專利名稱：包括微粒填充空腔的平行的香煙濾嘴組合技術(shù)的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)要求享有2004年12月30日提交的系列號(hào)為No.60/640,531的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，以收錄所有有用的內(nèi)容，該申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)和附圖通過(guò)引用的方式并入到本文中。
背景技術(shù)：
煙草制品的生產(chǎn)線通常包括以連續(xù)或通過(guò)一系列鼓的串聯(lián)方式來(lái)處理長(zhǎng)桿形物品以獲得所需的最終結(jié)果。這樣的生產(chǎn)線可以包括簡(jiǎn)單的香煙加工設(shè)備(紙煙桿制造裝置或“制造裝置”)，作為示例，如從德國(guó)Hamburg的Hauni Machinenbau AG獲得的商品名為PROTOS的機(jī)器；濾棒設(shè)備(“卷接機(jī)”(tipping machine))，作為示例，如從德國(guó)Hamburg的Hauni Machinenbau AG獲得的商品名為MAX的機(jī)器；以及包裝機(jī)。
存在許多涉及將微粒傳送到濾嘴組件的專利，所述組件以串行流的方式制造。例如，Hall的US4411640披露了一種用于形成過(guò)濾煙嘴的設(shè)備，其中，桿棒是以串聯(lián)方式饋送的。利用分離設(shè)備形成間隙并借助介質(zhì)輪使這些間隙填充有材料。Budjinski，II等的US5221247教導(dǎo)了類似的裝置和方法。
還存在涉及濾嘴組合的組裝技術(shù)的專利。例如，Rudszinat的US3306306教導(dǎo)了用于制作濾嘴元件的熟知的兩種料斗設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的濾棒從兩個(gè)料斗饋送到一系列的切割、擺動(dòng)、伸展以及定位鼓。根據(jù)濾嘴通過(guò)的料斗和相應(yīng)的鼓，將產(chǎn)生第一或第二尺寸的濾嘴。Hirose等人的US4815481還教導(dǎo)了適于通過(guò)機(jī)械饋送濾嘴和濾嘴半體以使這兩個(gè)元件與香煙相連的兩種料斗設(shè)計(jì)。
Stelzer等人的US3308832披露了一種用于形成最終或單位長(zhǎng)度的濾嘴的制作方法，所述濾嘴包括兩個(gè)相同材料的桿形外過(guò)濾件以及粒狀材料的中間或內(nèi)部過(guò)濾件。同樣也披露了一種用于形成單位尺寸的多個(gè)中間過(guò)濾件進(jìn)而形成更復(fù)雜濾嘴的方法和設(shè)備。
美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)US2003/0034085教導(dǎo)了一種用于以計(jì)量測(cè)定量的粒狀微粒填充空腔的設(shè)備和方法。
與此不同，本發(fā)明提供一種濾嘴元件的平行組合，利用平行方法填充空腔，并且添加紙蓋。
用于組合濾嘴元件的現(xiàn)有技術(shù)的局限之一在于元件相互之間以及元件相對(duì)于濾嘴組件最終切割的定位。將多個(gè)元件傳送到串行流中的工序通常導(dǎo)致無(wú)意產(chǎn)生的間隙，元件具有不正確的長(zhǎng)度，或完全缺少應(yīng)有的元件。除這些問(wèn)題外，一旦串聯(lián)的濾嘴組件用紙包卷和密封，隨后連續(xù)的串聯(lián)濾嘴組件就被切成所需長(zhǎng)度。這種切割工序帶來(lái)了兩個(gè)生產(chǎn)不合格產(chǎn)品的其他區(qū)域切割定位和整體的濾嘴長(zhǎng)度。而本發(fā)明提供了消除所有這些問(wèn)題或至少大部分這些問(wèn)題的技術(shù)。雖然元件之間的無(wú)意間隙的問(wèn)題在這些技術(shù)中并沒(méi)有完全消除，但對(duì)最終產(chǎn)品的影響被最小化了。在現(xiàn)有技術(shù)的處理工序中，濾嘴元件之間的無(wú)意間隙引起整個(gè)串行流改變位置并影響最終的切割定位。而本發(fā)明提供的處理工序則可確保使不合格的元件組件僅僅影響一個(gè)濾嘴組件。檢查技術(shù)將使不合格的組件被識(shí)別并被去除。
此外，根據(jù)填充空腔的現(xiàn)有技術(shù)，這些微粒截留在窩口區(qū)域外部但在濾嘴包卷之下的可能性超過(guò)可接受的極限。這些微粒將會(huì)對(duì)用戶是可見(jiàn)的，由于其例如在與香煙結(jié)合并利用接裝紙包卷時(shí)最終位于濾嘴的露出端部附近的區(qū)域中。現(xiàn)有技術(shù)使用多種不同方法以消除這種可能性。為這種零落分散而檢查濾嘴或者將濾嘴組件與附加的固體醋酸纖維素濾嘴元件組合以蓋住產(chǎn)品端部的技術(shù)是在現(xiàn)有技術(shù)中使用的兩種方法的例子。這兩種方法是昂貴的，增加了生產(chǎn)消耗并使整個(gè)制造過(guò)程復(fù)雜化。
由本發(fā)明提供的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了微粒分散的幾乎完全消除。由于第一紙質(zhì)包卷材料先于空腔填充工序而連接到濾嘴元件組件上，因此微粒被截留在紙和濾嘴元件之間的可能性被最小化。雖然不能保證從鼓傳送的所有微粒最終都位于空腔中，但是不存在使得微?？梢酝Ａ粼跒V嘴組件表面的區(qū)域。一旦施加了紙蓋，微粒就保留在空腔中。
用于裝配組合濾嘴的現(xiàn)有方法也受到了與生產(chǎn)率有關(guān)的多個(gè)因素的限制。在組合兩個(gè)不同元件以制造桿棒濾嘴組件的工序中，用于將組件傳送到串行流中以使紙可以被施加并且使濾嘴組件被切割的技術(shù)通常限于小于每分鐘400米。由于元件整理的復(fù)雜性提高或增加了用微粒填充空腔的工序，因此該最大的速度下降到小于每分鐘250米。以典型的108毫米濾嘴為例，這些現(xiàn)有工序可以每分鐘制造1900至3800個(gè)濾嘴組件，限制因素是將微粒從輸送鼓輸送至空腔的能力。以往的經(jīng)驗(yàn)表明，這些現(xiàn)有工序可以有效地操作，并且有效地高達(dá)每分鐘300米的線速度。然而，本發(fā)明則提供了一種每分鐘可以生產(chǎn)達(dá)8000個(gè)濾嘴的平行方法。
最后，本發(fā)明提供一種顯著減小材料消耗、特別是在機(jī)器啟動(dòng)和機(jī)器停止時(shí)減小材料消耗的處理方法。再者，由于不合格的濾嘴得以最少化，從而也可實(shí)現(xiàn)消耗的減小。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種能夠制造包括填充有微粒的空腔的組合式香煙濾嘴的新設(shè)備機(jī)組，其中，濾嘴元件將在平行的處理方法中被裝配、用紙包卷、以及填充空腔。本發(fā)明提供一種裝配濾嘴元件、添加紙質(zhì)包卷材料、以及用微粒填充一個(gè)或多個(gè)窩口的方法，所有步驟都以平行的方式進(jìn)行。結(jié)果是，設(shè)備和方法具有更高的質(zhì)量，更高的處理速度，人力上的需求得以減小，并且減小了材料消耗。
除了該第一實(shí)施例(在此，設(shè)備機(jī)組能夠制造空腔填充組合濾嘴)以外，第二實(shí)施例將這種組合技術(shù)合并到香煙裝配工序中來(lái)組合濾嘴、用微粒填充空腔，然后將濾嘴組件與煙桿元件合并以完成香煙構(gòu)造，所有這些都在一個(gè)設(shè)備機(jī)組或模塊中進(jìn)行。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明在結(jié)合附圖閱讀了對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述以后，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚地了解本發(fā)明的除上述以外的新穎特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部分/部件，其中

圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的多元件香煙濾嘴制造方法和設(shè)備；圖1A是圖1的放大部分，其示出了在設(shè)備的特定位置處的細(xì)節(jié)；圖2示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖，其中，處理雙濾嘴組合以產(chǎn)生最終的香煙；以及圖3示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖，其中，空腔填充裝置是具有窩口的微粒填充鏈或帶。
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明圖1的濾嘴元件組件示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中處理濾嘴元件以形成最終的組合濾嘴。現(xiàn)在將更詳細(xì)討論圖1的方法和設(shè)備。
濾嘴組件10是由基本元件組合的多個(gè)部段12的組合，該基本元件通過(guò)元件料斗14、16進(jìn)入機(jī)器。最終的濾嘴組件可以是僅一個(gè)或多個(gè)單一的基本濾嘴組件12的組合。這種類型的組合技術(shù)的例子是Hauni Mulfi-GC或Dual Hopper Max，例如在共同轉(zhuǎn)讓的US5533610中得以描述，該文獻(xiàn)通過(guò)引用的方式并入到本文中。
組合技術(shù)允許第一濾棒為形成組合濾嘴而制備。濾棒通過(guò)料斗系統(tǒng)饋送，在料斗系統(tǒng)中濾棒被切割、擺動(dòng)、定位、分離和受到其它處理以得到具有包括長(zhǎng)度的預(yù)定特性的元件。然后，濾嘴元件被放置到第一鼓18上，濾嘴元件以任何預(yù)定的構(gòu)形布置在該鼓上。元件利用真空或其它固定措施保持在第一鼓的凹槽20中的適當(dāng)位置，并被運(yùn)送到第二鼓22。
在對(duì)組成濾嘴組件的多個(gè)濾嘴元件進(jìn)行裝配和定位之后，紙質(zhì)包卷材料24可以采用現(xiàn)有技術(shù)施加到組件上，該技術(shù)典型地用在任何香煙濾嘴裝配機(jī)器上。例如，元件可以被傳送到第二鼓，元件在該第二鼓上被部分包卷。通過(guò)將桿棒包卷材料24從第一桿棒包卷材料供給裝置26饋送至第二鼓來(lái)形成部分包卷物。桿棒包卷材料可以經(jīng)受粘合劑涂覆28，例如添加形成圖樣的膠水，以幫助濾嘴元件相對(duì)于部分包卷物放置。當(dāng)紙遇到第二鼓上的鼓凹槽時(shí)，帶有分離刀片30的輪與紙接觸，將紙切割為部分包卷材料片32。該工序僅部分地圍繞濾嘴組件的圓周將紙包卷。包卷的量可以取決于裝載產(chǎn)品所需要的微粒量。部分包卷物可以覆蓋圍繞濾嘴組件的圓周250和300度之間的弧度。
被部分包卷的元件然后移動(dòng)到傳送裝置34。圖1所示的傳送裝置包括具有凹槽窩口的帶，但是可以包括通過(guò)工序的隨后步驟來(lái)移動(dòng)被部分包卷的桿棒的任何裝置。在旋轉(zhuǎn)鼓的表面上移動(dòng)的濾嘴組件保持著與其以線性移動(dòng)的方式從鼓傳送至帶時(shí)的相同的相對(duì)速度。當(dāng)濾嘴組件傳送至帶裝置時(shí)，被部分包卷的濾嘴組件定位成，組件的未被包卷的部分面朝上(即未包卷區(qū)域與凹槽窩口的底部徑向相對(duì))。
在工序中的該位置處，敞開(kāi)的空間保持在被部分包卷的濾嘴元件12之間。部分包卷物沿傳送裝置以平行但是線性的方向傳送，以便可以將微粒傳送到濾嘴元件之間的窩口。微粒傳送可以以許多方法實(shí)現(xiàn)，例如自由降落傾卸、制有窩口的鏈或窩口式填充鼓。根據(jù)一個(gè)例子，可以使用真空輔助計(jì)量鼓(或“介質(zhì)輪”)36。鼓36可以具有與濾嘴大致對(duì)準(zhǔn)，并且更特別地與濾嘴元件之間的窩口大致對(duì)準(zhǔn)的空腔和凹槽。真空輔助計(jì)量輪包括一行或多行沿其外周的窩口，其與真空壓力通風(fēng)系統(tǒng)相通以在輪旋轉(zhuǎn)通過(guò)料斗時(shí)將微粒抽吸至窩口中。在進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，真空中斷，微粒被釋放。鼓填充技術(shù)可以采用許多方式中的任一方式變型修改，包括增加跨過(guò)鼓的寬度上的窩口38的數(shù)量。圖1描繪了將微粒傳送到濾嘴組件的四個(gè)窩口，這是因?yàn)榻M件具有四個(gè)空腔，盡管也可以想到其它的構(gòu)造。第一窩口式填充鼓36可以設(shè)計(jì)成接納一個(gè)或多個(gè)附加物例如木炭和/或調(diào)味劑，以填充每個(gè)濾嘴的一個(gè)或多個(gè)窩口。粒狀介質(zhì)然后被傳送到部分包卷物上留有的窩口中。
被部分包卷的組件然后可以被傳送到第二窩口式填充鼓38。這種鼓可以用于確保空腔完全填充，或?qū)⒉煌奈⒘魉偷讲煌母C口中。在后一情況下，最終的濾嘴部段，即連接到紙煙桿的部段，將由多個(gè)濾嘴元件和沉積微粒的兩個(gè)空腔構(gòu)成。
一旦所需類型和量的微粒被傳送到窩口中，濾嘴組件沿平行方向繼續(xù)移動(dòng)到鼓40，在該鼓上，紙質(zhì)包卷材料42施加到濾嘴組件上。以類似于第一桿棒包卷操作的方式，第二桿棒包卷通過(guò)將桿棒包卷材料42從第二桿棒包卷材料供給裝置44饋送至第三鼓40而形成。桿棒包卷材料可包括涂敷的粘合劑46，以幫助濾嘴元件相對(duì)于部分包卷物放置。當(dāng)桿棒包卷材料遇到第三鼓時(shí)，刀輪48接觸紙，將紙切割為加蓋的紙片50。該紙蓋的寬度可以取決于濾嘴組件的未被包卷的圓周的大小。紙蓋通常應(yīng)在每側(cè)包卷超過(guò)原始包卷10°。從而，部分包卷物接觸紙蓋50以形成一種加蓋的桿棒包卷。
在施加紙蓋以后，組件將從線性移動(dòng)帶傳送返回至具有窩口的旋轉(zhuǎn)鼓。組件然后可以通過(guò)正常的滾動(dòng)工序以確保紙蓋的正確連接。完全的濾嘴組件然后可以進(jìn)一步通過(guò)已知的檢查裝置，以在被傳送到由機(jī)器去除組合濾嘴的輸送機(jī)前檢驗(yàn)每個(gè)濾嘴元件的存在或缺少。
在圖2所描繪的可替換實(shí)施例中，使用相同的技術(shù)構(gòu)造濾嘴組件，部分地包卷濾嘴組件，填充空腔，施加紙蓋，以及檢查最終的產(chǎn)品。然而，圖2所示的濾嘴組件包括待連接到一對(duì)煙桿上的必要元件。
在類似于圖1所述的濾嘴組件的檢查之后，雙寬度濾嘴組件10然后可以被傳送到聚合鼓60，在該聚合鼓上，濾嘴可以與煙桿62聚合。
聚合鼓接納單個(gè)分離的各煙桿62。煙桿通過(guò)將第一雙煙桿64饋送至第一煙絲處理鼓66而形成。如圖2所示，雙桿在68處被切割，然后分離，以將它們對(duì)準(zhǔn)，用于在聚合輪60處進(jìn)行的聚合操作。
濾嘴組件被饋送至被切割且分離的雙香煙對(duì)之間的間隙中。從該位置，采用典型的香煙濾嘴組件技術(shù)以將雙香煙組件推在一起并施加接裝紙70。例如，接裝片72可以通過(guò)將接裝紙從接裝紙供給裝置74饋送至接裝片鼓76而形成。當(dāng)接裝紙遇到鼓時(shí)，具有分離刀片78的輪接觸紙，將紙切割為接裝紙片72。最終的濾嘴10和煙桿62與接裝紙70接觸并周向折疊以形成帶嘴的雙香煙。帶嘴雙香煙然后可以沿附加的鼓80、82、84移動(dòng)，在這些鼓中雙香煙在86處被切割成兩半以形成兩個(gè)單個(gè)的、濾嘴端部彼此面對(duì)的香煙。香煙然后可以通過(guò)一裝置輸送以使它們面向相同的方向，從而香煙可以以任何預(yù)定方式進(jìn)行包裝。
典型的檢查技術(shù)可以用于最終的產(chǎn)品，任何不合格的產(chǎn)品可以從產(chǎn)品流中去除。如果確定濾嘴組件不合乎規(guī)格，則在與紙煙桿組合之前被檢查的濾嘴組件也可以在工序的末端從產(chǎn)品流中去除。
圖3示出了利用用于微粒傳送的填充鏈或帶102填充空腔的可替換實(shí)施例100。本實(shí)施例的其它方面與圖1所示相同，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的部分/部件。本實(shí)施例也可以與上述方法和設(shè)備特別是針對(duì)圖1和2結(jié)合使用。
盡管已經(jīng)通過(guò)公開(kāi)的實(shí)施例詳細(xì)描述了方法和設(shè)備，但是該公開(kāi)并無(wú)意限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的情況下可以對(duì)所公開(kāi)的詳細(xì)實(shí)施例的一些方面進(jìn)行調(diào)整或改變。例如，在不改變本發(fā)明所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以想到其它濾嘴元件尺寸和設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種用以形成香煙濾嘴的設(shè)備，包括用于形成濾嘴元件組的單個(gè)或多重料斗系統(tǒng)；用于部分地包卷所述濾嘴元件組的部分包卷裝置；用于運(yùn)送被部分包卷的濾嘴元件組的傳送裝置；以及用于將介質(zhì)分配到被部分包卷的濾嘴元件組中的至少一個(gè)介質(zhì)輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，濾嘴元件被部分地包卷，在這些元件之間具有空間，并且，介質(zhì)輪將介質(zhì)分配到濾嘴元件之間的空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，包括兩個(gè)介質(zhì)輪，一個(gè)在另一個(gè)的下游，用于將介質(zhì)分配到濾嘴元件之間的空間中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括完全包卷裝置，該裝置用于提供罩蓋以及將該蓋放置在介質(zhì)輪下游的被部分包卷的濾嘴元件上，由此完全地包卷濾嘴元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，包括紙煙桿供給裝置，其用于傳送紙煙桿并將其與被完全包卷的濾嘴元件對(duì)準(zhǔn)；以及通過(guò)接裝紙將濾嘴元件和煙桿連接在一起的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)各元件沿一旋轉(zhuǎn)鼓的凹槽配置時(shí)，計(jì)量輪構(gòu)造和布置成將介質(zhì)傳送到濾嘴元件之間的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，傳送裝置包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)鼓，該多個(gè)旋轉(zhuǎn)鼓在鼓外側(cè)上具有縱向凹槽，所述鼓構(gòu)造和布置成在濾嘴形成期間保持和傳送濾嘴元件。
8.一種用以形成香煙濾嘴的方法，包括形成濾嘴元件組；部分地包卷所述濾嘴元件組；傳送被部分包卷的濾嘴元件組；以及利用一個(gè)或多個(gè)介質(zhì)輪將介質(zhì)分配到被部分包卷的濾嘴元件組中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括使濾嘴元件彼此分隔開(kāi)并用介質(zhì)填充空間的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括通過(guò)將罩蓋置于被部分包卷的濾嘴元件上面來(lái)完全地包卷濾嘴元件的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括將煙桿連接到被完全包卷的濾嘴元件上的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括將煙絲連接到被完全包卷的濾嘴元件的每個(gè)端部、以及將濾嘴元件切割成兩半而產(chǎn)生一對(duì)香煙的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，分配步驟包括當(dāng)各元件沿一旋轉(zhuǎn)鼓的凹槽配置時(shí)，將介質(zhì)傳送到分隔開(kāi)的濾嘴元件之間的空間。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，傳送步驟包括在濾嘴形成工序期間在旋轉(zhuǎn)鼓的各凹槽之間傳送濾嘴元件。
15.一種制造香煙的方法，包括將煙桿與按照權(quán)利要求8的方法所構(gòu)造的濾嘴組合的步驟。
16.一種制造濾棒的方法，每個(gè)濾棒具有預(yù)定布置的濾嘴元件，該方法包括在沿傳送路徑的間隔位置處根據(jù)預(yù)定布置重復(fù)性地建立濾棒元件組，所述組沿傳送路徑以彼此互相平行的關(guān)系移動(dòng)；以及在沿傳送路徑的位置處將微粒物質(zhì)饋送至每個(gè)組。
17.一種制造香煙的方法，包括將煙桿與按照權(quán)利要求16的方法所構(gòu)造的濾棒組合的步驟。
全文摘要
一種用以形成香煙濾嘴的設(shè)備，包括用于形成一種或多種尺寸的濾嘴元件的單個(gè)或多重料斗系統(tǒng)(14，16)。其間具有間隔的濾嘴元件被部分地包卷并隨后被傳送到至少一個(gè)介質(zhì)施加輪(36)，在此，介質(zhì)被沉積在濾嘴元件之間的空間內(nèi)。罩蓋(50)形成并放置在位于介質(zhì)輪的下游的被部分包卷的濾嘴元件上面，由此完全地包卷濾嘴元件。隨后，被完全包卷的濾嘴元件利用接裝紙與煙桿相連。本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種用以形成香煙濾嘴的方法。
文檔編號(hào)A24D3/02GK101068717SQ200580041486
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者M·D·貝爾卡斯特羅, L·杜維科特 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司