Способ и устройство для изготовления сигарет с фильтром

Настоящее изобретеъше относится к способу и устройству для изготовления сигарет с фильтром, в частности к способу изготовления сигарет с фильтром, имеющим некруглое поперечное сечение.Обычно при изготовлении сигарет с фильтром сначала паршяе табачные стержни собирают с фильтрующими элементами двойНОЙ ДЛИНЬТ, РЗСПОЛОЖСННЬТМИ МСЯСДУ ТЗОЗЧНЬТМИ стержнями встык с их торцами. Затем состыкованные табачные и фильтрующий стержни накрывают ободковой бумагой и, прокатывая по плите, соединяют друг с другом обернутой вокруг них ободковой бумагой. Полученная таким образом сдвоенная сигарета резкой по центру фильтрующего элемента делится на две одиночные сигареты. На данной стадии одна из ПОЛУЧСННЬТХ ОДИНОЧНЬТХ сигарет ИМССТ ориентацию, противоположную ориентации другой одиночной сигареты. Разворотом одной из одиночных сигарет на 18 О обеспечивают одинаковую ориентацию обеих одиночных сигарет. В дальнейшем оборудование, на котором осуществляется описанный выше процесс, называется(обычной) линией по производству сигарет.Описанный стандартный способ изготовления сигарет наиболее эффективен для изготовления сигарет с круглым поперечным сечением. Этот способ, однако, не так просто адаптировать для изготовления сигарет с некруглым поперечным сечением. Основные проблемы,КОТОРЬТС ПРИХОДИТСЯ решать ПрИ ИЗГОТОВЛСНИИ некруглых сигарет с фильтром стандартным способом, связаны со сложностью совмещения в одну линию некруглого фильтрующего элемента и некруглых табачных стержней и сложностью обмотки некруглого, состоящего из табачного стержня и фильтра изделия ободковой бумагой. Кроме того, при изготовлении некруглых сигарет обычным способом очень сложно контролировать положение отпечатка на некруглой сигарете. Для круглых сигарет совершенно неважно, в каком месте окажется расположенным отпечаток, поскольку по всему своему периметру сигарета имеет одну и ту же форму. Однако ДЛЯ НСКРУГЛЬТХ сигарет ПрИ ПОВОрОТС СИГЗРСТЬТ вокруг продольной оси форма ее внешней поВСрХНОСТИ МСНЯСТСЯ, И ПОЭТОМУ ОТПСЧЗТОК на некруглой сигарете может быть расположен в ОДНОМ ИЛИ бОЛСС ПРСДПОЧТИТСЛЬНЬТХ ПОЛОЖСНИЯХ на поверхности сигареты.В патенте США 579421 описан способ изготовления овального табачного стержня, получаемого обжатием табачного материала, подаваемого в приспособление для овального прессования. В более поздней заявке Ю 84/03819 описан барабан для фильтровальных тампонов с КЗНЗВКЗМИ, В КОТОРЬТХ размещаются ОДИНОЧНЬТС овальные фильтровальные тампоны, и устройство, которое определенным образом ориентирует прошедшие через барабан овальные фильтровальные тампоны. В патенте СВ 21709 8 6 Аописан способ изготовления состоящих из неСКОЛЬКИХ ЗЛСМСНТОВ КУРИТСЛЬНЬТХ ИЗДСЛИЙ С НСкруглым поперечным сечением. В этом патенте рассматривается проблема совмещения овальных фильтрующих стержней с овальными табачными стержнями вдоль одной общей оси и в одинаковое по поперечному сечению угловое положение. Основным недостатком всех этих известных способов является их сложность и необходимость в использовании конкретного,дорогостоящего и узко специализированного оборудования.Задачей настоящего изобретения является создание устройства для изготовления некруглых сигарет с фильтром, исключающего необХОДШИОСТЬ В ОДИНЗКОВОЙ ориентации ОТДСЛЬНЪТХ частей сигареты.В настоящем изобретении предлагается способ изготовления имеющих некруглое поперечное сечение сигарет с фильтром, согласно которому имеющая круглое поперечное сечение сигарета с фильтром по всей своей длине сжимается в зоне сжатия, расположенной между первой и второй поверхностями, которые вращаются друг относительно друга, причем ориентация подаваемой в зону сжатия круглой сигареты такова, что ее продольная ось располагается перпендикулярно направлению движения сигарет через зону сжатия, в которой имеется устройство, удаляющее из нее сжатую некруглую сигарету с фильтром.В настоящем изобретении предлагается также устройство, предназначенное для изготовления сигарет с фильтром некруглого поперечного сечения, в котором имеются первая и вторая поверхности, вращающиеся относительно друг друга и образующие зону сжатия, в которой максимальное расстояние между первой и второй поверхностями меньше диаметра подаваемых в зону сжатия круглых сигарет, ориенТЗЦИЯ КОТОРЫХ такова, ЧТО ИХ ПРОДОЛЬНЬТС ОСИ расположены перпендикулярно направлению движения сигарет через зону сжатия, снабженную механизмом удаления из нее сжатых некруглых сигарет с фильтром.В предпочтительном варианте изобретения исходная сигарета с фильтром круглого сечения представляет собой одиночную сигарету, что,однако, не исключает возможности изготовлеНИЯ НСКРУГЛЬТХ сигарет И ИЗ ОПИСЗННЬТХ ВЬТШС сдвоенных сигарет. Преимуществом использования совсем или по существу Круглых сигарет ЯВЛЯСТСЯ ТО, ЧТО ПрИ ЭТОМ В ИЗГОТОВЛСННЬТХ НСкруглых сигаретах с фильтром можно сохранить все те характерные особенности, которыми отличаются изготавливаемые обычными способаМИ КрУГЛЬТС СИГЗРСТЬТ, В ЧЗСТНОСТИ СИГЗРСТЬТ С РЗСПОЛОЖСННЬТМИ В ЛИНШО ВСНТИЛЯЦИОННЬПИИ отверстиями. Некоторые из особенностей, которыми обладают круглые сигареты, сохранить в сигарете, которая с самого начала изготавливается как некруглая сигарета с фильтром, напри мер, овальная сигарета, затруднительно. СигаРСТЬТ С РЗСПОЛОЖСЪШЬТМИ В ЛИНШО ВСНГИЛЯЦИОНными отверстиями, сформированными с помощью лазера в процессе перфорации лазером ободковой бумаги, которой к сигарете клеится фильтр, должны непрерывно поворачиваться. Овальную сигарету достаточно сложно поворачивать таким образом, чтобы вентиляционные отверстия располагались на равных расстояниях друг от друга.В предпочтительном варианте круглая сигарета имеет предварительно напечатанную ободковую бумагу, на которой, например, напечатана марка сигареты.В предпочтительном варианте изобретения первая и вторая поверхности вращаются относительно друг друга. Для привода этих поверхностей во вращение предпочтительно использовать одну и ту же зубчатую передачу, обеспечивающую равенство скоростей вращающихся относительно друга друга первой и второй поверхностей.На первой поверхности можно выполнить один или несколько желобков, которые преднаЗНЗЧСНЬТ ДЛЯ придания ПОПСрСЧНОМу ССЧСНШО изготавливаемых сигарет некруглой формы. Форма этих желобков может быть разной и зависит от поперечного сечения изготавливаемых некруглых сигарет. Используя различные по форме желобки, можно изготавливать сигареты С РЗЗЛИЧНЬТМ ПОПСрСЧНЬТМ ССЧСНИСМ, например,ОВЗЛЬНЬТМ ИЛИ МНОГОУГОЛЬНЬТМ, В ТОМ ЧИСЛС И КВЗДРЗТНЬТМ. ПОД ОВЗЛЬНЪТМ ПОПСрСЧНЫЪ/П ССЧСнием подразумевается эллиптическое или яйцевидное поперечное сечение. В другом варианте первую поверхность можно выполнить гладкой,т.е. без всяких желобков.Вторая поверхность может быть как гладкой, так и волнистой. Предпочтительно одну или обе поверхности (первую и вторую) вЬ 1 полнить в виде барабана. При этом барабан должен иметь по существу круглое поперечное сечение. В том случае, когда желобки выполняются как на первой, так и на второй поверхностях, поСЛСДНИС НУЖНО ВЫПОЛНИТЬ ТЗКШИ образом, ЧТОбЫ ВО ВрСМЯ ОТНОСИТСЛЬНОГО ДВИЪКСНИЯ ПОВСрХностей их желобки совпадали друг с другом.В альтернативном варианте в качестве одной или обеих, т.е. первой и второй, поверхностей можно использовать упругую растягиваемую поверхность. В этом случае снизу под упругой растягиваемой поверхностью размещается направляющий механизм, обеспечивающий необходимый характер движения поверхности. Кроме того, одной или обеим поверхностям(первой и второй) можно придать по существу эллгштическую форму. Прешиущество двух последних вариантов заключается в возможности увеличения протяженности зоны сжатия. Происходящее одновременно с этим увеличение продолжительности нахождения сигарет в зоне сжатия позволяет уменьшить необходимое дляпридания сигарете соответствующей формы усилие сжатия.При выполнении одной или обеих поверхностей (первой и второй) в виде барабана по крайней мере одна из них должна быть снабжена приспособлением, удерживающим на ней сигареты. Предпочтительно в качестве такого приспособления, удерживающего сигареты на ПСрВОЙ ПОВСрХНОСТИ ИСПОЛЬЗОВЗТЬ ВЗКУУМНЫС присоски.Вакуумные присоски предпочтительно ВЫПОЛНИТЬ В ВИДС ОТВСрСТТ/ПЙ, В КОТОРЫХ СОЗДЗСТся разряжение. В одной из известных линий по изготовлению сигарет в желобках имеющих волнистую поверхность барабанов предусмотрено небольшое количество отверстий диаметром 2-4 мм, в которых создается достаточно большое разрежение. Настоящее изобретение предполагает использование более мелких вакуум-присосов с диаметром порядка 1-2 мм. Связано это с тем, что при сжатии сигарет вакуумприсосы могут оставить на поверхности сигареты вмятины. Чем больше будет диаметр вакуумприсоса, тем более заметными будут образующиеся во время сжатия на поверхности сигареты вмятины. Поэтому для создания необходимого усилия присоса в каждом желобке целесообразно увеличить количество отверстий, одноВрСМСННО УМСНЬШИВ ИХ диаметр.При выполнении первой и второй поверхностей в виде упругих растягиваемых поверхностей отпадает необходимость в наличии приспособлений, удерживающих сигареты на соответствующей поверхности. Если расстояние между первой и второй поверхностями сделать равным или меньше диаметра круглой сигареты,а скорость движения обеих поверхностей - одинаковой, то эти поверхности будут удерживать сигарету в требуемом положении на первой поВСрХНОСТИ 663 ВСЯКИХ ДОПОЛНИТСЛЬНЬТХ ПрИСПОсоблений.При выполнении одной или обеих поверхностей (первой и второй) в виде барабана зоной сжатия будет служить участок, расположенный в непосредственной близости к первой и второй поверхностям. Предпочтительно в зоне сжатия предусмотреть один или несколько желобков,расположенных на первой и второй поверхностях. При выполнении желобков на одной или на обеих поверхностях максимальная радиальная протяженность зоны сжатия в зазоре между первой и второй поверхностями определяется расстоянием между самой нижней точкой желобка, расположенного на первой поверхности,и соответствующим участком второй поверхности. В частности, если вторая поверхность также выполнена волнистой, максимальная радиальная протяженность зоны сжатия будет равна расстоянию между самой нижней точкой желобка первой поверхности и самой нижней точкой совпадающего с ним желобка второй поверхности. В альтернативном варианте, когдаобе, т.е. первая И вторая, поверхности вЬ 1 полнены в виде упругих растягиваемых поверхностей,зона сжатия представляет собой расположенный Между первой и второй поверхностями участок,МЗКСИМЗЛЬНЗЯ ВЬТСОТЗ КОТОРОГО МСНЪШС ДИЗМСТра круглой сигареты. Находящиеся в зоне сжатия сигареты подвергаются воздействию сжимающего усилия по всей своей длине.Первую и вторую поверхности целесообразно сформировать с помощью устройств,встроенных в обычную линию по изготовлению сигарет. В альтернативном варианте предлагаемое в настоящем изобретении устройство можНО УСТЗНОВИТЬ на КОНЦС ООЬТЧНОЙ ЛИНРШ ПО ИЗГОтовлению сигарет. Такой вариант обладает определенным преимуществом, поскольку позволяет упростить весь процесс изготовления некруглых сигарет за счет подачи сигарет в предлагаемое в изобретение устройство непосредстВСННО ИЗ ОбЬШНОЙ ЛИНИИ ПО ИЗГОТОВЛСНШО сигарет, исключив тем самым необходимость в промежуточном хранении сигарет и последующей переориентации И ПОДЗЧС ГОТОВЫХ сигарет В предлагаемое в изобретении устройство.Местоположение предлагаемого в изобретении устройства в обычной линии по изготовлению сигарет зависит в определенной степени ОТ ТОГО, В каком ВИДС, Т.С. В ВИДС ОДИНОЧНЬТХ СИгарет с фильтром или сдвоенных сигарет с промежуточным фильтром двойной длины, круглые сигареты подаются в зону сжатия. При подаче в зону сжатия одиночных сигарет предлагаемое в изобретении устройство можно установить в конце обычной линии по изготовлению сигарет. Если в зону сжатия подаются сдвоенные сигареты, то предлагаемое устройство следует встроить в обычную линию по изготовлению сигарет и расположить его после оборудования, на котором сдвоенная сигарета в процессе перекатЬ 1 вания обертывается ободковой бумагой, до подачи сдвоенных сигарет на имеющееся в линии оборудование для резки сигарет и их поворота.МСХЗНИЗМ удаления сжатых некруглых сигарет с фильтром из зоны сжатия можно вЬ 1 полнить в виде третьей поверхности, образованной волнистой наружной поверхностью барабана,который обычно называют передающим барабаном. Передающий барабан предпочтительно вращается относительно одной или обеих первой или второй поверхностей, образующих зону сжатия. Передающий барабан предпочтительно перемещает некруглые сигареты с фильтром в приемник, выполненный, например, в виде лотка с захватами. Направление вращения передающего барабана зависит от его положения относительно лотка с захватами. В альтернативном варианте третью поверхность можно вЬ 1 полнить в виде транспортера, на который после сжатия в зоне сжатия ссыпаются полученные некруглые сигареты с фильтром. Еще в одном из возможных вариантов выполнения изобретения сами первая и/или вторая поверхности мо 000314гут выполнять роль механизма, удаляющего СЖЗТЬТС НСКрУГЛЬТС СИГЗРСТЬТ ИЗ ЗОНЬТ СЖЗТИЯ,которые в этом варианте под воздействием первой и/или второй поверхности сразу же из зоны сжатия попадают в приемник, например, в лоток с захватами.Преимуществом настоящего изобретения является то, что предлагаемый в нем способ является непрерывным процессом и позволяет ПОВЬТСИТЬ ЭКОНОМИЧНОСТЬ И ПРОИЗВОДИТСЛЬНОСТЬ всего процесса изготовления некруглых сигарет с фильтром.Размеры некруглых сигарет с фильтром,изготавливаемых предлагаемым в изобретении способом, зависят от размеров исходных круглых сигарет, создаваемого в зоне сжатия усилия сжатия и формы желобков, если в них есть необходимость. Обычная сигарета с фильтром имеет диаметр около 24,75 мм и суммарную длину, включая фильтр, от 72 до 120 мм. ВЬ 1 пускаемые в настоящее время овальные сигареты имеют ширину около 10 мм, а толщину около 58 мм. Предлагаемое в изобретении устройство обеспечивает возможность изготовления на нем некруглых сигарет требуемых размеров, что достигается соответствующим изменением, например, размеров сжимаемых круглых сигарет,формы желобков, усилия сжатия и максимальной протяженности зоны сжатия.Обычно у круглой сигареты длина окружности фильтра несколько меньше длины окружности табачного стержня, с которым соединен фильтр. Поэтому для того, чтобы прошедшая через зону сжатия некруглая сигарета с фильтром имела по существу постоянное поперечное сечение по всей своей длине, диаметр поперечного сечения желобка на участке контакта с фильтрующим наконечником сигареты должен быть несколько менъше диаметра поперечного сечения желобка на участке контакта с табачным стержнем.Кроме того, сопротивление сжатию фильтрующего наконечника обычно несколько превышает таковое табачного стержня. Для решения возникающих в связи с этим проблем при изготовлении фильтрующего стержня в состав фильтрующего наконечника можно добавить термочувствительный материал, например триэтиленгликольдиацетат (ТЕГДА). При сжатии сигареты желобками, которые на участках контакта с фильтрующим наконечником можно нагреть до соответствующей температуры, этот термочувствительный материал становится активным и в дальнейшем, после охлаждения прошедшей через зону сжатия сигареты, фиксирует некруглую форму поперечного сечения фильтра. Для ускорения процесса охлаждения целесообразно обеспечить охлаждение поверхности, на которую попадают прошедшие через зону сжатия сигареты.В альтернативном варианте ИЛИ ДОПОЛНИтельно можно предусмотреть, чтобы степеньсжатия фильтрующего наконечника сигареты с фильтром была более высокой, чем степень сжатия табачного стержня. При этом целесообразно, чтобы толщина сжатого фильтрующего НЗКОНСЧНИКЗ была МСНЬШС ШИрИНЫ СЖЗТОГО СИгареты. В частности, при ширине овальной сигареты, равной 5,6 мм, ширина сжимаемого в зоне сжатия фильтра должна быть меньше 5,6 мм. При выполнении первой и второй поверхностей в виде упругих растягиваемых поверхностей те их участки, которые сжимают фильт НЗКОНСЧНИК, МОЖНО ВЫПОЛНИТЬ ВНуТрИ зоны сжатия более толстыми, обеспечив тем самым такую степень сжатия фильтрующего НЗКОНСЧНИКЗ, КОТОРЗЯ превышает ТЗКОВУЮ табачного стержня.Усилие сжатия, необходимое для изготовления некруглых сигарет, может быть разным И зависит от многих факторов. В частности, от плотности табачного стержня и фильтра, длины сигареты и времени ее нахождения в зоне сжатия. Обычно усилие сжатия эквивалентно весовой нагрузке в пределах от 1,5 до 10 кг. При ЭТОМ ТЗКЖС СЛСДУСТ УЧИТЫВЗТЬ, ЧТО СЖЗТИС СИГНреты должно быть определенным образом ограНИЧСНО из-за СГО ВЛИЯНИЯ на КурИТСЛЬНЫС СВОЙства и гидравлическое сопротивление готовой сигареты.Во время сжатия целесообразно обеспечить уменьшение диаметра фильтрующего наконечника относительно диаметра табачного стержня, по меньшей мере, на 20%, более предпочтительно, по меньшей мере, на 25%.В том случае, когда первая или вторая поверхность не имеют желобков, усилие сжатия,приложенное к фильтрующему наконечншсу,МОЯСНО УВСЛИЧИТЬ ПуТСМ УМСНЬШСНИЯ В ЗОНС СЯЩТИЯ МЗКСИМШТЬНОГО расстояния МСЖДУ первой и второй поверхностями на участке сжатия фильтрующего наконечника. Такое решение снимает проблему, связанную с меньшим диаметром фильтрующего наконечника И его большим по сравнению с табачным стержнем сопротивлением сжатию.Ниже изобретение поясняется на примере его выполнения со ссылками на чертежи, на которых, в частности, показано:на фиг. 1 - схематичное изображение поперечного сечения первого варианта предлагаемого в изобретении устройства;на фиг. 2 - схематичное изображение поперечного сечения второго варианта предлагаемого в изобретении устройства;на фиг. 3 - схематичное изображение поперечного сечения третьего варианта предлагаемого в изобретении устройства;на фиг. 4 б - схематичное изображение поперечного сечения желобка, показанного на фиг. 1, 2 или 3;на фиг. 5 - схематичное изображение поперечного сечения четвертого варианта предлагаемого в изобретении устройства;на фиг. 6 - схематичное изображение в виде сверху возможной реализации показанного на фиг. 5 четвертого варианта предлагаемого в изобретении устройства; ина фиг. 7 - схематичное изображение поперечного сечения еще одного возможного варианта четвертого варианта предлагаемого в изобретении устройства.В показанном на фиг. 1 варианте предлагаемого в изобретении устройства первая поверхность выполнена в виде барабана 1 с желобками 2. Желобки 2 имеют отверстия 3, в которых создается вакуум, под действием которого сигареты 5 удерживаются на барабане 1. Вторая поверхность выполнена в виде барабана 4 с гладкой наружной поверхностью. Барабаны 1 и 4 вращаются соответственно в направлении стрелок В и С. Круглые сигареты обозначены позицией 5 и удерживаются в желобках 2 барабана 1. Зона сжатия представляет собой участок,в котором желобок 2 барабана 1 расположен максимально близко от наружной поверхности барабана 4. Барабаны 1 и 4 расположены таким образом, что максимальное расстояние, обозначенное буквой А, между наружными поверхностями барабанов в зоне сжатия меньше диаметра круглой сигареты 5.Во время работы устройства, показанного на фиг. 1, круглые сигареты 5 подаются на барабан 1 и удерживаются на поверхности барабана 1 в его желобках 2 под действием вакуума,создаваемого в отверстиях 3. Барабан 1 вращается в направлении стрелки В и перемещает круглые сигареты 5 в направлении зоны сжатия. В зоне сжатия каждая из круглых сигарет 5 подвергается сжатию по всей своей длине и превращается в некруглую сигарету 6. Некруглые сигареты 6 удаляются из зоны сжатия барабаном 1, который выполняет роль механизма, перемещающего сжатые сигареты из зоны сжатия,и попадают в приемник (не показан).На фиг. 2 показан второй вариант предлагаемого в изобретении устройства, в котором и ПСРВЗЯ И ВТОрЗЯ ПОВСрХНОСТИ ВЫПОЛНСНЫ СООТветственно в виде имеющих желобки барабанов 10 и 11. Барабаны 10 и 11 вращаются в направлениях, показанных соответственно стрелками У и Х. Барабаны 10 и 11 расположены таким образом, что во время их вращения желобки 12 и 13, расположенные соответственно на наружных поверхностях первого и второго барабанов,совпадают друг с другом. Желобки 12 и 13 шиетот отверстия 14 и 15, в которых создается вакуум, под действием которого круглые сигареты 16 удерживаются на соответствующих барабанах 10 и 11. Зона сжатия образуется участком, в котором совпадающие желобки 12 и 13,расположенные на барабанах 10 и 11, находятся максимально близко друг от друга. Барабаны 10