УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2016 года по МПК A24D3/02 

Настоящее изобретение относится к устройству и способу введения объектов в непрерывный поток материала. Например, объекты могут представлять собой капсулы, которые подлежат введению в непрерывный поток фильтрующего материала при изготовлении фильтрующего компонента курительного изделия.

Курительные изделия, например сигареты, обычно имеют стержневидную конструкцию и включают столбик курительного материала, такого как табачная мешка. Табачная мешка обычно окружена бумажной оберткой с образованием так называемого «табачного стержня». В сигаретах с фильтром цилиндрический фильтрующий элемент совмещен торец-к-торцу с табачным стержнем. Например, фильтрующий элемент может содержать фильтрующий волоконный материал из ацетата целлюлозы. Фильтрующий материал может быть обернут бумажным материалом, известным как «фицелла». Фильтрующий элемент обычно прикреплен к одному концу табачного стержня с помощью обертывающего материала, известного как «мундштучная бумага».

Различные предлагаемые способы модификации органолептических характеристик дыма предусматривают внедрение дополнительных элементов в фильтр в качестве средства для добавления дополнительного аромата в основной поток дыма в курительном изделии. Например, было предложено при производстве фильтрующих элементов вводить объекты, такие как капсулы, в фильтрующий материал.

Были предложены различные способы и устройства для внедрения таких объектов в фильтрующий материал при изготовлении фильтрующих элементов для курительных изделий. Одно из таких устройств описано, например, в WO-A-2010/055120. Устройство согласно WO-A-2010/055120 имеет резервуар, содержащий объекты. Резервуар выходит в передаточную камеру, в которой в процессе работы циркулируют объекты. Объекты, циркулирующие в передающей камере, передвигаются по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. Передающее колесо имеет углубления (карманы) в своей периферийной поверхности, и объекты вводятся и удерживаются в углублениях с помощью всасывания, подаваемого на углубления. При вращении передающего колеса объекты транспортируются к месту вставки, где они будут выпущены из передающего колеса и введены в непрерывный поток фильтрующего материала.

Существует постоянная потребность в массовом производстве фильтров, при этом изготовление таких фильтров должно быть эффективным и надежным, насколько это возможно. Это означает, что существует потребность в устройстве, надежно помещающем объект в фильтрующий элемент.

В соответствии с настоящим изобретением предложено устройство и способ введения объектов в непрерывный поток материала. При этом в последующем описании представлены только варианты выполнения, в которых объекты вставляют в фильтрующий материал, причем изобретение также содержит случаи, когда объекты вставляют в другие части курительного изделия, например в табачный стержень или в полость фильтра.

Устройство в соответствии с изобретением содержит резервуар для размещения в нем множества объектов, вращаемое передающее колесо для транспортировки объектов, узел введения объектов в непрерывный поток материала, а также передающую камеру для передачи объектов на вращаемое передающее колесо. Передающая камера расположена между резервуаром и вращаемым передающим колесом. Вращаемое передающее колесо снабжено углублениями, в которых могут транспортироваться объекты, и в которых объекты могут быть удержаны посредством приложения всасывания. Объекты удерживаются в углублениях, пока объекты не будут доставлены из вращаемого передающего колеса к узлу введения объектов в непрерывный поток материала. Вращаемое передающее колесо содержит всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре вращаемого колеса таким образом, чтобы обеспечить всасывание через центр вращаемого колеса. Вращаемое передающее колесо дополнительно содержит соединения для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями.

«Соединение для сообщения по текучей среде» обозначает любое соединение или часть соединения, обеспечивающее передачу всасывания или избыточного давления от всасывающего отверстия или центра вращаемого передающего колеса на углубления в передающем колесе.

В соответствии с изобретением объектом именуется любой отдельный элемент, который может быть обработан с помощью устройства и способа в соответствии с изобретением. Предпочтительно, чтобы объект являлся, по существу, сферическим объектом. Предпочтительно, чтобы по существу сферический объект имел диаметр от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 6,5 мм, более предпочтительно, чтобы по существу сферический объект имел диаметр от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 4,0 мм. Предпочтительно, чтобы по существу сферический объект представлял собой капсулу. Предпочтительно, чтобы капсула содержала жидкость. Предпочтительно, чтобы жидкость содержала ароматизатор, например ментол. Предпочтительно, чтобы капсула была дробимой, то есть, чтобы капсула могла высвободить ее содержимое при приложении к ней достаточного дробящего усилия. При манипуляциях с подобными объектами особенно важно соблюдать осторожность, чтобы не выпустить жидкость в капсулах в процессе производства.

Расположение всасывающего впускного отверстия в центре вращаемого передающего колеса и соединения для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями обеспечивает легкое применение всасывания в одном месте (в центрально расположенном всасывающем впускном отверстии, при этом всасывание производится, по меньшей мере, вдоль участка оси вращения вращаемого передающего колеса). Всасывание затем “распределяется” соединениями для сообщения по текучей среде на отдельные углубления вращаемого передающего колеса. Это простое и надежное решение с конструктивной точки зрения, в частности, при сравнении с устройствами, известными из предшествующего уровня техники. Как станет очевидно из вариантов выполнения, описанных ниже, этот конструктивный подход приводит к разработке различных вариантов выполнения, простых с конструктивной точки зрения. В то же время эти варианты выполнения имеют высокую надежность, в частности, при высокой скорости передающего колеса, что делает устройство согласно изобретению особенно эффективным.

В одном варианте выполнения устройства согласно изобретению вращаемое передающее колесо содержит три смежно расположенных диска. Первый диск из трех дисков является передающим диском, содержащим углубления для приема объектов из передающей камеры. Второй диск является соединительным диском, содержащим, по меньшей мере, часть соединений для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями. Третий диск является подающим диском, содержащим всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре подающего диска. Соединительный диск расположен между подающим диском и передающим диском. Конструктивный подход, содержащий вышеупомянутые три диска, позволяет, по существу, разделить функции “внешнего источника всасывания в центре колеса”, “распределения всасывания от центра колеса на отдельные углубления”, и “транспортировку объектов из передающей камеры к узлу введения”. Такое разделение функций, как станет очевидным в дальнейшем, обеспечивает дальнейшие конструктивные варианты.

В одном варианте выполнения устройства согласно изобретению всасывающее впускное отверстие содержит гнездо с возможностью размещения в нем соединительного цилиндра подающего тракта. Соединительный цилиндр снабжен подшипником, например шариковым подшипником или подшипником скольжения. Подшипник позволяет вращаемому колесу вращаться вокруг соединительного цилиндра. Этот вариант выполнения представляет собой простой способ прикрепить всасывающую подающую линию к колесу. Необходимо только подсоединить соединительный цилиндр к подающему диску. Тогда все вращаемое колесо с подающим диском сможет вращаться относительно подшипника, при этом подающая линия жестко закреплена в гнезде.

В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению соединения для сообщения по текучей среде дополнительно содержат каналы передающего диска, продолжающиеся в передающем диске. Каждый из каналов передающего диска содержит соответствующий радиальный участок канала, продолжающийся по существу в радиальном направлении от дна соответствующего углубления к соответствующему радиальному самому внутреннему концу. Соответствующий поперечный участок канала продолжается от соответствующего радиального самого внутреннего конца радиального участка канала к соответствующему отверстию, проделанному в поверхности передающего диска, обращенной к соединительному диску. Соответствующее отверстие и соответствующий поперечный участок канала имеют поперечное сечение, которое больше поперечного сечения радиального участка канала. Это обеспечивает хорошую “передачу” всасывания к дну соответствующего углубления. Таким образом, это дает возможность надежно засасывать объекты в углубления и удерживать их в углублениях во время транспортировки к месту, где объекты должны быть вставлены в поток непрерывного материала.

В одном конкретном варианте выполнения такого устройства отверстия в поверхности передающего диска расположены по диаметру активации. Соединительный диск содержит центрально расположенное отверстие, которое сообщается по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска. Центрально расположенное отверстие соединительного диска имеет диаметр, который меньше диаметра активации. Соответственно не существует прямого сообщения по текучей среде между центрально расположенным отверстием соединительного диска и отверстиями, расположенными на поверхности передающего диска. Соединительный диск дополнительно содержит множество соединительных каналов, продолжающихся радиально от центрально расположенного отверстия, по меньшей мере, к диаметру активации. Соединительные каналы сообщаются по текучей среде с окружным каналом активации. Канал активации проделан на поверхности соединительного диска, обращенной к передающему диску. Канал активации имеет открытую поверхность, обращенную к передающему диску. Передающий диск образует крышку, закрывающую открытую поверхность канала активации, за исключением мест расположения отверстий, причем канал активации сообщен по текучей среде с отверстиями. Таким образом, всасывание может надежно передаваться от всасывающего отверстия через соединительные каналы в канал активации и от канала активации через отверстия передающего диска и передающие каналы к дну углублений.

В одной из разновидностей этого варианта выполнения устройства соединительный диск содержит соединительные каналы в количестве, которое меньше количества отверстий в передающем диске. Соединительные каналы проделаны в поверхности соединительного диска, обращенной к подающему диску. Соединительные каналы имеют открытую поверхность, обращенную к подающему диску. Подающий диск образует крышку, закрывающую открытую поверхность соединительных каналов. Имеются сквозные отверстия, которые проходят от соединительных каналов через соединительный диск к окружному каналу активации для установки соединения по текучей среде. В качестве примера соединительные каналы проходят от центрального отверстия прямо в радиальном направлении (звездообразно) к диаметру активации. Там могут быть проделаны сквозные отверстия, которые соединяют соединительные каналы с окружным каналом активации на другой стороне соединительного диска. Это простое конструктивное решение для “распределения” централизованно подаваемого всасывания на отдельные отверстия и оттуда в соответствующие углубления в передающем диске.

В альтернативном варианте выполнения устройства согласно изобретению отверстия в поверхности передающего диска также расположены по диаметру активации. Соединительный диск содержит центрально расположенное отверстие, которое сообщается по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска. Центрально расположенное отверстие имеет диаметр, который больше диаметра активации. Соответственно центрально расположенное отверстие соединительного диска напрямую сообщается по текучей среде с отверстиями передающего диска. Центрально расположенное отверстие соединительного диска покрыто подающим диском с одной стороны и передающим диском с другой стороны. Этот вариант выполнения отличается от вышеописанных вариантов выполнения, так как он не содержит соединительных каналов. Вместо этого центрально расположенное отверстие напрямую сообщается по текучей среде с отверстиями передающего диска таким образом, чтобы непосредственно передавать всасывание. И подающий диск, и передающий диск покрывают центрально расположенное отверстие, так что всасывание может быть надежно передано на отверстия передающего диска. Это альтернативное простое конструктивное решение для “распределения” централизованно подаваемого всасывания на отдельные отверстия и оттуда на соответствующие углубления в передающем диске.

Еще один вариант выполнения устройства согласно изобретению дополнительно содержит средство для создания циркулирующего перемещения объектов в передающую камеру по пути циркуляции. Часть пути циркуляции продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса в направлении вращения вращаемого передающего колеса. Циркулирующее перемещение объектов по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (или передающего диска соответственно) способствует обеспечению того, что объект передается в каждое из углублений вращаемого передающего колеса так, чтобы не было пустых углублений. Кроме того, циркуляция объектов в передающей камере предотвращает засорение передающей камеры. Хотя скорость объектов может в целом варьироваться в широком диапазоне, предпочтительно, чтобы скорость объектов на этой части пути циркуляции, продолжающегося по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса, была такой же или по существу такой же, что и скорость периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. Например, скорость объектов может отличаться от скорости периферийной поверхности вращаемого передающего колеса в диапазоне от приблизительно на 25 процентов медленнее до приблизительно на 25 процентов быстрее, чем скорость периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. Более предпочтительно, чтобы скорость объектов могла отличаться от скорости периферийной поверхности вращаемого передающего колеса в диапазоне от приблизительно на 10 процентов медленнее до приблизительно на 10 процентов быстрее, чем скорость периферической поверхности вращаемого передающего колеса (включая случай, когда скорость объектов и скорость периферийной поверхности вращаемого передающего колеса являются, по существу, идентичными). Обычно, когда термин «приблизительно» используется в связи с определенным значением, всегда подразумевается, что он включает точное значение.

Еще один вариант выполнения устройства согласно изобретению дополнительно содержит возвратный элемент. Возвратный элемент расположен в передающей камере на изогнутом участке боковой стенки передающей камеры. Изогнутый участок боковой стенки и возвратный элемент расположены в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. В частности, возвратный элемент выполнен так, чтобы возвратный элемент и изогнутый участок боковой стенки меняли на обратное направление перемещения объектов в передающей камере. Таким образом, возвратный элемент дополнительно улучшает циркулирующее перемещение объектов в передающей камере.

В одном из вариантов такого устройства возвратный элемент имеет каплевидную форму. Каплевидный возвратный элемент содержит вершину, две по существу прямые боковые поверхности и изогнутый участок, соединяющей боковые поверхности. Вершина обращена внутрь передающей камеры. Она обращена внутрь передающей камеры таким образом, что боковая поверхность каплевидного элемента, обращенная к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса, продолжается по существу тангенциально боковой поверхности вращаемого передающего колеса. Это может дополнительно улучшить циркулирующее перемещение объектов в передающей камере. Термин “по существу прямые боковые поверхности” охватывает прямые боковые поверхности, а также боковые поверхности, которые слегка изогнуты. По существу прямая боковая поверхность, обращенная к передающему колесу, предпочтительно имеет вогнутую кривизну. Предпочтительно, чтобы кривизна боковой поверхности, по существу, соответствовала кривизне передающего колеса, то есть кривизна боковой поверхности была бы концентрической с передающим колесом.

В частности, прямая боковая поверхность может быть выполнена так, что пространство между прямой боковой поверхностью и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса будет сужаться к концу той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. Это может дополнительно способствовать введению объектов в углубления (карманы) передающего колеса. Однако пространству следует сужаться только до такой степени, чтобы объекты не повредились или сломались. Предпочтительно, чтобы сужение имело величину, меньшую чем приблизительно четверть диаметра капсулы.

В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению, по существу, прямая боковая поверхность, обращенная к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса, расположена на заданном расстоянии от боковой поверхности вращаемого передающего колеса. Это заданное расстояние выбирают таким образом, чтобы между, по существу, боковой поверхностью и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса образовался слой от одного до шести объектов. В частности, заданное расстояние выбирают таким образом, чтобы между, по существу, боковой поверхностью и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса образовался слой из двух - четырех объектов. Предпочтительно, чтобы слой имел глубину в один объект, при этом, чтобы объекты накладывались друг на друга в передающей зоне.

Этот вариант является предпочтительным в силу того, что он дополнительно способствует введению объектов в углубления на боковой поверхности вращаемого передающего колеса, при этом объект удерживается в каждом углублении при покидании соответствующим углублением вращаемого передающего колеса зоны передающей камеры.

В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению средство создания циркулирующего перемещения объектов в передающей камере содержит сопла. Эти сопла расположены в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса. Сопла способны создавать воздушные потоки. Эти воздушные потоки, совместно либо с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры, либо с возвратным элементом, либо вместе как с изогнутым участком боковой стенки, так и с возвратным элементом, реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере. Сопла дополнительно улучшают циркулирующее перемещение объектов в передающей камере.

Другой объект настоящего изобретения относится к способу введения объектов в непрерывный поток материала. Способ включает стадии:

- обеспечения резервуара, содержащего множество объектов;

- введения объектов из резервуара в передающую камеру, расположенную между резервуаром и вращаемым передающим колесом, при этом вращаемое передающее колесо имеет углубления;

- приложения всасывающего усилия к углублениям вращаемого передающего колеса, передавая при этом объекты из передающей камеры в углубления вращаемого передающего колеса и удерживая объекты в углублениях;

- транспортировки объектов, удерживаемых в углублениях, к месту введения, в котором объекты подлежат введению в непрерывный поток материала; а также

- введения объектов в непрерывный поток материала в месте введения.

Этап приложения всасывающего усилия к углублениям вращаемого передающего колеса осуществляется путем подачи всасывания через центр вращаемого передающего колеса через всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре вращаемого передающего колеса, а также через соединения для сообщения по текучей среде для установления сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями.

Вариант выполнения способа в соответствии с изобретением дополнительно включает стадии:

-создания циркулирующего перемещения объектов в передающей камере, при этом на периферийной поверхности вращаемого передающего колеса объекты передвигаются по пути циркуляции, продолжающемуся в направлении вращения вращаемого передающего колеса;

- в передающей камере, в конце пути циркуляции объектов по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса, обеспечения возвратного элемента, чтобы изменить на обратное направление перемещения объектов в передающей камере, причем возвратный элемент имеет каплевидную форму, содержащую вершину, две прямые боковые поверхности и изогнутый участок, соединяющий прямые боковые поверхности с вершиной, причем вершина обращена внутрь передающей камеры таким образом, что боковая поверхность каплевидного элемента, обращенная к боковой поверхности вращаемого передающего колеса, продолжается по существу тангенциально боковой поверхности вращаемого передающего колеса.

Преимущества вариантов выполнения способов идентичны уже упомянутым выше преимуществам соответствующих вариантов выполнения устройства согласно настоящему изобретению.

Другие предпочтительные объекты станут понятными из нижеследующего описания вариантов выполнения устройства и способа согласно изобретению с помощью чертежей, на которых:

На Фиг.1 показан перспективный вид варианта выполнения основных компонентов устройства согласно изобретению;

На Фиг.2 показан вид передней панели устройства с Фиг.1, при этом представлены некоторые дополнительные детали,

На Фиг.3 показан увеличенный вид в поперечном разрезе центрального участка варианта выполнения вращаемого передающего колеса, содержащего подающий диск, соединительный диск и передающий диск с соединительным цилиндром центрального подающего тракта, соединенным с гнездом подающего диска;

На Фиг.4 показан вид с пространственным разделением деталей варианта выполнения вращаемого передающего колеса, на котором представлены некоторые детали передающего диска и соединительного диска;

На Фиг.5 показан первый вариант выполнения соединительного диска вращаемого передающего колеса перед передающим диском;

На Фиг.6 показан второй вариант выполнения соединительного диска вращаемого передающего колеса перед передающим диском;

На Фиг.7 показан третий вариант выполнения соединительного диска вращаемого передающего колеса перед передающим диском; и

На Фиг.8 показана деталь передающей камеры с расположенным в ней возвратным элементом, служащим для реверсирования потока объектов через передающую камеру.

На Фиг.1 представлен вид в перспективе варианта выполнения основных компонентов устройства в соответствии с изобретением, показанных в собранном состоянии, а на Фиг.2 показан вид спереди этого варианта выполнения, раскрывающий некоторые дополнительные детали. Как видно из Фиг.1 и Фиг.2, устройство содержит резервуар 1, в котором имеются объекты, например капсулы или шарики, подлежащие введению в непрерывный поток материала. Непрозрачную переднюю панель 10 резервуара 1 можно увидеть на Фиг.1, тогда как на Фиг.2 передняя панель 10 показана прозрачной, так что видны дополнительные детали устройства.

Как можно видеть на Фиг.2, устройство дополнительно содержит передающую камеру 2, которая расположена между резервуаром 1 и вращаемым передающим колесом 3. Возвратный элемент 20, имеющий каплевидную форму, расположен в передающей камере 2. Возвратный элемент 20 помогает изменить на обратное направление перемещения капсул по периферии вращаемого передающего колеса 3 в передающей камере 20, как будет описано более подробно ниже.

В передней стенке 10 расположено несколько сопел 100. С помощью сопел 100 может быть приложено избыточное давление или всасывание, чтобы создать циркулирующее перемещение капсул в передающей камере 2, как это показано на Фиг.2 стрелками в передающей камере 2, а также в целях способствования перемещению капсул к вращаемому передающему колесу. Между задней стенкой 11 и передней стенкой 10 образована передающая камера 2. Глубина передающей камеры 2 между передней стенкой 10 и задней стенкой 11 такова, что может быть образован только один слой капсул. В качестве примера, глубина («толщина») передающей камеры 2 может находиться в диапазоне от приблизительно 110 процентов до приблизительно 120 процентов от наружных размеров капсул или шариков. В задней стенке 11 могут быть расположены дополнительные сопла (не показаны), занимающие положение, аналогичное положению сопел 100 в передней стенке 10. Через эти дополнительные сопла избыточное давление или всасывание может быть подано таким же образом, что и через сопла 100, чтобы создать циркулирующее перемещение капсул в передающей камере 2, а также чтобы помогать перемещению капсул к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Во время движения капсул в направлении и по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3 капсулы всасываются в углубления, проделанные в периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3 (углубления не видны на Фиг.1 и Фиг.2). Это осуществляется посредством приложения всасывания через дно отдельных углублений для того, чтобы засасывать по одной капсуле в каждое углубление, где происходит удержание капсулы, пока капсула не будет введена в непрерывный поток материала, например в фильтрующий жгут. Это введение капсулы выполняется устройством для введения капсул в непрерывный поток материала. Устройство для введения капсул в фильтрующий жгут не показано на чертежах и может представлять собой обычное устройство, хорошо известное в данной области. Например, подходящее устройство для введения капсул в непрерывный поток фильтрующего жгута показано на Фиг.10-12 WO 2010/ 055120 и подробно описано в соответствующей части его описания. Соответственно описание, связанное с данным устройством для введения капсул в непрерывный поток фильтрующего материала, включено в настоящее описание путем ссылки. Как можно видеть в WO 201/ 055120, капсулы вводят в непрерывный поток фильтрующего жгута, когда соответствующее углубление вращаемого передающего колеса находится в самом нижнем положении.

На Фиг.3 показан увеличенный вид в поперечном разрезе центрального участка варианта выполнения вращаемого передающего колеса 3. Вращаемое передающее колесо 3 содержит подающий диск 30, соединительный диск 31 и передающий диск 32. Соединительный цилиндр 40 центрального подающего тракта 4 соединен с гнездом 300 подающего диска 30. Гнездо 300 образует всасывающее впускное отверстие и приспособлено для размещения в нем соединительного цилиндра 40. Соединительный цилиндр 40 снабжен шариковым подшипником 400. Шариковый подшипник 400 позволяет вращаемому передающему колесу 3 вращаться относительно соединительного цилиндра 40 при центральной подаче всасывания на вращаемое колесо 3 через подающий тракт 4. Уплотнительное кольцо 301 расположено в канавке 302, проделанной в диске 30 для окружения самого внутреннего конца соединительного цилиндра 40, так что всасывание, подаваемое через тракт 4 и через соединительный цилиндр 40, воздействует через центральное отверстие 310, проделанное в соединительном диске 31. Соединительный диск 31 “распределяет” всасывание радиально наружу на каналы передающего диска, проделанные в передающем диске 32. Эти каналы передающего диска ведут к дну соответствующих углублений, в которых удерживаются шарики.

На Фиг.4 показан схематичный вид с пространственным разделением деталей варианта выполнения вращаемого передающего колеса 3, содержащего подающий диск 30, соединительный диск 31 и передающий диск 32. В то время как подающий диск 30 показан только схематически, на Фиг.4 показаны некоторые детали соединительного диска 31 и передающего диска 32. В частности, на Фиг.4 видно, что передающий диск 32 содержит углубления 320, в которые всасываются капсулы из передающей камеры 2. Капсулы удерживаются в углублениях 320 при их транспортировке на устройство для введения капсул в непрерывный поток фильтрующего жгута. Из дна соответствующего углубления 320 продолжается канал 321 передающего диска. Канал 321 передающего диска содержит участок 322 радиального канала, который продолжается в радиальном направлении к самому внутреннему концу. Из этого самого внутреннего конца участка 322 радиального канала участок 323 поперечного канала продолжается к отверстию 324, проделанному в поверхности 325 передающего диска 32, обращенной к соединительному диску 31. Отверстия 324 расположены циркулярно на диаметре 326 активации.

В дальнейшем дополнительные детали на Фиг.4 будут объяснены применительно к варианту выполнения соединительного диска 31, показанного на Фиг.5. Соединительный диск 31 содержит центрально расположенные отверстия 310 (см. Фиг.5), имеющие внутренний диаметр 311 (см. также Фиг.5), который меньше диаметра 326 активации. Соответственно центрально расположенное отверстие 310 не сообщается напрямую по текучей среде с отверстием 324 передающего диска 32. Множество соединительных каналов 312 продолжается радиально наружу от центрально расположенного отверстия 310 (см. Фиг.5) к диаметру 326 активации (см. Фиг.4) или немного дальше наружу диаметра 326 активации. Соединительные каналы 312 проделаны на поверхности соединительного диска 31, обращенной к подающему диску 30. Соединительные каналы 312 имеют открытую поверхность, обращенную к подающему диску 30. При монтаже подающий диск 30 покрывает соединительные каналы 312 и закрывает открытую поверхность 312 соединительных каналов так, чтобы образовать, по существу, герметичные к текучим средам каналы.

На поверхности, обращенной к передающему диску 32, соединительный диск 31 содержит периферийный канал 314 активации. Канал 314 активации расположен на диаметре 326 активации и имеет открытую поверхность, обращенную к передающему диску 32. Канал 314 активации, проделанный на поверхности, обращенной к передающему диску 32, а также соединительные каналы 312, проделанные на поверхности, обращенной к подающему диску 30, соединены со сквозными отверстиями 313. При монтаже передающий диск 32 закрывает открытую поверхность окружного канала 314 активации за исключением мест расположения отверстий 324.

Таким образом, соединение по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями 320 осуществляется через центрально расположенное отверстие 310, соединительные каналы 312, сквозные отверстия 313, канал 314 активации, отверстия 324 и канал 321 передающего канала.

На Фиг.6 показан второй вариант выполнения соединительного диска 34. Этот вариант выполнения соединительного диска 34 в некоторой степени сходен с вариантом выполнения соединительного диска 31, показанного на Фиг.5. Соединительный диск 34 имеет центрально расположенное отверстие 340, внутренний диаметр 341 которого меньше, чем диаметр 326 активации (см. Фиг.4). Соединительный диск 34 содержит соединительные каналы 342, которые шире соединительных каналов 312 диска 31. Соединительные каналы 342 также имеют открытую поверхность, обращенную к подающему диску 30 (не показан на Фиг.6). При монтаже подающий диск 30 покрывает каналы 342 и закрывает открытую поверхность соединительного канала 342, так что образуются, по существу, герметичные к текучим средам каналы. Сквозные отверстия 343 предназначены для соединения соединительных каналов 342 и канала активации. Канал активации не показан на Фиг.6, но он выполнен, как показано на Фиг.4. Некоторые из отверстий 324 передающего диска 32 видны через сквозные отверстия 343 соединительного диска 34. Всасывание передается таким же образом, что и в варианте выполнения, показанном на Фиг.5 и описанном выше применительно к Фиг.4 и Фиг.5, поэтому повторно здесь оно не описано.

На Фиг.7 показан третий вариант выполнения соединительного диска 35. В этом варианте выполнения соединительного диска 35 центрально расположенное отверстие 350 имеет внутренний диаметр, который больше диаметра 326 активации (см. Фиг.4). Соответственно в данном варианте выполнения соединительного диска 35 отсутствуют соединительные каналы. На Фиг.7 видны отверстия 324 передающего диска 32. При монтаже центрально расположенное отверстие 350 покрыто с одной стороны подающим диском 30, а с другой стороны передающим диском 32, по существу, герметично к текучим средам. Таким образом, всасывание, подаваемое через центрально расположенное отверстие 350, непосредственно передается на отверстия 324 и оттуда через передающие каналы 321 на углубления 320 (см. также Фиг.4).

На Фиг.8 представлена деталь передающей камеры 2, более подробно показывающая возвратный элемент 20. Возвратный элемент 20 расположен в передающей камере 2 в конце той части пути циркуляции капсулы, которая продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Возвратный элемент 20 имеет каплевидную форму, содержащую вершину 200, две боковые поверхности 201 и изогнутый участок 202, соединяющий две боковые поверхности 201. Вершина 200 обращена внутрь передающей камеры 2. Эта боковая поверхность 201, которая обращена к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3, продолжается по существу тангенциально окружной поверхности передающего колеса 3 таким образом, чтобы позволить капсулам обтекать возвратный элемент 20. Таким образом, возвратный элемент 20 способствует смене на обратное направления перемещения капсул в передающей камере 2.

Боковая поверхность 201 возвратного элемента 20, обращенная к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3, расположена на заданном расстоянии 204 от периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Заданное расстояние 204 выбирают таким образом, что между боковой поверхностью 201 и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса 3 может образоваться слой от одной до шести капсул. В частности, заданное расстояние 204 может быть выбрано таким образом, что между боковой поверхностью 201 и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса 3 образуется слой из двух - четырех капсул. Можно видеть также, что возвратный элемент 20 может быть выполнен таким образом, что пространство между боковой поверхностью 201 и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса 3 слегка сужается. Пространство сужается по направлению к концу той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Это может вызвать небольшое давление на капсулы во время их перемещения по пути циркуляции. Это небольшое давление может содействовать введению капсулы в углубления 320 вращаемого передающего колеса 3. Тем не менее сужение должно быть выбрано таким образом, что небольшое «давление», производимое из-за упомянутого сужения, не сможет повредить или сломать капсулы либо шарики.

Кроме того, в конце пути циркуляции капсул по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3 (или передающего диска 32 соответственно) может быть расположено одно или несколько сопел 203. Сопла 203 способны передавать воздушные потоки, меняющие на обратное направление перемещения капсул в передающей камере 2, вместе либо с изогнутой боковой стенкой передающей камеры 2, либо вместе с возвратным элементом 20, либо вместе как с изогнутой боковой стенкой, так и с возвратным элементом 20, как это показано стрелками, изображенными на Фиг.8.

Во время работы резервуар 1 заполнен капсулами, которые попадают под воздействием силы тяжести в передающую камеру 2 в нижней части резервуара 1 (см. Фиг.1). В передающей камере 2 генерируется циркулирующее перемещение капсул, как показано стрелками на Фиг.2. Капсулы передвигаются по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Каждое из углублений 320 заполнено капсулой благодаря всасыванию, приложенному к дну соответствующего углубления 320. Те капсулы, которые не всосались в углубление 320, возвращаются по пути циркуляции, показанном стрелками на Фиг.2, с помощью возвратного элемента 20 и сопла 203. Те капсулы, что засосались в углубление 320, транспортируются вращаемым передающим колесом 3 на устройство для введения капсулированных шариков в непрерывный поток фильтрующего материала. В этом положении капсулы высвобождаются из углублений 320 и вводятся в фильтрующий материал, как подробно описано в WO-A-2010/055120. При дальнейшем вращении вращаемого передающего колеса 3 пустое углубление 320 снова достигает зоны передающей камеры 2, где снова капсула всасывается в углубление 320, как описано выше.

Капсулы передвигаются по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3 со скоростью, которая является идентичной или по существу идентичной скорости периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. В частности, скорость капсулы по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3 находится в диапазоне от 25 процентов медленнее до 25 процентов быстрее, чем скорость периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Более предпочтительно, чтобы скорость капсулы находилась в диапазоне от 10 процентов медленнее до 10 процентов быстрее, чем скорость периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3. Скорость перемещения капсул, которая идентична или по существу идентична скорости периферийной поверхности вращаемого передающего колеса 3, является предпочтительной, так как она дополнительно улучшает передачу капсулы из передающей камеры 2 в углубления 320 вращаемого передающего колеса 3 благодаря существенной синхронизации скорости капсулы и скорости передающего колеса.

Устройство для введения объектов в непрерывный поток материала содержит: резервуар для размещения в нем объектов; вращаемое передающее колесо для транспортировки и доставки объектов к узлу введения объекта в непрерывный поток материала; передающую камеру для передачи объектов на передающее колесо, при этом передающая камера расположена между резервуаром и передающим колесом. Вращаемое передающее колесо снабжено углублениями, в которых объекты могут транспортироваться и удерживаться посредством приложения всасывания, пока они не поступят к узлу введения. Вращаемое передающее колесо содержит всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре вращаемого передающего колеса таким образом, чтобы обеспечить всасывание через центр вращаемого колеса, и содержит соединения для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для введения объектов в непрерывный поток материала, содержащее:
- резервуар (1) для множества объектов;
- вращаемое передающее колесо (3) для транспортировки объектов к узлу введения объектов в непрерывный поток материала;
- передающую камеру (2) для передачи объектов на вращаемое передающее колесо (3), при этом передающая камера (2) расположена между резервуаром (1) и вращаемым передающим колесом (3),
при этом вращаемое передающее колесо (3) снабжено углублениями (320), в которые могут быть переданы объекты, и в которых объекты могут удерживаться посредством приложения всасывания, пока объекты не будут доставлены от вращаемого передающего колеса (3) к узлу введения объектов в непрерывный поток материала,
при этом вращаемое передающее колесо (3) содержит всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре вращаемого передающего колеса (3) так, чтобы обеспечить всасывание через центр вращаемого передающего колеса (3), а также содержит соединения для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями (320),
и при этом передающее колесо (3) содержит три смежно расположенных диска (30, 31, 32; 34, 35), при этом передающий диск (32) содержит углубления (320) для приема объектов из передающей камеры (2), соединительный диск (31, 34, 35) содержит, по меньшей мере, часть соединений для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями (320), а подающий диск (30) содержит всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре подающего диска (30), причем соединительный диск (31, 34, 35) расположен между подающим диском (30) и передающим диском (32).

2. Устройство по п. 1, в котором всасывающее впускное отверстие содержит гнездо (300) для размещения в нем соединительного цилиндра (40) подводящего тракта (4), при этом соединительный цилиндр (40) снабжен подшипником (400), который позволяет вращаемому колесу (3, 30,31,32; 34,35) вращаться вокруг соединительного цилиндра (40).

3. Устройство по п. 1, в котором соединения для сообщения по текучей среде дополнительно содержат каналы (321) передающего диска, продолжающиеся в передающем диске (32), при этом каждый из каналов (321) передающего диска содержит соответствующий радиальный участок (322) канала, продолжающийся радиально внутрь от дна соответствующего углубления (320) в направлении соответствующего радиального самого внутреннего конца и соответствующего поперечного участка (323) канала, продолжающегося от соответствующего радиального самого внутреннего конца радиального участка (322) канала к соответствующему отверстию (324), проделанному на поверхности (325) передающего диска (32), обращенной к соединительному диску (31, 34, 35), причем соответствующее отверстие (324) и соответствующий поперечный участок (323) канала имеют поперечное сечение, которое больше поперечного сечения радиального участка (322) канала.

4. Устройство по п. 2, в котором соединения для сообщения по текучей среде дополнительно содержат каналы (321) передающего диска, продолжающиеся в передающем диске (32), при этом каждый из каналов (321) передающего диска содержит соответствующий радиальный участок (322) канала, продолжающийся радиально внутрь от дна соответствующего углубления (320) в направлении соответствующего радиального самого внутреннего конца и соответствующего поперечного участка (323) канала, продолжающегося от соответствующего радиального самого внутреннего конца радиального участка (322) канала к соответствующему отверстию (324), проделанному на поверхности (325) передающего диска (32), обращенной к соединительному диску (31, 34, 35), причем соответствующее отверстие (324) и соответствующий поперечный участок (323) канала имеют поперечное сечение, которое больше поперечного сечения радиального участка (322) канала.

5. Устройство по п. 3, в котором отверстия (324) в поверхности (325) передающего диска (32) расположены на диаметре (326) активации, при этом соединительный диск (31, 34) содержит центрально расположенное отверстие (310, 340), находящееся в сообщении по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска (30), при этом центрально расположенное отверстие (310, 340) соединительного диска (31; 34) имеет диаметр (311, 341), который меньше диаметра (326) активации, при этом соединительный диск (31, 34) дополнительно содержит множество соединительных каналов (312, 342), продолжающихся радиально наружу из центрально расположенного отверстия (310, 340) к диаметру активации и находящихся в сообщении по текучей среде с окружным каналом (314) активации, причем канал (314) активации расположен по диаметру активации на поверхности соединительного диска, обращенной к передающему диску (32), причем канал (314) активации имеет открытую поверхность, обращенную к передающему диску (32), при этом передающий диск (32) образует крышку, закрывающую открытую поверхность канала (314) активации, за исключением мест расположения отверстий (324), в которых канал (314) активации находится в сообщении по текучей среде с отверстиями (324).

6. Устройство по п. 4, в котором отверстия (324) в поверхности (325) передающего диска (32) расположены на диаметре (326) активации, при этом соединительный диск (31, 34) содержит центрально расположенное отверстие (310, 340), находящееся в сообщении по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска (30), при этом центрально расположенное отверстие (310, 340) соединительного диска (31; 34) имеет диаметр (311, 341), который меньше диаметра (326) активации, при этом соединительный диск (31, 34) дополнительно содержит множество соединительных каналов (312, 342), продолжающихся радиально наружу из центрально расположенного отверстия (310, 340) к диаметру активации и находящихся в сообщении по текучей среде с окружным каналом (314) активации, причем канал (314) активации расположен по диаметру активации на поверхности соединительного диска, обращенной к передающему диску (32), причем канал (314) активации имеет открытую поверхность, обращенную к передающему диску (32), при этом передающий диск (32) образует крышку, закрывающую открытую поверхность канала (314) активации, за исключением мест расположения отверстий (324), в которых канал (314) активации находится в сообщении по текучей среде с отверстиями (324).

7. Устройство по п. 5, в котором соединительный диск (31, 34) содержит соединительные каналы (312, 342), количество которых меньше количества отверстий (324) в передающем диске (32), причем соединительные каналы (312, 342) проделаны в поверхности соединительного диска (31, 34), обращенной к подающему диску (30), при этом соединительные каналы (312, 342) имеют открытую поверхность, обращенную к подающему диску (30), причем подающий диск (30) образует крышку, закрывающую открытые поверхности соединительных каналов (312, 342), при этом проделаны сквозные отверстия (313, 343), продолжающиеся от соединительных каналов (312, 342) через соединительный диск (31, 34) в окружной канал (314) активации для установления сообщения по текучей среде соединительных каналов (312, 342) с окружным каналом (314) активации.

8. Устройство по п. 6, в котором соединительный диск (31, 34) содержит соединительные каналы (312, 342), количество которых меньше количества отверстий (324) в передающем диске (32), причем соединительные каналы (312, 342) проделаны в поверхности соединительного диска (31, 34), обращенной к подающему диску (30), при этом соединительные каналы (312, 342) имеют открытую поверхность, обращенную к подающему диску (30), причем подающий диск (30) образует крышку, закрывающую открытые поверхности соединительных каналов (312, 342), при этом проделаны сквозные
отверстия (313, 343), продолжающиеся от соединительных каналов (312, 342) через соединительный диск (31, 34) в окружной канал (314) активации для установления сообщения по текучей среде соединительных каналов (312, 342) с окружным каналом (314) активации.

9. Устройство по п. 3, в котором отверстия (324) в поверхности передающего диска (32) расположены по диаметру (326) активации, при этом соединительный диск (35) содержит центрально расположенное отверстие (350), которое сообщается по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска (30), причем центрально расположенное отверстие (350) имеет диаметр (351), который больше, чем диаметр активации, причем центрально расположенное отверстие (350) соединительного диска (35) напрямую сообщается по текучей среде с отверстием (324) передающего диска (32), при этом центрально расположенное отверстие (350) соединительного диска (35) покрыто подающим диском (30) с одной стороны и передающим диском (32) с другой стороны.

10. Устройство по п. 4, в котором отверстия (324) в поверхности передающего диска (32) расположены по диаметру (326) активации, при этом соединительный диск (35) содержит центрально расположенное отверстие (350), которое сообщается по текучей среде с всасывающим впускным отверстием подающего диска (30), причем центрально расположенное отверстие (350) имеет диаметр (351), который больше, чем диаметр активации, причем центрально расположенное отверстие (350) соединительного диска (35) напрямую сообщается по текучей среде с отверстием (324) передающего диска (32), при этом центрально расположенное отверстие (350) соединительного диска (35) покрыто подающим диском (30) с одной стороны и передающим диском (32) с другой стороны.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащее средство создания циркулирующего перемещения объектов в передающей камере (2) по пути циркуляции, при этом часть пути циркуляции продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3) в направлении вращения вращаемого передающего колеса (3).

12. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее возвратный элемент (20), который расположен в передающей камере (2) на изогнутом участке боковой стенки передающей камеры (2), при этом изогнутый участок боковой стенки и возвратный элемент (20) расположены в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3) таким образом, что возвратный элемент (20) и изогнутый участок боковой стенкой реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере (2).

13. Устройство по п. 12, в котором возвратный элемент (20) имеет каплевидную форму, содержащую вершину (200), две, по существу, прямых боковых поверхности (201), а также изогнутый участок (202), соединяющий, по существу, прямые боковые поверхности (201) с вершиной, при этом вершина (200) обращена внутрь передающей камеры (2) таким образом, что боковая поверхность (201) каплевидного элемента, обращенная к боковой поверхности вращаемого передающего колеса (3), продолжается по существу тангенциально боковой поверхности вращаемого передающего колеса (3).

14. Устройство по п. 13, в котором прямая боковая поверхность (201), обращенная к периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (203), расположена на заданном расстоянии (204) от периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3), при этом заданное расстояние (204) выбирают таким образом, чтобы между боковой поверхностью (201) и периферийной поверхностью вращаемого передающего колеса (3) образовался слой от одного до шести объектов, в частности слой из двух - четырех объектов.

15. Устройство по п. 1, в котором средство создания циркулирующего перемещения объекта в передающей камере (2) содержит сопла (203), расположенные в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3), при этом упомянутые сопла (203) способны создавать воздушные потоки, которые совместно с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), либо с возвратным элементом (20), либо совместно как с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), так и с возвратным элементом (20), реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере (2).

16. Устройство по п. 12, в котором средство создания циркулирующего перемещения объекта в передающей камере (2) содержат сопла (203), расположенные в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3), при этом упомянутые сопла (203) способны создавать воздушные потоки, которые совместно с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), либо с возвратным элементом (20), либо совместно как с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), так и с возвратным элементом (20), реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере (2).

17. Устройство по п. 13, в котором средство создания циркулирующего перемещения объекта в передающей камере (2) содержит сопла (203), расположенные в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3), при этом упомянутые сопла (203) способны создавать воздушные потоки, которые совместно с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), либо с возвратным элементом (20), либо совместно как с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), так и с возвратным элементом (20), реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере (2).

18. Устройство по п. 14, в котором средство создания циркулирующего перемещения объекта в передающей камере (2) содержат сопла (203), расположенные в конце той части пути циркуляции, что продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3), при этом упомянутые сопла (203) способны создавать воздушные потоки, которые совместно с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), либо с возвратным элементом (20), либо совместно как с изогнутым участком боковой стенки передающей камеры (2), так и с возвратным элементом (20), реверсируют направление перемещения объектов в передающей камере (2).

19. Способ введения объектов в непрерывный поток материала, включающий стадии:
обеспечения резервуара (1), содержащего множество объектов;
введения объектов из резервуара (1) в передающую камеру (2), расположенную между резервуаром (1) и вращаемым передающим колесом (3), при этом вращаемое передающее колесо (3) имеет углубления (320);
приложения всасывающего усилия к углублениям (320) вращаемого передающего колеса (3), передавая при этом объекты из передающей камеры (2) в углубления (320) вращаемого передающего колеса (3) и удерживая объекты в углублениях (320);
транспортировки объектов, удерживаемых в углублениях (320), к месту введения, в котором объекты подлежат введению в непрерывный поток материала;
введения объектов в непрерывный поток материала в месте введения, при этом приложение всасывающего усилия к углублениям (320) вращаемого передающего колеса (3) осуществляется посредством приложения всасывания через центр вращаемого передающего колеса (3) через всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре вращаемого передающего колеса (3), и через соединения для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями (320),
причем стадия обеспечения передающего колеса дополнительно включает обеспечение трех смежно расположенных дисков (30,31,32; 34,35), передающего диска (32), содержащего углубления (320) для приема объектов из передающей камеры (2), соединительного диска (31, 34, 35), содержащего, по меньшей мере, часть соединений для сообщения по текучей среде между всасывающим впускным отверстием и углублениями (320), и подающего диска (30), содержащего всасывающее впускное отверстие, расположенное в центре подающего диска (30), причем соединительный диск (31, 34, 35) расположен между подающим диском (30) и передающим диском (32).

20. Способ по п. 19, дополнительно включающий стадию создания циркулирующего перемещения объектов в передающей камере (2) по пути циркуляции, при этом часть пути циркуляции продолжается по периферийной поверхности вращаемого передающего колеса (3) в направлении вращения вращаемого передающего колеса (3).