещения в ней порции второго табачного материала, которая должна быть нанесена на непрерывный поток первого табачного материала, транспортируемого на конвейерной ленте. Как и в вышеописанном случае, второй табачный материал может быть перемещен к полости указанного кулачка посредством гравитационного питателя или любого другого подходящего подающего механизма, известного специалистам в данной области техники. С целью предотвращения высыпания второго табачного материала из указанной полости до того, как эта полость окажется вблизи потока табачного материала на конвейерной ленте, может потребоваться направляющая конструкция. Такая направляющая конструкция способствует удержанию второго табачного материала в указанной полости в период между моментом подачи второго табачного материала в эту полость и моментом его нанесения на непрерывный поток первого табачного материала на конвейерной ленте.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, путем нанесения второго табачного материала образуют лишь тот плотный конец табачного стержня, который расположен со стороны фильтра, в то время как поджигаемый конец может быть выполнен в качестве плотного конца обычным способом.
Указанный вращающийся кулачок выполнен также с возможностью взаимодействия с непрерывным потоком первого табачного материала. Внешний в радиальном направлении участок кулачка выполнен таким образом, чтобы сжимать предварительно заданные области непрерывного потока первого табачного материала до нужной высоты. Предпочтительно, указанные предварительно заданные области непрерывного потока первого табачного материала сжимают таким образом, чтобы результирующая высота этих областей вместе с нанесенным вторым табачным материалом была равна высоте остальной части непрерывного потока первого табачного материала.
Таким образом, как и в вышеописанном случае, вращающийся кулачок одновременно выполняет две задачи. Во-первых, он используется для сжатия предварительно заданных областей непрерывного потока первого табачного материала. Во-вторых, указанный кулачок используется для нанесения предварительно заданного количества второго табачного материала на указанные предварительно заданные области таким образом, чтобы повысить результирующую плотность в этих областях.
Настоящее изобретение может также предусматривать дополнительные средства с целью обеспечения возможности нанесения нескольких табачных материалов на непрерывный поток первого табачного материала. С этой целью могут использоваться дополнительные вращающиеся диски, пары вращающихся дисков, кулачки или их комбинации. Каждое средство нанесения может быть выполнено с возможностью нанесения одинаковых или различных табачных материалов на непрерывный поток первого табачного материала.
Настоящее изобретение относится также к способу образования курительных изделий с табачными стержнями, имеющими плотные концы; согласно способу транспортируют первый табачный материал в виде непрерывного табачного потока к устройству для образования табачного стержня; наносят дополнительное предварительно заданное количество второго табачного материала с помощью средства нанесения на предварительно заданные участки непрерывного потока первого табачного материала, причем эти средства нанесения выполнены с возможностью одновременного регулирования высоты по меньшей мере отдельных участков непрерывного потока первого табачного материала; и затем обертывают непрерывный поток табачного материала в оберточный материал с целью образования непрерывного табачного стержня.
В способе согласно настоящему изобретению, указанное дополнительное предварительно заданное количество второго табачного материала предпочтительно наносят с помощью средств нанесения в виде по меньшей мере одного вращающегося диска, содержащего по меньшей мере один карман, причем этот вращающийся диск дополнительно выполнен с возможностью подравнивания непрерывного потока первого табачного материала по высоте.
Второй табачный материал также может наноситься на непрерывный поток первого табачного материала с помощью кулачка, содержащего по меньшей мере один рычаг с полостью, причем этот рычаг дополнительно выполнен с возможностью сжатия непрерывного потока первого табачного материала на участках, на которые наносится второй табачный материал.
Настоящее изобретение относится также к курительному изделию, содержащему табачный стержень с плотными концами, причем плотные концевые участки сигареты содержат извлеченный табачный материал.
Предпочтительно, курительное изделие согласно настоящему изобретению представляет собой сигарету с фильтром, и расположенный со стороны фильтра плотный концевой участок табачного стержня содержит табачный материал в виде отходов.
Термины «извлеченный табачный материал» или «табачный материал в виде отходов» относятся к табачной пыли и отсеянным жилкам, которые образуются в ходе процесса изготовления табачных продуктов.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показано первое подравнивающее устройство уровня техники, использующее подравнивающий диск с карманами;
на фиг. 2а показано второе подравнивающее устройство уровня техники, использующее кулачок для сжатия табачного потока;
на фиг. 2b показан непрерывный табачный поток после прохождения через подравнивающее устройство с периодически расположенными областями, имеющими увеличенное количество табака;
на фиг. 3а, 3b показаны вид сверху и вид в поперечном сечении вращающегося диска для использования с установкой согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 показан поворотный кулачок для использования с установкой согласно настоящему изобретению.
На фиг. 3 показан вращающийся диск 10, который используется при производстве табачного стержня для сигарет с фильтром. Плотный конец обычно создают на поджигаемом конце табачного стержня, при этом плотный конец на расположенном со стороны фильтра конце табачного стержня получают с помощью средств нанесения согласно настоящему изобретению.
Средства нанесения в данном варианте осуществления представляют собой вращающийся диск 10, который одновременно осуществляет подравнивание непрерывного табачного потока до нужного профиля по высоте и нанесение второго табачного материала на непрерывный табачный поток. Вращающийся диск 10 содержит карманы 12 большего размера и три кармана 14 меньшего размера, которые расположены через равные промежутки с чередованием по периметру вращающегося диска 10. Карманы 12 большего размера используются для подравнивания тех областей непрерывного табачного потока, которые соответствуют поджигаемым концевым участкам изготавливаемого табачного стержня. Карманы 14 меньшего размера используются для образования плотных концов на расположенных со стороны фильтра концевых участках табачного стержня.
Извлеченный табак подают с помощью подающих средств (не показаны) в карманы 14 меньшего размера. Когда карман 14 меньшего размера с извлеченным табачным материалом оказывается вблизи потока табачного материала на конвейерной ленте, этот извлеченный табачный материал наносят на непрерывный табачный поток. Поскольку конвейерная лента обычно представляет собой ленту присасывающего типа, вытягивание извлеченного табака из кармана обеспечивается за счет разрежения. Могут быть предусмотрены дополнительные средства выгрузки табака с целью нанесения извлеченного табака на непрерывный табачный поток. Область нанесения извлеченного табака совпадает с расположенным со стороны фильтра концевым участком табачного стержня.
После прохождения мимо вращающегося диска 10 табачный поток обертывают в сигаретную бумагу и затем режут на нужную длину. Табачный стержень режут посередине каждого плотного концевого участка. В результате получают табачный стержень с повышенной плотностью на каждом конце. Предпочтительно, плотный конец на поджигаемом конце табачного стержня содержит лишь высококачественный резаный наполнительный материал. Расположенный со стороны фильтра плотный конец содержит более низкокачественный извлеченный табачный материал. Обычный сигаретный фильтр прикрепляют к расположенному со стороны фильтра плотному концу табачного стержня с целью получения готового курительного изделия.
На фиг. 4 показан кулачок 20, пригодный в качестве средства нанесения при производстве табачного стержня для сигарет с фильтром. Кулачок 20 имеет два различных кулачковых рычага 22, 24. Плотный конец на поджигаемом конце табачного стержня создают путем сжатия соответствующего участка непрерывного табачного потока посредством более длинного рычага 22 кулачка 20.
Более короткий рычаг 24 кулачка 20 содержит полость 26, в которую с помощью подающего средства (не показано) подается извлеченный табачный материал. Когда более короткий рычаг 24 кулачка 20 оказывается вблизи потока табачного материала на конвейерной ленте, табак, содержащийся в полости 26, наносится на непрерывный табачный поток. Как и в вышеописанном случае, нанесение облегчается в случае использования ленты присасывающего типа, которая вытягивает извлеченный табак из полости 26. Таким образом, кулачок 20 одновременно регулирует высоту непрерывного табачного потока путем сжатия и наносит предварительно заданное количество второго табачного материала на непрерывный табачный поток.
В альтернативном варианте осуществления (не показан) указанный кулачок может быть также оснащен лишь единственным рычагом, имеющим полость. Скорость вращения кулачка регулируют в соответствии с процессом изготовления и используют кулачок с целью нанесения желаемого количества извлеченного табака на непрерывный табачный поток. Указанный кулачок может также использоваться в сочетании с обычными средствами для регулирования высоты табачного потока, такими как подравнивающие диски.