оберточное устройство

Формула изобретения

1. Устройство для соединения составленных соосно в группы стержневидных табачных изделий с фильтровальными тампонами или мундштуками некруглого поперечного сечения путем обертывания таких сгруппированных изделий соединительными листками с нанесенным на них клеем, содержащее вращающийся вокруг своей оси барабан с параллельными его оси желобками с вакуум-присосом для удержания сгруппированных изделий, окружная поверхность которого образует поверхность качения для перекатывания сгруппированных изделий, и сопряженную с ней стационарную поверхность качения, образующую с поверхностью качения вращающегося барабана рабочий зазор, в котором происходит перекатывание сгруппированных изделий, отличающееся тем, что поверхность (62) качения вращающегося барабана (29) и сопряженная с ней стационарная поверхность (54) качения имеют волновые профили, соответствующие некруглой форме перекатывающихся между ними в рабочем зазоре (67) сгруппированных изделий (52).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что волновые профили поверхности (62) качения и сопряженной с ней стационарной поверхности (54) качения выполнены так, что сгруппированные изделия (52) перекатываются в рабочем зазоре (67) по волновым поверхностям, а их центральные оси (М) при этом описывают по меньшей мере приближенно круговую траекторию (68) вокруг оси (69) вращающегося барабана (29).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что волновой профиль сопряженной стационарной поверхности (54) качения имеет по меньшей мере два последовательно расположенных в направлении (63) подачи участка (54а - 54е) в основном идентичного профиля.

4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что на входе в рабочий зазор (67) предусмотрена стационарная ориентированная в основном параллельно удерживающим желобкам (59) вращающегося барабана (29) и радиально заходящая на траекторию движения сгруппированных изделий (52) пусковая планка (72), которая способствует выкатыванию изделий (52) из удерживающих желобков вращающегося барабана (29) и их продвижению в рабочий зазор (67), ориентируя их при этом параллельно оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для соединения составленных соосно в группы стержневидных табачных изделий с фильтровальными тампонами или мундштуками некруглого поперечного сечения путем обертывания таких сгруппированных изделий соединительными листками с нанесенным на них клеем, содержащему вращающийся вокруг своей оси барабан с параллельными его оси желобками с вакуум-присосом для удержания сгруппированных изделий, расположенную по окружности барабана поверхность качения и сопряженную с ней стационарную поверхность качения с рабочим зазором между ними, в котором происходит перекатывание изделий.

При изготовлении сигарет с фильтром указанные выше сгруппированные изделия состоят обычно из двух соосно уложенных друг против друга на равном двойной длине фильтра расстоянии табачных стержней, между которыми в соответствующий промежуток вкладывают фильтровальный тампон, а затем изделия сдвигают, соответственно выравнивают по оси. Эти группы из еще не соединенных между собой изделий снабжают соединительным листком, на который нанесен клей и который перекрывает участок от конца одного табачного стержня до обращенного к нему конца другого табачного стержня, проходя при этом через отрезок с фильтровальным тампоном, и перемещают в удерживающие желобки вращающегося барабана. Снабженные соединительным листком, называемым также оберточным листком, сгруппированные изделия перемещают в рабочий зазор, образованный между поверхностью вращающегося барабана, представляющей собой поверхность качения барабана, и сопряженной с ней стационарной поверхностью качения манипуляторной "руки обката", и в котором эти сгруппированные изделия перекатывается между поверхностью качения барабана и сопряженной с ней стационарной поверхностью качения, при этом соединительный листок с клеем обертывается вокруг изделий. Соединительный листок соединяет компоненты сгруппированных изделий в сигарету с фильтром двойной длины. Очевидно, что аналогичным образом могут быть изготовлены сигареты с фильтром одинарной длины, если соединять с помощью соединительного листка лишь один табачный стержень с фильтровальным тампоном одинарной длины. Этот способ соединения друг с другом табачных стержней с фильтровальными тампонами с получением готовых сигарет с фильтром является в настоящее время общепринятым и многократно оправдал себя при изготовлении сигарет круглого сечения. Однако для изготовления сигарет с фильтром некруглого поперечного сечения эта технология неприемлема, поскольку жесткие поверхность качения барабана и сопряженная с ней стационарная поверхность качения не допускают перекатывания некруглых предметов. Тем не менее, поскольку на рынке существует спрос на некруглые, например, овальные сигареты, то существует также и необходимость в соответствующей рациональной технологии изготовления.

В этой связи уже предлагалось предусматривать в таком оберточном устройстве вместо сопряженной жесткой стационарной поверхности качения гибкую ленту, движущуюся вместе с барабаном с пониженной скоростью. В этом случае сгруппированные изделия некруглого поперечного сечения перекатываются между поверхностью вращающегося барабана и гибкой лентой, которая прогибается в соответствии с фактическим положением изделия и формой его периметра (европейская заявка EP 0124289 B1). Хотя таким образом и обеспечивается обертывание некруглых изделий соединительным листком путем перекатывания, однако недостаток этого способа состоит в том, что давление, оказываемое лентой на перекатывающиеся изделия, в зависимости от углового положения последних очень различно. Это может ухудшить качество изделий.

В основу настоящего изобретения была положена задача предложить еще одно устройство описанного выше типа.

Указанная задача решается за счет того, что поверхность качения вращающегося барабана и сопряженная с ней стационарная поверхность качения имеют волновые профили, соответствующие некруглой форме перекатывающихся в рабочем зазоре между ними сгруппированных изделий. Согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения изобретения предусмотрено, что волновые профили вращающейся поверхности качения и сопряженной с ней стационарной поверхности качения выполнены таким образом, что изделия перекатываются в рабочем зазоре между ними по волновым поверхностям, а их центральные оси описывают при этом, по меньшей мере приближенно, круговую траекторию вокруг оси вращающегося барабана. При этом центральная ось изделий в процессе перекатывания продолжает описывать ту же круговую траекторию, по которой она движется также и за пределами оберточного устройства. Благодаря этому перекатывание получается достаточно симметричным, что наилучшим образом способствует сохранению целостности изделий в процессе перекатывания.

С целью обеспечить многократное перекатывание сгруппированных изделий согласно изобретению далее предусмотрено, что волновой профиль сопряженной стационарной поверхности качения имеет по меньшей мере два последовательно расположенных в направлении подачи участка в основном идентичного профиля.

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения на входе в рабочий зазор предусмотрена стационарная, ориентированная в основном параллельно удерживающим желобкам вращающегося барабана и радиально заходящая на траекторию движения изделий пусковая планка, которая способствует выкатыванию изделий из удерживающих желобков вращающегося барабана и их продвижению в рабочий зазор, ориентируя их при этом параллельно оси. Благодаря такому решению уменьшается опасность осевой дезориентации сгруппированных изделий на входе в рабочий зазор и тем самым повышается надежность работы устройства и предотвращаются сбои. Кроме того, пусковая планка обеспечивает надежное начало процесса перекатывания на входе в зазор.

Согласно изобретению предлагается еще одно устройство для изготовления некруглых сигарет с фильтром, в частности овальных. Его особое преимущество состоит в том, что изделия перекатываются в рабочем зазоре таким образом, что их центральные оси не выходят за их круговую траекторию движения вокруг оси вращающегося барабана. Благодаря этому достигается более равномерное распределение нагрузки в процессе перекатывания и практически полностью исключается снижение качества готовых сигарет. Движение центральных осей изделий по круговой траектории, по которой они перемещаются также и за пределами рабочего зазора, имеет своим следствием более равномерное движение изделий в рабочем зазоре, что наилучшим образом способствует сохранению целостности изделий в процессе перекатывания. Обеспечиваемая изобретением возможность многократного перекатывания изделий позволяет в результате надежно соединить компоненты изделий.

Ниже изобретение подробнее поясняется с помощью прилагаемых чертежей, на которых показано:

на фиг. 1 - схематическое изображение фильтросборочной машины с оберточным устройством согласно изобретению,

на фиг. 2 - схематический вид оберточного устройства согласно изобретению в увеличенном масштабе,

на фиг. 3 - деталь A по фиг. 2 в увеличенном масштабе и

на фиг. 4 - овальная сигарета в поперечном разрезе с указанием геометрических величин, применяемых для описания примера выполнения.

На фиг. 1 схематически показан вид спереди фильтросборочной машины для изготовления сигарет с фильтром. Подробное описание такой машины с изображением схемы процесса изготовления сигарет с фильтром приведено в заявке на патент Германии DE 4008475 A1 (соответственно в патенте США 5135008), которые включены в настоящее описание в качестве ссылки.

Табачные стержни 3 двойной длины (сдвоенные сигареты) подаются на приемный барабан 2 из не показанной сигаретной машины, в частности типа "Protos", выпускаемой настоящем заявителем. Сдвоенные сигареты поступают на режущий барабан 4 в положении поперек их оси и разрезаются дисковым ножом 6 на два одинаковых табачных стержня (сигареты) одинарной длины. Такие табачные стержни одинарной длины перемещаются далее раздельно вдоль оси на раскладывающем барабане 7, а затем поступают на компоновочный барабан 8. Из магазина 9 известным образом на режущий барабан 11 поступают не показанные на чертеже жгуты фильтровальных тампонов, которые разрезаются двумя дисковыми ножами 12 на фильтровальные тампоны двойной длины, укладываются ступенчато на барабане 13, выравниваются толкающим барабаном 14 в ряд последовательно расположенных тампонов и укладываются ускорительным барабаном 16 в промежутки между рядами сигарет на компоновочном барабане 8. Сгруппированные таким образом изделия (состоящие из табачного стержня/фильтровального тампона/табачного стержня) плотно сдвигаются по оси друг с другом и затем поступают в передаточный барабан 17.

Сматывающаяся с бобины 19 лента 18 соединительного материала, соответственно оберточной бумаги перфорируется в перфораторе 21, намазывается клеем в клеенамазывающей машине 22 и последовательно разрезается на валке 23 ножевым барабаном 24 на оберточные, соответственно соединительные листки. На второй бобине 26 находится вторая лента 27 соединительного материала, начало которой, как только первая бобина 19 будет израсходована, соединяется с помощью соединительного приспособления 28 с концом сматывающейся ленты 18. Вместо перфоратора 21, которым перфорируется бегущая лента оберточной бумаги, один из барабанов, например, барабан 32, может быть известным образом объединен с устройством, которое перфорирует обертку сигарет.

Оберточные листки, отделенные от бегущей ленты 18 соединительного материала, последовательно совмещаются соосно на передаточном барабане 17 с последовательно движущимися группами изделий, состоящих из сигаретного стержня/фильтровального тампона/сигаретного стержня, и на вращающемся барабане 29 обертываются с помощью манипуляторной "руки" 31 обката вокруг изделий.

Изготовленные таким образом сдвоенные сигареты с фильтром подаются через промежуточный барабан 32, на котором их обертка альтернативно перфорации оберточного материала перфоратором 21 может быть снабжена также вентиляционными отверстиями, на режущий барабан 33 и на нем дисковым ножом 34 разрезаются на готовые отдельные сигареты с фильтром. Последние перемещаются раздельно вдоль оси на раскладывающем барабане 36 и проверяются на двух барабанах 37 и 38 контрольными устройствами 37а и 38а в два ряда на соблюдение заданных качественных показателей, таких, как плотность обертки, степень вентиляции, гидравлическое сопротивление при затяжке и т.п. Контрольные устройства такого типа известны и не являются предметом настоящего изобретения, поэтому не требуют более подробного описания. Контрольные устройства соединены с не показанной на чертеже обычной системой управления.

Прошедшие контроль сигареты передаются двумя рядами через промежуточный барабан 41, с которого барабаном 51 могут быть отобраны отдельные, в частности бракованные сигареты, на передаточный барабан 42, который передает один ряд сигарет через еще один промежуточный барабан 43 на конический поворачиватель 44 или другое устройство переориентации, который (которое) приводит в соответствие осевую ориентацию перемещаемых в этом ряду сигарет с осевой ориентацией сигарет другого ряда. Конические поворачиватели известны, например, из выложенной заявки на патент Германии DE-OS 2020138 (соответственно из патента США 3625103). Переориентированные сигареты передаются от конического поворачивателя 46 смещенными по оси снова на промежуточный барабан 43 или на аналогичный, соответственно смещенный по оси барабан и далее на накопительный барабан 47. На этом барабане 47 поступившие с передаточного барабана 42 не повернутые сигареты второго ряда укладываются с помощью еще одного промежуточного барабана 48 между повернутыми сигаретами. После этого все сигареты перемещаются с одинаковой осевой ориентацией в одном ряду к приемному транспортеру 49, с которого они одним однослойным рядом поступают на не показанный на чертеже массовый поточный транспортер или на другое приемное устройство для сигарет.

На фиг. 2 и 3 в увеличенном масштабе показано обертывающее устройство 30 фильтросборочной машины 1 для обертывания сгруппированных изделий 52, состоящих из табачного стержня/фильтровального тампона/табачного стержня, оберточным листком 53 с нанесенным на него клеевым слоем, из которых на фиг. 3 в качестве примера показан только один. Другие листки для упрощения описания и для наглядности не показаны. Обертывающее устройство 30 состоит из вращающегося барабана 29 и стационарной "руки" 31 обката с сопряженной поверхностью 54 качения, проходящей рядом с окружной поверхностью вращающегося барабана 29.

Барабан 29 представляет собой полый цилиндрический корпус 56, который вращается вокруг стационарного направляющего корпуса 57, на окружной поверхности которого предусмотрены прорези 58, соединенные с не показанным на чертеже источником создания вакуума. На внешней окружности вращающегося барабанного корпуса 56 расположены параллельные оси удерживающие желобки 59, в которых через сообщающиеся с прорезями 58 воздухоотсасывающие отверстия 61 в заданных угловых интервалах вращающегося барабана создается воздушная тяга. Окружная поверхность - вращающегося барабана 29, как более подробно описано ниже, представляет собой поверхность 62 качения с плоскими удерживающими желобками 59. Барабан вращается по стрелке 63.

Манипуляторная "рука" 33 обката, имеющая сопряженную поверхность 54 качения, закреплена на подробно не описанном параллельно- рычажном механизме 64, который с помощью привода 66, например, поршневого блока, при необходимости отводит ее от вращающегося барабана 29, а во время работы удерживает в рабочем положении.

Согласно изобретению поверхность 62 качения вращающегося барабана 29 и сопряженная с ней стационарная поверхность 54 качения имеют волновой профиль, как показано на фиг. 2 и 3. Благодаря этому между поверхностью вращающегося барабана 29 и сопряженной поверхностью 54 качения образуется рабочий зазор 67, ширина которого в направлении 63 движения сгруппированных изделий изменяется. Поверхность 62 качения вращающегося барабана 29 и сопряженная с ней стационарная поверхность 54 качения выполнены в соответствии с некруглой формой перекатывающихся в зазоре 67 изделий 52. Волновые профили сформированы таким образом, что сгруппированные изделия 52 при перекатывании в зазоре 67 могут перекатываться по поверхности 62 качения вращающегося барабана и сопряженной с ней стационарной поверхности 54 качения, причем одновременно центральная ось изделий движется по круговой дуге 68 вокруг оси 69 вращающегося барабана 29. Благодаря такому выполнению поверхности 62 качения и сопряженной с ней стационарной поверхности 54 качения центр тяжести масс некруглых изделий 52 во время перекатывания последних может перемещаться по постоянной круговой траектории в рабочем зазоре 67. В процессе такого перекатывания оберточный листок 53, предварительно приклеенный к сгруппированным изделиям, обертывается вокруг мест стыка соосно уложенных компонентов изделий и соединяет их в сдвоенные сигареты 71 с фильтром.

Для облегчения начала процесса перекатывания (обертывания) в начале сопряженной стационарной поверхности 54 качения расположена параллельная оси пусковая планка 72, которая выталкивает изделия из удерживающих их желобков, одновременно выравнивая их при этом параллельно оси, и начинает процесс перекатывания. В том же самом месте в стационарном корпусе 57 оканчивается прорезь 58, за счет чего всасывающее действие воздуха прерывается в соответствующем удерживающем желобке 59. Тем самым обеспечивается беспрепятственное перекатывание изделий с сохранением их целостности.

Волновой профиль сопряженной стационарной поверхности качения последовательно повторяется в направлении подачи, обеспечивая по меньшей мере однократный полный оборот изделий вокруг их центральной оси М. Иными словами, участки волнового профиля между гребнями 54a-54g в основном идентичны. Каждый из этих профильных участков между гребнями позволяет повернуть изделие на 180^o. Для двукратного оборота сгруппированных изделий 52 в рабочем зазоре 67 на сопряженной стационарной поверхности качения предусмотрены последовательно четыре участка от гребня 54а до гребня 54е в основном идентичного профиля. Для трехкратного оборота необходимы шесть таких участков с идентичным профилем, которые проходят в показанном на фиг. 3 примере от гребня 54а до гребня 54g. После трехкратного поворота вокруг своей оси сгруппированные изделия 52 полностью и надежно обернуты оберточным листком 53 и снова находятся в одном из плоских удерживающих желобков 59 вращающегося барабана 29, в отверстии 61 для вакуум-присоса которого снова создано разрежение через прорезь 58, что позволяет удерживать сдвоенную сигарету до ее передачи на следующий транспортер.

В приведенных ниже таблицах в качестве примера в декартовой системе представлены координаты волновых профилей одного участка вращающейся поверхности качения и одного участка сопряженной с ней стационарной поверхности качения. Они относятся к оберточному устройству для овальной сигареты с большим диаметром D=10 мм, малым диаметром d=5,8 мм, большим радиусом R=6,47 мм и малым радиусом r=1,4 мм. Геометрические соотношения представлены на фиг. 4 в увеличенном виде и без соблюдения масштаба.

В таблице 1 указаны координаты X и Y волнообразной поверхности качения вращающегося барабана 29 в представленной на фиг. 2 системе координат X-Y, начало которой леж ит на оси 69 вращения барабана 29. Каждая из нанесенных на чертеже координат X и Y указывает положительное направление. Указанные в таблице 1 координаты X и Y представляют форму поверхности 62 качения вращающегося барабана в угловом интервале 10^o, нанесенном на фиг. 2 в системе координат. Эта форма повторяется по окружности барабана 36 раз с шагом в 10^o.

В таблице 2 приведены координаты X и Y волнового профиля сопряженной стационарной поверхности 54 качения, который повторяется дважды на сопряженной поверхности качения в два 10^o-ных шага. Тем самым образуется волновой профиль для трехкратного полного оборота сгруппированных изделий в рабочем зазоре 67. При дальнейшем вращении нанесенной на фиг. 2 системы координат с шагом в 10^o в направлении часовой стрелки не только получают представленные в таблицах 1 и 2 координаты X и Y полной сопряженной стационарной поверхности качения, но также и координаты полной поверхности качения вращающегося барабана. С помощью указанных в таблицах 1 и 2 профилей поверхности качения и сопряженной с ней стационарной поверхности качения можно обертывать сигареты вышеуказанных размеров, причем их центральная ось М остается на круговой траектории 68, по которой она движется также и вне рабочего зазора 67. Таким образом, обеспечивается относительно щадящее обертывание сгруппированных изделий оберточным бумажным листком.