用於菸草產品的杆部件的供給系統和相關方法

2023-06-29 22:20:16

專利名稱：用於菸草產品的杆部件的供給系統和相關方法
技術領域：
本發明的各方面涉及由菸草製成或獲得或者結合菸草的產品，並旨在用於人類消費，更具體地涉及用於這些菸草產品的杆狀部件的供給系統和相關方法。
背景技術：
比如為香菸的流行的燻煙製品或菸草產品具有基本的柱狀杆形結構並包括由包裝紙環繞的比如為菸絲(例如，以切割填料形式)的可點燃抽吸材料的裝料、卷或柱，由此形成所謂的「畑草杆」。通常，香畑具有與畑草杆以首尾相連關係對準的柱狀過濾器元件。 一般地，過濾器元件包括由被稱為「柱形包裝」的紙材料限制的塑化乙酸纖維束。某些香菸採用具有多個節段的過濾器元件，這些節段中的ー個可包括活性炭顆粒。一般地，過濾器元件利用被稱為「接裝紙」的外接包裝材料附連到菸草杆的一端上。為接裝材料和柱形包裝穿孔也已變得合乎需要，以便提供環境空氣對吸入主流煙氣的稀釋。香菸由吸菸者通過點燃其一端並燃燒畑草杆而使用。然後，吸菸者通過在香菸的相對端(例如，過濾器端)上抽吸將主流煙氣接收到他/她的口中。用於香菸製造的菸草一般地以混合的形式使用。例如，通常稱為「美國混合」的某些流行的菸草混合包括煙燻乾燥菸草、白肋菸草和東方菸草的混合物，在很多情況下，包括某些處理過的菸草，比如復原菸草和處理過的菸草梗。用於特別香菸品牌的製造的菸草混合內的菸草的每ー種類型的確切的量對於不同的牌子不同。但是，對於許多菸草混合， 煙燻乾燥菸草構成混合的相對較大的比例，而東方菸草構成混合的相對較小的比例。例如，參見「Tobacco Encyclopedia，Voges (EcL )ρ· 44-45(1984)，Browne，，、「The Design of Cigarettes, 3rd Ed.，p. 43 (1990)，，禾ロ「rTobacco Production, Chemistry and Technology, Davis et al. (Eds.) p. 346 (1999)，，。菸草也可以以所謂的「無畑」形式享受。特別流行的無煙菸草產品通過將某種形式的處理的菸草或包含菸草的配方插入使用者的口內而被使用。各種類型的無煙菸草產品在以下專利中陳述，Schwartz的美國專利No. 1，376，586 ；Levi的美國專利No. 3，696，917 ； Pittman 等的美國專利 No. 4，513，756 ；Sensabaugh，Jr 等的美國專利 No. 4，528，993 ；Story 等的美國專利 No. 4，624，269 ；Townsend 的美國專利 No. 4，987，907 ；Sprinkle, III 等的美國專利No. 5，092，352 ；White等的美國專利No. 5，387，416 ；Strickland等的美國專利申請公開 No. 2005/0244521 ；Arnarp 等的 PCT W004/095959 ；Atchley 等的 PCT W005/063060 ； Engstrom 的 PCT W005/004480 ；Bjorkholm 的 PCT W005/016036 ；以及 Quinter 等的 PCT W005/041699，上述專利及專利申請中的每ー個均以引用形式併入本文。也參見，無煙菸草配方、成分和處理工藝的類型在以下專利中陳述，Atchley等的美國專利No. 6，953，040和 Atchley等的美國專利No. 7，032，601 ；Williams的美國專利申請公開No. 2002/0162562 ； Williams的美國專利申請公開No. 2002/0162563 ；Atchley等的美國專利申請公開 No. 2003/0070687 ；WiIliams 的美國專利申請公開 No. 2004/0020503 ；Breslin 等的美國專利申請公開No. 2005/0178398 ；Strickland等的美國專利申請公開No. 2006/0191548 ；Holton, Jr等的美國專利申請公開No. 2007/0062549 ；Holton, Jr等的美國專利申請公開 No. 2007/0186941 ；Strickland 等的美國專利申請公開 No. 2007/0186942 ；Dube 等的美國專利申請公開No. 2008/0029110 ；Robinson等的美國專利申請公開No. 2008/0029116 ； Mua等的美國專利申請公開No. 2008/0029117 ；Robinson等的美國專利申請公開 No. 2008/0173317 ；以及Neilsen等的美國專利申請公開No. 2008/0209586，上述專利及專利申請以引用形式併入本文。在有些情況下，無煙菸草產品也被設置成比如為基本的柱狀杆形結構的「棍狀產品」的形式。在任意例子中，無論是傳統杆形燻煙製品、「無畑」杆的菸草產品或是其他細長形形式的菸草產品，均可能需要特別關心這些菸草產品或「棍狀產品」的有效包裝，特別是在大量製造菸草產品、並且菸草產品必須被單獨地或少量地包裝的情況中。因此，存在對於用於菸草產品的杆狀部件的供給系統和相關方法的需要，該供給系統和相關方法能夠接收大生產量的這種菸草產品並根據需要或要求將菸草產品恰當地傳送至包裝裝置、打包機或後續過程。

發明內容
上述及其他需要通過本發明的各方面得到滿足，在ー個方面中，本發明提供ー種供給菸草產品的杆部件(即，杆形、柱狀或棍型菸草產品)的供給系統，更具體地，這種菸草產品_在以無煙方式使用。這種供給系統包括料鬥和分離器裝置，料鬥構造成在其中接收多個杆部件，分離器裝置與料鬥可操作地接合併構造成從料鬥毎次接收多個杆部件中的一個。定向裝置與分離器裝置可操作地接合，其中定向裝置被構造成接收在第一定向中的多個杆部件中的一個並將多個杆部件中的一個朝向後續過程引導至不同於第一定向的第二定向中。本發明的另ー個方面包括用於供給菸草產品的杆部件(即，杆形、柱狀或棍型菸草產品)的方法，並且更具體地，這種菸草產品_在以無煙方式使用。這種方法包括在料鬥中接收多個杆部件，然後用與料鬥可操作地接合的分離器裝置從料鬥毎次接收多個杆部件中的ー個。然後用定向裝置從所述分離器裝置接收在第一定向中的多個杆部件中的ー個， 然後在多個杆部件中的一個被朝向後續過程引導之前，將多個杆部件中的一個引導至不同於第一定向的第二定向中。因此，本發明的各方面提供如本文詳述的這些及其他優勢。


由此已概括地說明了本發明，現在將對附圖作出參考，附圖不一定按比例繪製，其中圖1是根據本發明的ー個方面的供給系統的示圖；圖2是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的示意性截面圖；圖2A是根據本發明的另ー個方面的供給系統的分離器部分的示意性截面圖；圖3是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的透視俯視圖；圖4是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的後視圖；圖5是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的後透視圖6是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的前透視圖；圖7是根據本發明的ー個方面的供給系統的分離器部分的後透視圖；以及圖8-10是根據本發明的ー個方面的供給系統的定向裝置的多個部分的正視圖。
具體實施例方式以下將參照附圖更加完整地說明本發明，其中示出本發明的實施例的一些而非全部。事實上，這些發明可以體現為許多不同的形式並且不應該被解釋為限制於本文所闡述的實施例；相反，提供這些實施例使得本公開將滿足可適用的法律要求。相同的數字在全文中指的是相同的元件。圖1示出根據本發明的ー個方面的供給系統，用於供給菸草產品的杆狀部件(即， 杆形、柱狀或棍型菸草產品)，並且更特別地，這些菸草產品_在以無煙方式使用，其中，供給系統由數字100指示。這些供給系統100可被構造成，例如，將所需量的「棍狀產品」或其他杆狀菸草產品從散裝料鬥自動地供給並排序到包裝裝置、打包機或任意其他後續過程內，相對於菸草產品製造過程無論是聯機還是脫機。在一些例子中，根據本發明的各方面的設備可被特別地用於旨在用作無煙菸草產品的形成或壓出的菸草杆的處理和運輸。與這些菸草產品的示例性杆的製備有關的技術的示例性類型在Mrickland等的美國專利申請No. 2005/0244521和Mua等的美國專利申請No. 2008/0029117中闡述；無煙菸草杆形產品的其他類型已經是市場上買得到的，如RJ雷諾菸草公司的駱駝香菸(Camel Sticks by R. J. Reynolds Tobacco Company)。示例性無煙菸草杆是通過擠壓潮溼的菸草配方形成的杆，並具有大約75mm長度和大約2. 9mm直徑的尺寸。示例性類型的無煙菸草杆是由菸草配方形成的杆，而且該杆具有基本的自支撐完整性，無需外包裝材料(例如，香畑包裝紙類型的材料)。示例性無煙菸草杆能夠被包裝在例如以下專利申請所闡述的類型的包裝中， Gelardi於2008年3月4日提交的美國專利申請No. 12/042, 215 ；Bailey等於2009年4月 16日提交的美國專利申請No. 12/425，180以及Bailey等於2009年8月20日提交的美國專利申請No. 29/342，212。每個供給系統100可被構造成毎次供給ー個杆部件，這樣，供給系統100的各方面可考慮「模塊化」，因為供給系統100中的兩個或更多個可被同時執行以根據需要或要求向包裝裝置、打包機或後續過程輸送所需量的杆狀菸草產品。如圖1-3所示，供給系統100的各方面可以包括用於接收一個或更多個杆狀菸草產品的料鬥150。在一些例子中，菸草產品可以包括燻煙製品的杆部件50，比如香畑、整個燻煙製品本身或者整個杆形無煙菸草產品或其部分。在這方面，這些杆部件50例如可以是形成的香畑、其過濾器杆部件、與其相關的菸草杆、或者無煙杆形菸草產品或其部分。這樣， 每個杆部件50 —般包括限定縱向軸線的細長形構件。因此，料鬥150的一個構造布置成在其中容納ー個或更多個杆部件50，其中杆部件50的縱向軸線基本上相互平行地對準。艮ロ， 杆部件50由料鬥150包含，使得杆部件50的縱向軸線相對於彼此橫向地移動。此外，雖然包含杆部件50的料鬥150可以布置在許多不同的定向中，但是，本發明的ー個具體方面涉及料鬥150被定向成使得杆部件50的軸線基本上水平。在有些情況下，杆部件50可被以形成的狀態存放在料鬥150中，其中，這些杆部件 50可以無需承受檢查或質量控制過程。這樣，在具體情況下，在杆部件50由供給系統100 處理時使杆部件50中的每ー個承受檢驗過程是有益的。這樣，如圖1-7所示，ー些方面採用與料鬥150可操作地接合併構造成每次從料鬥150接收杆部件50中的一個的分離器裝置200。分離器裝置200可以包括分離器構件210，其中，分離器構件210可以是沿旋轉方向205(圖2)圍繞由此限定的縱向軸線可旋轉的基本的柱狀構件。此外，分離器構件210 可以構造成限定平行於分離器構件210的縱向軸線延伸的至少ー個槽220。在ー個方面中， 分離器構件210可以布置成鄰近料鬥150 (即，使得分離器構件210的縱向軸線基本上平行於杆部件50的縱向軸線)，使得多個杆部件50中的一個可以根據每個槽與料鬥150的配準從料鬥150容納於由分離器構件210限定的至少ー個槽220內，例如，在重力的影響下。為了提供杆部件50從料鬥150的連續供給，分離器構件210可以限定多個槽220， 每個槽220平行於分離器構件210的縱向軸線延伸。另外，槽220可以圍繞分離器構件210 間隔開(即有角度地)。此外，分離器構件210的可旋轉構造(圍繞縱向軸線)使得槽220 中的每ー個在分離器構件210圍繞其縱向軸線旋轉時均與料鬥150連續地配準。分離器裝置200還可以包括適當的致動器(未示出)，用於根據需要或要求影響分離器構件210的旋轉。例如，致動器可以包括電動機、步進致動器或任意其他適當的機構。在被構造成可旋轉時，分離器構件210還可以被構造成接收來自料鬥150的杆部件50，使杆部件50進入位於分離器構件210的第一角位置225A(即，大約12點的時鐘位置)處的槽220的其中之一內，並在分離器構件210的第二角位置225B處(即，大約六點的時鐘或七點的時鐘位置) 分送杆部件50，其中，第二角位置225B可以與第一角位置225A沿分離器構件210的旋轉方向205間隔開，如圖2所示。在ー個具體的方面中，分離器構件210可以由電動機以適當的減速齒輪裝置旋轉，以產生在大約IOrpm與大約30rpm之間的分離器構件210的旋轉速度。另外，分離器構件210可具有限定例如在大約2英寸與大約3英寸之間的外徑的柱狀部分，其中柱狀部分沿縱向軸線具有比如比杆部件50的標稱/所需長度小大約20mm到大約30mm的長度。此外，分離器構件210可被構造成限定例如圍繞分離器構件210的外周/周緣均勻地間隔開的8個槽220，每個槽220沿分離器構件210的縱向軸線延伸。在這些情況下，每個槽220 可以具有比由此容納的杆部件50的直徑大大約Imm的寬度，以及至少等於杆部件50的直徑的深度(即，大約3mm)。在另一方面中，如圖所示，例如在圖2A中，料鬥150還可以包括布置其中的攪拌器構件155。這種攪拌器構件155可以設置成比如防止杆部件50由於例如布置在料鬥150內的杆部件50的重量而粘結或變得堵塞在料鬥150中。在一個例子中，攪拌器構件155可被構造成延伸穿過料鬥150，比如沿在料鬥150內基本上平行於杆部件50的定向。攪拌器構件155此外還可以構造成多邊形的(即六邊形)的截面，並構造成圍繞布置成基本平行於料鬥150內的杆部件50的軸線可旋轉。在一些例子中，攪拌器構件155可以例如通過由電動機驅動的齒輪構件160旋轉地驅動，或者沿與分離器構件210的旋轉方向205相反的旋轉方向通過與和分離器構件210相關的齒輪裝置的接合旋轉地驅動。攪拌器構件155可以是懸臂的或圍繞每個端部旋轉地支承。在齒輪構件160由分離器構件齒輪裝置驅動的ー個例子中，相應的齒輪的驅動/從動比為大約0.77 1。如圖4和5所示，分離器構件210具有沿其縱向軸線間隔開的相対的第一和第二端部210A、210B。在一些例子中，分離器裝置200還包括圍繞分離器構件210的相應的第一和第二端部210A、210B布置的相対的第一和第二定尺寸構件230A、230B。第一和第二定尺寸構件230A、230B中的每ー個還可被構造成沿分離器構件210的旋轉方向205並至少部分地在分離器構件210的第一和第二角位置225A、225B之間延伸。如此構造，第一和第二定尺寸構件230A、230B沿分離器構件210的縱向軸線通過對應於由分離器構件210容納的杆部件50的所需長度的指定距離間隔開。這樣，當単獨的杆部件50由分離器構件210從第一角位置225A運送到第二角位置225B吋，至少所需長度的任何杆部件50將相對於分離器構件210被保持，然後在第二角位置225B處從分離器構件210分送。相反地，不滿足所需 (最小)長度的任何杆部件50均不能相對於分離器構件210被保持，而可以由此被釋放， 經過第一和第二定尺寸構件230A、230B。根據ー些方面，第一和第二定尺寸構件230A、230B 之間的間距能夠變化，以例如使得能夠實現接受/拒絕不滿足所需/最小長度標準的杆部件50的不同水平的靈敏度。在ー些方面中，那些不滿足所需長度的杆部件50可以被引導至次品容器MO (圖4和7)或由次品容器240收集。在有些情況下，次品容器240可以布置成鄰近第一和第二角位置225A、225B之間的分離器裝置200/分離器構件210。在其他例子中，小於所需長度的杆部件50可例如通過適當的滑槽構件(未示出)引導到次品容器 M0，該次品容器240可以遠距離地布置或者與分離器裝置200/分離器構件210間隔開。在ー些方面中，如圖4-7所示，分離器構件210還可以限定圍繞其周向地延伸以便橫穿槽220(即，垂直於槽220定向)的一個或更多個通道250。比如，通道250的寬度可以在大約Imm與大約5mm之間，以及深度在大約3mm與大約IOmm之間(S卩，至少與槽220深度相同)。在一個例子中，設置兩個這種通道250，其中，通道250沿分離器構件210的柱狀部分間隔開以便將其長度分成三個基本相等的長度部分。在該例子中，分離器裝置200還可以包括對應於每個通道250的去除構件沈0。去除構件260可以圍繞分離器構件210的第二角位置225B布置，並可被構造成在分離器構件210沿旋轉方向205旋轉時延伸到相應的通道250內。去除構件260還可以構造成至少與相應的槽220的深度一樣遠地延伸到相應的通道250內，以便在相應的槽220圍繞第二角位置225B布置時便於杆部件50從分離器構件210的槽220的分送/釋放。為了將杆部件50從分離器裝置200引導至包裝裝置、包裝過程或後續過程，杆部件50在輸送時沿特定的定向布置是合乎需要的。這樣，供給系統100還可以包括與分離器裝置200可操作地接合的定向裝置300 (圖1、3和8-10)。定向裝置300還可被構造成從分離器裝置200接收在第一定向中的杆部件50，並將杆部件50，朝向包裝裝置、包裝過程或後續過程引導到不同於第一定向的第二定向中。在如此確定從分離器構件210釋放的杆部件50的定向中，定向裝置300可被構造成毎次接收並重定向ー個這種杆部件50。這樣，根據ー個方面，分送傳感器275(圖6)可以可操作地接合在分離器裝置200與定向裝置300之間，其中，分送傳感器275可被構造成暫停/停止(即，以類似步進過程)分離器構件210的旋轉，直到一個杆部件50響應於感測從分離器構件210被分送/釋放的一個杆部件50的分送傳感器275而由定向裝置300接收並從第一定向重定向至第二定向。在一個例子中，分送傳感器275可以包括光纖光傳感器，該光纖光傳感器構造成在一個杆部件50橫過傳感區域(即，對於光傳感器可見的行進路徑)時檢測一個杆部件50。光傳感器可以與沿旋轉方向驅動分離器構件210的旋轉的致動器通信，例如通過可操作地接合其間的控制裝置/系統(即，構造成運行適當的軟體的可編程邏輯控制器)，其中，致動器被去致動以在一個杆部件50已從分離器構件210被分送/釋放並由分送傳感器275檢測之後停止分離器構件210的旋轉。因此，該方案可以提供比如分離器構件210的分度或步進旋轉。在其他例子中，例如，也可以在光傳感器檢測ー 個杆部件50的分送/釋放之後由控制裝置/系統執行時間延遲以暫停/停止分離器構件 210的旋轉較短時間(即，幾毫秒)，以便具有足夠的時間用於清除光傳感器的檢測區域，或者確保供給系統100的恰當地定時的操作。在有些情況下，從分離器構件210分送/釋放的杆部件50沿水平定向(即，第一定向)而定向。但是，相對於比如為包裝過程中的包裝裝置、包裝過程中的打包機或根據需要或要求涉及與杆部件50相互作用的其他後續過程的後續過程，杆部件50被沿由杆部件 50限定的縱向軸線朝向後續過程引導是有利的。這樣，由於供給系統100的ー些方面可以涉及在重力的影響下被供給的杆部件50，因此對於在水平位置(S卩，第一定向)中從分離器構件210釋放的杆部件50來說被重定向成基本的垂直位置(S卩，第二定向)是有利且合乎需要的，使得重力導致杆部件50沿杆部件50的縱向軸線在第二定向上沿供給系統100前迸。因此，在ー些方面中，定向裝置300還可被構造成在沿第一(即水平)定向從分離器構件210釋放杆部件50時與杆部件50的相対的端部中的第一個相互作用，使得重力導致杆部件50的相対的端部中的第二個在第一端部的前面向下前迸。在這些例子中，杆部件50 因此實質上圍繞其第一端部旋轉，以從第一(即水平)定向前進至第二(即，垂直)定向。在如圖1和圖8-10所示的一個例子中，定向裝置300可以包括相対的傾斜構件 310A、310B，其中傾斜構件中的ー個(即，310A)可以圍繞分離器構件210布置以在傾斜構件中的另ー個(即310B)與杆部件50的第二端部相互作用之前與杆部件50的釋放的第一端部相互作用。在ー個方面中，傾斜構件310A、310B可以布置成以便沿遠離分離器構件210 的方向會聚。但是，這樣做吋，傾斜構件中的ー個(即310A)可以相對於分離器構件210比另ー個傾斜構件(即310B)以更大的角度布置。在其他例子中，兩個傾斜構件310A、310B 可以相對於分離器構件210布置在基本相同的角度處，但ー個傾斜構件(即310A)可以布置成比另ー個傾斜構件(即310B)更接近分離器構件210。在任意例子中，傾斜構件310A、 310B限定供給通道320的初始部分、或是該初始部分或者與該初始部分可操作地接合，供給通道320構造成沿第二定向朝向後續過程引導杆部件50。在例如可被構造成類似於煙道的供給通道320的初始部分之後，供給通道320的後續部分可被構造成沿第二定向保持杆部件50，或者至少沿杆部件50能夠被沿其縱向軸線引導的定向保持杆部件50。這樣，供給通道320的後續部分可以根據需要或要求適當傾斜地垂直定向。此外，供給通道320的後續部分構造有適當的截面大小、形狀以及長度，以在不受過分限制的情況下沿其接收和引導杆部件50 (即在重力下)。一旦杆部件50沿第二定向容納在供給通道320內，在有些情況下，具有使杆部件 50通過供給通道320以便控制或調節到達後續過程的杆部件50的供給的能力是合乎需要或有利的。這樣，在ー些方面中，供給通道320可以具有與其操作地接合的隔離裝置330，如圖1、3、9和10所示。在一個示例中，隔離裝置330可以包括第一和第二門構件340A、340B， 其中，這些門構件340A、340B中的每ー個均構造成經由比如由供給通道320的結構限定的適當的孔(未示出)可伸縮地延伸以至少部分地穿過供給通道320。另外，第一和第二門構件340A、340B可以沿供給通道320通過由供給系統100處理的杆部件50的至少所需/最小長度間隔開。如此構造吋，第一門構件340A可以布置成更接近分離器構件210，並還可構造成在檢測到杆部件50從分離器構件210釋放、進入供給通道320的初始部分和/或由第一門構件340A停止/阻止時從供給通道320縮回。這種檢測比如通過分送傳感器275或與供給通道320可操作地接合併布置在第一門構件340A之前(即，在分離器構件210與第一門構件340A之間)的獨立存在的傳感器370完成。在可替代方案中，第一門構件340A 可被構造成在杆部件50沿供給通道320由第二門構件340B被進ー步地釋放以及第ニ門構件340B如本文所公開地延伸回供給通道320內時從供給通道320縮回。在一個例子中，杆部件50可以由重力沿供給通道320導向，直到其前進被非縮回位置中的第一門構件340A阻止為止。一旦第一門構件340A處的杆部件50的存在由存在傳感器370(即，光傳感器)確定並通信至控制裝置/系統，控制裝置/系統確定使第一門構件340A縮回的適當的時間，例如利用氣動致動器。控制裝置/系統還可以構造成將第一門構件340A保持在縮回位置中預定的持續時間(即，小於1秒)，以便使得杆部件50能夠由重力前進通過第一門構件340B，因此由第二門構件340B停止/阻止。在預定時間期滿時，控制裝置/系統還可被構造成引導氣動致動器以使第一門構件340A運動回到非縮回位置內。更具體地，隔離裝置330的一個功能例如可以是，隔離ー個杆部件50與隨後沿供給通道320朝向後續過程被引導的其他杆部件50。這樣做吋，第二門構件340B被構造成當位於非縮回位置(即，至少部分地越過供給通道320延伸)中時阻止杆部件50的前迸。這樣，縮回的第一門構件340A和非縮回的第二門構件340B使得一個杆部件50能夠沿供給通道320前迸，直到穿過供給通道320的前進被第二門構件340B阻止為止。如本文中進ー步所述地，一旦杆部件50被檢測到由第二門構件340B保持，則第一門構件340A還可被構造成延伸回到供給通道320內，使得特定的杆部件50布置並隔離在第一和第二門構件340A、 340B之間，同時沿供給通道320導向的任何後續杆部件50由第一門構件340A阻止並保持。在實現杆部件50的隔離過程吋，隔離裝置330還可以包括與第一和第二門構件 340A、340B之間的供給通道320可操作地接合的檢查裝置360(圖1)。在一方面中，檢查裝置360可以包括與供給通道320可操作地接合的第一和第二傳感器裝置380A、380B，比如光傳感器，以便能夠與布置在第一和第二門構件340A、340B之間的杆部件50相互作用。此外，第一和第二傳感器裝置380A、380B可以沿供給通道320通過不大於杆部件50的所需最小長度間隔開。如此構造吋，檢查裝置360可以用於檢測第一和第二門構件340A、340B之間的杆部件50的存在，以及確定杆部件50是否滿足特定的所需/最小長度。一旦杆部件50被隔離，則控制器裝置/系統還可被構造成利用例如氣動致動器在適當的時間和/或在由第一和第二傳感器裝置380A、380B確定隔離的杆部件50具有至少所需/最小長度時使第二門構件MOB從供給通道320縮回，以便從隔離裝置300釋放杆部件50。控制裝置/系統還可被構造成將第二門構件340B保持在縮回位置中預定持續時間 (即，小於1秒)，以便使得杆部件50能夠由重力通過第二門構件340B朝向後續過程前迸。 在預定時間期滿時，控制裝置/系統還可被構造成引導氣動致動器以使第二門構件340B運動回到非縮回位置內。在這些例子中，如果杆部件50滿足所需/最小長度標準，則杆部件 50可以從隔離裝置300引導至後續過程。另外，任何不滿足所需/最小長度的杆部件50可以被引導至次品/再加工處理，或被引導至對於杆部件50具有更低所需/最小長度要求的不同的供給系統/過程。
在杆部件50具有比所需/最小長度更大的長度或比所需長度範圍的上限更大/ 更長的例子中，供給系統100還可以包括切割組件(未示出)，切割組件構造成接收任何超出長度的杆部件50並將該杆部件50切割至所需/最小長度或者切割至長度的所需範圍內的長度。由第二門構件340B釋放的杆部件50然後還沿供給通道320被導向後續過程，其中這種後續過程可以包括例如將杆部件50包裝在終端使用消費者盒子、塑料包裝或瓶子、 和/或由柔性材料形成的小袋中。在其他例子中，後續過程可以包括比如將杆部件50供給至形成二次打包機或過程的一部分的後續供給管。這樣，如前所述，根據本發明的各方面的供給系統因此可被構造成例如將所需量的「棍」或杆狀菸草產品從散裝料鬥自動地供給和排序到包裝裝置、打包機或任意其他後續過程中，無論相對於菸草產品製造過程聯機或是脫機。此外，每個供給系統100可被構造成毎次供給ー個杆部件，這樣，供給系統100的各方面可以考慮「模塊化」，因為供給系統100 中的兩個或更多個可被同時地執行以根據需要或要求將所需量的杆狀菸草產品輸送至包裝裝置、打包機或後續過程。在ー個方面中，供給系統100可被構造成使得控制裝置/系統如上所述地從比如為下遊或二次打包機過程的觸發/致動供給系統100和供給動作的相關過程/次序的後續過程接收適當的信號，比如定時信號或需求信號。因此，本領域技術人員將會理解，上述供給系統100可具有用於供給菸草產品的杆部件的相關方法。本發明所涉及領域的技術人員在獲得上述說明書以及相關附圖中給出的教導的有利條件下，能夠想到本文所述的本發明的許多變型和其他實施例。例如，本領域技術人員將會理解，壓縮空氣或其他加壓氣體可被採用以輔助杆部件50通過供給通道320的供給。 在另ー個例子中，輸送機或其他運輸裝置可以與料鬥150可操作地接合併用杆部件50再填充料鬥150。仍然進一歩地，形成在分離器構件210中的槽220的數目可以改變(即，從ー 個至16個槽或更多)。另外，在具有光傳感器停止信號的DC齒輪馬達的可替代方案中，步進裝置或伺服控制電機和驅動系統可被施用以使分離器構件210旋轉，分離器構件210可以以各種旋轉速度旋轉。仍然地，僅ー個、或多於兩個門構件可被施用以實現杆部件50的供給。此外，在可替代方案中或除檢查裝置360的兩個光電池之外，視覺照相機或其他成像系統可被用於杆部件50的質量檢驗，並且可以布置成鄰近門構件中的任ー個。因此，可以理解的是，本發明不限於公開的具體實施例，變型及其他實施例均旨在包括在所附權利要求的範圍內。儘管在此採用了下位術語，這些下位術語僅用於通用性和敘述性的目的，而非為了限制。
權利要求
1.一種用於供給菸草產品的杆部件的供給系統，所述供給系統包括料鬥，所述料鬥構造成在其中容納多個杆部件；分離器裝置，所述分離器裝置與所述料鬥可操作地接合併構造成毎次從所述料鬥接收所述多個杆部件中的一個；以及定向裝置，所述定向裝置與所述分離器裝置可操作地接合，所述定向裝置被構造成接收在第一定向中的所述多個杆部件中的所述ー個並將所述多個杆部件中的所述ー個朝向後續過程引導至不同於所述第一定向的第二定向中。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在幹，每個杆部件限定縱向軸線，所述料鬥被構造成接收所述多個杆部件，使得所述杆部件的所述縱向軸線基本平行地布置。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在幹，所述分離器裝置包括分離器構件，所述分離器構件為基本上柱形並圍繞由此限定的縱向軸線可旋轉，所述分離器構件還限定平行於所述分離器構件的所述縱向軸線延伸的至少ー個槽，每個槽被構造成其在與所述料鬥配準時從所述料鬥接收所述杆部件中的ー個。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在幹，所述分離器構件限定多個槽，每個槽均平行於所述分離器構件的所述縱向軸線延伸，所述槽圍繞所述分離器構件間隔開，以便當所述分離器構件圍繞其縱向軸線旋轉時與所述料鬥連續地配準。
5.根據權利要求3所述的系統，其特徵在幹，所述多個杆部件中的所述ー個從所述料鬥在重力下供給到由所述分離器構件限定的所述至少ー個槽內。
6.根據權利要求3所述的系統，其特徵在幹，所述分離器構件還被構造成在第一角位置處從所述料鬥接收所述一個杆部件並在第二角位置處將所述ー個杆部件分送至所述定向裝置，所述第二角位置與所述第一角位置沿所述分離器構件的旋轉方向間隔開。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在幹，所述分離器構件具有沿其縱向軸線間隔開的相対的第一和第二端部，其中所述分離器裝置還包括圍繞所述第一和第二角位置之間的相應的第一和第二端部布置的第一和第二定尺寸構件，所述第一和第二定尺寸構件通過對應於所述ー個杆部件的所需長度的指定距離間隔開，使得至少所述所需長度的任ー個杆部件相對於所述分離器構件被保持並由此在所述第二角位置處從所述分離器構件被分送。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，還包括次品容器，所述次品容器布置成鄰近所述第一和第二角位置之間的所述分離器構件，並構造成接收相對於所述分離器構件不由所述第一和第二定尺寸構件保持的小於所述所需長度的任一個杆部件。
9.根據權利要求3所述的系統，其特徵在幹，所述分離器構件還限定圍繞所述分離器構件環向地延伸以便橫過所述至少ー個槽的至少ー個通道，所述分離器裝置還包括去除構件，所述去除構件圍繞所述分離器構件的第二角位置布置並在所述分離器構件旋轉時延伸到所述至少一個通道內，以便有利於所述一個杆部件從所述至少ー個槽向所述定向裝置的分送。
10.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，還包括可操作地接合在所述分離器裝置與所述定向裝置之間的分送傳感器，所述分送傳感器被構造成響應於感測所述ー個杆部件從所述分離器構件被分送的分送傳感器而暫停所述分離器構件的旋轉，直到所述ー個杆部件被引導至所述第二定向。
11.根據權利要求2所述的系統，其特徵在幹，所述ー個杆部件包括沿其縱向軸線間隔開的相対的第一和第二端部，所述定向裝置被構造成在所述ー個杆部件從所述分離裝置分送時與所述第一和第二端部中的ー個相互作用，以便使所述ー個杆部件圍繞所述第一和第 ニ端部中的所述ー個旋轉並從所述第一定向旋轉至所述第二定向。
12.根據權利要求11所述的系統，其特徵在於，還包括構造成接收沿所述第二定向布置的所述ー個杆部件的供給通道，所述供給通道具有與其可操作地接合的隔離裝置，所述隔離裝置包括第一和第二門構件，所述第一和第二門構件各自構造成至少部分地越過所述供給通道而可伸縮地延伸，並沿所述供給通道通過所述一個杆部件的至少所需長度間隔開。
13.根據權利要求12所述的系統，其特徵在幹，所述第一門構件還構造成在檢測所述供給通道內的所述ー個杆部件時從所述供給通道縮回，以便使得所述ー個杆部件能夠沿所述供給通道前迸，所述第一門構件還被構造成在所述ー個杆部件被布置在所述第一和第二門構件之間時延伸回到所述供給通道內。
14.根據權利要求13所述的系統，其特徵在於，還包括與所述第一和第二門構件之間的所述供給通道可操作地接合的檢查裝置，所述檢查裝置包括與所述供給通道可操作地接合的第一和第二傳感器裝置，以便能夠與所述ー個杆部件相互作用，所述第一和第二傳感器裝置通過不大於所述一個杆部件的所述所需長度間隔開。
15.根據權利要求14所述的系統，其特徵在幹，所述第二門構件還被構造成在通過所述第一和第二傳感器裝置確定所述ー個杆部件具有至少所述所需長度時從所述供給通道縮回，以便從所述隔離裝置釋放所述ー個杆部件用於引導至所述後續過程。
16.一種用於供給菸草產品的杆部件的方法，所述方法包括在料鬥中接收多個杆部件；用與所述料鬥可操作地接合的分離器裝置從所述料鬥毎次接收所述多個杆部件中的一個；以及用定向裝置從所述分離器裝置接收在第一定向中的所述多個杆部件中的所述ー個，並在將所述多個杆部件中所述ー個朝向後續過程引導之前，將所述多個杆部件中的所述ー個引導至不同於所述第一定向的第二定向中。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在幹，每個杆部件限定縱向軸線，接收所述多個杆部件還包括在所述料鬥中接收所述多個杆部件，使得所述杆部件的所述縱向軸線基本平行地布置。
18.根據權利要求16所述的方法，其特徵在幹，所述分離器裝置包括分離器構件，所述方法還包括在由所述分離器構件限定的至少ー個槽與所述料鬥配準吋，在所述至少ー個槽中從所述料鬥接收所述杆部件中的一個，所述分離器構件為基本上柱形並圍繞由此限定的縱向軸線可旋轉，所述至少ー個槽平行於所述分離器構件的所述縱向軸線延伸。
19.根據權利要求18所述的方法，其特徵在幹，所述分離器構件限定多個槽，每個槽均平行於所述分離器構件的所述縱向軸線延伸，所述槽圍繞所述分離器構件間隔開，所述方法還包括在所述分離器構件圍繞所述分離器構件的所述縱向軸線旋轉時使所述槽與所述料鬥連續地配準。
20.根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，還包括以重力將所述多個杆部件中的所述ー個從所述料鬥供給到由所述分離器構件限定的所述至少ー個槽內。
21.根據權利要求18所述的方法，其特徵在幹，從所述料鬥接收所述杆部件中的ー個還包括在所述分離器構件的第一角位置處從所述料鬥接收所述一個杆部件，並將所述ー個杆部件分送至所述分離器構件的第二角位置處的定向，所述第二角位置與所述第一角位置沿所述分離器構件的旋轉方向間隔開。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在幹，所述分離器構件具有沿其縱向軸線間隔開的相対的第一和第二端部，所述分離器裝置還包括圍繞所述第一和第二角位置之間的相應的第一和第二端部布置的第一和第二定尺寸構件，所述第一和第二定尺寸構件通過對應於所述ー個杆部件的所需長度的指定距離間隔開，所述方法還包括使所述分離器構件在所述第一和第二角位置之間旋轉，使得至少所述所需長度的任意杆部件相對於所述分離器構件被保持並由此在所述第二角位置處被分送。
23.根據權利要求22所述的方法，其特徵在幹，還包括在鄰近所述第一和第二角位置之間的所述分離器構件布置的次品容器內，接收相對於所述分離器構件不由所述第一和第 ニ定尺寸構件保持的小於所述所需長度的任何杆部件。
24.根據權利要求18所述的方法，其特徵在幹，所述分離器構件還限定圍繞所述分離器構件環向地延伸以便橫過所述至少ー個槽的至少ー個通道，所述分離器裝置還包括去除構件，所述去除構件圍繞所述分離器構件的所述第二角位置布置，所述方法還包括在所述分離器構件旋轉時使所述去除構件延伸到所述至少一個通道內，以便有利於所述一個杆部件從所述至少ー個槽到所述定向裝置的分送。
25.根據權利要求21所述的方法，其特徵在幹，分送傳感器可操作地接合在所述分離器裝置與所述定向裝置之間，所述方法還包括響應於感測所述ー個杆部件從所述分離器構件被分送的分送傳感器而暫停所述分離器構件的旋轉，直到所述ー個杆部件被引導至所述第二定向。
26.根據權利要求17所述的方法，其特徵在幹，所述ー個杆部件包括沿其縱向軸線間隔開的相対的第一和第二端部，所述方法還包括在所述ー個杆部件從所述分離裝置分送吋，使所述ー個杆部件的所述第一和第二端部中的一個與所述定向裝置相互作用，以便使所述ー個杆部件圍繞所述第一和第二端部中的所述ー個旋轉並從所述第一定向旋轉至所 ；tdi弟ニ定向。
27.根據權利要求沈所述的方法，其特徵在幹，還包括在供給通道中接收沿所述第二定向布置的所述ー個杆部件，所述供給通道具有與其可操作地接合的隔離裝置，所述隔離裝置包括第一和第二門構件，所述第一和第二門構件中各自構造成至少部分地越過所述供給通道而可伸縮地延伸，並沿所述供給通道通過所述一個杆部件的至少所需長度間隔開。
28.根據權利要求27所述的方法，其特徵在於，還包括在檢測所述供給通道內的所述 ー個杆部件時使所述第一門構件從所述供給通道縮回，以便使得所述ー個杆部件能夠沿所述供給通道前進，並在所述ー個杆部件被布置在所述第一和第二門構件之間時使所述第一門構件延伸回到所述供給通道內。
29.根據權利要求觀所述的方法，其特徵在幹，檢查裝置與所述第一和第二門構件之間的所述供給通道可操作地接合，所述檢查裝置包括與所述供給通道可操作地接合的第一和第二傳感器裝置，以便能夠與所述ー個杆部件相互作用，所述第一和第二傳感器裝置通過不大於所述一個杆部件的所述所需長度間隔開，所述方法還包括在由所述第一和第二傳感器裝置確定所述ー個杆部件具有至少所述所需長度時使所述第二門構件從所述供給通道縮回，以便從所述隔離裝置釋放所述ー個杆部件，用於引導至所述後續過程。
全文摘要
提供了一種供給系統和相關方法，用於供給作為菸草產品、特別是杆形、柱狀或棍型菸草產品的杆部件，其中這種菸草產品可以旨在以無煙方式使用。料鬥構造成在其中接收多個杆部件。分離器裝置與料鬥可操作地接合併構造成每次從料鬥接收多個杆部件中的一個。定向裝置與分離器裝置可操作地接合。定向裝置構造成接收在第一定向中多個杆部件中的一個，並將多個杆部件中的一個朝向後續過程引導至不同於第一定向的第二定向中。
文檔編號A24C5/32GK102595941SQ201080048144
公開日2012年7月18日 申請日期2010年8月24日 優先權日2009年8月28日
發明者C·J·諾瓦克四世, J·W·派帕斯, R·W·本弗德, T·F·託馬斯 申請人:R.J.雷諾茲菸草公司