PL234109B1 - Urządzenie do produkcji sztabek wielosegmentowych oraz zespół transportujący do transferowania ciągu elementów prętopodobnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do produkcji sztabek wielosegmentowych, zawierające podajnik doprowadzający elementy prętopodobne (S1, S2) w postaci ciągu elementów prętopodobnych urządzenie owijające usytuowane za podajnikiem w kierunku przemieszczania ciągu elementów, do owijania ciągu elementów prętopodobnych (S1, S2) w materiał owijkowy (7) tworząc wałek, zespół transportujący umieszczony pomiędzy podajnikiem a zespołem owijającym, do formowania ciągu ustawionych osiowo elementów prętopodobnych (S1, S2) oraz do transferowania elementów prętopodobnych (S1, S2) za pomocą szeregu kół transportowych do zespołu owijającego, przy czym elementy prętopodobne są przemieszczane wzdłuż prowadnic, a także środki tnące służące do cięcia wałka na sztabki, z których każda zawiera zbiór elementów prętopodobnych (S1, S2), charakteryzujące się tym, że przynajmniej ostatnie z kół w zespole transportującym elementy prętopodobne (S1, S2) do urządzenia owijającego jest kołem, którego powierzchnia obwodowa jest gładka. Przedmiotem zgłoszenia jest również zespół transportujący do transferowania ciągu elementów prętopodobnych.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do produkcji sztabek wielosegmentowych oraz zespół transportujący do transferowania ciągu elementów prętopodobnych, do stosowania do wyrobów przemysłu tytoniowego.

Niniejszy wynalazek odnosi się do transferowania elementów prętopodobnych między urządzeniami transportowymi maszyn przemysłu tytoniowego, przy czym przez elementy prętopodobne należy w niniejszym dokumencie rozumieć między innymi segmenty tytoniowe, sztabki tytoniowe, segmenty filtrowe, sztabki filtrowe, sztabki filtrowe wielosegmentowe zawierające segmenty filtrowe i dodatkowe elementy składowe zmieniające lub nadające artykułom aromat, sztabki filtrowe wielosegmentowe zawierające segmenty filtrowe i dodatkowe obiekty zmieniające właściwości filtrujące zastosowanych materiałów filtrujących, sztabki wielosegmentowe zawierające segmenty filtrowe jak i nie filtrowe, artykuły wielosegmentowe o zmniejszonej zawartości tytoniu oraz papierosy z doklejonym ustnikiem jednosegmentowym lub wielosegmentowym. Przy tym elementy prętopodobne mogą być zarówno walcowe jak i nie walcowe i mogą mieć wykonane podcięcia lub zagłębienia zarówno w powierzchni czołowej jak i obwodowej.

W przemyśle tytoniowym powszechnie stosowane jest zestawianie elementów prętopodobnych w grupy o skończonej ilości elementów lub bezkońcowe ciągi naprzemiennie różnych lub takich samych elementów. Przy tym mogą to być elementy nie filtrowe oraz filtrowe o różnych właściwościach filtracyjnych lub naprzemiennie elementy nie filtrowe, filtrowe oraz sztabki tytoniowe. Bezkońcowe ciągi elementów owijane są w bibułkę tworząc bezkońcowy wałek i są poddawane dalszej obróbce, przy czym w pierwszej kolejności cięte są na sztabki o powtarzalnej sekwencji składowych elementów.

Ze strony producentów przemysłu tytoniowego istnieje zapotrzebowanie, aby elementy prętopodobne zestawiać bez przerw między elementami lub też ze ściśle określonymi przerwami.

Trudnym i bardzo istotnym zagadnieniem w przypadku zestawiania elementów bez przerw jest spełnienie oczekiwania, żeby elementy prętopodobne były dosuwane do siebie, ogólnie umieszczane obok siebie, w powtarzalny sposób. Przez podawanie w powtarzalny sposób rozumie się taką realizację umieszczania elementów, która eliminuje wpływ przypadkowych czynników na ostateczną pozycję elementów w ciągu elementów. Niepożądanym efektem, który może zostać wywołany przez przypadkowe czynniki jest powstawanie przypadkowych przerw między elementami lub nadmierne ściskanie elementów i przez to odkształcanie elementów, co ma wpływ na jakość gotowych produktów.

Odnośnie zestawiania ciągów elementów prętopodobnych znane są w stanie techniki urządzenia do transferowania elementów prętopodobnych między urządzeniami transportowymi elementów prętopodobnych do transportowania wzdłużnego tych elementów.

Przykładowo z dokumentu EP 1 763 306 B1 znane jest urządzenie do transferowania grup el ementów prętopodobnych, w tym przypadku segmentów filtrowych i tworzenia bezkońcowego ciągu elementów. W czasie transferowania elementów, między poszczególnymi grupami elementów utrzymywane są przerwy niezbędne do poprawnego przekazywania elementów prętopodobnych między kolejnymi elementami obrotowymi w postaci kół wyposażonych na obwodzie w zabieraki, przy czym grupy elementów prętopodobnych umieszczane są w przestrzeniach między zabierakami. W celu utworzenia ciągu elementów prętopodobnych na taśmie za urządzeniem transferującym, w którym nie ma przerw, taśma transferująca porusza się z prędkością mniejszą od prędkości obwodowej ostatniego koła urządzenia transferującego. W trakcie przekazywania elementów prętopodobnych na taśmę, z uwagi na różnicę prędkości, dochodzi do tarcia elementów o taśmę. W efekcie elementy prętopodobne ułożone na taśmie nie są ułożone w powtarzalny sposób, mogą być nadmiernie ściśnięte lub mogą powstawać przypadkowe przerwy między elementami.

Dokument WO 2010/076653 również przedstawia urządzenie do transferowania grup elementów między dwoma urządzeniami transportowymi. Dokument ujawnia sposób kasowania przerw między grupami elementów, które pozostają po elementach rozdzielających między wrębami na kołach transferujących. Odbywa się to przez dobranie prędkości taśmy transportowej urządzenia transportowego odbierającego grupy elementów. Prędkość tej taśmy jest mniejsza od prędkości obwodowej koła, dzięki czemu elementy dostarczone przez ostatnie z kół transferujących są dopychane do wcześniej dostarczonych elementów. Elementy są przesuwane wzdłuż bibułki owijającej poruszającej się z prędkością taśmy. Na bibułkę zwykle nanoszony jest klej, który może utrudniać przesuwanie elementów i gromadzić się między elementami. Zdarza się, że bibułka przemieszczanych elementów jest

PL 234 109 B1 źle doklejona, co może mieć wpływ na poprawność ostatecznego położenia przesuwanej grupy i na powtarzalność usytuowania względem siebie sąsiadujących elementów z kolejnych grup elementów.

Zadaniem stojącym przed niniejszym wynalazkiem jest opracowanie udoskonalonego urządzenia do transferowania elementów prętopodobnych między urządzeniami transportowymi, które to urządzenie umożliwi dostarczanie elementów prętopodobnych do wyjściowego urządzenia transportowego w taki sposób, że przemieszczanie elementów względem bibułki owijającej zostanie zredukowane lub wyeliminowane.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do produkcji sztabek wielosegmentowych, zawierające: podajnik doprowadzający elementy prętopodobne w postaci ciągu elementów prętopodobnych; zespół owijający usytuowany za podajnikiem w kierunku przemieszczania ciągu elementów, do owijania ciągu elementów prętopodobnych w materiał owijkowy tworząc wałek; zespół transportujący umieszczony pomiędzy podajnikiem a zespołem owijającym, do formowania ciągu ustawionych osiowo elementów prętopodobnych oraz do transferowania elementów prętopodobnych za pomocą szeregu kół transportowych do zespołu owijającego, przy czym elementy prętopodobne są przemieszczane wzdłuż prowadnic. Urządzenie według wynalazku zawiera także środki tnące służące do cięcia wałka na sztabki, z których każda zawiera zbiór elementów prętopodobnych. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej ostatnie z kół w zespole transportującym elementy prętopodobne do urządzenia owijającego jest kołem, którego powierzchnia obwodowa jest pozbawiona zabieraków.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że koło pozbawione zabieraków ma mniejsza średnicę od pozostałych kół zespołu zestawiającego.

Ponadto urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że koła zespołu transportującego oraz prowadnice są wykonane ze stali nierdzewnej, stali narzędziowej lub tworzywa sztucznego albo są pokryte twardą powłokę z węglika wolframu lub tytanu, azotku chromu lub z tworzywa sztucznego, przy czym współczynnik tarcia elementów prętopodobnych względem powierzchni obwodowej kół jest mniejszy niż współczynnik tarcia elementów prętopodobnych względem powierzchni prowadzącej prowadnic.

Przedmiotem wynalazku jest również zespół transportujący do transferowania ciągu elementów prętopodobnych posiadający wlot do przyjmowania ciągu elementów prętopodobnych, szereg kół transportowych, szereg prowadnic do prowadzenia elementów prętopodobnych, wylot do przekazywania ciągu elementów prętopodobnych. Zespół według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej ostatnie z kół w zespole transportującym jest kołem, którego powierzchnia obwodowa jest pozbawiona zabieraków.

Zastosowanie ostatniego kota gładkiego, pozbawionego zabieraków, spowodowało podniesienie jakości wytwarzanych sztabek. Jednym z parametrów jakościowych jest mieszczenie się długości połówek rozcinanych segmentów w wąskim zakresie tolerancji. Dzięki zredukowaniu naprężeń powstających w czasie przekazywania segmentów na transporter odbierający ciąg segmentów zaobserwowano zwiększenie dokładności odcinania sztabek. Ponadto brak zabieraków na ostatnim kole eliminuje ryzyko odrywania segmentów od transportera i niepoprawnego ustawiania się segmentów względem sąsiednich segmentów.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

fig. 1 przedstawia przykładowy ciąg elementów prętopodobnych;

fig. 2 przedstawia inny przykładowy ciąg elementów prętopodobnych;

fig. 3 przedstawia fragment maszyny do wytwarzania sztabek wielosegmentowych; i fig. 4 przedstawia zespól transportujący ciągu elementów prętopodobnych.

Na fig. 1 i 2 przedstawione są fragmenty przykładowych bezkońcowych wątków wieloelementowych CR1 i CR2 utworzonych z przygotowanych w czasie produkcji ciągów elementów prętopodobnych odpowiednio S1, S2, S3 i S4 wytworzonych w efekcie pracy urządzenia według wynalazku. Pokazane bezkońcowe wałki są cięte na sztabki wielosegmentowe, na fig. 1 i 2 pokazano l iniami przerywanymi X1 i X2 przykładowe miejsca cięcia na wałkach. Odległość między kolejnymi liniami odpowiednio X1, X2 przedstawia długość wytwarzanych sztabek.

Fig. 3 przedstawia fragment maszyny do produkowania sztabek filtrowych wieloelementowych. Maszyna posiada zespoły zasilające 3 i 4 do podawania elementów prętopodobnych S1 i S2 na podajnik 2 (ogólnie urządzenie transportowe). Maszyna posiada zespól transportujący 1 według wynalazku, którego zadaniem jest transferowanie elementów prętopodobnych S1, S2 dostarczanych po

PL 234 109 B1 dajnikiem 2 z zespołów zasilających 3 i 4 w postaci ciągu ST1, przy czym elementy S1, S2 przemieszczają się w pewnych odstępach od siebie tzn. nie stykają się. Zespół transportujący 1 jest wyposażony w trzy koła 9, 10, 11, przy czym koło 9 przyjmuje elementy S1, S2 z podajnika 2 w postaci ciągu ST1 elementów. Koło 11 podaje transferowane elementy prętopodobne S1, S2 na transporter formatujący 5, przy czym na taśmę transportera formatującego 5 podawany jest materiał owijkowy 7, a elementy S1, S2 są umieszczane na materiale owijkowym 7. Odbierane przez transporter formatujący 5 elementy S1 i S2 tworzą ciąg ST2 elementów prętopodobnych S2, przy czym elementy te są ułożone tak, że kolejne elementy zachowują ze sobą kontakt. Ciąg ST2 elementów prętopodobnych S1 i S2 poruszający się na taśmie transportera formatującego 5 jest owijany w materiał owijkowy 7 za pomocą urządzenia formatującego 6. Transporter formatujący 5 jest zwykle częścią urządzenia formatującego 6. Wytworzony wałek bezkońcowy CR przemieszcza się dalej i zostaje pocięty za pomocą głowicy tnącej 8 na pojedyncze sztabki wielosegmentowe R.

Jak pokazano na fig. 4 elementy S1, S2 są przekazywane w obszarze A z podajnika 2 na koło 9, przy czym obszar A stanowi wlot zespołu transportującego 1. W obszarze B elementy S1, S2 są przekazywane z koła 9 na koło 10, odpowiednio w obszarze C elementy są przekazywane z koła 10 na koło 11, a w obszarze D z koła 11 na transporter formatujący 5, przy czym obszar D stanowi wylot z zespołu transportującego. Koło 9 obracające się wokół osi obrotu X wyposażone jest w rozmieszczone obwodowo zabieraki 12 o grubości mniejszej niż odstępy d między elementami S1 i S2 na podajniku 2. Przy czym elementy S1, S2 w jednej grupie elementów transportowane we wrębach 13 między sąsiednimi zabierakami 12 na powierzchni obwodowej 9A mogą się stykać ze sobą. Zabieraki 14 na powierzchni obwodowej 10A koła 10 obracającego się wokół osi obrotu Y mają zbliżoną grubość do zabieraków 12 na kole 9, podobnie wręby 15 na kole 10 mają zbliżoną długość do wrębów 13. Koło 11 obracające się wokół osi obrotu Z ma gładką powierzchnię obwodową 11A bez zabieraków. Na drodze między obszarem C i D odstępy między kolejnymi elementami prętopodobnymi S1, S2 w kierunku osiowym stopniowo się zmniejszają a prędkość elementów zmniejsza się tak, aby ich prędkość ostatecznie zbliżyła się do prędkości taśmy transportera formatującego 5 lub zrównała z tą prędkością. Odstępy d1 między kolejnymi grupami elementów S1, S2 ulegają zmniejszeniu lub całkowitemu zlikwidowaniu. Ogólnie elementy prętopodobne S1, S2 są przekazywane z wylotu zespołu transportującego 1 w odstępach mniejszych niż są dostarczane na wlocie. Po przekazaniu z wylotu elementy prętopodobne S1, S2 poruszają się dalej w ciągu ST2 na taśmie transportera formatującego 5 i materiale owijkowym 7.

Wyeliminowanie zabieraków z koła 11 wpływa korzystnie na poprawę procesu przekazywania elementów prętopodobnych S1, S2 z koła 11 na materiał owijkowy 7. W stanie techniki występuje problem związany z wyjściem zabieraka ostatniego koła spomiędzy elementów prętopodobnych, które są układane na materiale owijkowym 7. Obecność zabieraka na ostatnim kole powodowała występowanie naprężeń i przemieszczeń segmentów w sytuacji gdy zabierak opuszczał przestrzeń pomiędzy wzajemnie dociskanymi elementami prętopodobnymi układanymi na materiale owijkowym 7. Elementy prętopodobne są bowiem w strefie przejścia dociskane do siebie z uwagi na występowanie różnicy prędkości obwodowej koła 11 i prędkości przesuwania się materiału owijkowego 7, przy czym materiał owijkowy ma mniejszą prędkość. Ponadto zaobserwowano problem polegający na tym, że zabierak na ostatnim kole odrywa poruszający się przed nim element prętopodobny od transportera, co powoduje ryzyko niepoprawnego, to znaczy niewspółosiowego, ułożenia kolejnych segmentów, co zaburza proces produkcyjny.

Ponadto wyeliminowanie zabieraków spowodowało dalsze korzystne efekty związane ze zmniejszeniem naprężeń występujących pomiędzy kolejnymi elementami prętopodobnymi przemieszczającymi się w grupach już na powierzchni obwodowej 11A kola 11. Zaobserwowano bowiem zmniejszanie się prędkości kolejnych elementów prętopodobnych skutkujące właśnie zmniejszeniem naprężeń pomiędzy stykającymi się elementami prętopodobnymi. Efekt spowolnienia można uzyskać również przez zastosowanie koła o zmniejszonej średnicy.

Elementy prętopodobne S1, S2 poruszają się na drodze będącej złożeniem trzech łuków i są prowadzone prowadnicami 20, 21 i 22, które wraz z powierzchniami obwodowymi 9A, 10A, 11A kół odpowiednio 9, 10 i 11 tworzą kanały dla elementów S1, S2. Urządzenie jest dodatkowo wyposażone w niepokazane prowadnice równoległe do płaszczyzny rysunku usytuowane przed i za powierzchnią kół 9, 10 i 11. Materiał kół 9, 10, 11 zespołu transportującego 1 oraz prowadnic 20, 21, 22 może być dobrany w zależności od materiału owijkowego, z którego wykonano zewnętrzną powłokę transportowanych elementów prętopodobnych S1, S2. Mogą to być różne materiały dobrane tak, aby współ

PL 234 109 B1 czynnik tarcia elementów prętopodobnych S1, S2 względem powierzchni obwodowej 9A, 10A, 11A odpowiednio kół 9, 10, 11 był mniejszy niż współczynnik tarcia elementów prętopodobnych względem powierzchni prowadzącej prowadnic 20, 21, 22. Przykładowo, dla typowych materiałów wykorzystywanych w przemyśle tytoniowym, koła i prowadnice mogą być wykonane z różnych gatunków stali nierdzewnej lub stali narzędziowej, mogą mieć twarde powłoki wykonane przykładowo z węglika wolframu lub tytanu lub azotku chromu. Możliwe jest również zastosowanie tworzyw sztucznych dopuszczonych do kontaktu z produktami spożywczymi.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do produkcji sztabek wielosegmentowych, zawierające podajnik (2) doprowadzający elementy prętopodobne (S1, S2) w postaci ciągu (ST1) elementów prętopodobnych; zespół owijający (6) usytuowany za podajnikiem (2) w kierunku przemieszczania ciągu (ST1) elementów, do owijania ciągu elementów prętopodobnych (S1, S2) w materiał owijkowy (7) tworząc wałek (CR);

   zespół transportujący (1) umieszczony pomiędzy podajnikiem (2) a zespołem owijającym (6), do formowania ciągu (ST2) ustawionych osiowo elementów prętopodobnych (S1, S2) oraz do transferowania elementów prętopodobnych (S1, S2) za pomocą szeregu kół transportowych (9, 10, 11) do zespołu owijającego, przy czym elementy prętopodobne są przemieszczane wzdłuż prowadnic (20, 21, 22), a także środki tnące (8) służące do cięcia wałka (CR) na sztabki (R), z których każda zawiera zbiór elementów prętopodobnych (S1, S2), znamienne tym, że przynajmniej ostatnie z kół (11) w zespole transportującym elementy prętopodobne (S1, S2) do urządzenia owijającego (6) jest kołem, którego powierzchnia obwodowa jest pozbawiona zabieraków.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że koło (11 ) pozbawione zabieraków ma mniejsza średnicę od pozostałych kół zespołu transportującego (1).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że koła (9, 10, 11) zespołu transportującego (1) oraz prowadnice (20, 21, 22) są wykonane ze stali nierdzewnej, stali narzędziowej lub tworzywa sztucznego albo są pokryte twardą powłokę z węglika wolframu lub tytanu, azotku chromu lub z tworzywa sztucznego, przy czym współczynnik tarcia elementów prętopodobnych (S1, S2) względem powierzchni obwodowej (9A, 10A, 11 A) kół (9, 10, 11) jest mniejszy niż współczynnik tarcia elementów prętopodobnych (S1, S2) względem powierzchni prowadzącej prowadnic (20, 21, 22).
4. 4. Zespół transportujący do transferowania ciągu elementów prętopodobnych (S1, S2) posiadający wlot do przyjmowania ciągu elementów prętopodobnych (S1, S2), szereg kół transportowych (9, 10, 11), szereg prowadnic do prowadzenia elementów prętopodobnych, wylot do przekazywania ciągu elementów prętopodobnych, znamienny tym, że przynajmniej ostatnie z kół (11) w zespole transportującym (1) jest kołem, którego powierzchnia obwodowa (11A) jest pozbawiona zabieraków.

   PL 234 109 Β1

   Rysunki

   PL 234 109 Β1

   Fig. 4