УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАВНОМЕРНОГО ПЕРЕНОСА КАПСУЛ
DEVICE FOR UNEVEN TRANSFER OF CAPSULES

Изобретение относится к устройству для неравномерного переноса капсул, используемых в изделиях табачной промышленности, выполненных в форме стержней, в частности в сигаретных фильтрах. Предлагаемое изобретение имеет отношение к подаче сферических или овальных объектов, которые последовательно размещают в фильтрущем материале или в промежутках между последующими сегментами материала, образующего сегментный фильтр, или в промежутках между различными элементами сигареты, то есть между фильтрующей частью и табачной частью. Для простоты любые фильтровальные или табачные элементы далее именуются "стержни", а объекты, размещаемые в них или между ними, именуются "капсулы". Существующие на рынке известные продукты являются сигаретами, фильтры которых снабжены капсулами, содержащими ароматические вещества. Содержащиеся в капсулах вещества высвобождаются при курении или еще до поджигания сигареты путем сдавливания фильтра, что в результате приводит к разрушению капсулы и высвобождению ароматического вещества, содержащегося внутри.
В процессе производства труднорешаемая и в то же время очень значительная проблема состоит в подаче отдельных капсул в аппарат, формирующий фильтры на больших скоростях, таким образом, чтобы гарантировать, что капсулы останутся неповрежденными и поддерживается высокая эффективность подачи, то есть каждый изготовленный фильтр действительно содержит капсулу. Особенно сложной проблемой является подача капсул через разные промежутки в сегментных фильтрах, в которых расстояния между отдельными промежутками различны.
В известных устройствах для подачи капсул используются каналы для подачи капсул в зону, из которой их переносят на подающее капсулы колесо, функция которого состоит в размещении поданных капсул в фильтровальном материале.
В патенте США №79756877 раскрыто устройство для подачи капсул, в котором подающий капсулы блок снабжен группой радиально расположенных каналов, связанных с чашей, причем каналы выполнены с возможностью вращения вместе с чашей, а капсулы поднимаются путем вакуумного переноса посредством переносящего капсулы колеса из карманов, расположенных на выходных отверстиях каналов, и затем переносятся в подающее капсулы колесо.
В патентном документе WO 2009/071271 раскрыто устройство для подачи капсул, в котором подающий капсулы блок снабжен проходами, выполненными с возможностью вращения вместе с чашей, причем капсулы подаются в подающее капсулы колесо после отделения самой нижней капсулы от расположенных сверху капсул с использованием неподвижного дугообразного элемента, снабженного на конце клином.
В патентном документе WO 2009/071272 раскрыто аналогичное устройство для подачи капсул, в котором капсулы подают в подающее капсулы колесо с использованием двух пластин, имеющих группу отверстий и выполненных с возможностью вращения относительно друг друга, причем капсулу подают после выравнивания соответствующих отверстий непосредственно одного над другим.
В патентном документе US 7833146 В2 описано устройство для подачи капсул посредством искривленных каналов от чаши непосредственно в подающее капсулы колесо, причем каналы выполнены с возможностью вращения вместе с чашей для капсул, а капсулы поднимаются из чаши путем вакуумного переноса.
В польской заявке на патент №397838, принадлежащей заявителю, описан способ подачи ароматических капсул посредством подающих каналов, которые подают ароматические капсулы в удерживающие карманы. Затем капсулы переносят в принимающие карманы переносящего капсулы блока посредством подвижных подающих средств, синхронизированных с переносящим блоком. Затем капсулы переносят в направляющую камеру, образованную на пересечении направляющей канавки первой направляющей пластины и направляющей канавки второй направляющей пластины. В результате относительного движения направляющих пластин направляющая камеры сдвигается в радиальном направлении к отводящему карману. В этой заявке капсулы направляют и подают на фильтровальный материал через равные расстояния.
Проблема подачи капсул имеет особое значение в случае подачи капсул в промежутки между последующими сегментами сегментного фильтра, в частности в так называемой асимметричной конфигурации нарезки фильтровальных стержней, когда промежутки, в которые должны быть поданы капсулы, расположены на различных расстояниях. С точки зрения окончательной конфигурации фильтра отдельные фильтровальные сегменты подрезают и располагают асимметричным образом. Однако подача капсул важна также в случае размещения капсул в непрерывной плетеной косе фильтровального материала.
В представленных выше устройствах капсулы переносят из удерживающих карманов подающих каналов на переносящие колеса или на колесо, подающее капсулы в фильтровальный материал. Однако при очень высокой производительности конструкция элементов может быть настолько сложной или для нее может требоваться настолько много пространства, что для обеспечения правильного переноса капсул может потребоваться изменение диаметра, по которому подают капсулы. Изменение диаметра также может быть вызвано конструкцией элементов, поднимающих капсулы, для того чтобы передавать их в колесо, подающее капсулы в фильтровальный материал или в пространство между сегментами сегментного фильтра.
Задача предлагаемого изобретения состоит в разработке устройства, подающего поток капсул, в котором поток капсул в форме группы потоков отдельных капсул, распределенных по первой дуге с первым радиусом, преобразуется в дугообразный поток отдельных капсул по второй дуге со вторым радиусом.
Объектом предлагаемого изобретения является устройство для неравномерного переноса потока капсул в аппаратах табачной промышленности от принимающих карманов в отводящие карманы через направляющие канавки, расположенные на направляющих пластинах, причем указанное устройство содержит две направляющие пластины, расположенные одна поверх другой, причем направляющая канавка первой направляющей пластины и направляющая канавка второй направляющей пластины пересекаются, образуя по меньшей мере одну направляющую капсулы камеру, а по меньшей мере одна из указанных направляющих пластин выполнена с возможностью передвижения. Предлагаемое устройство отличается тем, что принимающие карманы и отводящие карманы расположены вдоль периферийной окружности направляющих пластин таким образом, что расстояния между последующими карманами поочередно переменны.
Объектом предлагаемого изобретения является также устройство для переноса потока капсул, которое, согласно предлагаемому изобретению, отличается тем, что соотношение угловых расстояний между следующими друг за другом принимающими карманами равно соотношению угловых расстояний между следующими друг за другом поднимающими карманами.
Объектом предлагаемого изобретения является также устройство для переноса потока капсул, которое, согласно предлагаемому изобретению, отличается тем, что подающая плита снабжена карманами, расположенными на таких расстояниях, что соотношение расстояний между следующими друг за другом карманами равна соотношению угловых расстояний между следующими друг за другом принимающими карманами и поднимающими карманами.
Предлагаемое устройство для переноса капсул позволяет преобразовывать поток капсул таким образом, что на каждой стадии переноса капсул положение капсул полностью контролируется, то есть капсула не может занять случайное положение, которое привело бы, например, к нежелательному разрушению капсулы. Предлагаемое устройство может быть использовано в любом устройстве для подачи капсул, в котором необходимо изменять радиус дуги, по которой перемещается поток капсул. Предлагаемое устройство позволяет переносить поток отдельных капсул со скоростью, отрегулированной для высокопроизводительных аппаратов по изготовлению фильтров при одновременном поддержании взаимных расстояний между капсулами в соответствии с выбранным форматом.
Объект изобретения показан в предпочтительном варианте выполнения на графических изображениях, на котором;
На фиг.1 изображена аксонометрическая проекция устройства для подачи капсул;
На фиг.2 изображен примерный последовательный ряд фильтровальных сегментов и капсул;
На фиг.2а изображена мультисегментная фильтровальная рулонная трубка, образованная из последовательного ряда сегментов с фиг.2;
На фиг.3 изображен другой примерный последовательный ряд фильтровальных сегментов и капсул;
На фиг.3а изображена мультисегментная фильтровальная рулонная трубка, образованная из последовательного ряда сегментов с фиг.3;
На фиг.4 изображен вид сверху фрагмента устройства для подачи капсул, выполненного по первому варианту изобретения;
На фиг.4а изображен вид сверху фрагмента устройства для подачи капсул, выполненного по первому варианту изобретения, гдк отмечены соотношения;
На фиг.5 изображен вид сверху фрагмента устройства для подачи капсул, выполненного по второму варианту изобретения;
На фиг.5а изображен вид сверху фрагмента устройства для подачи капсул, выполненного по второму варианту изобретения, где отмечены соотношения;
На фиг.6 изображен разрез по линии А-А на фиг.4 и 5 удерживающего, принимающего и поднимающего кармана по одному из вариантов выполнения направляющего канала до выталкивания капсулы из удерживающего кармана;
На фиг.7 изображен разрез по линии А-А на фиг.4 и 5 удерживающего, принимающего и поднимающего кармана по одному из вариантов выполнения направляющего канала после переноса капсулы в принимающий карман;
На фиг.8 изображен разрез по линии А-А на фиг.4 и 5 удерживающего, принимающего и поднимающего кармана по одному из вариантов выполнения направляющего канала в момент переноса капсулы в транспортирующие карманы подающего колеса.
На фиг.1 изображено устройство 1 для подачи капсул 2, снабженное контейнером 2А для хранения капсул 2, устройством 3, подающим поток капсул, блоком 13 для переноса капсул в подающее колесо 7 и подающим колесом 7, предназначенным для подачи капсул 2 между фильтровальными сегментами, перемещающимися по траектории 9.
По соображениям упрощения не показаны элементы, скрепляющие отдельные блоки. Блок 13 может быть настроен для различных расстояний между последующими фильтровальными сегментами.
На фиг.2 изображен последовательный ряд фильтровальных сегментов, содержащий поочередно расположенные стержни, в частности фильтровальные сегменты Y1 и Y2 и капсулы 2. Капсулы 2, следующие одна за другой, неравномерно отстоят друг от друга на расстояниях а и b.
При этом транспортирующие карманы 23 на подающем колесе 7 должны соответствовать этим расстояниям. Представленную последовательность фильтровальных сегментов Y1 и Y2 и капсул 2 непрерывно заворачивают в бумажную обертку таким образом, что образуется (фиг.2а) бесконечная мультисегментная фильтровальная рулонная трубка, причем указанную трубку разрезают на мультисегментные стержни, которые используют при изготовлении сигаретных фильтров. Рулонная трубка, образованная поочередно из фильтровальной и табачной частей, выглядит аналогично.
На фиг.3 показан другой пример последовательности фильтровальных сегментов и капсул, содержащий фильтровальные сегменты Y3, Y4 и Y5 и капсулы 2, который аналогично заворачивают в бумажную обертку для образования мультисегментной рулонной трубки. В этом случае транспортирующие карманы 23 на подающем колесе должны соответствовать расстояниям end между точками, в которых капсулы 2 размещают в мультисегментной рулонной трубке (фиг.3а). В обоих вышеописанных случаях транспортирующие карманы 23 неравномерно отделены друг от друга вдоль периферийной окружности подающего колеса 7. Вышеописанное устройство может также использоваться для неравномерной подачи капсул или подобных элементов на полосу фильтровального материала, из которой образуется бесконечная фильтровальная рулонная трубка, которую разрезают на фильтровальные стержни.
На фиг.4 изображен вид сверху фрагмента устройства 1 для подачи капсул, выполненного по первому варианту изобретения. Устройство 3 для подачи капсул 2 снабжено группой неподвижных каналов в форме трубок 4, отстоящих друг от друга вдоль дуги с радиусом R1, причем подача в указанные трубки происходит из контейнера 2А (на фиг.1 показана одна капсула 2 над входным отверстием в одну из трубок 4). На выходных отверстиях трубок 4 расположены удерживающие карманы 14 (фиг.6), из которых капсулы 2 переносят в принимающие карманы 18, являющиеся составной частью блока 13 для переноса капсул 2, причем принимающие карманы 18 расположены в зоне между первой направляющей пластиной 5 и второй направляющей пластиной 6. После прохождения через, по существу, горизонтальный направляющий канал 19 между первой направляющей пластиной 5 и второй направляющей пластиной 6 капсулы 2 затем подают в отводящие карманы 21, перемещая по дуге с радиусом R2. Капсула 2’ перемещается между принимающим карманом 18 и входным отверстие отводящего кармана 21 по направляющему каналу 19. Верхняя часть направляющего канала 19 задана направляющей канавкой 5А (фиг.5), выполненной на нижней стороне первой направляющей пластины 5, направленной в сторону второй направляющей пластины 6, причем нижняя часть направляющего канала 19 задана направляющей канавкой 6А (фиг.5) на верхней стороне второй направляющей пластины 6, направленной в сторону первой направляющей пластины 5, причем для направления капсулы 2 достаточно одной из направляющих канавок 5А и 6А. Затем капсулы 2 переносят от отводящих карманов 21 в транспортирующие карманы 23 вдоль периферийной окружности подающего колеса 7, которое размещает капсулы 2 между фильтровальными сегментами Y1, Y2, Y3, Y4 и Y5, которые направленно двигаются по траектории 9. С целью удержания капсул 2 в транспортирующих карманах 23 может быть создан вакуум.
Трубки 4 устройства 3 для подачи капсул в процессе эксплуатации заполняют капсулами 2. Устройство 3 для подачи капсул снабжено поворотным средством, выполненным в виде кулачка 8 и содержащим выталкивающие сегменты 10, имеющие выталкивающие кромки 11, причем кулачок 8 выполнен с возможностью вращения вокруг оси 12 вращения со скоростью ω1. Первая направляющая пластина 5 является неподвижной, причем вторая направляющая пластина 6 выполнена с возможностью вращения и вращается вокруг оси 12 вращения со скоростью ω2, меньшей, чем скорость ω1 кулачка 8.
На фиг.4а упрощенно показаны расстояния, которые являются существенными для изобретения, - между отдельными подузлами изобретения. Расстояния между принимающими карманами 18 обозначены S1, S2, расстояния между отводящими карманами 21 обозначены Т1, Т2, а расстояния между транспортирующими карманами 23 обозначены U1, U2. В этом варианте изобретения показано, как обеспечить подачу капсул в промежутки между фильтровальными сегментами, неравномерно отделенными друг от друга. Все карманы в конфигурации для одного формата, то есть для отдельного последовательного ряда фильтровальных сегментов в готовом изделии, отделены друг от друга на такие расстояния, при которых поддерживается соотношение расстояний между капсулами, размещенными в отдельных точках между фильтровальными сегментами или другими стержнями и являющимися продуктами табачной промышленности. Вариант изобретения, в котором имеют место два расстояния, не является ограничительным вариантом изобретения, и предлагаемое изобретение применимо также в случае сложных систем, в которые необходимо вставить капсулы, рассматривая, например, три различных расстояния между последовательным точками подачи капсул.
На фиг.5 изображен вид сверху фрагмента устройства 1 для подачи капсул 2, выполненного по второму варианту изобретения. Устройство 3 для подачи капсул 2 снабжено группой неподвижных каналов в форме трубок 4, отстоящих друг от друга вдоль дуги с радиусом R1, причем подача в указанные трубки происходит из контейнера 2А (на фиг.1 показана одна капсула 2 над входным отверстием в одну из труб 4). На выходных отверстиях трубок 4 расположены удерживающие карманы 14 (фиг.6), из которых капсулы переносят в принимающие карманы 18, являющиеся составной частью блока 13 для переноса капсул 2 в подающее колесо 7, причем карманы расположены в зоне между первой направляющей пластиной 5 и второй направляющей пластиной 6. После прохождения через, по существу, горизонтальный направляющий канал 19 между первой направляющей пластиной 5 и второй направляющей пластиной 6, капсулы затем подают в отводящие карманы 21, перемещая по дуге с радиусом R2. Затем капсулы 2 переносят в транспортирующие карманы 23 вдоль периферийной окружности подающего колеса 7, которое устанавливает капсулы 2 между фильтровальными сегментами Y1, Y2, Y3, Y4 и Y5 (фиг.2 и 3), которые транспортируют по траектории 9. С целью удержания капсул 2 в транспортирующих карманах 23 может быть создан вакуум. Направляющий канал 19 образован из двух частей, причем направляющий канал 19 должен рассматриваться в качестве траектории, по которой проходит капсула 2' между принимающим карманом 18 и входным отверстием отводящего кармана 21. Верхняя часть направляющего канала 19 задана направляющей канавкой 5А, выполненной на нижней стороне первой направляющей пластины 5, направленной в сторону второй направляющей пластины 6, причем нижняя часть направляющего канала 19 задана направляющей канавкой 6А на верхней стороне второй направляющей пластины 6, направленной в сторону первой направляющей пластины 5, причем канавки 5А и 6А пересекаются друг с другом.
Трубки 4 устройства 3 для подачи капсул заполняют капсулами 2 в процессе эксплуатации. Устройство 3 для подачи капсул снабжено поворотными средствами, выполненными в виде кулачка 8 и содержащими выталкивающие сегменты 10, имеющие выталкивающие кромки 11, причем кулачок 8 выполнен с возможностью вращения вокруг оси 12 вращения со скоростью ω1. Первая направляющая пластина 5 является неподвижной, причем вторая направляющая пластина 6 выполнена с возможностью вращения и вращается вокруг оси 12 вращения со скоростью ω2, меньшей, чем скорость ω1 кулачка 8. Направляющие канавки 5А и 6А на обеих направляющих пластинах 5 и 6 показаны прерывистыми линиями. На пересечении канавок 5А и 6А образована направляющая камера 22, которая, если смотреть по направлению вращения пластины 6 и по ориентации канавок, перемещается таким образом, что расстояние от направляющей камеры 22 до оси 12 вращения увеличивается между радиусом R1 и R2. Возможно также решение, в котором обе пластины 5 и 6 выполнены с возможностью вращения.
На фиг.5а упрощенно показаны расстояния, которые являются существенными для изобретения, - расстояния между отдельными подузлами изобретения. Расстояния между принимающими карманами 18 обозначены S1, 82, расстояния между отводящими карманами 21 обозначены Т1, Т2, а расстояния между транспортирующими карманами 23 обозначены U1, U2. В этом варианте изобретения показано, как обеспечить подачу капсул в промежутки между фильтровальными сегментами, неравномерно отстоящими друг от друга.
На фиг.6 показан разрез любой трубки 4, причем этот разрез отмечен, например, на фиг.4а, обозначением А-А. Самая нижняя капсула 2’ в колонне капсул 2 расположена в удерживающем кармане 14, расположенном на выходном отверстии трубки 4, ограниченном снизу пластиной 15, а с боковых сторон кольцом 5 и периферийной кромкой 16 кулачка 8.
Фиг.7 соответствует ситуации, в которой выталкивающий сегмент 10, перемещаясь по круговой траектории во время вращения кулачка 8, прошел через последующий удерживающий карман 14 под последующей трубкой 4 и вызвал выталкивание капсулы 2’ из удерживающего кармана 14, причем указанная капсула переместилась в принимающий карман 18. Затем капсулу 2’ переносят, по существу, горизонтально в направляющем канале 19, являющимся траекторией движения направляющей камеры 22, и затем в отводящий карман 21.
На фиг.8 изображен разрез, обозначенный на фиг.4а В-В, в котором капсулу 2 помещают в транспортный карман 23 на подающем колесе 7, на котором ее удерживают известным образом, например усилием, созданным вакуумом.
На фиг.1 изображена толстыми штриховыми линиями траектория, по которой проходит капсула в описанных вариантах изобретения. В рассматриваемом примере капсула 2 перемещается вниз от контейнера 2А в одном из неподвижных каналов в форме трубки 4 в удерживающий карман 14, причем этот участок траектории отмечен на чертеже обозначением Х1. Следующий участок траектории от удерживающего кармана 14, через принимающий карман 18, в поднимающий карман 21 отмечен обозначением Х2. На следующем участке Х3 траектории капсулу 2 переносят по дуге в поднимающем кармане 21 в точку переноса капсулы 2 в транспортирующий карман 23 на подающем колесе 7. Затем капсулу 2 на участке Х4 перемещают в транспортный карман 23 на подающем колесе 7. После этого указанную капсулу размещают между фильтровальными сегментами на траектории 8 и перемещают совместно с фильтровальными сегментами по последнему участку Х5 траектории.
Предлагаемое устройство имеет широкое применение для подачи капсул в промежутки между последующими фильтровальными сегментами сегментного фильтра, в частности для подачи капсул в промежутки, расположенные на различных расстояниях в так называемых асимметричных конфигурациях.
Типичной проблемой, решаемой специалистом в области производства, относящегося к табачной промышленности, с целью создания промышленной производственной машины является соответствующее размещение известных устройств, подающих стержни или фильтровальный материал по траектории 9, а также устройств, подхватывающих последовательный ряд стержней и заворачивающих указанный ряд в бумажную обертку.