对管的端部进行填充的设备和生产复合卷烟滤嘴的方法

摘要

本发明涉及一种用于形成双联构造中的两个过滤嘴的方法和设备。该设备包括进料轮(18)、组装轮(20)、卸料轮(22)和翻转轮(24)。依照本发明的方法，将管(10)从进料轮(18)装载到组装轮(20)上，在该组装轮处，对管的一个中空端部进行填充。然后将半填充的管(10′)传送到卸料轮(22)，接着传送到翻转轮(24)，在该翻转轮处，对管进行翻转。使半填充且翻转后的管(10″)返回进料轮上的空闲位置并被传送回组装轮，以便能够对余下的中空端部进行填充。将填充后的管(10′″)传送到卸料轮(22)，然后在该卸料轮处，使用剥离器和/或附加轮将填充后的管从卸料轮(22)上移除，以进一步进行加工。

权利要求

1.一种对端部开放的管的端部进行填充的设备，包括：

进料轮，所述进料轮用于输送端部开放的管；

组装轮，所述组装轮用于从所述进料轮接收端部开放的管；

用于在所述组装轮上将材料沉积到端部开放的管的开放端部中的装置；

卸料轮，所述卸料轮用于将容纳所述材料的管从所述组装轮移除；以及翻转轮，所述翻转轮用于从所述卸料轮接收管并且绕其竖直轴线翻转所述管。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述进料轮包括用于接收和保持所述端部开放的管的多个长槽，所述端部开放的管包括在所述管的中间的实心的中心部分和在所述中心部分的两端部处的管状中空开口。

3.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述组装轮包括用于从所述进料轮接收所述端部开放的管的多个长槽。

4.如权利要求2所述的设备，其中，所述翻转轮包括用于从所述卸料轮接收半填充的管的多个长槽，所述长槽能够旋转，从而能够使该半填充的管翻转并使该管余下的中空开口面朝上，所述翻转轮被构造成将翻转后的管传送到在所述进料轮最初装载过程中保持空闲的位置中，以便能够将所述端部开放的管和半填充的管按交替的顺序装载在所述组装轮上的每个位置中，从而对面朝上的开放端部进行填充。

5.如权利要求4所述的设备，其中，所述卸料轮被构造成将半填充的管传送到所述翻转轮，并将完全填充的管传送到一剥离器。

6.一种对端部开放的管的端部进行填充的设备，包括：

带有用于接收过滤管的多个长槽的进料轮，所述过滤管包括中心过滤部分和外包装，该外包装延伸超过所述中心过滤部分以在所述中心过滤部分的两端部处形成中空开口，所述过滤管最初仅位于每隔一个的长槽中；

带有用于从所述进料轮接收过滤管的多个长槽的组装轮，所述过滤管被从所述进料轮的每隔一个的长槽传送到所述组装轮上的每隔一个的长槽中，在所述组装轮上为所述过滤管中面朝上的中空开口填充粒状材料，以形成半填充的管；

带有用于从所述组装轮接收过滤管的多个长槽的卸料轮；

带有用于从所述卸料轮接收过滤管的多个长槽的翻转轮，所述长槽能够旋转，从而能够使所述过滤管翻转并且使所述过滤管余下的中空开口被定位成面朝上，所述翻转轮被构造成将翻转后的过滤管传送到所述进料轮上的空闲位置中，以便能够在所述组装轮上为余下的中空开口填充粒状材料，其中，所述卸料轮被构造成将半填充的管传送到所述翻转轮和将完全填充的管传送到一剥离器。

7.一种生产复合卷烟滤嘴的方法，该方法包括以下步骤：

将具有实心过滤中心部分和两个中空端部的过滤管以垂直的定位放在一进料轮上的长槽中；

使所述过滤管沿所述进料轮前进；

将所述过滤管传送到一组装轮上的长槽中；

当所述过滤管位于所述组装轮上时，为所述过滤管的一个中空端部填充粒状材料；

将所述过滤管传送到一卸料轮上的长槽中，所述卸料轮上的长槽的位置被排列成将所述过滤管传送到一翻转轮；

将所述过滤管传送到所述翻转轮上的一旋转长槽中，并使半填充的过滤管翻转，从而使余下的中空端部面朝上；

将翻转后的过滤管从所述翻转轮传送到所述进料轮上的空闲位置中；

将所述翻转后的过滤管从所述进料轮传送到所述组装轮上；

当所述过滤管位于所述组装轮上时，为所述过滤管的余下的中空端部填充粒状材料；

将所述过滤管传送到所述卸料轮上被排列成经过所述翻转轮中的缺口的长槽中；

利用一剥离器将所述过滤管从所述卸料轮移除，以进一步进行加工和包装。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述翻转轮上的所述缺口被设计成使位于所述进料轮上的长槽中的未填充的过滤管能在不接触的情况下经过所述翻转轮，而所述进料轮上的空闲长槽将与所述翻转轮上的长槽对准，以使翻转后的过滤管能够被传送到所述空闲长槽中。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中，通过在所述进料轮上的每隔一个的长槽中装载过滤管以便为要填充的翻转后的过滤管保留空闲的位置来持续重复该方法，最初装载在所述进料轮上的过滤管被装载成使所述半填充的过滤管被传送到所述翻转轮上，并且所述半填充的过滤管不会被所述剥离器从所述卸料轮上移除。

10.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述翻转轮上的所述缺口被设计成使所述卸料轮上的长槽中的完全填充的过滤管可在不接触的情况下经过所述翻转轮，而所述卸料轮上的所述半填充的过滤管与所述翻转轮上的长槽对准，从而使半填充的过滤管被传送到所述翻转轮上。

说明书

对管的端部进行填充的设备和生产复合卷烟滤嘴的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对端部开放的管的端部进行填充的设备和生产复合卷烟滤嘴的方法。

背景技术

[0002] 目前的卷烟滤嘴棒是以成对的方式加工成所谓的“双联(two-up)”滤嘴棒构造。依照该构造，一个实心过滤塞位于过滤管的中间，从而在过滤管的任一端部上产生空闲的空间。在每一端部都填充一连串的粒状材料(例如碳等等)和实心材料(例如醋酸纤维素纤维或含有食用香料的纤维)。完成后，可使烟草杆与过滤管的每一端部接合，然后可将中心的实心过滤部分切成两半，以形成两根卷烟。

[0003] 可设置分开的组装轮，用于填充管的每一侧。在一个组装轮上，管的一个端部的填充是通过在面朝上的开口中垂直沉积和/或插入过滤材料来进行的。然后通过滚筒系统或类似装置传递产品，使该管沿其纵向轴线翻转。然后将翻转后的管(具有面朝下的填充后的端部和面朝上的开口端部)放置在第二组装轮上，以便能够将过滤材料插入或沉积到开口端部中。

[0004] 在此作为参照引入的美国专利申请US11/268,291教导了一种填充过滤管开口端部的方法，包括填充管的一个端部、倒转管且填充另一端部。该申请描述的方法利用旋转的管长槽板、粒状材料的旋转箱、多个垂直定向的填充管和第二填充管、旋转的过滤段板和第二过滤段板以及多个旋转活塞，所有这些共同包括绕中心垂直轴线旋转的上轮组件。大致同样的下轮组件也绕相同的中心垂直轴线旋转。在上轮组件上，每个过滤管的第一端部由实心和/或粒状材料填充。输送系统将半填充的过滤管从上轮组件上移除，倒转该管且将该管放置在下轮组件的旋转的管长槽板上。然后在下轮组件上，过滤管的另一端部由实心和/或粒状材料填充。然而，如果仅使用一个轮组件来对填充管的两侧进行填充，将是有利的。

[0005] 因此本发明的目标是开发一种使用单一轮组件将各部件组装到具有实心中心的中空管的两端的方法，如下文所述。

发明内容

[0006] 依照本发明，带有中空的端部和由醋酸纤维素或类似材料构成的实心中心部分的预成形的纸管形成两个卷烟滤嘴。更明确地说，生产依照本发明的复合卷烟滤嘴的方法包括将带有中空的端部和实心过滤中心部分的过滤管放置在大体垂直的位置中的步骤。在进料轮的每隔一个的长槽中放置一管，该进料轮将该管输送至组装轮。将预定量的材料直接相对于实心中心部分沉积到过滤管的上开口端部。然后将该管传送至翻转轮，在翻转轮处，该管围绕其垂直轴线翻转。然后使翻转后的管返回到进料轮上的未填充的管之间的空闲位置中的一个位置中，然后在该位置处将该翻转后的管传送回组装轮。在过滤部分的两端都已填充后，将填充后的管或杆传送到卸料轮并从该卸料轮上卸下填充后的管或杆。可以进一步对实心中心过滤部分进行加工，例如通过使烟草杆与过滤部分的每一端接合以及通过将过滤部分切割成两半来形成两根卷烟。

[0007] 因此，根据本发明的一个方面，提供了一种对端部开放的管的端部进行填充的设备，包括：

[0008] 进料轮，所述进料轮用于输送端部开放的管；

[0009] 组装轮，所述组装轮用于从所述进料轮接收端部开放的管；

[0010] 用于在所述组装轮上将材料沉积到端部开放的管的开放端部中的装置；

[0011] 卸料轮，所述卸料轮用于将容纳所述材料的管从所述组装轮移除；以及[0012] 翻转轮，所述翻转轮用于从所述卸料轮接收管并且绕其竖直轴线翻转所述管。

[0013] 可选地，所述进料轮包括用于接收和保持所述端部开放的管的多个长槽，所述端部开放的管包括在所述管的中间的实心的中心部分和在所述中心部分的两端部处的管状中空开口。

[0014] 可选地，所述组装轮包括用于从所述进料轮接收所述端部开放的管的多个长槽。

[0015] 可选地，所述翻转轮包括用于从所述卸料轮接收半填充的管的多个长槽，所述长槽能够旋转，从而能够使该半填充的管翻转并使该管余下的中空开口面朝上，所述翻转轮被构造成将翻转后的管传送到在所述进料轮最初装载过程中保持空闲的位置中，以便能够将所述端部开放的管和半填充的管按交替的顺序装载在所述组装轮上的每个位置中，从而对面朝上的开放端部进行填充。

[0016] 可选地，所述卸料轮被构造成将半填充的管传送到所述翻转轮，并将完全填充的管传送到一剥离器。

[0017] 根据本发明的另一个方面，提供了一种对端部开放的管的端部进行填充的设备，包括：

[0018] 带有用于接收过滤管的多个长槽的进料轮，所述过滤管包括中心过滤部分和外包装，该外包装延伸超过所述中心过滤部分以在所述中心过滤部分的两端部处形成中空开口，所述过滤管最初仅位于每隔一个的长槽中；

[0019] 带有用于从所述进料轮接收过滤管的多个长槽的组装轮，所述过滤管被从所述进料轮的每隔一个的长槽传送到所述组装轮上的每隔一个的长槽中，在所述组装轮上为所述过滤管中面朝上的中空开口填充粒状材料，以形成半填充的管；

[0020] 带有用于从所述组装轮接收过滤管的多个长槽的卸料轮；

[0021] 带有用于从所述卸料轮接收过滤管的多个长槽的翻转轮，所述长槽能够旋转，从而能够使所述过滤管翻转并且使所述过滤管余下的中空开口被定位成面朝上，所述翻转轮被构造成将翻转后的过滤管传送到所述进料轮上的空闲位置中，以便能够在所述组装轮上为余下的中空开口填充粒状材料，其中，所述卸料轮被构造成将半填充的管传送到所述翻转轮和将完全填充的管传送到一剥离器。

[0022] 根据本发明的又一个方面，提供了一种生产复合卷烟滤嘴的方法，该方法包括以下步骤：

[0023] 将具有实心过滤中心部分和两个中空端部的过滤管以垂直的定位放在一进料轮上的长槽中；

[0024] 使所述过滤管沿所述进料轮前进；

[0025] 将所述过滤管传送到一组装轮上的长槽中；

[0026] 当所述过滤管位于所述组装轮上时，为所述过滤管的一个中空端部填充粒状材料；

[0027] 将所述过滤管传送到一卸料轮上的长槽中，所述卸料轮上的长槽的位置被排列成将所述过滤管传送到一翻转轮；

[0028] 将所述过滤管传送到所述翻转轮上的一旋转长槽中，并使半填充的过滤管翻转，从而使余下的中空端部面朝上；

[0029] 将翻转后的过滤管从所述翻转轮传送到所述进料轮上的空闲位置中；

[0030] 将所述翻转后的过滤管从所述进料轮传送到所述组装轮上；

[0031] 当所述过滤管位于所述组装轮上时，为所述过滤管的余下的中空端部填充粒状材料；

[0032] 将所述过滤管传送到所述卸料轮上被排列成经过所述翻转轮中的缺口的长槽中；

[0033] 利用一剥离器将所述过滤管从所述卸料轮移除，以进一步进行加工和包装。

[0034] 可选地，所述翻转轮上的所述缺口被设计成使位于所述进料轮上的长槽中的未填充的过滤管能在不接触的情况下经过所述翻转轮，而所述进料轮上的空闲长槽将与所述翻转轮上的长槽对准，以使翻转后的过滤管能够被传送到所述空闲长槽中。

[0035] 可选地，通过在所述进料轮上的每隔一个的长槽中装载过滤管以便为要填充的翻转后的过滤管保留空闲的位置来持续重复该方法，最初装载在所述进料轮上的过滤管被装载成使所述半填充的过滤管被传送到所述翻转轮上，并且所述半填充的过滤管不会被所述剥离器从所述卸料轮上移除。

[0036] 可选地，所述翻转轮上的所述缺口被设计成使所述卸料轮上的长槽中的完全填充的过滤管可在不接触的情况下经过所述翻转轮，而所述卸料轮上的所述半填充的过滤管与所述翻转轮上的长槽对准，从而使半填充的过滤管被传送到所述翻转轮上。

[0037] 通过使用单一组装轮，大大减小了该机器所需的地板空间。同样，由于使用一个组装轮填充了该管的两个端部，因此不需要为该管的每个端部提供分开的组装轮。这样就减少了装配时间，降低了机器成本和机器的复杂性。

附图说明

[0038] 通过阅读下文结合附图的详细说明，除去上文提到的那些之外的本发明的新颖的特征和优势对于本领域普通技术人员而言将变得明了，其中相同的附图标记表示相同的部件，其中：

[0039] 图1是双联滤嘴填充管的顶视平面图；

[0040] 图2是沿图1中2-2线的截面图；

[0041] 图3是具有依照本发明的加工轮的设备的项视平面示意图，该设备处在用于形成卷烟滤嘴的方法的第一阶段；

[0042] 图4是依照本发明的过滤管翻转器中的一个及其180°驱动机构的前视图；

[0043] 图5是具有依照本发明的加工轮的设备的顶视平面示意图，该设备处在形成卷烟滤嘴的方法的第二阶段；

[0044] 图6是具有依照本发明的加工轮的设备的顶视平面示意图，该设备处在形成卷烟滤嘴的方法的第三阶段；

[0045] 图7是具有依照本发明的加工轮的设备的顶视平面示意图以及用在图3-7中的符号的图例，该设备处在形成卷烟滤嘴的方法的第四阶段。

具体实施方式

[0046] 更具体地参考附图，图1示出了依照本发明的要被传送和填充的管10的顶视图。同样参考图2，管10具有中心过滤部分12，例如由醋酸纤维素粗纤维或其它合适的材料构成的塞。过滤部分12可用滤纸14包裹，从而在管10的每个端部处形成两个中空的开口
16。

[0047] 图3是顶视平面图，示意性示出了实现本发明目标的设备。该设备包括进料轮18、组装轮20、卸料轮22和翻转轮24。一般来说，使管10从进料轮18行进到组装轮20，在该组装轮处填充一个中空的端部。然后将半填充的管10′传送到卸料轮22并接着传送到翻转轮24，在翻转轮处，使管翻转，以便使填充后的端部面向向下的位置并且使余下的中空端部面朝上。然后使半填充且翻转后的管10″返回到进料轮上的空闲位置并回到组装轮，以便能够填充余下的中空的端部。然后将填充后的管10′″放在卸料轮22上，并从该卸料轮上移除填充后的管10′″，以进一步进行加工和包装。美国申请US11/268,291详细描述了填充过滤管的中空端部的特定方式，在此将其作为参照引入。现在将更详细地描述能够仅使用一个组装轮填充两个端部的处理管10的新颖加工方法。

[0048] 首先以传统的方式将管10引入进料轮18的位置18A中的长槽11处。长槽11通常是沿轮子周长的半圆形管状开口。出于说明的目的，以代表加工过程中一点的字母表示一定的位置。当轮子通过围绕其轴线旋转而运转时，长槽11将从一个加工位置改换到下一加工位置。这样，每根管10都会在位置18A处被装载。装载之后，轮子将会旋转而管10会移动到加工位置18B，以此类推。

[0049] 通过真空或其它适当的手段将管10保持在各种轮子的长槽中。因为下面将给出的更明显的原因，最初将管10装载在进料轮18上的每隔一个的长槽中。当新引入的管10沿轮子18在逆时针方向上行进时，这些新引入的管10不受翻转轮24上的长槽的影响，此时翻转轮24正沿顺时针方向行进，这是由于翻转轮24上的相邻长槽之间的凹口26的作用。从图3中可以观察到这一点，在这里位置18E处的管10经过凹口26。进料轮18上的管10行进到位置18G并接着被传送到组装轮20的组装轮长槽位置20A处。在位置18G处，保持管10的真空将会解除，而位置20A处的真空会起作用，从而将管10从轮子18传送到轮子20。轮子18上的相邻长槽11与轮子20上的相邻长槽11对准，从而当这两个轮子转动时最初将管10引入到组装轮20上的每隔一个的长槽处。

[0050] 当每个管10到达组装轮20上的位置20M时，已根据传统填充技术对暴露的中空端部进行了填充，形成了半填充的管10′。对于在加工的各种不同阶段对管进行辨别，在这时引入图7所示的标示系统是有用的。图7所示的这个标示系统使用4个符号。空心圆表示未被引入过滤材料的管10。因而，管10的两个端部都是中空的。第二个符号是表示已经在暴露的端部中的一个端部填充了过滤材料并且填充后的端部面向向上的方向的管10′的半实心圆。第三个符号是表示管10″的四分之三实心圆，该管10″已在一个端部被填充后翻转，以便中空端部相对于填充装置相对地面朝上而填充后的端部相对地面朝下。该构造被称为翻转后的管10″。最后，第四个符号是表示管10′″的全实心圆，其中两个端部都已填充了过滤材料，形成了管10′″。

[0051] 转回到图3，半填充的管10′显示在位置20M处。这样，在点20A和20M之间，一种或更多种材料已经被插入或沉积在管10面朝上的端部中。在位置20N处，半填充的管10′位于组装轮20和卸料轮22之间。位置20N处的真空将被解除，而卸料轮22上的真空将起作用。

[0052] 为了描述卸料轮22，标示长槽1-4是有用的，这些长槽将从一个加工位置移动到下一个加工位置。因此，如图3所示，当半填充的管10′位于位置20N时，半填充的管10′将与轮子22中的长槽1或3对准。组装轮20和卸料轮22将在使半填充的管10′在位置20N处连续传送到长槽1和3的速度下转动，然后这些半填充的管10′将在长槽1和3中被传送到翻转轮24上的长槽中。

[0053] 图4示出一个过滤管翻转机构28的沿图3中4-4线的前视图。翻转轮24具有使轮子24旋转的马达29和旋转用以翻转半填充的管10′的翻转机构28，从而使过滤管10′的空的端部面朝上。翻转机构28可包括具有半圆形截面的长槽30和通过真空保持半填充的过滤管10′的抽吸口32。翻转机构28也可与轴33附接。齿轮34可与轴33附接并与往复齿条36啮合。齿条36的往复运动可由在齿条一端处的轮子38产生，当翻转轮24在马达29的动力作用下旋转时，该轮子38沿凸轮轨40行进。齿条、齿轮和凸轮轨可设计成使得过滤管10′在从卸料轮22传送到翻转轮24之后和在翻转后的过滤管10″被传送到进料轮18之前翻转180°。

[0054] 图5示出组装轮20从图3所示位置旋转144度后的轮子和管的位置。半填充的管10′位于组装轮20的位置20M和翻转轮24的长槽7中。具有暴露的中空端部的翻转后的管10″位于长槽5和6中。接着将翻转后的半填充的管10″传送到进料轮18上的下一个空的长槽中。注意由于轮子的时间安排，翻转后的管10″将被放在先前空的长槽中的一个长槽中，这是因为中空管10最初仅装载在轮子18的每隔一个的长槽中。如先前所提及的，位置18E处的中空管10经过缺口26，如图5所示。

[0055] 图6示出组装轮20从图3所示位置旋转216度后的轮子和管的位置。当轮子持续转动时，图5所示轮子24的长槽5中的翻转后的半填充的管10″现在处于点18G。位置18G处的真空将被解除，而位置20A处的真空将起作用。长槽6中的管10″被装载到进料轮18的位置18E处。位置6处的真空将被解除，而位置18E处的真空将起作用。

[0056] 图7示出组装轮从图3所示位置旋转600度后的轮子和管的位置。当先前半填充的翻转后的管10″围绕轮子20旋转形成完成填充的管10′″时，如在位置20M所看到的，先前半填充的翻转后的管10″被完全填充。完全填充的管10′″被传送到卸料轮22上的长槽2和4中，而半填充的管10′继续被传送到线路上的长槽1和3，接着传送到翻转轮24，如先前所描述的。当完全填充的管10′″经过翻转轮24时，这些完全填充的管10′″经过缺口26，从而错过翻转长槽5-8，并且上部支路的真空继续将完全填充的管10′″保持在卸料滚筒22上，直到它们到达剥离器28。当它们到达剥离器28时，真空可停止作用而加工完的产品可从该机器上移除，以进行进一步的加工和包装。当然，可使用附加轮替代剥离器28来移除加工完的产品。

[0057] 随着过滤管10′″的两个端部都被填充了粒状材料和实心过滤段，双联滤嘴已经形成，当在其每一端与包裹后的烟草杆结合时，最终生产出两根完整的卷烟(未示出)。可通过中心实心过滤部分的中间切割该双联滤嘴，分成两根卷烟。在分离后，卷烟滤嘴可具有近似30mm的长度，但如果需要的话，也可以更短或更长。

[0058] 应当理解的是上面的详细说明虽然仅是借助图例给出的本发明的优选实施例，但根据该详细的说明在本发明的理念和范围内得出各种不同的变化和修正对本领域技术人员而言也是显而易见的。

[0059] 例如，应当注意到为简便起见每个轮子上所显示的长槽数量是有限的。很明显，可沿特定轮子的整个外径使更多的长槽均匀地间隔开，以增加轮子每次完整转动所加工的管的数量。图3-7所示的每个长槽都可表示一组长槽。简而言之，每个轮子上显示的管和长槽的数量可以改变且仍然产生相同的结果。