专利名称：用于将物料引入发烟制品中的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将物料引入发烟制品中的方法和设备。例如，物料可以是珠粒或胶囊，其在发烟制品的过滤部件的制造过程中将引入过滤材料中。
背景技术：
发烟制品(例如香烟)通常具有杆(条)状结构，并包括可发烟材料的装料、卷或柱，所述可发烟材料例如为烟丝，由卷烟纸(paperwrapper)围绕，由此形成所谓的“可发烟条”或“烟丝条”。圆柱状过滤元件以端对端的关系与烟丝条对准。举例来说，过滤元件可包含作为过滤材料的醋酸纤维素束(其可已经过塑化)，并且所述醋酸纤维素束可由已知为“成型纸(Plug wrap)”的纸材料围绕。过滤元件使用已知为“接装纸”的外接包装材料附接到烟丝条的一端。香烟烟气的感官品质可通过向烟草施加添加剂和/或通过以其它方式将调味物质结合到香烟的各部件中来改变。例如，一种公知类型的烟草调味添加剂是薄荷醇。用于改变香烟烟气的感官品质的多种所推荐的方法涉及使用过滤元件作为载体来向香烟中的主流烟气添加滋味。例如，已经提出在过滤元件的制造过程中将例如珠粒或胶囊等物料引入过滤材料中。已经提出各种设备用于在过滤元件的制造过程中将这样的物料引入过滤材料中。 这样的设备的示例在US-A-486^05中、在US-B-7115085中和在W0-A-2007/038053中有所描述。在W0-A-2007/038053所描述的设备中，将要插入过滤材料中的物料提供在呈上部料斗形式的贮存器中。下部料斗连接到上部料斗的下端。具有多个竖直延伸通道的往复运动杆将上部和下部料斗分隔，并且通过所述通道从上部料斗向下部料斗提供物料的受控进料。下部料斗成形为以一个在另一个顶部上的多排形式布置物料。下部料斗的开放的底部在旋转轮的一部分上延伸，所述旋转轮包括多个单独的凹座，单个物料通过重力作用放置于凹座中，并且可在施加到凹座的真空的辅助下得以保持于其中。保持在凹座中的物料随后通过旋转轮的旋转传送到有待于将其插入过滤材料中的位置。通过在所需时间向所述凹座吹送空气，将物料从单独的凹座释放，并且将物料引入过滤材料中。
发明内容
在香烟过滤嘴的批量生产中，特别需要将物料以高速和高可靠方式引入过滤材料中。更一般地，需要将这样的物料引入发烟制品中。根据本发明，提供一种用于将物料引入发烟制品中的设备。虽然在下面的说明中， 仅讨论了其中物料插入发烟制品的过滤材料中的实施例，但是本发明还包括物料插入发烟制品的其他部分中的情况，例如插入烟丝条中或插入发烟制品中的腔内的情况。根据本发明的设备包括贮存器，所述贮存器用于提供多个有待于引入所述发烟制品中的物料；可旋转轮，所述可旋转轮用于将所述物料传送到有待于将所述物料引入到所述发烟制品中的位置；传送室，所述传送室用于将所述物料传送到所述可旋转轮，所述传送室布置在所述贮存器和所述可旋转轮之间，并且设计成使所述物料在所述传送室中排列成单个竖直排列层； 和用于移动所述物料的装置，所述用于移动所述物料的装置用于使所述物料从所述传送室中的单个竖直排列层沿朝向所述可旋转轮的外周表面的方向或沿着所述可旋转轮的外周表面移动。这些用于使所述物料从所述单个层移动的装置造成除了由于重力引起的物料移动之外的进一步移动。通过用于使物料沿朝向可旋转轮的外周表面的方向或沿着所述可旋转轮的外周表面移动的装置，所述设备可以高速运行，同时，物料可以可靠地装载到可旋转轮的多个单独的凹座中，物料保持在所述单独的凹座中并且在其中传送到将它们引入到一般来讲发烟制品中、特别地讲过滤材料中的位置。举例来说，物料可以是珠粒、胶囊或丸。但是，物料也可以是任何其他合适的类型。例如，物料可提高香烟烟气的感官品质。特别地，物料可作为用于向主流烟气添加滋味的载体。在根据本发明的设备的一个实施例中，用于移动物料的装置包括用于使所述物料在传送室中循环移动的装置，以使物料在可旋转轮的外周表面处沿着沿可旋转轮的旋转方向延伸的循环路径移动。在根据本发明的设备的一个特定实施例中，这些用于使物料在传送室中循环移动的装置包括多个喷嘴，所述喷嘴用于将空气吹到传送室的内部。所述喷嘴布置成产生使物料沿循环路径移动的气流。物料通过由喷嘴吹入传送室中的空气进行加速，从而使物料沿着循环路径移动。 这使得可旋转轮和过滤材料的速度增大，并且将物料从传送室可靠地传送到可旋转轮的多个单独的凹座中，因而提高过滤元件的总产率。根据本发明的设备的又一个实施例还包括旋转刷，所述旋转刷布置在沿着可旋转轮的物料循环路径的末端处。旋转刷与传送室的弯曲侧壁一起布置用于使物料在传送室中的移动方向反转，这有助于其中的循环移动。虽然旋转刷通常是可任选的，但是其支持反转物料的移动方向，并且可进一步增进物料沿循环路径的移动。在根据本发明的所述设备的一个替代实施例中，用于移动物料的装置包括抽吸装置，所述抽吸装置用于产生使物料在所述传送室中朝向可旋转轮的外周表面移动的真空。 该实施例还使可旋转轮的速度和过滤材料的速度提高，同时由于将物料拉入可旋转轮的凹座中的力通过施加抽吸力而增大，因此可靠地将物料从传送室装载到可旋转轮的多个单独的凹座中。因而，该措施也可提高过滤元件的总产率。而且，根据该替代实施例的使物料朝向可旋转轮移动的真空的应用可与上文讨论的使物料在传送室内循环移动的实施例相结合。根据本发明的替代实施例的一个变体还包括用于将空气吹入传送室中的至少一个喷嘴，所述喷嘴布置成在传送室中产生气流，所述气流与所述传送室的弯曲的侧壁一起使物料在所述传送室中的移动方向反转。喷嘴支持已沿可旋转轮的外周表面通过传送室但是还未进入可旋转轮的凹座的物料的移动方向的反转。根据本发明的设备的又一个实施例，不管是否将空气吹入传送室来使物料循环或是否施加抽吸力来增大将物料拉入可旋转轮的凹座中的力或两者都实施，所述可旋转轮包括多个单独的凹座，所述凹座等距离地在所述可旋转轮的外周表面中布置，每一个单独的凹座适于在将所述物料向将所述物料引入一般来讲所述发烟制品中特别地讲所述过滤材料中的位置传送的过程中保持单个物料。所述可旋转轮的外周表面还包括凹槽，所述凹槽围绕所述可旋转轮的整个圆周延伸，并且穿过各个所述单独的凹座。例如为真空形式的抽吸力施加到每一个单独的凹座，以在将物料从传送室向有待于将物料引入一般来讲发烟制品中特别地讲过滤材料中的位置传送的过程中，将物料保持在所述凹座中。刮刀布置成延伸到凹槽中，与有待于将所述物料分别引入到所述发烟制品或过滤材料中的位置相邻。所述刮刀具有用于将所述物料从所述凹座释放并且将所述物料引导到所述发烟制品中的期望位置的斜面和顶端。所述刮刀的顶端用于破坏施加到可旋转轮的单独的凹座的真空，从而在可旋转轮的进一步旋转时，使物料沿着刮刀的斜面引导，直到其到达发烟制品或过滤材料中的期望位置。该解决方案允许物料从相应凹座可靠释放，并且进一步允许物料被精确地引导到一般来讲发烟制品中特别地讲过滤材料中的期望位置。在根据本发明的设备的另一个实施例中，所述可旋转轮的单独的凹座中的每一个在其底部连接到通道，所述通道径向向里延伸到共用抽吸供给通道，以用于向所述单独的凹座提供抽吸力。所述共用抽吸供给通道将真空从一个真空源分布到可旋转轮的各个单独的凹座。在根据本发明的设备的又一个实施例中，所述可旋转轮的单独的凹座在到所述可旋转轮的外周表面的过渡部分处倒角。所述倒角的过渡部分还使得物料可靠地从传送室进入可旋转轮的所述凹座中。根据本发明的设备的另一个实施例还包括用于引导过滤材料的引导锥体。所述引导锥体具有沿所述引导锥体的纵向延伸的开口，所述可旋转轮适于并且布置成穿过所述开口进入所述引导锥体的内部，以用于将物料引导到过滤材料中。另外，可设置挤压舌，所述挤压舌布置在所述引导锥体的下游，用于在物料被引入过滤材料中后挤压带有所述引入的物料的过滤材料，以将所述物料固定在所述过滤材料中。
根据本发明的设备的其他有利方面将通过下面在附图辅助下对设备的实施例的描述而变得显而易见，附图中图1显示了包括根据本发明的设备的用于形成滤棒的机器，图2是根据本发明第一实施例的用于将物料引入过滤材料中的设备的主要部件的立体图，图3显示了根据本发明的用于将物料引入过滤材料中的设备的第二实施例，图4示意性显示了物料(未示出)在根据本发明的设备的第三实施例的传送室中的循环移动，图5显示了根据本发明的用于将物料引入过滤材料中的设备的第四实施例，图6显示了根据本发明的设备的可旋转轮的一部分，图7显示了示出可旋转轮的一个凹座的倒角部分的细部，图8显示了用于将物料从可旋转轮的凹座释放的刮刀的一个实施例，图9显示了可旋转轮的一个单独的凹座的放大图，图10显示了用于引导过滤材料的引导锥体，其具有纵向延伸的开口，和布置在所述引导锥体下游的挤压舌，
图11显示了示出可旋转轮穿入所述引导锥体的开口内的侧视图，图12显示了示出可旋转轮在所述引导锥体的开口内的布置方式和用于将物料释放并且设置在过滤材料中的刮刀的布置方式的剖视图。
具体实施例方式滤棒的制备在本领域中是公知的，可使用有售的过滤嘴制造机进行，所述过滤嘴制造机例如为德国汉堡的Hauni-Werke Kober & Co. KG的KDF2-AF2装置。通过这样的机器，可制造后来被切割为单个过滤嘴元件的滤棒。还已知，这样的设备可改进来使物料在过滤材料的连续长度内以预定间距引入过滤材料中。图1显示了用于形成滤棒的机器，所述机器包括根据本发明的用于将物料引入过滤材料中的设备1。过滤材料可从例如贮藏捆、卷筒等等来源(未示出)以连续过滤材料股的形式供给。连续过滤材料通过用于将物料引入到过滤材料中的设备1牵拉，各个物料以预定间距引入到过滤材料中。图2中以立体图显示了图1中所示的根据本发明的用于将物料引入过滤材料中的设备1的第一实施例。所述设备1包括用于有待于引入到过滤材料中的物料的贮存器10， 和用于将物料送进到可旋转轮12的传送室11。举例来说，合适的物料为珠粒、胶囊或丸，或取决于其应用的相应用途的任何其他合适的物料。在传送室11中，物料形成单个竖直排列层。传送室11由两个引导架(左引导架Iio和右引导架113)的侧壁形成。左引导架110 具有易于并且最大化珠粒的旋转运动的形状。其优选地是可调节的，从而设置在用于珠粒运动的最佳位置。右引导架113限制作用在传送室11中的珠粒上的存放在贮存器10中的珠粒的重量(通过确定贮存器10和传送室11之间的开口的尺寸)。而且，如已经提到的， 其成形为易于并且最大化珠粒在传送室11中的旋转运动。喷嘴111设置成用于使物料在传送室11中循环移动，以促进插入可旋转轮12的凹座120中。可旋转轮12用于将物料传送到有待于将其引入到过滤材料中的位置。在可旋转轮12运行过程中，可旋转轮12沿箭头122的方向旋转。可旋转轮12包括多个单独的凹座120，其适于在物料传送到有待于将物料引入到过滤材料中的位置的过程中牢固地将相应物料保持在单独的凹座120中。如将在下面更详细地说明的，每一个物料在施加的抽吸力121的辅助下在传送轮12的相应凹座 120中保持良好定位，直到需要将物料插入过滤材料中。然后在加压气流或任何其他合适的方式的辅助下将物料从传送轮12的凹座120排出。图3中显示了根据本发明的用于将物料引入过滤材料中的设备2的主要部分的第二实施例。举例来说，合适的物料为珠粒、胶囊或丸，或根据其应用的相应用途的任何其他合适的物料。该设备包括用于有待于插入的物料的贮存器20，和传送室21，所述传送室由两个引导架(左引导架210和右引导架213)的侧壁形成。左引导架210具有易于并且最大化珠粒旋转运动的形状。其优选地是可调节的，从而设置在利于珠粒运动的最佳位置。右引导架213限制作用在传送室21中的珠粒上的存放在贮存器20中的珠粒的重量。而且， 如已经提到的，其成形为易于并且最大化珠粒在传送室21中的旋转运动。传送室21布置在贮存器20和可旋转轮22之间，可旋转轮22用于将物料传送到有待于将其引入到过滤材料中的位置。在运行过程中沿箭头222的方向旋转的可旋转轮22包括多个单独的凹座 220，所述凹座适于在将物料传送到有待于将物料引入到过滤材料中的位置的过程中牢固
7地将相应物料保持在单独的凹座220中。在施加的抽吸力的辅助下实现物料引入并且保持在可旋转轮22的相应凹座220中，所述抽吸力如由箭头221所示。抽吸区围绕整个可旋转轮22的大概四分之三向下延伸到布置刮刀23 (参见图12)的位置。刮刀23用于将物料从可旋转轮22的凹座220释放，如将在下面更详细地说明的。而且，用于将空气吹到传送室 21中的多个喷嘴211布置在传送室21内，用于使物料在传送室21内循环移动。另外，旋转刷212可以布置在传送室21内。旋转刷212可有助于物料在传送室21内的循环移动，原因在于旋转刷212与限定传送室21的右引导架213的弯曲侧壁一起，使那些没有传送到旋转轮22的物料的移动方向在传送室21内反转，从而移回并且随后进入沿旋转轮22的外周表面向前流动的珠粒流中。珠粒沿传送轮22的外周表面的运动越快，珠粒到传送轮22上的传送率越好(并且总运行速度能提高得越多)举例来说，可旋转轮的直径可以是约309. 2mm(相应的半径为154. 6mm)，可旋转轮 22的中心可形成图3中所示的具有χ轴和y轴的笛卡尔坐标系的原点0，χ和y轴上的测量单位为毫米(mm)。最下方的喷嘴211随后可布置在坐标xl和yl处，次最下方的喷嘴211 可布置在坐标x2和y2处。次最上方的喷嘴211可布置在坐标x3和y3处，最上方的喷嘴 211可布置在坐标x4和y4处。喷嘴211将空气吹入传送室21所采用的相应角度对于最下方的喷嘴211为α 1，对于次最下方的喷嘴211为α 2，对于次最上方的喷嘴211为α 3，对于最上方的喷嘴211为α 4(所有角度逆时针测量，如图3中所示)。各种坐标、角度的设定值和可能范围和供给到喷嘴211的气压的设定值和可能范围的示例包括在下表中。
权利要求
1.一种用于将物料引入到发烟制品中的方法，包括以下步骤提供用于容纳有待于引入到发烟制品中的物料的贮存器(10 ；20 ；30)；将物料(4)引入传送室(11 ；21 ；31)中，所述传送室布置成使物料(4)在传送室中排列为单个竖直排列层；将物料⑷在可旋转轮(12 ；22 ；32)中传送到有待于将物料引入发烟制品中的位置， 所述可旋转轮(12 ；22 ；32)与所述传送室(11 ；21 ；31)相邻，和使物料(4)从在所述传送室(11 ；21 ；31)中的所述单个竖直排列层沿朝向所述可旋转轮(12 ；22 ；32)的外周表面的方向或沿着所述可旋转轮的外周表面移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，移动所述物料(4)包括沿所述传送室中的循环路径(21 移动所述物料G)，所述循环路径在所述可旋转轮0 的外周表面处沿所述可旋转轮0 的旋转方向沿着所述外周表面延伸。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，移动所述物料(4)包括在真空(314)的辅助下沿朝向所述可旋转轮的外周表面的方向在所述传送室(31)中移动所述物料G)。
4.一种用于将物料(4)引入发烟制品中的设备(1 ；2 ；3)，包括贮存器(10 ；20 ；30)，所述贮存器用于提供多个有待于引入到所述发烟制品中的物料(4),可旋转轮(12 ；22 ；32)，所述可旋转轮用于将所述物料(4)传送到有待于将所述物料引入所述发烟制品中的位置，传送室(11 ；21 ；31)，所述传送室用于将所述多个物料(4)传送到所述可旋转轮(12 ； 22 ；32)，所述传送室(11 ；12 ；31)布置在所述贮存器(10 ；20 ；30)和所述可旋转轮(12 ；22 ； 32)之间，并且设计成使所述物料(4)在传送室中排列成单个竖直排列层，和用于移动所述物料的装置(111，121 ；211，221 ；311，316)，所述用于移动所述物料的装置用于使所述物料(4)从所述传送室(11 ；21 ；31)中的单个竖直排列层沿朝向所述可旋转轮(12 ；22 ；32)的外周表面的方向或沿着所述可旋转轮的外周表面移动。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述用于移动所述物料的装置包括用于在所述传送室中形成所述物料⑷的循环移动015)的装置011)，以在所述可旋转轮02) 的外周表面处，使所述物料沿着沿所述可旋转轮0 的旋转方向延伸的循环路径移动。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述用于在所述传送室中形成所述物料 (4)的循环移动015)的装置包括多个喷嘴011)，所述喷嘴用于将空气吹入所述传送室 (21)的内部，所述喷嘴011)布置成产生使所述物料沿循环路径的移动015)的气流。
7.根据权利要求4或5所述的设备，还包括旋转刷012)，所述旋转刷布置在所述物料 (4)沿所述可旋转轮0 的循环路径的末端处，所述旋转刷(21 与所述传送室的弯曲侧壁(213) —起布置用于使所述物料(4)在所述传送室中的移动方向反转，以有助于传送室中的所述循环移动015)。
8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述用于移动所述物料的装置包括抽吸装置 (311，314)，所述抽吸装置用于产生使所述物料在所述传送室(31)中朝向所述可旋转轮 (32)的外周表面移动的真空。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括至少一个喷嘴(316)，所述喷嘴用于将空气吹入所述传送室(31)中，所述至少一个喷嘴(316)布置成在所述传送室(31)中产生气流，所述气流与所述传送室(31)的弯曲侧壁(31 —起使所述物料在所述传送室(31)中的移动方向反转。
10.根据权利要求4到9中任一项所述的设备，其中所述可旋转轮02 ；32)包括多个单独的凹座O20 ；320)，所述凹座等距离地在所述可旋转轮02 ；32)的外周表面中布置，每一个单独的凹座O20 ；320)适于在将所述物料向有待于将所述物料引入所述发烟制品中的位置传送的过程中保持单个物料(4)，所述可旋转轮02 ；32)的外周表面还包括凹槽027)，所述凹槽围绕所述可旋转轮的整个圆周延伸，并且穿过各个所述单独的凹座，和刮刀(23)，所述刮刀布置成延伸到凹槽027)中，与有待于将所述物料(4)引入到所述发烟制品中的位置相邻，所述刮刀具有用于将所述物料(4)从所述凹座Q20 ；320) 释放并且将所述物料引导到所述发烟制品中的期望位置的斜面(231)和顶端030)。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述可旋转轮的单独的凹座中的每一个在其底部连接到通道025)，所述通道(225)径向向里延伸到共用抽吸供给通道0沈)，用于向所述单独的凹座提供抽吸力。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其中，所述可旋转轮的单独的凹座中的每一个在到所述可旋转轮的外周表面的过渡部分处倒角(223)。
13.根据权利要求4到12中任一项所述的设备，还包括引导锥体(17)，所述引导锥体用于引导所述发烟制品的过滤材料，所述引导锥体(17)具有沿所述引导锥体(17)的纵向延伸的开口(170)，所述可旋转轮02 ；32)适于并且布置成穿过所述开口(170)进入所述引导锥体(17)的内部，以将所述物料⑷引导到所述过滤材料中。
14.根据权利要求13所述的设备，还包括挤压舌(15)，所述挤压舌布置在所述引导锥体(17)的下游，用于挤压带有引入的所述物料的过滤材料，以将所述物料(4)固定在所述过滤材料中。
全文摘要
一种用于将物料(4)引入发烟制品中的设备(2；3)包括贮存器(20；30)，其用于提供多个有待于引入到发烟制品中的物料(4)；可旋转轮(22；32)，其用于将物料(4)传送到有待于将物料引入发烟制品中的位置；传送室(21；31)，其用于将物料(4)传送到可旋转轮(22；32)，传送室(21；31)布置在贮存器(20；30)和可旋转轮(22；32)之间，并且设计成使物料(4)在其中排列为单个竖直排列层；和用于使物料(4)沿朝向可旋转轮(22；32)外周表面的方向或沿可旋转轮的外周表面从传送室(21；31)中的单个层移动的装置(211，221；311，316)。
文档编号A24D3/02GK102215705SQ200980145181
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月13日 优先权日2008年11月14日
发明者D·费拉赞, E·费拉里, F·坎蒂里, I·普雷斯蒂亚, M·帕尼奥尼, R·利布拉 申请人:菲利普莫里斯生产公司