专利名称：用于烟草产品的杆部件的供给系统和相关方法
技术领域：
本发明的各方面涉及由烟草制成或获得或者结合烟草的产品，并旨在用于人类消费，更具体地涉及用于这些烟草产品的杆状部件的供给系统和相关方法。
背景技术：
比如为香烟的流行的熏烟制品或烟草产品具有基本的柱状杆形结构并包括由包装纸环绕的比如为烟丝(例如，以切割填料形式)的可点燃抽吸材料的装料、卷或柱，由此形成所谓的“畑草杆”。通常，香畑具有与畑草杆以首尾相连关系对准的柱状过滤器元件。 一般地，过滤器元件包括由被称为“柱形包装”的纸材料限制的塑化乙酸纤维束。某些香烟采用具有多个节段的过滤器元件，这些节段中的ー个可包括活性炭颗粒。一般地，过滤器元件利用被称为“接装紙”的外接包装材料附连到烟草杆的一端上。为接装材料和柱形包装穿孔也已变得合乎需要，以便提供环境空气对吸入主流烟气的稀释。香烟由吸烟者通过点燃其一端并燃烧畑草杆而使用。然后，吸烟者通过在香烟的相对端(例如，过滤器端)上抽吸将主流烟气接收到他/她的口中。用于香烟制造的烟草一般地以混合的形式使用。例如，通常称为“美国混合”的某些流行的烟草混合包括烟熏干燥烟草、白肋烟草和东方烟草的混合物，在很多情况下，包括某些处理过的烟草，比如复原烟草和处理过的烟草梗。用于特别香烟品牌的制造的烟草混合内的烟草的每ー种类型的确切的量对于不同的牌子不同。但是，对于许多烟草混合， 烟熏干燥烟草构成混合的相对较大的比例，而东方烟草构成混合的相对较小的比例。例如，參见“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)，，。烟草也可以以所谓的“无畑”形式享受。特別流行的无烟烟草产品通过将某种形式的处理的烟草或包含烟草的配方插入使用者的口内而被使用。各种类型的无烟烟草产品在以下专利中陈述，Schwartz的美国专利No. 1，376，586 ；Levi的美国专利No. 3，696，917 ； Pittman 等的美国专利 No. 4，513，756 ；Sensabaugh，Jr 等的美国专利 No. 4，528，993 ；Story 等的美国专利 No. 4，624，269 ；Townsend 的美国专利 No. 4，987，907 ；Sprinkle, III 等的美国专利No. 5，092，352 ；White等的美国专利No. 5，387，416 ；Strickland等的美国专利申请公开 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，上述专利及专利申请中的每ー个均以引用形式并入本文。也參见，无烟烟草配方、成分和处理工艺的类型在以下专利中陈述，Atchley等的美国专利No. 6，953，040和 Atchley等的美国专利No. 7，032，601 ；Williams的美国专利申请公开No. 2002/0162562 ； Williams的美国专利申请公开No. 2002/0162563 ；Atchley等的美国专利申请公开 No. 2003/0070687 ；WiIliams 的美国专利申请公开 No. 2004/0020503 ；Breslin 等的美国专利申请公开No. 2005/0178398 ；Strickland等的美国专利申请公开No. 2006/0191548 ；Holton, Jr等的美国专利申请公开No. 2007/0062549 ；Holton, Jr等的美国专利申请公开 No. 2007/0186941 ；Strickland 等的美国专利申请公开 No. 2007/0186942 ；Dube 等的美国专利申请公开No. 2008/0029110 ；Robinson等的美国专利申请公开No. 2008/0029116 ； Mua等的美国专利申请公开No. 2008/0029117 ；Robinson等的美国专利申请公开 No. 2008/0173317 ；以及Neilsen等的美国专利申请公开No. 2008/0209586，上述专利及专利申请以引用形式并入本文。在有些情况下，无烟烟草产品也被设置成比如为基本的柱状杆形结构的“棍状产品”的形式。在任意例子中，无论是传统杆形熏烟制品、“无畑”杆的烟草产品或是其他细长形形式的烟草产品，均可能需要特别关心这些烟草产品或“棍状产品”的有效包装，特别是在大量制造烟草产品、并且烟草产品必须被单独地或少量地包装的情况中。因此，存在对于用于烟草产品的杆状部件的供给系统和相关方法的需要，该供给系统和相关方法能够接收大生产量的这种烟草产品并根据需要或要求将烟草产品恰当地传送至包装装置、打包机或后续过程。
发明内容
上述及其他需要通过本发明的各方面得到满足，在ー个方面中，本发明提供ー种供给烟草产品的杆部件(即，杆形、柱状或棍型烟草产品)的供给系统，更具体地，这种烟草产品_在以无烟方式使用。这种供给系统包括料斗和分离器装置，料斗构造成在其中接收多个杆部件，分离器装置与料斗可操作地接合并构造成从料斗毎次接收多个杆部件中的一个。定向装置与分离器装置可操作地接合，其中定向装置被构造成接收在第一定向中的多个杆部件中的一个并将多个杆部件中的一个朝向后续过程引导至不同于第一定向的第二定向中。本发明的另ー个方面包括用于供给烟草产品的杆部件(即，杆形、柱状或棍型烟草产品)的方法，并且更具体地，这种烟草产品_在以无烟方式使用。这种方法包括在料斗中接收多个杆部件，然后用与料斗可操作地接合的分离器装置从料斗毎次接收多个杆部件中的ー个。然后用定向装置从所述分离器装置接收在第一定向中的多个杆部件中的ー个， 然后在多个杆部件中的一个被朝向后续过程引导之前，将多个杆部件中的一个引导至不同于第一定向的第二定向中。因此，本发明的各方面提供如本文详述的这些及其他优势。
由此已概括地说明了本发明，现在将对附图作出參考，附图不一定按比例绘制，其中图1是根据本发明的ー个方面的供给系统的示图；图2是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的示意性截面图；图2A是根据本发明的另ー个方面的供给系统的分离器部分的示意性截面图；图3是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的透视俯视图；图4是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的后视图；图5是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的后透视图6是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的前透视图；图7是根据本发明的ー个方面的供给系统的分离器部分的后透视图；以及图8-10是根据本发明的ー个方面的供给系统的定向装置的多个部分的正视图。
具体实施例方式以下将參照附图更加完整地说明本发明，其中示出本发明的实施例的一些而非全部。事实上，这些发明可以体现为许多不同的形式并且不应该被解释为限制于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足可适用的法律要求。相同的数字在全文中指的是相同的元件。图1示出根据本发明的ー个方面的供给系统，用于供给烟草产品的杆状部件(即， 杆形、柱状或棍型烟草产品)，并且更特別地，这些烟草产品_在以无烟方式使用，其中，供给系统由数字100指示。这些供给系统100可被构造成，例如，将所需量的“棍状产品”或其他杆状烟草产品从散装料斗自动地供给并排序到包装装置、打包机或任意其他后续过程内，相对于烟草产品制造过程无论是联机还是脱机。在一些例子中，根据本发明的各方面的设备可被特別地用于旨在用作无烟烟草产品的形成或压出的烟草杆的处理和运输。与这些烟草产品的示例性杆的制备有关的技术的示例性类型在Mrickland等的美国专利申请No. 2005/0244521和Mua等的美国专利申请No. 2008/0029117中阐述；无烟烟草杆形产品的其他类型已经是市场上买得到的，如RJ雷诺烟草公司的骆驼香烟(Camel Sticks by R. J. Reynolds Tobacco Company)。示例性无烟烟草杆是通过挤压潮湿的烟草配方形成的杆，并具有大约75mm长度和大约2. 9mm直径的尺寸。示例性类型的无烟烟草杆是由烟草配方形成的杆，而且该杆具有基本的自支撑完整性，无需外包装材料(例如，香畑包装纸类型的材料)。示例性无烟烟草杆能够被包装在例如以下专利申请所阐述的类型的包装中， Gelardi于2008年3月4日提交的美国专利申请No. 12/042, 215 ；Bailey等于2009年4月 16日提交的美国专利申请No. 12/425，180以及Bailey等于2009年8月20日提交的美国专利申请No. 29/342，212。每个供给系统100可被构造成毎次供给ー个杆部件，这样，供给系统100的各方面可考虑“模块化”，因为供给系统100中的两个或更多个可被同时执行以根据需要或要求向包装装置、打包机或后续过程输送所需量的杆状烟草产品。如图1-3所示，供给系统100的各方面可以包括用于接收一个或更多个杆状烟草产品的料斗150。在一些例子中，烟草产品可以包括熏烟制品的杆部件50，比如香畑、整个熏烟制品本身或者整个杆形无烟烟草产品或其部分。在这方面，这些杆部件50例如可以是形成的香畑、其过滤器杆部件、与其相关的烟草杆、或者无烟杆形烟草产品或其部分。这样， 每个杆部件50 —般包括限定纵向轴线的细长形构件。因此，料斗150的一个构造布置成在其中容纳ー个或更多个杆部件50，其中杆部件50的纵向轴线基本上相互平行地对准。艮ロ， 杆部件50由料斗150包含，使得杆部件50的纵向轴线相对于彼此横向地移动。此外，虽然包含杆部件50的料斗150可以布置在许多不同的定向中，但是，本发明的ー个具体方面涉及料斗150被定向成使得杆部件50的轴线基本上水平。在有些情况下，杆部件50可被以形成的状态存放在料斗150中，其中，这些杆部件 50可以无需承受检查或质量控制过程。这样，在具体情况下，在杆部件50由供给系统100 处理时使杆部件50中的每ー个承受检验过程是有益的。这样，如图1-7所示，ー些方面采用与料斗150可操作地接合并构造成每次从料斗150接收杆部件50中的一个的分离器装置200。分离器装置200可以包括分离器构件210，其中，分离器构件210可以是沿旋转方向205(图2)围绕由此限定的纵向轴线可旋转的基本的柱状构件。此外，分离器构件210 可以构造成限定平行于分离器构件210的纵向轴线延伸的至少ー个槽220。在ー个方面中， 分离器构件210可以布置成邻近料斗150 (即，使得分离器构件210的纵向轴线基本上平行于杆部件50的纵向轴线)，使得多个杆部件50中的一个可以根据每个槽与料斗150的配准从料斗150容纳于由分离器构件210限定的至少ー个槽220内，例如，在重力的影响下。为了提供杆部件50从料斗150的连续供给，分离器构件210可以限定多个槽220， 每个槽220平行于分离器构件210的纵向轴线延伸。另外，槽220可以围绕分离器构件210 间隔开(即有角度地)。此外，分离器构件210的可旋转构造(围绕纵向轴线)使得槽220 中的每ー个在分离器构件210围绕其纵向轴线旋转时均与料斗150连续地配准。分离器装置200还可以包括适当的致动器(未示出)，用于根据需要或要求影响分离器构件210的旋转。例如，致动器可以包括电动机、步进致动器或任意其他适当的机构。在被构造成可旋转时，分离器构件210还可以被构造成接收来自料斗150的杆部件50，使杆部件50进入位于分离器构件210的第一角位置225A(即，大约12点的时钟位置)处的槽220的其中之一内，并在分离器构件210的第二角位置225B处(即，大约六点的时钟或七点的时钟位置) 分送杆部件50，其中，第二角位置225B可以与第一角位置225A沿分离器构件210的旋转方向205间隔开，如图2所示。在ー个具体的方面中，分离器构件210可以由电动机以适当的减速齿轮装置旋转，以产生在大约IOrpm与大约30rpm之间的分离器构件210的旋转速度。另外，分离器构件210可具有限定例如在大约2英寸与大约3英寸之间的外径的柱状部分，其中柱状部分沿纵向轴线具有比如比杆部件50的标称/所需长度小大约20mm到大约30mm的长度。此外，分离器构件210可被构造成限定例如围绕分离器构件210的外周/周缘均勻地间隔开的8个槽220，每个槽220沿分离器构件210的纵向轴线延伸。在这些情况下，每个槽220 可以具有比由此容纳的杆部件50的直径大大约Imm的宽度，以及至少等于杆部件50的直径的深度(即，大约3mm)。在另一方面中，如图所示，例如在图2A中，料斗150还可以包括布置其中的搅拌器构件155。这种搅拌器构件155可以设置成比如防止杆部件50由于例如布置在料斗150内的杆部件50的重量而粘结或变得堵塞在料斗150中。在一个例子中，搅拌器构件155可被构造成延伸穿过料斗150，比如沿在料斗150内基本上平行于杆部件50的定向。搅拌器构件155此外还可以构造成多边形的(即六边形)的截面，并构造成围绕布置成基本平行于料斗150内的杆部件50的轴线可旋转。在一些例子中，搅拌器构件155可以例如通过由电动机驱动的齿轮构件160旋转地驱动，或者沿与分离器构件210的旋转方向205相反的旋转方向通过与和分离器构件210相关的齿轮装置的接合旋转地驱动。搅拌器构件155可以是悬臂的或围绕每个端部旋转地支承。在齿轮构件160由分离器构件齿轮装置驱动的ー个例子中，相应的齿轮的驱动/从动比为大约0.77 1。如图4和5所示，分离器构件210具有沿其纵向轴线间隔开的相対的第一和第二端部210A、210B。在一些例子中，分离器装置200还包括围绕分离器构件210的相应的第一和第二端部210A、210B布置的相対的第一和第二定尺寸构件230A、230B。第一和第二定尺寸构件230A、230B中的每ー个还可被构造成沿分离器构件210的旋转方向205并至少部分地在分离器构件210的第一和第二角位置225A、225B之间延伸。如此构造，第一和第二定尺寸构件230A、230B沿分离器构件210的纵向轴线通过对应于由分离器构件210容纳的杆部件50的所需长度的指定距离间隔开。这样，当単独的杆部件50由分离器构件210从第一角位置225A运送到第二角位置225B吋，至少所需长度的任何杆部件50将相对于分离器构件210被保持，然后在第二角位置225B处从分离器构件210分送。相反地，不满足所需 (最小)长度的任何杆部件50均不能相对于分离器构件210被保持，而可以由此被释放， 经过第一和第二定尺寸构件230A、230B。根据ー些方面，第一和第二定尺寸构件230A、230B 之间的间距能够变化，以例如使得能够实现接受/拒绝不满足所需/最小长度标准的杆部件50的不同水平的灵敏度。在ー些方面中，那些不满足所需长度的杆部件50可以被引导至次品容器MO (图4和7)或由次品容器240收集。在有些情况下，次品容器240可以布置成邻近第一和第二角位置225A、225B之间的分离器装置200/分离器构件210。在其他例子中，小于所需长度的杆部件50可例如通过适当的滑槽构件(未示出)引导到次品容器 M0，该次品容器240可以远距离地布置或者与分离器装置200/分离器构件210间隔开。在ー些方面中，如图4-7所示，分离器构件210还可以限定围绕其周向地延伸以便横穿槽220(即，垂直于槽220定向)的一个或更多个通道250。比如，通道250的宽度可以在大约Imm与大约5mm之间，以及深度在大约3mm与大约IOmm之间(S卩，至少与槽220深度相同)。在一个例子中，设置两个这种通道250，其中，通道250沿分离器构件210的柱状部分间隔开以便将其长度分成三个基本相等的长度部分。在该例子中，分离器装置200还可以包括对应于每个通道250的去除构件沈0。去除构件260可以围绕分离器构件210的第二角位置225B布置，并可被构造成在分离器构件210沿旋转方向205旋转时延伸到相应的通道250内。去除构件260还可以构造成至少与相应的槽220的深度一样远地延伸到相应的通道250内，以便在相应的槽220围绕第二角位置225B布置时便于杆部件50从分离器构件210的槽220的分送/释放。为了将杆部件50从分离器装置200引导至包装装置、包装过程或后续过程，杆部件50在输送时沿特定的定向布置是合乎需要的。这样，供给系统100还可以包括与分离器装置200可操作地接合的定向装置300 (图1、3和8-10)。定向装置300还可被构造成从分离器装置200接收在第一定向中的杆部件50，并将杆部件50，朝向包装装置、包装过程或后续过程引导到不同于第一定向的第二定向中。在如此确定从分离器构件210释放的杆部件50的定向中，定向装置300可被构造成毎次接收并重定向ー个这种杆部件50。这样，根据ー个方面，分送传感器275(图6)可以可操作地接合在分离器装置200与定向装置300之间，其中，分送传感器275可被构造成暂停/停止(即，以类似步进过程)分离器构件210的旋转，直到一个杆部件50响应于感测从分离器构件210被分送/释放的一个杆部件50的分送传感器275而由定向装置300接收并从第一定向重定向至第二定向。在一个例子中，分送传感器275可以包括光纤光传感器，该光纤光传感器构造成在一个杆部件50横过传感区域(即，对于光传感器可见的行进路径)时检测一个杆部件50。光传感器可以与沿旋转方向驱动分离器构件210的旋转的致动器通信，例如通过可操作地接合其间的控制装置/系统(即，构造成运行适当的软件的可编程逻辑控制器)，其中，致动器被去致动以在一个杆部件50已从分离器构件210被分送/释放并由分送传感器275检测之后停止分离器构件210的旋转。因此，该方案可以提供比如分离器构件210的分度或步进旋转。在其他例子中，例如，也可以在光传感器检测ー 个杆部件50的分送/释放之后由控制装置/系统执行时间延迟以暂停/停止分离器构件 210的旋转较短时间(即，几毫秒)，以便具有足够的时间用于清除光传感器的检测区域，或者确保供给系统100的恰当地定时的操作。在有些情况下，从分离器构件210分送/释放的杆部件50沿水平定向(即，第一定向)而定向。但是，相对于比如为包装过程中的包装装置、包装过程中的打包机或根据需要或要求涉及与杆部件50相互作用的其他后续过程的后续过程，杆部件50被沿由杆部件 50限定的纵向轴线朝向后续过程引导是有利的。这样，由于供给系统100的ー些方面可以涉及在重力的影响下被供给的杆部件50，因此对于在水平位置(S卩，第一定向)中从分离器构件210释放的杆部件50来说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，使得重力导致杆部件50沿杆部件50的纵向轴线在第二定向上沿供给系统100前迸。因此，在ー些方面中，定向装置300还可被构造成在沿第一(即水平)定向从分离器构件210释放杆部件50时与杆部件50的相対的端部中的第一个相互作用，使得重力导致杆部件50的相対的端部中的第二个在第一端部的前面向下前迸。在这些例子中，杆部件50 因此实质上围绕其第一端部旋转，以从第一(即水平)定向前进至第二(即，垂直)定向。在如图1和图8-10所示的一个例子中，定向装置300可以包括相対的倾斜构件 310A、310B，其中倾斜构件中的ー个(即，310A)可以围绕分离器构件210布置以在倾斜构件中的另ー个(即310B)与杆部件50的第二端部相互作用之前与杆部件50的释放的第一端部相互作用。在ー个方面中，倾斜构件310A、310B可以布置成以便沿远离分离器构件210 的方向会聚。但是，这样做吋，倾斜构件中的ー个(即310A)可以相对于分离器构件210比另ー个倾斜构件(即310B)以更大的角度布置。在其他例子中，两个倾斜构件310A、310B 可以相对于分离器构件210布置在基本相同的角度处，但ー个倾斜构件(即310A)可以布置成比另ー个倾斜构件(即310B)更接近分离器构件210。在任意例子中，倾斜构件310A、 310B限定供给通道320的初始部分、或是该初始部分或者与该初始部分可操作地接合，供给通道320构造成沿第二定向朝向后续过程引导杆部件50。在例如可被构造成类似于烟道的供给通道320的初始部分之后，供给通道320的后续部分可被构造成沿第二定向保持杆部件50，或者至少沿杆部件50能够被沿其纵向轴线引导的定向保持杆部件50。这样，供给通道320的后续部分可以根据需要或要求适当倾斜地垂直定向。此外，供给通道320的后续部分构造有适当的截面大小、形状以及长度，以在不受过分限制的情况下沿其接收和引导杆部件50 (即在重力下)。一旦杆部件50沿第二定向容纳在供给通道320内，在有些情况下，具有使杆部件 50通过供给通道320以便控制或调节到达后续过程的杆部件50的供给的能力是合乎需要或有利的。这样，在ー些方面中，供给通道320可以具有与其操作地接合的隔离装置330，如图1、3、9和10所示。在一个示例中，隔离装置330可以包括第一和第二门构件340A、340B， 其中，这些门构件340A、340B中的每ー个均构造成经由比如由供给通道320的结构限定的适当的孔(未示出)可伸縮地延伸以至少部分地穿过供给通道320。另外，第一和第二门构件340A、340B可以沿供给通道320通过由供给系统100处理的杆部件50的至少所需/最小长度间隔开。如此构造吋，第一门构件340A可以布置成更接近分离器构件210，并还可构造成在检测到杆部件50从分离器构件210释放、进入供给通道320的初始部分和/或由第一门构件340A停止/阻止时从供给通道320縮回。这种检测比如通过分送传感器275或与供给通道320可操作地接合并布置在第一门构件340A之前(即，在分离器构件210与第一门构件340A之间)的独立存在的传感器370完成。在可替代方案中，第一门构件340A 可被构造成在杆部件50沿供给通道320由第二门构件340B被进ー步地释放以及第ニ门构件340B如本文所公开地延伸回供给通道320内时从供给通道320縮回。在一个例子中，杆部件50可以由重力沿供给通道320导向，直到其前进被非缩回位置中的第一门构件340A阻止为止。一旦第一门构件340A处的杆部件50的存在由存在传感器370(即，光传感器)确定并通信至控制装置/系统，控制装置/系统确定使第一门构件340A缩回的适当的时间，例如利用气动致动器。控制装置/系统还可以构造成将第一门构件340A保持在缩回位置中预定的持续时间(即，小于1秒)，以便使得杆部件50能够由重力前进通过第一门构件340B，因此由第二门构件340B停止/阻止。在预定时间期满时，控制装置/系统还可被构造成引导气动致动器以使第一门构件340A运动回到非缩回位置内。更具体地，隔离装置330的一个功能例如可以是，隔离ー个杆部件50与随后沿供给通道320朝向后续过程被引导的其他杆部件50。这样做吋，第二门构件340B被构造成当位于非缩回位置(即，至少部分地越过供给通道320延伸)中时阻止杆部件50的前迸。这样，缩回的第一门构件340A和非缩回的第二门构件340B使得一个杆部件50能够沿供给通道320前迸，直到穿过供给通道320的前进被第二门构件340B阻止为止。如本文中进ー步所述地，一旦杆部件50被检测到由第二门构件340B保持，则第一门构件340A还可被构造成延伸回到供给通道320内，使得特定的杆部件50布置并隔离在第一和第二门构件340A、 340B之间，同时沿供给通道320导向的任何后续杆部件50由第一门构件340A阻止并保持。在实现杆部件50的隔离过程吋，隔离装置330还可以包括与第一和第二门构件 340A、340B之间的供给通道320可操作地接合的检查装置360(图1)。在一方面中，检查装置360可以包括与供给通道320可操作地接合的第一和第二传感器装置380A、380B，比如光传感器，以便能够与布置在第一和第二门构件340A、340B之间的杆部件50相互作用。此外，第一和第二传感器装置380A、380B可以沿供给通道320通过不大于杆部件50的所需最小长度间隔开。如此构造吋，检查装置360可以用于检测第一和第二门构件340A、340B之间的杆部件50的存在，以及确定杆部件50是否满足特定的所需/最小长度。一旦杆部件50被隔离，则控制器装置/系统还可被构造成利用例如气动致动器在适当的时间和/或在由第一和第二传感器装置380A、380B确定隔离的杆部件50具有至少所需/最小长度时使第二门构件MOB从供给通道320縮回，以便从隔离装置300释放杆部件50。控制装置/系统还可被构造成将第二门构件340B保持在缩回位置中预定持续时间 (即，小于1秒)，以便使得杆部件50能够由重力通过第二门构件340B朝向后续过程前迸。 在预定时间期满时，控制装置/系统还可被构造成引导气动致动器以使第二门构件340B运动回到非缩回位置内。在这些例子中，如果杆部件50满足所需/最小长度标准，则杆部件 50可以从隔离装置300引导至后续过程。另外，任何不满足所需/最小长度的杆部件50可以被引导至次品/再加工处理，或被引导至对于杆部件50具有更低所需/最小长度要求的不同的供给系统/过程。
在杆部件50具有比所需/最小长度更大的长度或比所需长度范围的上限更大/ 更长的例子中，供给系统100还可以包括切割组件(未示出)，切割组件构造成接收任何超出长度的杆部件50并将该杆部件50切割至所需/最小长度或者切割至长度的所需范围内的长度。由第二门构件340B释放的杆部件50然后还沿供给通道320被导向后续过程，其中这种后续过程可以包括例如将杆部件50包装在终端使用消费者盒子、塑料包装或瓶子、 和/或由柔性材料形成的小袋中。在其他例子中，后续过程可以包括比如将杆部件50供给至形成二次打包机或过程的一部分的后续供给管。这样，如前所述，根据本发明的各方面的供给系统因此可被构造成例如将所需量的“棍”或杆状烟草产品从散装料斗自动地供给和排序到包装装置、打包机或任意其他后续过程中，无论相对于烟草产品制造过程联机或是脱机。此外，每个供给系统100可被构造成毎次供给ー个杆部件，这样，供给系统100的各方面可以考虑“模块化”，因为供给系统100 中的两个或更多个可被同时地执行以根据需要或要求将所需量的杆状烟草产品输送至包装装置、打包机或后续过程。在ー个方面中，供给系统100可被构造成使得控制装置/系统如上所述地从比如为下游或二次打包机过程的触发/致动供给系统100和供给动作的相关过程/次序的后续过程接收适当的信号，比如定时信号或需求信号。因此，本领域技术人员将会理解，上述供给系统100可具有用于供给烟草产品的杆部件的相关方法。本发明所涉及领域的技术人员在获得上述说明书以及相关附图中给出的教导的有利条件下，能够想到本文所述的本发明的许多变型和其他实施例。例如，本领域技术人员将会理解，压缩空气或其他加压气体可被采用以辅助杆部件50通过供给通道320的供给。 在另ー个例子中，输送机或其他运输装置可以与料斗150可操作地接合并用杆部件50再填充料斗150。仍然进一歩地，形成在分离器构件210中的槽220的数目可以改变(即，从ー 个至16个槽或更多)。另外，在具有光传感器停止信号的DC齿轮马达的可替代方案中，步进装置或伺服控制电机和驱动系统可被施用以使分离器构件210旋转，分离器构件210可以以各种旋转速度旋转。仍然地，仅ー个、或多于两个门构件可被施用以实现杆部件50的供给。此外，在可替代方案中或除检查装置360的两个光电池之外，视觉照相机或其他成像系统可被用于杆部件50的质量检验，并且可以布置成邻近门构件中的任ー个。因此，可以理解的是，本发明不限于公开的具体实施例，变型及其他实施例均旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管在此采用了下位术语，这些下位术语仅用于通用性和叙述性的目的，而非为了限制。
权利要求
1.一种用于供给烟草产品的杆部件的供给系统，所述供给系统包括料斗，所述料斗构造成在其中容纳多个杆部件；分离器装置，所述分离器装置与所述料斗可操作地接合并构造成毎次从所述料斗接收所述多个杆部件中的一个；以及定向装置，所述定向装置与所述分离器装置可操作地接合，所述定向装置被构造成接收在第一定向中的所述多个杆部件中的所述ー个并将所述多个杆部件中的所述ー个朝向后续过程引导至不同于所述第一定向的第二定向中。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在干，每个杆部件限定纵向轴线，所述料斗被构造成接收所述多个杆部件，使得所述杆部件的所述纵向轴线基本平行地布置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在干，所述分离器装置包括分离器构件，所述分离器构件为基本上柱形并围绕由此限定的纵向轴线可旋转，所述分离器构件还限定平行于所述分离器构件的所述纵向轴线延伸的至少ー个槽，每个槽被构造成其在与所述料斗配准时从所述料斗接收所述杆部件中的ー个。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在干，所述分离器构件限定多个槽，每个槽均平行于所述分离器构件的所述纵向轴线延伸，所述槽围绕所述分离器构件间隔开，以便当所述分离器构件围绕其纵向轴线旋转时与所述料斗连续地配准。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在干，所述多个杆部件中的所述ー个从所述料斗在重力下供给到由所述分离器构件限定的所述至少ー个槽内。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在干，所述分离器构件还被构造成在第一角位置处从所述料斗接收所述一个杆部件并在第二角位置处将所述ー个杆部件分送至所述定向装置，所述第二角位置与所述第一角位置沿所述分离器构件的旋转方向间隔开。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在干，所述分离器构件具有沿其纵向轴线间隔开的相対的第一和第二端部，其中所述分离器装置还包括围绕所述第一和第二角位置之间的相应的第一和第二端部布置的第一和第二定尺寸构件，所述第一和第二定尺寸构件通过对应于所述ー个杆部件的所需长度的指定距离间隔开，使得至少所述所需长度的任ー个杆部件相对于所述分离器构件被保持并由此在所述第二角位置处从所述分离器构件被分送。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括次品容器，所述次品容器布置成邻近所述第一和第二角位置之间的所述分离器构件，并构造成接收相对于所述分离器构件不由所述第一和第二定尺寸构件保持的小于所述所需长度的任一个杆部件。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在干，所述分离器构件还限定围绕所述分离器构件环向地延伸以便横过所述至少ー个槽的至少ー个通道，所述分离器装置还包括去除构件，所述去除构件围绕所述分离器构件的第二角位置布置并在所述分离器构件旋转时延伸到所述至少一个通道内，以便有利于所述一个杆部件从所述至少ー个槽向所述定向装置的分送。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括可操作地接合在所述分离器装置与所述定向装置之间的分送传感器，所述分送传感器被构造成响应于感测所述ー个杆部件从所述分离器构件被分送的分送传感器而暂停所述分离器构件的旋转，直到所述ー个杆部件被引导至所述第二定向。
11.根据权利要求2所述的系统，其特征在干，所述ー个杆部件包括沿其纵向轴线间隔开的相対的第一和第二端部，所述定向装置被构造成在所述ー个杆部件从所述分离装置分送时与所述第一和第二端部中的ー个相互作用，以便使所述ー个杆部件围绕所述第一和第 ニ端部中的所述ー个旋转并从所述第一定向旋转至所述第二定向。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括构造成接收沿所述第二定向布置的所述ー个杆部件的供给通道，所述供给通道具有与其可操作地接合的隔离装置，所述隔离装置包括第一和第二门构件，所述第一和第二门构件各自构造成至少部分地越过所述供给通道而可伸縮地延伸，并沿所述供给通道通过所述一个杆部件的至少所需长度间隔开。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在干，所述第一门构件还构造成在检测所述供给通道内的所述ー个杆部件时从所述供给通道缩回，以便使得所述ー个杆部件能够沿所述供给通道前迸，所述第一门构件还被构造成在所述ー个杆部件被布置在所述第一和第二门构件之间时延伸回到所述供给通道内。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括与所述第一和第二门构件之间的所述供给通道可操作地接合的检查装置，所述检查装置包括与所述供给通道可操作地接合的第一和第二传感器装置，以便能够与所述ー个杆部件相互作用，所述第一和第二传感器装置通过不大于所述一个杆部件的所述所需长度间隔开。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在干，所述第二门构件还被构造成在通过所述第一和第二传感器装置确定所述ー个杆部件具有至少所述所需长度时从所述供给通道縮回，以便从所述隔离装置释放所述ー个杆部件用于引导至所述后续过程。
16.一种用于供给烟草产品的杆部件的方法，所述方法包括在料斗中接收多个杆部件；用与所述料斗可操作地接合的分离器装置从所述料斗毎次接收所述多个杆部件中的一个；以及用定向装置从所述分离器装置接收在第一定向中的所述多个杆部件中的所述ー个，并在将所述多个杆部件中所述ー个朝向后续过程引导之前，将所述多个杆部件中的所述ー个引导至不同于所述第一定向的第二定向中。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在干，每个杆部件限定纵向轴线，接收所述多个杆部件还包括在所述料斗中接收所述多个杆部件，使得所述杆部件的所述纵向轴线基本平行地布置。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在干，所述分离器装置包括分离器构件，所述方法还包括在由所述分离器构件限定的至少ー个槽与所述料斗配准吋，在所述至少ー个槽中从所述料斗接收所述杆部件中的一个，所述分离器构件为基本上柱形并围绕由此限定的纵向轴线可旋转，所述至少ー个槽平行于所述分离器构件的所述纵向轴线延伸。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，所述分离器构件限定多个槽，每个槽均平行于所述分离器构件的所述纵向轴线延伸，所述槽围绕所述分离器构件间隔开，所述方法还包括在所述分离器构件围绕所述分离器构件的所述纵向轴线旋转时使所述槽与所述料斗连续地配准。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括以重力将所述多个杆部件中的所述ー个从所述料斗供给到由所述分离器构件限定的所述至少ー个槽内。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，从所述料斗接收所述杆部件中的ー个还包括在所述分离器构件的第一角位置处从所述料斗接收所述一个杆部件，并将所述ー个杆部件分送至所述分离器构件的第二角位置处的定向，所述第二角位置与所述第一角位置沿所述分离器构件的旋转方向间隔开。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在干，所述分离器构件具有沿其纵向轴线间隔开的相対的第一和第二端部，所述分离器装置还包括围绕所述第一和第二角位置之间的相应的第一和第二端部布置的第一和第二定尺寸构件，所述第一和第二定尺寸构件通过对应于所述ー个杆部件的所需长度的指定距离间隔开，所述方法还包括使所述分离器构件在所述第一和第二角位置之间旋转，使得至少所述所需长度的任意杆部件相对于所述分离器构件被保持并由此在所述第二角位置处被分送。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在干，还包括在邻近所述第一和第二角位置之间的所述分离器构件布置的次品容器内，接收相对于所述分离器构件不由所述第一和第 ニ定尺寸构件保持的小于所述所需长度的任何杆部件。
24.根据权利要求18所述的方法，其特征在干，所述分离器构件还限定围绕所述分离器构件环向地延伸以便横过所述至少ー个槽的至少ー个通道，所述分离器装置还包括去除构件，所述去除构件围绕所述分离器构件的所述第二角位置布置，所述方法还包括在所述分离器构件旋转时使所述去除构件延伸到所述至少一个通道内，以便有利于所述一个杆部件从所述至少ー个槽到所述定向装置的分送。
25.根据权利要求21所述的方法，其特征在干，分送传感器可操作地接合在所述分离器装置与所述定向装置之间，所述方法还包括响应于感测所述ー个杆部件从所述分离器构件被分送的分送传感器而暂停所述分离器构件的旋转，直到所述ー个杆部件被引导至所述第二定向。
26.根据权利要求17所述的方法，其特征在干，所述ー个杆部件包括沿其纵向轴线间隔开的相対的第一和第二端部，所述方法还包括在所述ー个杆部件从所述分离装置分送吋，使所述ー个杆部件的所述第一和第二端部中的一个与所述定向装置相互作用，以便使所述ー个杆部件围绕所述第一和第二端部中的所述ー个旋转并从所述第一定向旋转至所 ；tdi弟ニ定向。
27.根据权利要求沈所述的方法，其特征在干，还包括在供给通道中接收沿所述第二定向布置的所述ー个杆部件，所述供给通道具有与其可操作地接合的隔离装置，所述隔离装置包括第一和第二门构件，所述第一和第二门构件中各自构造成至少部分地越过所述供给通道而可伸縮地延伸，并沿所述供给通道通过所述一个杆部件的至少所需长度间隔开。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括在检测所述供给通道内的所述 ー个杆部件时使所述第一门构件从所述供给通道缩回，以便使得所述ー个杆部件能够沿所述供给通道前进，并在所述ー个杆部件被布置在所述第一和第二门构件之间时使所述第一门构件延伸回到所述供给通道内。
29.根据权利要求观所述的方法，其特征在干，检查装置与所述第一和第二门构件之间的所述供给通道可操作地接合，所述检查装置包括与所述供给通道可操作地接合的第一和第二传感器装置，以便能够与所述ー个杆部件相互作用，所述第一和第二传感器装置通过不大于所述一个杆部件的所述所需长度间隔开，所述方法还包括在由所述第一和第二传感器装置确定所述ー个杆部件具有至少所述所需长度时使所述第二门构件从所述供给通道縮回，以便从所述隔离装置释放所述ー个杆部件，用于引导至所述后续过程。
全文摘要
提供了一种供给系统和相关方法，用于供给作为烟草产品、特别是杆形、柱状或棍型烟草产品的杆部件，其中这种烟草产品可以旨在以无烟方式使用。料斗构造成在其中接收多个杆部件。分离器装置与料斗可操作地接合并构造成每次从料斗接收多个杆部件中的一个。定向装置与分离器装置可操作地接合。定向装置构造成接收在第一定向中多个杆部件中的一个，并将多个杆部件中的一个朝向后续过程引导至不同于第一定向的第二定向中。
文档编号A24C5/32GK102595941SQ201080048144
公开日2012年7月18日 申请日期2010年8月24日 优先权日2009年8月28日
发明者C·J·诺瓦克四世, J·W·派帕斯, R·W·本弗德, T·F·托马斯 申请人:R.J.雷诺兹烟草公司