Способ и устройство для изготовления стержней

Объектом заявки является устройство изготовления стержней из непрерывной пряди (2) материала, содержащее подающий узел (3) для подачи пряди (2) материала, направляющий узел (6) для направления пряди (2) материала, сжимающий узел (7) для сжатия пряди и формирования непрерывного стержня (CR) из пряди (2) материала и узел (8, 51, 70) подачи объекта для подачи объекта (9, 50, 75) к сжимающему узлу (7), при этом устройство приспособлено для подачи трех частичных прядей (а, b, с) пряди (2) материала, при этом частичные пряди (а, b, с) подаются через направляющий узел (6) к сжимающему узлу (7), отличающееся тем, что узел (8, 51, 70) подачи объекта приспособлен вставлять объект (9, 50, 75) в радиальном направлении сформированного непрерывного стержня (CR) в сжимающий узел (7) между частичными прядями (а, b, с). Объектом заявки также является способ изготовления стержней из непрерывной пряди материала. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Объектом изобретения являются способ и устройство изготовления стержней из непрерывной пряди материала.

Решение касается машин для изготовления стержней из непрерывной пряди материала, используемых в табачной промышленности, в которых во время формирования непрерывного стержня предметы с особыми свойствами, например шарики с ароматическими веществами, помещаются между волокнами пряди. Такие объекты должны быть размещены в определенных положениях относительно оси стержней и концов стержней, в противном случае стержень классифицируется как дефектный и забракованный, что приводит к производственным потерям.

Устройства для вставления отдельных объектов в непрерывные пряди материала известны из уровня техники. В публикации WO 2011024105 А1 описана машина для изготовления стержней из ацетатной пряди, в которую помещаются шарики с ароматическим веществом, причем шарики помещаются в ацетатную прядь с помощью подающего колеса, край которого вставляется с шариками между сжатыми волокнами пряди.

Аналогичное решение раскрыто в документе ЕР 2636322 В1. В обоих раскрытых решениях в частично сжатой пряди материала выполнена канавка, в которую вставляются шарики, при этом при выполнении канавки некоторые волокна раздавливаются, а некоторые другие волокна отодвигаются. Недостатком этих решений является то, что раздавленные волокна после декомпрессии могут вызвать изменение положения шарика из-за того, что сила, исходящая от раздавленных волокон в направлении, противоположном направлению вставления шарика, в данном случае вверх, больше, чем в других направлениях.

Стержнеобразные изделия табачной промышленности часто снабжены шариками, пластинами или другими предметами, которые вставляются внутрь непрерывного стержня и выполняют соответствующие технологические функции в готовых табачных изделиях.

В документе US 20200107571 раскрыто устройство формирования непрерывного стержня с использованием двух независимых прядей материала, которые сжимаются вокруг вставляемой по центру металлической ленты. Устройство согласно US 20200107571 сжимает пряди вокруг металлической ленты с помощью формовочной воронки известной конструкции.

В уровне техники выявленная проблема состоит в том, чтобы получить контроль над положением шарика или другого объекта, вставленного внутрь пряди материала, образующей непрерывный стержень. Традиционное решение - отрегулировать положение подающего колеса в зависимости от предполагаемого положения вставленного шарика.

Известные в настоящее время способы формирования непрерывного стержня, содержащего объекты, не позволяют управлять объектом в непрерывном стержне без изменения положения вставляющего узла уже на стадии разрезания пряди на отдельные частичные пряди.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы исключить эффект неравномерности напряжений, возникающих при размещении объектов в канавках/бороздках, образованных в сплошных стержнях, и сделать возможным достижение повторяемости положения объекта в пряди волокон без изменения положения вставляющего узла. Согласно изобретению устройство и способ регулировки положения шарика основаны на разделении пряди, обеспечивающем адаптивное формирование непрерывного стержня и позиционирование объекта внутри такого непрерывного стержня.

Задачей изобретения является создание устройства изготовления стержней из непрерывной пряди материала, содержащего подающий узел для подачи пряди материала, направляющий узел для направления пряди материала, сжимающий узел для сжатия пряди и формирования непрерывного стержня из пряди материала и узел подачи объекта для подачи объекта в сжимающий узел. Устройство отличается тем, что приспособлено для подачи трех частичных прядей пряди материала, причем частичные пряди подаются через направляющий узел в сжимающий узел.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что подающий узел приспособлен для вставления объекта в радиальном направлении сформированного непрерывного стержня между частичными прядями.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что в сжимающем узле по меньшей мере на части длины сжимающего узла расположен по меньшей мере один разделяющий элемент для разделения по меньшей мере двух частичных прядей.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что в направляющем узле расположен по меньшей мере один разделяющий элемент для разделения по меньшей мере двух частичных прядей.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что разделительный элемент в направляющем узле и/или сжимающем узле закреплен с возможностью его угловой и линейной регулировки.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что разделительный элемент закреплен посредством пружинного элемента.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что узел подачи предметов приспособлен для подачи отдельных объектов в область сжимающего узла посредством подающего колеса, снабженного карманами для объектов.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что узел подачи объекта приспособлен для подачи непрерывного объекта в область сжимающего узла посредством подающего колеса, снабженного направляющей канавкой.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что снабжено режущим узлом, снабженным режущими элементами, приспособленным для продольного разрезания пряди материала на по меньшей мере три частичные пряди.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что режущий узел приспособлен для регулировки положения режущих элементов независимо от других элементов.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что режущий узел снабжен по меньшей мере одной парой ножей.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что снабжено по меньшей мере одним датчиком для проверки положения объекта, помещенного внутри непрерывного стержня, поперек оси непрерывного стержня, причем предусмотрена система регулировки положения по меньшей мере одного ножа в режущем узле, приспособленная для регулировки ширин частичных прядей в зависимости от сигнала от указанного по меньшей мере одного датчика, чтобы получить положение объекта, ближайшего к оси непрерывного стержня.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что датчик приспособлен для проверки положения объекта в поперечном сечении непрерывного стержня в вертикальном или горизонтальном направлении.

Предпочтительно, устройство отличается тем, что подающий узел, предназначенный для подачи пряди материала, приспособлен для подачи материала, выбранного из группы, включающей ацетатные волокна, гофрированную бумагу, гофрированную табачную фольгу.

Объектом изобретения также является способ изготовления стержней из непрерывной пряди материала, в котором подают прядь материала, подают прядь материала для сжатия, сжимают прядь материала, с формированием непрерывного стержня из пряди материала, вставляют объект внутрь непрерывного стержня. Способ отличается тем, что подают по меньшей мере три частичных пряди материала, объект вставляют между частичными прядями, причем объект вставляют между частичными прядями в радиальном направлении формируемого непрерывного стержня.

Предложенное решение гарантирует повышение эффективности производственной машины. Решение обеспечивает возможность формирования разделительной линии между прядями материала, из которых сформирован непрерывный стержень. Согласно предложенному решению, объекты вставляются поперечно между сжатыми частичными прядями материала, и силы, сжимающие объекты, уравновешиваются, в результате чего объекты смещаются лишь незначительно.

Преимуществом решения является возможность регулировки положения точки вставления объекта в непрерывном стержне без необходимости изменения положения вставляющего узла. Использование геометрии соединяемых прядей и формирование непрерывного стержня позволяет определять точку вставки объекта в пространство, таким образом, соответствующим образом выбирая частичную ширину прядей, то есть уже на этапе разрезания прядей материала на отдельные частичные пряди.

Кроме того, преимуществом решения является ограничение сил, действующих на вставляемый объект, из-за вставления объекта на линии разделения прядей или на стыке нескольких прядей, образующих непрерывный стержень. Это ограничивает возникновение сил, выталкивающих объект, которые возникают в предшествующем уровне техники при использовании плуга, разделяющего соединенные волокна, например сжатый ацетат или гофрированную бумажную нить. Это является следствием того факта, что в отличие от известных решений уровня техники, в заявленном изобретении нет необходимости формировать/открывать зазор в соединенных между собой волокнах пряди, образующей непрерывный стержень, однако существует потребность в поддержании границы между несвязанными прядями, между которыми будет вставлен объект. Разделение частичных прядей облегчает вставку объектов и защищает от их неконтролируемого перемещения.

Кроме того, преимуществом изобретения является возможность корректировки положения объекта внутри продукта, который, несмотря на запланированное положение внутри продукта, не был помещен в заданное положение в результате действия технологических факторов. Предложенное изобретение дает гибкие возможности определения положения вставляемого объекта с использованием измерительных и эвристических методов.

Объект настоящего изобретения подробно показан в предпочтительном варианте осуществления на чертежах, на которых:

на фиг. 1 показан вид в поперечном сечении фильтрующего стержня R, содержащего четыре шарика;

на фиг. 2 показан вид устройства изготовления стержней из непрерывной пряди материала в первом варианте осуществления;

на фиг. 3 и 4 показан вид сверху пряди гофрированного материала, разрезанной режущим узлом на частичные пряди;

на фиг. 5 показан увеличенный вид подающего колеса с фиг. 2;

на фиг. 6 показан вид впуска в направляющий узел в первом варианте осуществления;

на фиг. 7 показан вид впуска в направляющий узел во втором варианте осуществления;

на фиг. 8 показан вид впуска в направляющий узел в третьем варианте осуществления;

на фиг. 9 показан вид в поперечном сечении С-С с фиг. 5 через подающее колесо и направляющий элемент;

на фиг. 10а схематично показано положение объекта по центру в поперечном сечении непрерывного стержня;

на фиг. 10b схематически показано разрезание пряди материала на три частичных пряди;

на фиг. 11а схематично показано положение объекта в поперечном сечении непрерывного стержня, смещенного в направлении Y относительно центрального положения;

на фиг. 11b схематично показано разрезание пряди материала на неравные частичные пряди;

на фиг. 12а схематично показано положение объекта в поперечном сечении непрерывного стержня, смещенного в направлениях Y и X относительно центрального положения;

на фиг. 12b схематично показано разрезание пряди материала на неравные частичные пряди;

на фиг. 13 показано устройство изготовления стержней из непрерывной пряди материала во втором варианте осуществления;

на фиг. 14 показан вид в поперечном сечении D-D с фиг. 13 через подающее колесо и направляющий элемент;

на фиг. 15а схематично показано положение объекта по центру поперечного сечения непрерывного стержня;

на фиг. 15b схематически показано разрезание пряди материала на три частичных пряди;

на фиг. 16а схематично показано положение объекта в поперечном сечении непрерывного стержня, смещенного в направлении Y относительно центрального положения;

на фиг. 16b схематично показано разрезание пряди материала на неравные частичные пряди;

на фиг. 17а схематично показано положение объекта в поперечном сечении непрерывного стержня, смещенного в направлениях Y и X относительно центрального положения;

на фиг. 17b схематично показано разрезание пряди материала на неравные частичные пряди;

на фиг. 18 показан вид направляющего узла в четвертом варианте осуществления;

на фиг. 19а схематически показано центральное расположение объекта в поперечном сечении сплошного стержня;

на фиг. 19b схематически показано нецентральное расположение объекта в поперечном сечении непрерывного стержня;

на фиг. 20 показан вид впуска в направляющий узел в пятом варианте осуществления;

на фиг. 21 показан датчик детектирования положения объекта; и

на фиг. 22 показано устройство изготовления стержней из непрерывной пряди материала в третьем варианте осуществления.

Примерный фильтрующий стержень R, показанный в поперечном сечении на фиг. 1, содержит четыре объекта в виде шариков 2, расположенных внутри волокон F фильтрующего материала. Шарики 2 расположены вдоль оси к фильтрующего стержня R и по центру оси к.

На фиг. 2 показано устройство 1 изготовления стержней R непрерывной пряди 2 материала в первом варианте осуществления. Прядь 2 материала содержит ацетатные волокна, в качестве альтернативы прядь материала изготавливается из табака, целлюлозной фольги, бумаги или волокон, обладающих фильтрующими свойствами, как в гладкой, так и в гофрированной форме. В процессе изготовления внутри пряди 2 материала размещаются такие объекты, как шарики, трубки, секции ленты и т.д., которые после формирования непрерывного стержня CR будут располагаться внутри такого непрерывного стержня, а после разрезания такого непрерывного стержня они будут располагаться внутри отдельных стержней R. Устройство 1 содержит подающий узел 3 для подачи пряди 2 материала, обжимающий узел 4 для продольной обжимки пряди 2 материала, режущий узел 5 для продольной резки пряди 2 материала по меньшей мере на две частичные пряди, предпочтительно на три частичные пряди а, b, с, направляющий узел 6 для направления отрезанных частичных прядей а, b, с и подачи частичных прядей для сжатия, сжимающий узел 7 для сжатия пряди и формирования непрерывного стержня CR продольно отрезанных частичных прядей а, b, с. Перед режущим узлом 5 или перед направляющим узлом 6 расположен узел (на чертеже не показан) для изменения плоской конфигурации пряди материала на волнистую конфигурацию, то есть такую конфигурацию, в которой в поперечном сечении прядь материала или частичные пряди имеют волнистую форму. Волнистая форма частичных прядей облегчает сжатие материала. Устройство 1 дополнительно содержит подающий узел 8 для подачи объекта 9 и вставления объекта 9 внутрь формируемого непрерывного стержня CR. Сформированный непрерывный стержень CR оборачивается полосой оберточного материала Р, подаваемой подающим узлом 10 для подачи оберточного материала Р. Устройство 1, показанное на фиг.2, снабжено датчиком 11, расположенным рядом с путем движения непрерывного стержня CR и предназначенным для проверки положения объекта 9 в непрерывном стержне CR поперек оси к такого непрерывного стержня как по вертикальной, так и по горизонтальной оси поперечного сечения сформированного таким образом непрерывного стержня CR. Датчик 11 представляет собой датчик, работающий на основе электромагнитного излучения в диапазоне видимого, невидимого, рентгеновского или микроволнового излучения. Устройство 1 снабжено формовочным узлом 12 для окончательного формования и уплотнения непрерывного стержня CR в продольном направлении. Направляющий узел 6, сжимающий узел 7 и формовочный узел 12 вместе составляют формовочное устройство, предназначенное для формирования непрерывного стержня CR. Устройство 1 снабжено поворотной режущей головкой 13, посредством которой непрерывный стержень CR разрезается на отдельные стержни R.

На фиг. 3 показан вид сверху А пряди гофрированного материала 2, которая разрезается продольно на частичные пряди а, b, с режущим узлом 5. Режущий узел 5 снабжен по меньшей мере одной парой 14 дисковых ножей 15, 16, монтированных с возможностью вращения. Пара 14 ножей включает верхний дисковый нож 15, расположенный над прядью материала (перед плоскостью волочения), и нижний дисковый нож 16 (за плоскостью волочения), прикрепленный под прядью материала. Нож 15 прикреплен к валу 17, снабженному подшипником и приводимому в движение двигателем 18. Вал 17 и двигатель 18 составляют элементы механизма 19 вращательного движения ножей. Механизм 19 вращательного движения ножей монтирован с возможностью скольжения в направлении оси m вращения дисковых ножей и перемещается посредством механизма 20 линейного перемещения, снабженного двигателем 21. Например, механизм, содержащий направляющий винт, вращаемый двигателем, может использоваться для изменения положения механизма 19 вращательного движения дисковых ножей 15, 16. Существует много известных механизмов линейного движения, которые могут быть применены здесь, механизм линейного движения может быть установлен неподвижно, а вал, к которому прикреплен дисковый нож, может быть монтирован с возможностью скольжения. Прядь 2 материала шириной d разрезается на три частичных пряди a, b и с шириной da, db и dc, соответственно. Целью изменения положения пары 14 дисковых ножей 15, 16 является изменение ширины частичных прядей da, db, dc, соответственно. В показанном варианте осуществления прядь 2 материала разрезается на частичные пряди а, Ь, с, из которых формируется непрерывный стержень CR, причем можно использовать отдельные подающие узлы для подачи отдельных частичных прядей.

Ножи в конфигурации ножничного типа могут использоваться для обрезки пряди материала. На фиг. 4 показаны пары ножей 34, 34', снабженные режущими кромками 35, 35' и 36, 36', соответственно. Кроме того, режущий узел 5 снабжен по меньшей мере одной парой ножей 34. Режущие кромки могут быть прямолинейными, режущая кромка 35, 35' расположена над прядью 2 материала, тогда как режущая кромка 36, 36' расположена под прядью 2 материала. При соответствующем натяжении пряди материала можно разрезать материал с помощью одинарных режущих кромок. Положение пар ножей 34, 34' регулируется с помощью механизмов 30, 30' линейного перемещения, снабженных двигателями 31, 31'. Узлы лазерной резки также могут использоваться для резки прядей материала. Предпочтительно, положение пары дисковых ножей, единственного режущего ножа или в целом режущих элементов может регулироваться в режущем узле независимо друг от друга.

В первом варианте осуществления устройства 1 с фиг. 2 подающий узел 8 для подачи объекта 9, например, шарика, имеет форму подающего колеса 23 (показано в увеличенном масштабе на фиг. 5), которое имеет карманы 25 для объектов 9, расположенных по его окружности 24. Вышеупомянутые гофрированные частичные пряди а, b, с изгибаются поперек направления движения посредством известных устройств и входят в направляющий узел 6 и сжимающий узел 7, причем объекты 9 вставляются в сжимающий узел 7 посредством подающего колеса 23, снабженного карманами 25 для отдельных предметов 9. Частичные пряди а, b, с, расположенные рядом друг с другом, изменяют волнистую плоскую конфигурацию на волнистую круглую конфигурацию. На фиг. 6 показан вид В впуска 6А направляющего узла 6. Корпус направляющего узла 6 имеет форму, напоминающую воронку. Внутри кольца 40 в сужающемся канале 41 расположены разделяющие элементы 27, 28 и 29, и по длине направляющего узла 6 расположен по меньшей мере один разделяющий элемент 27, 28, 29, предназначенный для разделения по меньшей мере двух частичных прядей а, b, с. Верхний разделительный элемент 27 проходит от впуска 6А к выпуску 6 В внутри сжимающего узла 7 и имеет форму продолговатой пластины, кромки 27А и 27В которой сходятся. Нижние разделительные элементы 28 и 29 имеют форму, аналогичную верхнему разделительному элементу, то есть они имеют продолговатую форму и сходящиеся кромки. Как показано на фиг. 6, разделительные элементы также могут быть неподвижными. На фиг. 7 показаны разделительные элементы 28' и 29', прикрепленные так, что их положение можно регулировать, в то время как механизм регулировки не показан. Разделительный элемент 28' монтирован с возможностью скольжения в направляющей 42, тогда как разделительный элемент 29' монтирован с возможностью скольжения в направляющей 43. Положение разделительных элементов 28', 29' регулируется по углу или линейно, как показано стрелками. Разделительные элементы могут удерживаться и стабилизироваться посредством упругих элементов, предпочтительно пружин 44 и 45, которые могут компенсировать давления, оказываемые движущимися частичными прядями а, b, с. Предпочтительно, в сжимающем узле 7, по меньшей мере над частью сжимающего узла 7, расположен по меньшей мере один разделительный элемент 27, 28, 29, предназначенный для разделения по меньшей мере двух частичных прядей а, b, с. Альтернативно или дополнительно, в направляющем узле 6 расположен по меньшей мере один разделительный элемент 27, 28, 29, предназначенный для разделения по меньшей мере двух частичных прядей а, b, с.

Разделительный элемент/элементы 27, 28, 29 в направляющем узле 6 и/или в сжимающем узле 7 прикреплен или прикреплены так, что их можно регулировать по углу или линейно.

На фиг. 8 показан пример крепления разделительных элементов 27, 28, 29 посредством расположенного в центре элемента 26, например, в виде цилиндрического стержня. Такое крепление разделительных элементов имеет предварительно заданную систему регулировки, действующую поперек направления движения частичных прядей а, b, с. Благодаря такой регулировке можно изменить поперечное сечение канала для каждой из частичных прядей а, b, с. Система регулировки снабжена упругими элементами, что гарантирует динамическую адаптацию положения разделительных элементов к мгновенным изменениям напряжений в подаваемых частичных прядях.

В поперечном сечении С-С (фиг. 9) через подающее колесо 23 и канал 46 направляющего элемента 47, по которому перемещаются частичные пряди а, b, с, видны концы 28Е и 29Е разделительных элементов 28 и 29. Объект 9 вставлен между частичными прядями а и с, прижат близко к частичной пряди b и размещен по центру между частичными прядями а, Ь, с, которые находятся на последнем этапе сжатия. Как показано на фиг. 5, верхний разделительный элемент 27 достигает подающего колеса 23, в то время как нижние разделительные элементы 28 и 29 длиннее, в результате чего в момент, когда объект 9 занимает крайнее нижнее положение, его положение определяется посредством разделительных элементов 28 и 29, и посредством колеса 23. Во время дальнейшего движения подающее колесо 23 теряет контакт с объектом, который удерживается между частичными прядями а и с, причем пространство над объектом, которое занимало подающее колесо 23, будет занято частичными прядями а и с.

При изменении конфигурации с плоской на круглую, средняя частичная прядь b располагается в непрерывном стержне, формируемом внизу, в то время как частичные пряди а и с поднимаются и наматываются с образованием непрерывного стержня CR круглого поперечного сечения. Во время подачи объект 9 вставляется между частичными прядями а и с и прижимается близко к частичной пряди b. На фиг. 10а показано положение объекта 9' в процессе вставления между частичными прядями а и с, удерживаемыми подающим колесом 23, и положение объекта 9, расположенного по центру в поперечном сечении непрерывного стержня после вставления объекта 9 на подходящую глубину, то есть до оси к непрерывного стержня CR, оберточный материал Р на чертеже не показан. Во время вставления объекта 9 происходит радиальное перемещение объекта 9 в подвижной системе координат, соединенной с осью непрерывного стержня CR, то есть в направлении оси Y. На фиг. 10b в упрощенном виде показано разрезание пряди 2 материала на три равные частичные пряди с предположением, что каждая из частичных прядей а, b, с имеет одинаковую плотность, достигается центральное расположение объекта 9, как показано на фиг. 10а. Отдельные частичные пряди сжимаются таким же образом, поэтому силы, действующие на объект, уравновешивают друг друга, и объект остается в центре. Во время производства может случиться так, что, несмотря на правильную установку дисковых ножей 15, 16, одинаковая ширина da, db, dc не сохраняется, тогда положение объекта 9 будет отличаться от центрального положения, например, как показано на фиг. 11а. Такое положение объекта 9, опущенного в вертикальном направлении (направление Y), возникает в результате неодинаковой ширины частичных прядей, а именно частичные пряди а и с шире, чем частичная прядь b, т.е. da>db и dc>db (фиг. 11b). Такое нецентральное положение также является результатом неоднородности используемого материала, например, вследствие того факта, что плотность материала w частичной пряди b ниже, чем плотность материала w в прядях а и с. Такое нецентральное положение объекта поперек оси к непрерывного стержня CR будет детектироваться посредством датчика 11, и сигнал, информирующий о нецентральном положении объекта, будет отправлен на контроллер S (фиг. 2), который будет управлять узлами 20, 20' линейного перемещения, чтобы изменять положение ножей 15, 16 вправо и положение ножей 15', 16' влево. Контроллер S и узлы 20, 20' линейного перемещения составляют систему для регулировки ножа для резки пряди материала. На фиг. 12а показана ситуация, когда объект 9 смещается в обоих направлениях X и Y, что вызвано слишком малой шириной da частичной пряди по сравнению с шириной db и dc частичных прядей b и с, как схематически показано на фиг. 12b.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения узел 8, питающий объект 9, выполнен с возможностью вставлять объект 9 в радиальном направлении сформированного непрерывного стержня CR между частичными прядями а, b, с пряди 2 материала.

Вставление объекта в радиальном направлении означает вставление объекта со стороны внешнего края формируемого непрерывного стержня с движением, содержащим радиальную составляющую в системе координат, связанной с формируемым непрерывным стержнем. В системе координат, связанной с формируемым непрерывным стержнем, объект, вставляемый в зону сжатия, перемещается в направлении, определяемом радиусом непрерывного стержня, или в результирующем движении, содержащем радиальную составляющую.

Предпочтительно, вставление объекта осуществляется с помощью подающего колеса, расположенного так, чтобы вставлять объект между частичными прядями материала. Такая конструкция гарантирует, что объект вставляется без воздействия восстанавливающих сил, возникающих в результате действия вставляющего колеса на спутанные изнутри волокна пряди - как это происходит в традиционных решениях из уровня техники, где, например, шарики вставляются в сжимаемую ацетатную прядь.

Радиальное вставление также может называться боковым вставлением от кромки, относящимся к направлению вставления, или вставкой паза, когда речь идет о структуре непрерывного стержня, состоящего из отдельных частичных прядей, которые во время сжатия сохраняют пазы между собой, которые постепенно закрываются в зоне сжатия.

Согласно изобретению объект надежно вставляется между слоями, состоящими из сжатых частичных прядей материала, до целевого места в конфигурации согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, состоящей из трех сжатых прядей, расположенных в центре формируемого непрерывного стержня. Отсутствие выталкивающих сил и симметричная фиксация положения объекта тремя частичными прядями позволяет сохранять центральное положение объекта на дальнейшем этапе процесса сжатия вплоть до получения сформированного сплошного стержня.

Во втором варианте осуществления устройство Г изготовления стержней из непрерывной пряди материала с фиг. 13 приспособлено для вставления непрерывного объекта 50 внутрь непрерывного стержня CR. Устройство Г снабжено подающим узлом 51, предназначенным для подачи непрерывного объекта 50 в форме ленты, например металлической ленты. Подающий узел 51 содержит подающее колесо 52 с канавкой 53 на окружности 54, предназначенной для подачи ленты 50 из подающего узла 51. На фиг. 14 показано поперечное сечение D-D подающего колеса 52 и направляющего элемента 47 с фиг.5 во втором варианте осуществления. Частичные пряди а, Ь, с перемещаются через направляющий элемент 47. На фиг. 14 видны окончания 28Е и 29Е разделительных элементов 28 и 29.

На фиг. 15а в упрощенном виде показано правильное положение объекта 50 в поперечном сечении непрерывного стержня CR, а на фиг. 15b показано разрезание пряди 2 материала на равные части. На фиг. 16а показано неправильное положение объекта 50, вызванное слишком большой плотностью частичной пряди b или слишком большим количеством материала в частичной пряди b, объект 50 смещен в направлении Y. На фиг. 16b соответственно показано разрезание материальной пряди 2 на неравные частичные пряди а, b, с, где da=dc, db>da, db>dc. На фиг. 17a объект 50 смещается как в направлении X, так и в направлении Y. На фиг. 17b схематично показано разрезание материальной пряди на неравные частичные пряди а, b, с, где db>da и dc>da.

На фиг. 18 показан впуск в направляющий узел, в который вставляются части е и f пряди 2 материала. Части е и f отделены друг от друга двумя разделительными элементами 27 и 28, выполненными аналогично первому варианту осуществления. На фиг. 19а упрощенно показано правильное положение объекта 9, а на фиг. 19b показано неправильное положение объекта 9 в вертикальном направлении.

На фиг. 20 показан впуск в направляющий узел, при этом прядь 2 материала не разделена на частичные пряди. Направляющий узел 7 и сжимающий узел снабжены одним разделяющим элементом 27, который используется для отделения боковых кромок пряди 2 материала друг от друга.

На фиг. 21 показан датчик 11, приспособленный для проверки положения объекта 9 внутри непрерывного стержня CR. Датчик 11 снабжен источником 60 излучения и приемником 61, предназначенным для проверки положения объекта в вертикальном направлении, то есть в направлении Y. Приемник 61 снабжен элементом 64, принимающим луч излучения, на чертеже показан объект 9, смещенный вниз от оси в направлении Y, фрагмент 65 элемента 64 получит излучение, измененное присутствием объекта 9, сигнал, содержащий информацию от элемента 64, будет передан на контроллер, который подаст сигнал на исправление положения ножей в режущем узле 5. Датчик 11 дополнительно снабжен источником 62 излучения и приемником 63, предназначенным для проверки положения объекта в вертикальном направлении, то есть в направлении X. Приемник 63 снабжен элементом 66, принимающим луч излучения, на чертеже показан объект 9, смещенный в направлении X, фрагмент 67 элемента 66 получит излучение, измененное присутствием объекта 9, сигнал, содержащий информацию от элемента 66, будет передан контроллеру, причем по этому сигналу не будет корректировки положения ножей в режущем узле 5. Датчик 11 может быть приспособлен для проверки положения объекта только в одном направлении.

В третьем варианте осуществления устройство 1" изготовления стержней из непрерывной пряди материала, показанное на фиг. 22, приспособлено для вставления объекта 75 в форме трубки внутрь непрерывного стержня CR. Устройство 1" снабжено подающим узлом 70, содержащим контейнер 71 для хранения стержней 72, которые нарезаются на трубы режущим узлом 73, и дополнительно снабжен передаточной системой 74, содержащей спиральный барабан 76 и подающее колесо 77, снабженное карманами 78. Отдельные предметы 75 помещаются между частичными прядями а, b, с в сжимающем узле 7, как описано в предыдущих вариантах осуществления, то есть с помощью подающего колеса 77, снабженного карманами 78 для объектов 75.

Вышеописанные варианты осуществления устройства изготовления стержней из непрерывной пряди материала также раскрывают способ изготовления стержней из непрерывной пряди материала, причем прядь 2 материала подается, затем прядь 2 материала подается для сжатия и после этого прядь 2 материала сжимается, с образованием непрерывного стержня CR пряди 2 материала, затем объект 9 внедряют внутрь непрерывного стержня CR. В способе согласно изобретению предпочтительно подают по меньшей мере три частичные пряди (а, b, с) материала, и, кроме того, объект 9, 50, 75 вставляют между частичными прядями (а, b, с).

Способ согласно изобретению может также включать этап, на котором объект 9, 50, 75 вставляют между частичными прядями а, b, с в радиальном направлении формируемого непрерывного стержня CR.

1. Устройство изготовления стержней, используемых в табачной промышленности, из непрерывной пряди (2) материала, содержащее подающий узел (3) для подачи пряди (2) материала, направляющий узел (6) для направления пряди (2) материала, сжимающий узел (7) для сжатия пряди и формирования непрерывного стержня (CR) из пряди (2) материала и узел (8, 51, 70) подачи объекта для подачи объекта (9, 50, 75) к сжимающему узлу (7), при этом устройство приспособлено для подачи трех частичных прядей (а, b, с) пряди (2) материала, причем обеспечена возможность подачи частичных прядей (а, b, с) через направляющий узел (6) в сжимающий узел (7), отличающееся тем, что узел (8, 51, 70) подачи объекта приспособлен для вставления объекта (9, 50, 75) в радиальном направлении сформированного непрерывного стержня (CR) в сжимающий узел (7) между частичными прядями (а, b, с).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в сжимающем узле (7) по меньшей мере на части длины сжимающего узла (7) расположен по меньшей мере один разделяющий элемент (27, 28, 29) для разделения по меньшей мере двух частичных прядей (а, b, с).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в направляющем узле (6) расположен по меньшей мере один разделяющий элемент (27, 28, 29) для разделения по меньшей мере двух частичных прядей (а, b, с).

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что разделительный элемент (27, 28, 29) в направляющем узле (6) и/или в сжимающем узле (7) закреплен с возможностью его угловой или линейной регулировки.

5. Устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что разделительный элемент (27, 28, 29) закреплен посредством пружинного элемента (44, 45).

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что узел (8, 70) подачи объекта приспособлен для подачи отдельных объектов (9, 75) в область сжимающего узла (7) посредством подающего колеса (23, 77), снабженного карманами (25, 78) для объектов (9, 75).

7. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что узел (51) подачи объекта приспособлен для подачи непрерывного объекта (50) в область сжимающего узла (7) посредством подающего колеса (52), снабженного направляющей канавкой (53).

8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что снабжено режущим узлом (5), снабженным режущими элементами (15, 16, 35, 36), приспособленными для продольного разрезания пряди (2) материала на по меньшей мере три частичные пряди (а, b, с).

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что режущий узел (5) приспособлен для регулировки положения режущих элементов (15, 16, 35, 36) независимо от других элементов.

10. Устройство по п. 8 или 9, отличающееся тем, что режущий узел (5) снабжен по меньшей мере одной парой (14, 34, 34') ножей.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что снабжено по меньшей мере одним датчиком (11) для проверки положения объекта (9), размещенного внутри непрерывного стержня (CR), поперек оси (k) непрерывного стержня (CR), причем предусмотрена система регулировки положения по меньшей мере одного ножа (15, 16, 35, 36) в режущем узле (5), приспособленная для регулировки ширин частичных прядей (а, b, с) в зависимости от сигнала от указанного по меньшей мере одного датчика (11), чтобы получить положение объекта (9, 50, 75), ближайшего к оси (k) непрерывного стержня (CR).

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что датчик (11) приспособлен для проверки положения объекта (9, 50, 75) в поперечном сечении непрерывного стержня (CR) в вертикальном или горизонтальном направлении.

13. Устройство по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что подающий узел (3), предназначенный для подачи пряди материала, приспособлен для подачи материала (2), выбранного из группы, включающей: ацетатные волокна, гофрированную бумагу, гофрированную табачную фольгу.

14. Способ изготовления стержней, используемых в табачной промышленности, из непрерывной пряди материала, в котором

подают прядь (2) материала,

прядь (2) материала подают для сжатия,

прядь (2) материала сжимают с формированием таким образом непрерывного стержня (CR) из пряди (2) материала,

вставляют объект (9, 50, 75) внутрь непрерывного стержня (CR),

отличающийся тем, что

подают по меньшей мере три частичные пряди (а, b, с) материала,

вставляют объект (9, 50, 75) между частичными прядями (а, b, с), причем объект (9, 50, 75) вставляют между частичными прядями (а, b, с) во время сжатия в радиальном направлении формируемого непрерывного стержня (CR).