УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОДАЧИ ТАБАКА В МАШИНЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТАБАЧНОЙ ПРОДУКЦИИ Российский патент 2010 года по МПК A24C5/39 

Данное изобретение относится к устройству и способу подачи табака в машине, предназначенной для производства табачной продукции.

Применение данного изобретения способствует развитию области техники, связанной с производственными линиями полного цикла по изготовлению табачной продукции, в частности сигарет.

В обычных линиях по производству табачной продукции измельченный табак проходит по одному или нескольким трубопроводам от участка первичной обработки к участку подачи и транспортировки сигаретной машины, при этом в трубопроводах создается частичное разрежение, посредством которого табак сначала втягивается в камеру-сборник, а затем из камеры-сборника в подающую камеру. Табак, в массе, направляется из подающей камеры в чесальный блок, а затем в нисходящий трубопровод или спускной лоток. Выходящий в нижней части спускного лотка табак переносится к нижнему концу восходящего трубопровода или вытяжки, которая на верхнем конце закрыта по меньшей мере одним движущимся транспортером, содержащим воздухопроницаемый аспирационный ленточный конвейер, посредством которого табак, втянутый через вытяжку в виде непрерывного потока, состоящего из отдельных частиц, притягивается и постепенно собирается в сплошную струю.

Снаружи вытяжки струя табака продвигается от аспирационного ленточного конвейера к входной точке станции, где ей придается форма сплошного сигаретного стержня, затем сплошной стержень разрезается на единичные сигаретные прутки, которые переносятся к машине для крепления фильтрующего мундштука.

Каждый производственный цикл одноканальной производственной установки, а фактически одноканальных производственных линий, работающих внутри установки, в который обычно входят сигаретная машина, машина для крепления фильтрующего мундштука и один или несколько механизмов для упаковки сигарет, как правило, включает обусловленные спросом частые замены марки продукции. Замена марки в целом означает, что тип табака, бумага сигарет, приклеивающаяся бумага и фильтрующие мундштуки, а также пачки и картонные заготовки для нового сорта будут отличаться от использовавшихся ранее.

При прекращении подачи табака и бумаги в сигаретную машину машина автоматически поддерживается в рабочем режиме до тех пор, пока не выйдут все прутки сигарет, после чего выходит остаток сигаретного стержня, еще находящегося в процессе формирования.

После освобождения машины оператор производит замену типа или смеси табака или, если это предусмотрено, типа бумаги, используемой для обертывания стержня, приклеивающейся бумаги и фильтров.

После замены табака линия может быть запущена снова.

Часто после изготовления машиной уже некоторого количества сигарет выявляется, например, вследствие прекращения работы систем наблюдения за качеством одиночных сигарет, что табак является непригодным и продукция должна быть забракована, что вызывает значительные потери времени и материалов. Зачастую данная ошибка связана с тем обстоятельством, что различные типы табака могут часто быть настолько похожи по цвету, что глаз оператора не способен их различить.

Кроме того, даже если замена табака осуществлена без ошибки, неизбежным является то, что в сигаретной машине задерживаются остатки использовавшегося ранее табака, особенно в спускном лотке блока подачи и транспортировки, которые смешиваются с новым табаком. И в этом случае некоторое количество сигарет также должно быть забраковано.

Целью данного изобретения является создание блока подачи табака в машине для производства табачной продукции, лишенного описанных выше недостатков.

В частности, одной целью данного изобретения, направленной на сведение к минимуму воздействия, связанного с заменой сорта в машине для производства табачной продукции, является создание блока подачи табака, обеспечивающего возможность контроля выбора определенного типа табака и/или предотвращения смешивания в продукции различных типов табака.

Аналогично этому целью данного изобретения является создание способа подачи табака в машине для производства табачной продукции, лишенного описанных выше недостатков.

Другой целью данного изобретения, направленной, в частности, на сведение к минимуму воздействия, связанного с заменой сорта в машине для производства табачной продукции, является создание способа подачи табака, обеспечивающего возможность контроля выбора определенного типа табака и/или предотвращения смешивания в продукции различных типов табака.

В соответствии с данным изобретением сформулированные цели реализуются путем внедрения в машине для производства табачной продукции блока подачи табака, существенные признаки которого изложены в по меньшей мере одном из пунктов 1-12, а также машины для производства табачной продукции, существенные признаки которой изложены в п.13 формулы изобретения, и способа подачи табака в машине для производства табачной продукции, существенные признаки которого изложены в п.п.14, 15 или 16 формулы изобретения.

Ниже в виде примера подробно описано предлагаемое изобретение со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой аксонометрический вид сигаретной машины и часть блока подачи табака в соответствии с данным изобретением;

фиг.2 представляет собой полное и увеличенное схематическое изображение показанного на фиг.1 блока подачи табака.

Обратимся к фиг.1. Позиция 1 обозначает всю машину для производства табачной продукции 2, например сигарет.

Машина, или сигаретная машина, имеет участок 3 подачи и транспортировки табака, который расположен на находящемся выше по направлению потока конце и посредством которого масса измельченного табака 4 образует непрерывный поток из частиц табака. Элементы участка 3 подачи и транспортировки размещены в проходящем в вертикальном направлении кожухе 5, ограниченном сверху горизонтальной стенкой 6, а с обеих боковых сторон двумя вертикальными стенками 7.

Измельченный табак 4 направляется в по меньшей мере одну камеру-сборник 11, находящуюся сверху горизонтальной стенки 6 и посредством по меньшей мере одного впускного трубопровода 12 присоединенную к участку первичной обработки, обозначенному позицией 13 и схематически показанному на фиг.2. Листья табака, поданные в этот участок 13, подвергаются обработке и переносятся пневматическими средствами (не показаны) по трубопроводу 12 в камеру 11.

Участок, обозначенный позицией 3, впускной трубопровод 12 и ступень выгрузки участка, обозначенного позицией 13, создают в сочетании блок 8 подачи, который служит для направления табака 4 по заданному маршруту, проходящему от расположенной выше по потоку верхней секции 13 к расположенному ниже по потоку блоку 9, посредством которого осуществляется формирование сплошной струи 10.

Камера-сборник 11 соединена с одной стороны с чесальным блоком 14, к которому она подает табак 4, и имеет внутри подвижную стенку 11а, которой можно периодически открывать и закрывать проход к чесальному блоку 14.

Чесальный блок 14 содержит обозначенный позицией 15 подающий вращающийся валик с механическим приводом, посредством которого измельченный табак 4 направляется вниз в нижнюю камеру 16, ограниченную снизу лентой 17 конвейера.

В камере 16 находится обозначенный позицией 18 чесальный барабан, или вал, вращающийся вокруг оси 18а, которая проходит поперек двух боковых стенок 7, и расположенный рядом с нижним концом ленточного конвейера 17.

В дополнение к чесальному валу 18 блок 14 содержит дозирующий валик 19, приводимый во вращение по существу по касательной к чесальному валу 18 и в том же направлении.

При таком устройстве измельченный табак 4 может быть направлен подающим валиком 15 на ленточный конвейер 17, а затем к чесальному валу 18, вследствие чего слой измельченного табака 4, толщина которого по существу равна радиальному размеру чесального зубца, переносится валом 18 от камеры 16 ниже ее местоположения по касательной к валику 19.

Кроме того, с чесальным блоком 14 связан валик 20 с лопастями, который вращается вокруг оси, параллельной оси 18а чесального вала 18, и функция которого заключается в приеме слоя табака 4 с этого вала 18 и ссыпании входящих в его состав частиц в направлении, обозначенном символом F1, вниз по существу в вертикально нисходящий трубопровод или спускной лоток 21, ограниченный парой боковых стенок 22, установленных параллельно друг другу, и осью 18а чесального вала 18.

Нижний конец спускного лотка 21 обращен к периферии транспортировочного устройства 23, посредством которого табак 4 переносится от указанного нижнего конца спускного лотка 21 к нижнему концу восходящего трубопровода или вытяжки 24, верхний конец которой соединен с блоком 9, где формируется сплошная струя 10 табака 4.

В проиллюстрированном примере упомянутое выше транспортировочное устройство 23 содержит принимающий валик 26 и валик 27 с лопастями, объединенные для переноса измельченного табака 4 от спускного лотка 21.

Принимающий валик 26 предназначен для выбрасывания табака 4 в виде отдельных частиц на транспортировочную ленту 28, которая, как показано на фиг.2, движется справа налево и проходит вверх под углом, при этом ее выпускной конец расположен под входом вытяжки 24.

В альтернативном варианте выполнения изобретения (не показан) транспортировочная лента 28 может быть заменена кипящим слоем обычного типа, состоящим из неподвижной поверхности, которая проходит между спускным лотком 21 и вытяжкой 24 и по которой табак 4 скользит под воздействием потока воздуха.

Верхний выходной конец вытяжки 24 закрыт двумя аспирационными лентами 29 упомянутого выше блока 9, на которых собираются частицы табака и постепенно образуют соответствующие потоки 10, которым в конечном счете придается форма сигарет 2.

Каждый поток 10 табака продвигается совместно с полосой 30 бумаги, раскручивающейся с валика 31, и направляется по маршруту, проходящему через печатающее устройство 32, а затем к узлу 33 отделки, посредством которого полоса 30 оборачивается вокруг потока 10 табака с образованием сплошного сигаретного стержня 34. Хотя изобретение описано со ссылкой на двухканальную линию для производства сигарет со сдвоенным стержнем, оно преимущественно может найти такое же применение в линии одноканального типа для производства единичного стержня.

Каждый стержень 34 продвигается к станции 35 обрезки, на которой стержень дисковым режущим устройством 36 разделяется на отдельные прутки 37 сигарет с заданной постоянной длиной, а точнее с двойной длиной прутка, образующего часть одной сигареты 2.

Разрезанные прутки 37 переносятся к не показанному в деталях механизму крепления фильтрующего мундштука, который обозначен символом М и в данном варианте выполнения представляет собой стандартный механизм.

Блок 8 подачи табака дополнительно содержит средства 38 считывания, которые могут определять тип табака 4, обрабатываемого на участке 3 подачи и транспортировки, прежде чем он достигнет блока 9, посредством которого из данных частиц формируется поток 10. Такие средства 38 считывания действуют вдоль заданного маршрута, проходящего от разгрузочного конца участка 13 первичной обработки к блоку 9, то есть через впускной трубопровод 12, камеру-сборник 11 и чесальный блок 14, нисходящий трубопровод или спускной лоток 21, транспортировочное устройство 23 и восходящий трубопровод или вытяжку 24.

Рассматриваемые средства 38 считывания содержат по меньшей мере один датчик 39, установленный в непосредственной близости к заданному маршруту и для максимального увеличения реакции чувствительного элемента 39 предпочтительнее в точках, в которых имеется тенденция к скапливанию табака.

Датчики 39 подсоединены проводами к центральному процессору, или ЦП, 40, посредством которого принимаются сигналы от самих датчиков 39 и сравниваются с сохраненными в памяти параметрами, относящимися к различным типам табака 4, таким образом, что создается элемент данных, идентифицирующий табак 4, продвигающийся в данный момент через участок 3 подачи и транспортировки.

Используемые датчики 39 могут быть обычными анализаторами запаха, такими, например, которые могут обнаруживать газообразные вещества, выделяемые табаком 4 и свойственные каждому сорту или смеси. В таких чувствительных элементах используется тонкопленочная технология полупроводниковых оксидов металлов, и при нагревании до температур 300-400°С они регистрируют теплопроводность, обусловленную газами, воздействию которых они подвергаются.

В другом варианте возможно использование датчиков инфракрасного излучения также обычного типа, которые измеряют степень поглощения табаком 4 определенных частот инфракрасной области спектра, причем скорость поглощения зависит от наличия и процентного соотношения определенных веществ в табаке 4. Параметры, сохраняемые в ЦП 40, являются пакетами информации, касающейся характеристики спектрального поглощения каждого типа табака.

На прилагаемых чертежах представлены несколько чувствительных элементов 39, расположенных в различных точках блока 8 подачи. На практике можно использовать все эти чувствительные элементы или только некоторые из них.

С целью идентификации нового типа табака 4 на этапе ввода, прежде чем машиной 1 будет начат совершенно новый производственный цикл, как будет объяснено ниже, по меньшей мере один датчик 39 может быть установлен выше чесального блока 14 по направлению потока табака 4, продвигающегося по упомянутому выше заданному маршруту. Рассматриваемые датчики 39 могут быть размещены в любой заданной точке вдоль внутренней части впускного трубопровода 12, например непосредственно ниже участка 13 первичной обработки по направлению потока или выше впускного трубопровода 12 по направлению потока, а также на ступени вывода того же участка 13, или непосредственно выше камеры-сборника 11 по направлению потока, или предпочтительно в самой камере-сборнике 11.

В другом варианте или в дополнение к датчикам 39, размещенным выше чесального блока 14 по направлению потока, ниже чесального блока 14 по направлению потока, например в спускном лотке 21, вдоль транспортировочного устройства 23 или в вытяжке 24 можно также разместить датчики 39, функция которых заключается в проверке полного и надлежащего освобождения машины 1 для изготовления сигарет от материала предыдущего цикла. Оптимальные места для размещения находятся в спускном лотке 21 и кипящем слое (не показан), если он имеется, при условии, что эти датчики 39 размещены в точках, в которых проявляется тенденция к скапливанию табака, как было рассмотрено выше, и в частности, при остановке машины 1 во время перехода с одного сорта на другой.

Процедура замены марки включает выключение сигаретной машины 1 и расположенной ниже по направлению потока машины М для крепления фильтрующего мундштука с целью приостановки производства первой марки сигарет 2, изготавливаемых из табака 4 первого типа с использованием других материалов, характерных для данной марки, например сигаретной бумаги, фильтрующих мундштуков, бумаги для фильтров и, возможно, типов краски и клея.

В частности, при использовании предлагаемого способа подачи табака 4 осуществляют временную остановку потока табака 4 первого типа в секции 13 первичной обработки, а также и подачу бумаги 30 с валов 31, хотя в то же время сигаретная машина 1 продолжает работу для того, чтобы израсходовать табак 4, еще по меньшей мере частично находящийся в чесальном блоке 14, а также для того, чтобы из машины вышла оставшаяся часть сигаретного стержня 34, формирование которого еще продолжает осуществляться в узле 33 отделки.

После выключения сигаретной машины 1 к работе приступают очищающие системы обычного типа с целью очистки наиболее доступных частей машины, хотя остаточные количества измельченного табака неизбежно сохранятся в чесальном блоке 14, а частично - в спускном лотке 21 над приемным валом 26.

Табак 4, занимающий секцию 13 первичной обработки, заменяют вторым типом табака или смесью, или в другом варианте заменяют всю секцию 13 другой секцией 13, содержащей второй тип табака 4. Если предусмотрено, то аналогичным образом заменяют бумагу 31, используемую для сигаретного стержня 34, а также краску в печатающем устройстве 32 и клеевые растворы.

Перед началом нового производственного цикла с другой маркой сигарет 2 приводят в действие средства 38 считывания для проверки типа табака 4, проходящего через секцию 3 подачи и транспортировки.

В первом проверочном цикле, определяемом соответствующим программным обеспечением и реализуемом ЦП 40, блокируется стенка 11а камеры-сборника 11 для того, чтобы новый табак 4 второго типа не мог проходить в чесальный блок 14, а ЦП 40 приводит в действие пневматические средства для направления заданного количества нового табака 4 из секции 13 обработки в камеру-сборник 11.

После накопления в камере 11 или в трубопроводе 12 достаточного количества табака 4 датчик или датчики 39, расположенные выше чесального блока 14 по направлению потока, приводятся в действие для выборочной проверки, осуществляемой за секунды или десятые доли секунды, и служат для подтверждения того, что тип табака 4 действительно выбран правильно. Следовательно, ЦП 40 осуществляет обработку сигнала, принятого от чувствительного элемента 39, получая значение, являющееся эффективным признаком типа табака 4, содержащегося в камере-сборнике 11, и сравнивает это значение с контрольным параметром, введенным оператором, и соответствующим второму типу табака 4, используемому в новом сорте. Если табак 4 соответствует новой марке, то ЦП 40 реагирует, запуская новый производственный цикл, либо автоматически, либо, если это возможно, с помощью оператора. В противном случае, если табак не подходит, то ЦП 40 выдает сигнал ошибки посредством обычной системы индикации.

В другом варианте или параллельно с первым проверочным циклом сигаретная машина 1 может провести второй проверочный цикл, осуществляемый аналогичным образом ЦП 40 с помощью датчиков 39, расположенных ниже чесального блока 14 по направлению потока.

Во втором цикле датчик или датчики 39, размещенные ниже чесального блока 14 по направлению потока и предпочтительно расположенные внутри спускного лотка 21 непосредственно над принимающим валиком 23, определяют тип табака 4 до и/или сразу же после начала работы сигаретной машины 1, обеспечивая полное использование первого типа табака. Только после подтверждения полного отсутствия любых следов табака 4 первого типа или наличия табака надлежащего типа ЦП 40 реагирует, запуская новый производственный цикл, автоматически или, если это возможно, с помощью оператора.

Кроме того, в соответствии с описанным способом подачи ЦП 40 может сначала устанавливать, какой тип табака 4 находится в спускном лотке 21, а затем, после перезапуска сигаретной машины 1 и короткого периода работы, провести второе считывание внутри спускного лотка 21 для подтверждения того, что табак в чесальном блоке 14 действительно является табаком только второго типа.

Таким образом, цели, изложенные в начале данного документа, реализуются в предлагаемых устройстве и способе, и, таким образом, устраняются недостатки известного уровня техники.

Действительно, посредством расстановки средств 38 считывания вдоль заданного маршрута подачи можно удостовериться, что выбран надлежащий тип табака 4, и гарантировать, что на одноканальной линии по производству сигарет различные типы табака не будут смешиваться при переходе с одной марки на другую.

В частности, первый проверочный цикл, выполняемый с использованием датчиков 39, размещенных выше чесального блока 14 по направлению потока, служит для предварительной выборочной проверки табака 4, подаваемого в систему.

Кроме того, второй проверочный цикл, выполняемый с использованием датчиков 39, размещенных ниже чесального блока 14 по направлению потока, служит для проверки, присутствует ли еще какой-либо след использовавшегося ранее табака 4 в точках его наиболее вероятного скапливания, с тем чтобы можно было предпринять соответствующие меры до запуска нового производственного цикла.

В сигаретной машине измельченный табак проходит через участок подачи и транспортировки к блоку, посредством которого разделенные частицы табака собираются в по меньшей мере один поток, в котором создают наполнитель для сигарет. Размещают по меньшей мере один датчик вдоль участка подачи и транспортировки или в точке, расположенной выше нее по направлению подачи табака, и определяют тип табака, обрабатываемого в любой заданный момент. Изобретение обеспечивает возможность контроля выбора определенного типа табака и предотвращения смешивания в продукции различных типов табака. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для подачи табака в машине для производства табачной продукции, содержащее средства (3, 12), с помощью которых измельченный табак (4) подается по заданному маршруту к блоку (9), в котором из частиц табака формируется по меньшей мере один поток (10), отличающееся тем, что
оно дополнительно содержит средства (38) считывания, которые размещены вдоль заданного маршрута и посредством которых определяется тип табака (4), прежде чем он достигнет блока (9) формирования.

2. Устройство по п.1, в котором табак (4) из по меньшей мере одного впускного трубопровода (12) подается к участку (3) подачи и транспортировки табака, содержащему:
по меньшей мере одну камеру-сборник (11), в которую входит впускной трубопровод (12) и в которой накапливается измельченный табак (4);
чесальный блок (14), в который подается табак (4) из камеры-сборника (11);
нисходящий трубопровод (21), в который направляется табак (4) из чесального блока (14);
восходящий трубопровод (24), верхний конец (25) которого соединен с блоком (9) формирования потока (10) табака (4);
транспортировочное устройство (23), посредством которого табак (4) переносится от нижнего конца нисходящего трубопровода (21) к нижнему концу восходящего трубопровода (24).

3. Устройство по п.2, в котором средства (38) считывания содержат по меньшей мере один датчик (39), размещенный выше чесального блока (14) относительно направления потока перемещения табака (4).

4. Устройство по п.3, в котором датчик (39) размещен в камере-сборнике (11).

5. Устройство по п.3, в котором датчик (39) размещен во впускном трубопроводе (12) или выше него по направлению потока.

6. Устройство по п.2, в котором средства (38) считывания содержат по меньшей мере один датчик (39), размещенный ниже чесального блока (14) относительно направления потока перемещения табака(4).

7. Устройство по п.6, в котором датчик (39) размещен в нисходящем трубопроводе (21).

8. Устройство по п.6, в котором датчик (39) размещен вдоль транспортировочного устройства (23).

9. Устройство по п.6, в котором датчик (39) размещен в восходящем трубопроводе (24).

10. Устройство по пп.3-9, в котором датчики (39) являются анализаторами запаха.

11. Устройство по пп.3-9, в котором датчики (39) являются датчиками инфракрасного излучения.

12. Устройство по пп.3-9, в котором средства (38) считывания дополнительно содержат центральный процессор (40), в котором входные сигналы с датчиков (39) сравниваются с сохраненными в памяти параметрами различных типов табака (4) для создания выходного сигнала, характеризующего тип табака (4), продвигающегося в данный момент по заданному маршруту.

13. Машина для производства табачной продукции, содержащая по меньшей мере один узел (33) отделки, на котором формируется сплошной стержень (34) из табака,
отличающаяся тем, что она содержит оборудованный средствами (38) считывания участок (3) подачи и транспортировки, выполненный в соответствии с по меньшей мере одним из пп.2-12.

14. Способ подачи табака в машине для производства табачной продукции, выполненной по п.13, включающий этап остановки машины (1) для временного прекращения производства табачной продукции (2) первой марки из первого типа табака (4), и этап замены первого типа табака вторым типом табака (4) из которого производится табачная продукция (2) второй марки, отличающийся тем, что
он включает дополнительный этап приведения в действие средств (38) считывания, осуществляемый до начала производства табачной продукции (2) второй марки с целью определения обрабатываемого в машине (1) типа табака (4).

15. Способ по п.14, включающий дополнительные этапы блокирования камеры-сборника (11) для предотвращения поступления в чесальный блок (14) табака (4) второго типа, подачи заданного количества табака (4) второго типа в камеру-сборник (11) через впускной (12) трубопровод, и включение средств (38) считывания, расположенных выше чесального блока (14) по направлению потока, на период времени, достаточный для определения типа нового табака (4).

16. Способ по п.14, включающий этап освобождения машины (1) от первого типа табака (4), при котором этап приведения в действие средств (38) считывания включает приведение в действие по меньшей мере одного датчика (39), расположенного ниже чесального блока (14) по направлению потока, в течение интервала времени, достаточного для подтверждения отсутствия в машине (1) остатков табака (4) первого типа до начала производства табачной продукции (2) второй марки.