CN113710106B - 穿孔鼓装置以及穿孔装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够通过后加工而在加热式烟草中的烟杆的前端穿孔出空洞部的技术。穿孔鼓装置具备:旋转鼓部,其具有保持加热式烟草的保持部;穿孔单元,其在烟杆上穿孔;凸轮部,其设置在与旋转鼓部并排设置的旋转鼓基部上;穿孔单元具有:滑杆,其设置在旋转鼓部分上;穿孔滑动件,其具有与烟杆的前端面对置配置的穿孔针部,并由滑杆滑动自如地保持;凸轮从动件,其设置在穿孔滑动件上并且与凸轮部卡合,使穿孔滑动件沿着滑杆滑动;凸轮部包括插入区间和拔出区间。
Description
技术领域
本发明涉及一种穿孔鼓装置以及穿孔装置。
背景技术
已知具有将含有烟草原料(例如烟丝、烟草颗粒、烟草片的成形体等)以及气溶胶生成基材(例如甘油、丙二醇等)的烟草填充材料填充到卷纸的内侧而形成的烟杆的加热式烟草。这种加热式烟草与加热装置(加热式烟草器具)组合而构成加热式烟草制品,通过加热装置中的电加热器不使烟草填充材料燃烧地进行加热而生成的气溶胶被输送给使用者。作为电加热器,片状、杆状等各种形状的加热器已被实用化,在吸烟或吸取时,通过从烟杆的前端面插入电加热器,加热式烟草被安装在加热装置上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特表2010-514435号公报
专利文献2:(日本)特表2011-507538号公报
专利文献3:(日本)特开平11-266850号公报
专利文献4:(日本)特表2010-514438号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在以往的加热式烟草中,在电加热器从烟杆的前端面插入时的插入阻力大,在向烟杆(烟草填充材料)插入时电加热器可能产生断裂、弯曲等损坏,形成烟杆的烟草填充材料可能被推到吸口侧,烟杆可能弯曲变形。然而,在实际情况下,还没有提出能够通过后加工对烟杆的前端穿孔出加热器插入用的空洞部的制造装置。这里的“后加工”,不是指通过在连续杆状体形的设备中的棒状体的形成而得到的烟杆的连续体,而是指在经过烟草棒状体的切断而被单独切断后的烟杆的前端穿孔出空洞部。
在此,在专利文献1~4中,公开了一种涉及具有穿过杆而延伸的中空通路的烟杆的连续体的制造装置和制造方法的技术。例如,在专利文献1中,公开了一种制造中空芯烟杆的连续体的制造装置,公开了在载置在卷纸上的烟丝被加捻器卷起成杆状时,通过在形成中空通路的部分事先配置心轴,而在烟杆的连续体的截面中心沿着轴向形成中空芯的方法。
另外,在专利文献2~4中,公开了一种在用于形成同轴中空芯烟杆的制造装置中同时卷起中空管和烟丝的技术。然而,在专利文献1~4中公开的技术都是用于在制造烟杆的连续体时预先形成沿着连续体的轴向延伸的中空芯或预先插入中空管的技术。因此,在通过将烟杆的连续体切断为规定的长度而得到的烟杆中,只能以沿轴向贯通烟杆的形式形成空洞部,而不能在烟杆的前端侧形成例如非贯通的空洞部。因此,在要在烟杆的前端形成非贯通的空洞部的情况下,需要通过后加工在烟杆的前端穿孔出空洞部,但是尚不存在这样的装置。另外,通过后加工(不是对烟草连续体,而是对单独切断后的烟杆)在烟杆的前端穿孔出空洞部的想法本身是新颖的。
本发明是鉴于上述的实际情况而做出的,其目的在于提供一种能够通过后加工而对加热式烟草中的烟杆的前端穿孔出空洞部的技术。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的本发明为一种穿孔鼓装置,其用于在加热式烟草的烟杆中穿孔出空洞部,所述穿孔鼓装置具备:旋转鼓部,其在外周面具有保持加热式烟草的保持部,以使烟杆的轴向沿着鼓旋转轴;穿孔单元,其设置在所述旋转鼓部,在输送加热式烟草的过程中对由所述保持部保持的加热式烟草中的烟杆的前端穿孔;凸轮部,其设置在与所述旋转鼓部并排设置的旋转鼓基部上;所述穿孔单元具有:滑杆,其与所述旋转鼓部同步地环绕动作,且与所述鼓旋转轴平行地延伸;穿孔滑动件,其具有配置在所述旋转鼓部的外周侧的穿孔针部,由该滑杆沿着所述滑杆的轴向往复滑动自如地保持;凸轮从动件,其设置在所述穿孔滑动件上,并且与所述凸轮部卡合,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作时被所述凸轮部引导,由此使所述穿孔滑动件沿着所述滑杆的轴向往复滑动动作;所述凸轮部至少包括:插入区间,其对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔针部从前端插入到烟杆中;拔出区间,其对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔针部从烟杆拔出。
另外,可以是,所述凸轮部具有导轨,该导轨以所述鼓旋转轴为中心以圆弧状延伸设置,并且能够收纳所述凸轮从动件。
另外,可以是,所述导轨以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状。
另外,可以是,所述导轨具有与所述鼓旋转轴的间隔尺寸为等距离的三维曲线形状,并具有倾斜引导部,该倾斜引导部的至少一部分相对于与所述鼓旋转轴正交的虚拟正交面倾斜,所述插入区间以及所述拔出区间由该倾斜引导部形成。
另外,可以是,所述倾斜引导部包括相对于所述虚拟正交面的倾斜角为恒定的恒速滑动区域以及相对于虚拟正交面的倾斜角不恒定(即,变化)的变速滑动区域中的至少一个。
另外,可以是,所述拔出区间相对于所述虚拟正交面的倾斜角比所述插入区间相对于所述虚拟正交面的倾斜角小。
另外,可以是,所述旋转鼓基部具有与所述鼓旋转轴同轴的圆筒状壳体,所述导轨沿着所述圆筒状壳体的外周面设置。
另外,可以是,所述凸轮部的所述拔出区间比所述插入区间长。
另外,可以是,所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,第二中心角φ2比第一中心角φ1大,所述第一中心角φ1是与从所述插入区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第一虚拟垂线的方向向量和从所述插入区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第二虚拟垂线的方向向量形成的,所述第二中心角φ2是从所述拔出区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第三虚拟垂线的方向向量和从所述拔出区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第四虚拟垂线的方向向量形成。
另外,可以是,所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,从所述插入区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第一虚拟垂线的方向向量和从所述插入区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第二虚拟垂线的方向向量形成的第一中心角φ为10°以上且120°以下。
另外,可以是,所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,从所述拔出区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第三虚拟垂线的方向向量和从所述拔出区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第四虚拟垂线的方向向量形成的第二中心角φ2为10°以上且180°以下。
另外,可以是,所述凸轮部包括插入状态定位区间,该插入状态定位区间对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔滑动件在所述插入区间和所述拔出区间之间相对于所述滑杆维持为定位,由此维持为使所述穿孔针部插入到烟杆中的状态。
另外,可以是,所述穿孔针部的直径为3.5mm以下。
另外,可以是,所述穿孔滑动件具有:滑动件主体,其滑动自如地安装在所述滑杆上;针轴部,其旋转自如地保持在该滑动件主体上并且在前端侧安装有所述穿孔针部;所述针轴部以及所述穿孔针部同轴配置,并且以与所述鼓旋转轴平行的旋转轴为中心旋转自如,所述旋转鼓基部具有引导部件,该引导部件以所述鼓旋转轴为中心以圆弧状延伸设置,用于在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作的所述穿孔滑动件的所述凸轮从动件在所述插入区间的至少一部分的区间位移的期间使形成于所述针轴部的规定的被接触部滑动,由此使该针轴部旋转。
另外,可以是,所述引导部件形成为,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作的所述穿孔滑动件的所述凸轮从动件在所述拔出区间的至少一部分的区间位移的期间与所述被接触部接触。
另外,可以是,所述被接触部是与所述针轴部同轴且一体地设置的环状的辊部,且所述针轴部通过所述辊部相对于所述引导部件滑动时的摩擦而旋转。
另外,可以是,所述引导部件具有使该引导部件分割为多个的多个分割引导部,该多个分割引导部彼此分离。
另外,可以是,所述保持部是具有能够保持所述烟杆的凹形状的保持槽,所述穿孔针部的针轴穿过从所述保持槽中的槽底中心朝向所述鼓旋转轴延伸的虚拟垂线与该鼓旋转轴的交点、和在穿过所述槽底中心的直线上且位于比所述槽底中心更靠外侧的点,且与所述鼓旋转轴平行地延伸。
另外,可以是,所述保持槽中的所述槽底中心与所述穿孔针部中的针轴的间隔尺寸设定为由所述保持槽保持的加热式烟草中的烟杆的直径以下的尺寸。
另外,可以是,所述旋转鼓部具有第一止动部件,该第一止动部件通过在所述穿孔针部插入到烟杆的前端时与加热式烟草的吸口端抵接来抑制烟杆从所述保持部的脱落。
另外,可以是,所述旋转鼓部具有第二止动部件,该第二止动部件通过在所述穿孔针部从烟杆拔出时与烟杆的前端抵接来抑制加热式烟草从所述保持部的脱落。
另外,本发明能够确定为具备多个上述任一个穿孔鼓装置的穿孔装置。在这种情况下,可以是,多个穿孔鼓装置中的、设置在相对位于后段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针径比设置在相对位于前段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针径大。
另外,可以是,多个穿孔鼓装置中的、设置在相对位于后段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针插入深度尺寸比设置在相对位于前段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针插入深度尺寸大。
需要说明的是,能够尽可能地组合采用解决本发明的课题的方案。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够通过后加工而对加热式烟草中的烟杆的前端穿孔出空洞部的技术。
附图说明
图1是概略地示出实施方式一的加热式烟草制品的内部构造的图。
图2是概略地示出实施方式一的过滤嘴附接装置所具备的鼓列的一部分的图。
图3是概略地示出实施方式一的穿孔鼓的一部分的图。
图4是实施方式一的穿孔鼓装置的纵剖视图。
图5是实施方式一的图4所示的A向视图。
图6是实施方式一的控制环的主视图。
图7是说明实施方式一的穿孔单元的详细结构的图。
图8是实施方式一的穿孔单元的俯视图。
图9是实施方式一的穿孔单元的主视图。
图10是示出实施方式一的旋转鼓部的旋转角、凸轮部中的导轨、针前端位置的移动轨迹的关系的图。
图11是说明设置在凸轮部中的导轨的各区间与与鼓旋转轴正交的虚拟正交面的关系的图。
图12是说明从导轨中的插入区间始端朝向鼓旋转轴延伸的第一虚拟垂线的第一方向向量和从插入区间终端朝向鼓旋转轴延伸的第二虚拟垂线的第二方向向量形成的第一中心角、和从拔出区间始端朝向鼓旋转轴延伸的第三虚拟垂线的第三方向向量和从拔出区间终端朝向鼓旋转轴延伸的第四虚拟垂线的第四方向向量形成的第二中心角的图。
图13是说明穿孔鼓装置中的穿孔针部的针轴与保持槽的关系的图。
图14是说明实施方式一的变形例的图。
图15是实施方式一的变形例中的第二止动环的部分放大图。
图16是说明包括组装在过滤嘴附接装置中的多个穿孔鼓装置的穿孔装置的图。
具体实施方式
在此,基于附图对本发明的穿孔鼓装置以及穿孔装置的实施方式进行说明。本发明的穿孔鼓装置是用于在加热式烟草中的烟杆的前端面上穿孔加热器插入用空洞部的装置。需要说明的是,在本实施方式中记载的构成要素的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将发明的技术范围仅限于它们,除非另有记载。
<实施方式一>
[加热式烟草]
图1是概略地示出具有通过实施方式一的穿孔鼓装置在烟杆的前端面上穿孔的加热器插入用空洞部的加热式烟草1的内部构造的图。加热式烟草1是与加热装置组合而构成加热式烟草制品的烟草商品。由加热式烟草1以及加热装置构成的加热式烟草制品通过加热装置的电加热器不使加热式烟草的烟草填充材料燃烧地进行加热,将在烟草填充材料中生成的气溶胶供给到使用者。
加热式烟草1具备同轴地对准而排列的烟杆2以及过滤器3。加热式烟草1具有使用者在使用时插入到口腔内的吸口端1a和位于与该吸口端1a的相反侧的端部的前端1b。过滤器3具有同轴地对准而排列的支承部4、气溶胶冷却部5以及吸嘴部6,这些部件从过滤器3的前端侧依次配置。过滤器3的支承部4、气溶胶冷却部5以及吸嘴部6由卷绕纸7一体地卷绕。进而,烟杆2以及过滤器3通过用烟嘴纸8卷绕而一体地连结。
在加热式烟草1的吸烟或吸取时,空气被使用者从前端1b通过加热式烟草1吸入到吸口端1a。加热式烟草1的前端1b可以被认为是烟杆2的前端或上游端,加热式烟草1的吸口端1a可以被认为是吸嘴部6的后端或下游端。
烟杆2配置在加热式烟草1的前端1b。烟杆2是由卷纸22包裹的棒状部件,以覆盖包含烟草原料以及气溶胶生成基材的烟草填充材料21的侧面。在本实施方式中,包含在烟草填充材料21中的烟草材料可以包含烟草丝、烟草颗粒和再造烟草材料中的一种或多种。
再造烟草材料可以是通过将再造烟草片材裁断成小片、或粉碎而成为粒状、粉状的形态的材料,或者是不对该再造烟草片材进行裁断而折叠的材料等。该再造烟草片材是在例如均质化烟草等烟草原料中,作为添加物,混炼结合剂、胶凝剂、交联剂、香料、粘度调整剂等,使用例如浆料法(浇铸法)、抄造法、轧制法或挤出法等适当的方法成形为片状的材料。再造烟草材料例如由烟草产品的制造工序中生产的烟草茎、烟草叶柄、叶片以及烟草粉等烟草材料形成。关于再造烟草材料,已知有将通过例如浆料法、抄造法、轧制法等公知的方法形成的再造烟草片裁断成小片、或粉碎而成为粒状、粉状的形态的材料等。均质化烟草是通过将烟叶、干烟叶、烟丝、膨化烟草、再生烟草等粉碎、研磨并混合而得到的烟草材料。
烟叶例如可以是作为栽培种的烟草植物Nicotiana tabacum种和Nicotianarustica种、作为野生种的烟草植物Nicoatiana属的植物的叶、叶柄、茎、花等。干烟叶例如是使烟叶干燥而得到的烟草。另外,膨化烟草是通过压缩和减压处理使烟草的茎、叶柄、叶脉、部分叶肉等膨化而得到的烟草。再生烟草例如是将在烟草制造工序中破损的干叶烟草、烟丝或膨化烟草的碎片、粉尘溶解、过滤而得到的烟草。
再造烟草浆料中含有的结合剂或胶凝剂例如可以含有天然高分子·明胶·软骨素流酸盐、多糖类或多糖类盐(例如藻酸盐、卡拉胶、凝胶多糖、瓜尔胶、琼脂糖、山梨糖醇、转化糖、淀粉、糊精、淀粉分解物、氧化淀粉等)等。结合剂可以包括例如无机盐、钙盐、碳酸钙、钾盐、碳酸钾、镁盐、碳酸镁钠盐、柠檬酸三乙酯等。香料例如可以包括植物精油、烟叶提取液、烟叶磨碎液、薄荷醇、合成香料、天然香料、精油等。另外,香料可以具有亲油性,也可以具有亲水性。作为亲油性香料,可以列举例如香草醛、乙基香草醛、芳樟醇、水杨酸甲酯、芳樟醇、丁香醇、薄荷醇、丁香、茴香、肉桂、佛手柑油、天竺葵、柠檬油、绿薄荷、姜等。作为亲水性香料,可以列举例如甘油、丙二醇、乙酸乙酯、异戊醇等。粘度调整剂例如可以含有水、油脂、脂肪酸、亲水性溶剂、醇、乙醇、甘油、丙二醇等。另外,再造烟草浆料可以含有水、甘油、丙二醇等保湿剂、例如烟草纤维、烟草纤维素纤维、木质纸浆、纤维素纤维、非烟草纤维素纤维等增强材料。
另外,再造烟草片材可以是使用例如浆料法、抄造法、轧制法等适当的方法形成的再造烟草浆料片材(再造烟草铸塑片材)、再造烟草抄造片材、再造烟草轧制片材。例如,再造烟草浆料片材是通过对展开在平板上的再造烟草浆料进行干燥、脱水而制造的再造烟草片材。另外,再造烟草抄造片材是通过在再造烟草浆料中配合纸浆(纤维素纤维)并进行抄纸而制造的再造烟草片材。另外,再造烟草轧制片材是通过利用辊等将再造烟草浆液轧制成片状并使其干燥而制造的再造烟草片材。
包含在烟草填充材料21中的气溶胶生成基材是在挥发并释放的挥发性物质冷却时生成气溶胶的物质。气溶胶生成基材的种类没有特别限制,可以根据用途适当选择从各种天然物中提取的物质。作为气溶胶生成基材,可以例示甘油、丙二醇、三乙酸乙酯、1,3-丁二醇及其混合物等。
支承部4位于烟杆2的正下游侧,以与烟杆2的后端抵接的状态配置。支承部4例如可以是中空的醋酸纤维素管体。换言之,支承部4可以通过在圆柱状的醋酸纤维素纤维束的横截面中央贯通形成中心孔。另外,作为其他方式,支承部4可以是填充有纤维素纤维的纸过滤器、纸管等。支承部4是用于在应用加热式烟草1的加热装置的电加热器插入到烟杆2内时,防止烟草填充材料21在加热式烟草1内朝向气溶胶冷却部5被向下游侧推入的元件。支承部4还作为用于使加热式烟草1的气溶胶冷却部5与烟杆2分离的间隔件发挥作用。
气溶胶冷却部5位于支承部4的正下游侧,与支承部4的后端抵接地配置。在加热式烟草1的吸烟或吸取时,从烟杆2(烟草填充材料21)释放的挥发性物质沿着气溶胶冷却部5朝向下游侧流动。从烟杆2(烟草填充材料21)释放的挥发性物质在气溶胶冷却部5中冷却,由此形成由使用者吸入的气溶胶。在图1所示的方式中,气溶胶冷却部5由中空的纸管形成,该中空的纸管具有能够导入外部的空气的通气孔5a。然而,气溶胶冷却部5也可以不具有通气孔5a。
吸嘴部6是位于气溶胶冷却部5的正下游侧的段。吸嘴部6可以以与气溶胶冷却部5的后端抵接的状态配置。在图1所示的方式中,吸嘴部6可以具备例如由成形为圆柱状的醋酸纤维素纤维形成的过滤材料。另外,吸嘴部6可以是中心孔过滤器、填充有纤维素纤维的纸过滤器或不包含过滤材料的纸管。
如图1所示,在烟杆2(烟草填充材料21)的前端面2a上,开口有空洞状的加热器插入用空洞部23。加热器插入用空洞部23是沿着烟杆2(烟草填充材料21)的轴向的凹部。加热器插入用空洞部23具有从烟杆2(烟草填充材料21)的前端面2a(前端1b)朝向后端侧缩径的圆锥形状,但也可以具有从前端面2a朝向后端侧缩径的圆锥台形状。加热器插入用空洞部23的形状没有特别限制,可以具有圆锥形状或圆锥台形状以外的形状。图1所示的附图标记CL1是烟杆2的中心轴。加热器插入用空洞部23可以与烟杆2的中心轴CL1同轴地形成。
在这样构成的加热式烟草1中,由于在烟杆2(烟草填充材料21)中形成加热器插入用空洞部23,因此在将烟杆2安装在加热装置上时,能够减小加热器插入用空洞部23对烟杆2(烟草填充材料21)的插入阻力。由此,能够提高烟杆2相对于加热装置的安装时(电加热器相对于烟杆2的插入时)的可用性。另外,在将电加热器插入到烟杆2时,能够抑制电加热器的断裂等的发生、烟杆2的弯曲变形。另外,通过使烟杆2(烟草填充材料21)具备加热器插入用空洞部23,能够减小电加热器的插入阻力,因此在电加热器相对于烟杆2的插入时,能够更好地抑制烟草填充材料21被压入支承部4侧,并且能够使烟草填充材料21与电加热器密合,提高从电加热器向烟草填充材料21的热传导。另外,即使在吸烟或吸取后从加热装置拔出加热式烟草1的烟杆2时,由于电加热器与烟草填充材料21之间产生的摩擦力小,因此难以引起烟草填充材料21的脱落。另外,由于难以引起吸烟或吸取时的烟草填充材料21的烧焦,因此在吸烟或吸取后从加热装置拔出烟杆2时,能够难以引起烟草填充材料21的脱落。
[穿孔鼓装置]
接着,对用于对加热式烟草1中的烟杆2穿孔加热器插入用空洞部23的穿孔鼓装置70进行说明。
图2是概略地示出实施方式一的过滤嘴附接装置所具备的鼓列的一部分的图。图3~图10是说明实施方式一的穿孔鼓装置70的图。穿孔鼓装置70组装在过滤嘴附接装置50中。过滤嘴附接装置50是收纳由未图示的卷烟机(连续棒状体形的机械装置)制造并被分别切断后的烟杆、和由过滤器制造装置(未图示)制造的过滤器杆,并通过烟嘴材料(烟嘴纸)将它们卷绕而一体地安装的装置。
如图2所示,过滤嘴附接装置50例如在通过未图示的鼓等输送从卷烟机(未图示)收纳到的双烟杆DR的过程中,切断成两根单烟杆2。双烟杆DR是由具有烟杆2的两倍的长度的卷纸22包裹烟草填充材料21的棒状部件。之后,将单烟杆2简单地记载为“烟杆2”。通过切断双烟杆DR而得到的两根烟杆2以在轴向上分离的状态排列。
过滤嘴附接装置50具有输送双过滤器杆DF的输送鼓51。双过滤杆DF是具有过滤器3的两倍的长度的过滤杆,形成为通过在中央二等分而得到两根过滤器3。双过滤杆DF通过输送鼓51输送到料斗鼓52。
上述的烟杆2的排列在两根烟杆2之间形成有能够收纳过滤器3的间隔,保持该间隔不变地供给到料斗鼓52。此时烟杆2的排列在各烟杆2之间收纳双过滤杆DF,与双过滤杆DF在同一轴线上排列。料斗鼓52在其旋转方向上观察,在两侧具备一对浮动盘(未图示),伴随料斗鼓52的旋转,各烟杆2被夹入在两侧的浮动盘中,在轴向上缩短其间隔。
过滤嘴附接装置50一边连续地送出在卷筒上卷绕成辊状的烟嘴纸8的薄条(以下,称为“烟嘴纸薄条”)TW,一边在其单面涂敷浆糊,之后,将烟嘴纸薄条TW从前头切断成每规定长度的烟嘴纸8。切断后的烟嘴纸8被供给到料斗鼓52,并粘贴在料斗鼓52上烟杆2以及双过滤杆DF的外表面上。然后,将两根烟杆2以及夹在它们之间的双过滤杆DF、和粘附在它们的外表面上的烟嘴纸8向接近料斗鼓52的滚动鼓53供给。
在滚动鼓53中,伴随其旋转,使烟杆2等在其外周面上滚动,通过使烟杆8追随该滚动,在双过滤杆DF和配置在其两端的两根烟杆2的外表面上卷绕烟嘴纸8。当烟嘴纸8的卷绕完成时,以烟嘴纸8一体地包入双过滤杆DF及其两侧的烟杆2的基端部的方式进行上浆,得到在双过滤杆DF的两侧分别连接有烟杆2的双卷DS。
作为下一工序,双卷DS从滚动鼓53交接到检查鼓54。在检查鼓54中,进行双卷DS的通气检查,在此排除有卷纸的破损的孔卷品或卷积过多等不合格品。通过了通气检查的双卷DS接着从检查鼓54交接到切割鼓55。在切割鼓55上,双卷DS被切割刀(未图示)在双过滤杆DF的中央位置处被两等分,从而被切分为两根加热式烟草1。在该时刻,加热式烟草1是将烟杆2和过滤器3与烟嘴纸8一体地卷绕而成的,在其前端还没有穿孔加热器插入用空洞部23。
从双卷DS切分成两根的加热式烟草1从切割鼓55依次交接到翻转鼓56和穿孔鼓60。翻转鼓56在其外周面具有多个保持槽,在这些保持槽内能够分别一根一根地收纳一对加热式烟草1。
通过双卷DS的切分,一对加热式烟草1在相互背向的状态下从切割鼓55交接到翻转鼓56。在翻转鼓56中,使以相互背向的状态收纳的一对加热式烟草1的一方的朝向反转,且在其外周面上以与另一方的加热式烟草1位于同列上的方式位移后,将加热式烟草1依次朝向穿孔鼓60输送。在从前段的鼓收纳的加热式烟草1被交接到后段的鼓59的输送过程中,穿孔鼓60对烟杆2的前端面2a穿孔,形成在图1中说明的加热器插入用空洞部23。穿孔鼓60构成穿孔鼓装置70的一部分。
图3是概略地示出实施方式一的穿孔鼓的一部分的图。后文详细说明,穿孔鼓60在其外周面具有多个保持槽,在各保持槽内一根一根地收纳具有烟杆2的加热式烟草1。抽吸空气被供给到穿孔鼓60中的保持槽,被收纳在保持槽中的加热式烟草1被吸取保持在保持槽内。另外,在穿孔鼓60中,穿孔用的针部件240设置在各保持槽的延伸方向的延伸部上。在加热式烟草1的输送过程中,通过从烟杆2的前端面2a插入穿孔用的针部件240,使穿孔鼓60穿孔。其结果,得到具有穿孔出加热器插入用空洞部23的烟杆2的加热式烟草1。
图4是实施方式一的穿孔鼓装置70的纵剖视图。在图4中,为了方便,示出穿孔鼓装置70的上下前后方向。穿孔鼓装置70具有穿孔鼓60、固定壳体80、支承它们的框架部件90等。框架部件90具有底板框架部91、后方框架部92、前方框架部93等。后方框架部92和前方框架部93是从底板框架部91向上方竖立设置的框架部件。
固定壳体80是固定在框架部件90的后方框架部92上的不可移动的固定部件,与穿孔鼓60并排设置。固定壳体80相当于旋转鼓基部。图5是图4所示的A向视图。固定壳体80是大致圆筒状的壳体部件,内部是中空的。附图标记81是固定壳体80的中空部。附图标记CL2是穿孔鼓60的旋转轴。在本实施方式中,固定壳体80配置为与穿孔鼓60的旋转轴(以下,称为“鼓旋转轴”)CL2同轴,固定壳体80的中心轴与鼓旋转轴CL2一致。轴承壳体110A、110B安装在沿着固定壳体80的轴向的两端位置,用于旋转驱动穿孔鼓60的旋转驱动轴100由轴承壳体110A、110B旋转自如地轴支承。旋转驱动轴100的中心轴与鼓旋转轴CL2一致。轴承壳体110A、110B通过轴承等旋转自如地轴支承旋转驱动轴100。另外,在旋转驱动轴100的后端侧,安装有正时带轮120。在正时带轮120上,缠绕有未图示的正时皮带。正时皮带也缠绕在安装在驱动马达(未图示)的旋转轴上的马达侧带轮(未图示)上,驱动马达的旋转输出经由正时皮带传递到正时带轮120,从而旋转驱动轴100被旋转驱动。
穿孔鼓60是大致有底圆筒状的鼓,具有底盘板部61和从该底盘板部61竖立设置的作为侧周壁的圆筒状的旋转鼓部62。在旋转鼓部62的外周面62A上,沿周向以一定间隔形成有多个保持槽(保持部)63(参照图5)。保持槽63是能够收纳加热式烟草1(烟杆2)的凹部,例如具有半圆形状。保持槽63的数量没有特别限制,但是在图5所示的例子中,在旋转鼓部62的外周面62A上每隔一定间隔设置有20个保持槽63。另外,旋转鼓部62的保持槽63与鼓旋转轴CL2平行地延伸设置。因此,旋转鼓部62的保持槽63能够保持加热式烟草1(烟杆2),以使烟杆2的中心轴CL1的方向沿着鼓旋转轴CL2。
另外,如图5所示,在各保持槽63的槽底,设置有吸入孔63A,该吸入孔63A用于供给用于吸取收纳在各保持槽63中的加热式烟草1的吸入空气。一端与吸入孔63A连接的第一吸入通路64沿旋转鼓部62的径向延伸设置在穿孔鼓60的旋转鼓部62的内部(参见图4、图5等)。
如图4所示,在旋转鼓部62中的各保持槽63中,在三个部位设置有吸入孔63A,第一吸入通路64与各个吸入孔63A连接。然而,形成在各保持槽63中的吸入孔63A的数量没有特别限定。在旋转鼓部62中,与各第一吸入通路64的另一端连接的第二吸入通路65沿着鼓旋转轴CL2方向延伸设置。第二吸入通路65在旋转鼓部62的前端面62B中开口。附图标记65A是在旋转鼓部62的前端面62B中第二吸入通路65开口的开口孔。如图5所示,在旋转鼓部62的前端面62B上,沿周向以一定间隔环状地排列有开口孔65A。
在旋转驱动轴100的前端侧,一体地安装有盘板130。旋转驱动轴100的盘板130经由连接销与端板140一体地紧固。另外,端板140经由连接销与穿孔鼓60的底盘板部61一体地紧固。如上所述,本实施方式中的旋转驱动轴100经由盘板130和端板140与穿孔鼓60的底盘板部61一体地固定。由此,通过旋转驱动轴100旋转,穿孔鼓60与旋转驱动轴100同步地旋转驱动。需要说明的是,如图4所示,由于在穿孔鼓60中的旋转鼓部62的后端侧的内周面与固定壳体80的外周面之间安装有轴承160,因此能够与旋转驱动轴100同步地顺畅地使穿孔鼓60旋转驱动。另外,在本实施方式中,为了方便,以从前表面侧观察穿孔鼓装置70,穿孔鼓60沿逆时针旋转驱动的情况为例进行说明。
接着,对设置在穿孔鼓装置70中的穿孔鼓60以及固定壳体80的前方侧的控制环150进行说明。在框架部件90中的前方框架部93上,安装有前表面板94,在该前表面板94上固定有环保持架95。另外,在环保持架95上,固定有控制环150。控制环150是以其中心与鼓旋转轴CL2一致的方式配置的环状部件,控制环150以其后表面150A与穿孔鼓60中的旋转鼓部62的前端面62B对置的方式固定在环保持架95上。在本实施方式中,一边使旋转鼓部62的前端面62B与控制环150的后表面150A滑动接触,一边使穿孔鼓60驱动旋转。在此,在控制环150的后表面150A上,以槽状凹设有用于将吸入空气供给到旋转鼓部62中的各第二吸入通路65的吸入供给通道151。
图6是实施方式一的控制环150的主视图。图6所示的附图标记150B是控制环150的前表面。在控制环150中,吸入供给通道151向后表面150A开口。另外,吸入供给通道151沿着控制环150的周向以圆弧状延伸设置,在本实施方式中遍及控制环150的大致半周地形成。然而,在控制环150中使吸入供给通道151形成的范围可以适当变更。图6中所示的附图标记152是用于将吸取压供给到旋转鼓部62中的各第二吸入通路65的吸取口。吸取口152在控制环150的前表面150B上开口,与吸入供给通道151连通。
另外,附图标记153是用于将大气压供给到旋转鼓部62中的各第二吸入通路65的大气开放孔。大气开放孔153从控制环150的前表面150B到后表面150A在厚度方向上贯通控制环150,向大气开放。另外,附图标记154是用于将吹气供给到旋转鼓部62中的各第二吸入通路65的吹气供给孔。吹气供给孔154从控制环150的前表面150B到后表面150A在厚度方向上贯通控制环150。在此,图5所示的附图标记155是与控制环150的吸取口152连结的弯头配管。附图标记156是与控制环150的吹气供给孔154连接的弯头配管。吸取压从未图示的吸取源经由管等供给到弯头配管155。另外,吹风用的空气从未图示的空气供给源经由管等供给到弯头配管156。
在图6中,附图标记151A为吸入供给通道151的始端,附图标记151B为吸入供给通道151的终端。在穿孔鼓60被旋转驱动的期间,经由图5所示的各弯头配管155以及吸取口152,将吸取压导入到控制环150的吸入供给通道151。在本实施方式中,控制环150中的吸入供给通道151与鼓旋转轴CL2之间的径向的间隔距离和旋转鼓部62中的各第二吸入通路65与鼓旋转轴CL2之间的径向的间隔距离设定为相等的尺寸。因此,在穿孔鼓60被旋转驱动时,在旋转鼓部62中的各第二吸入通路65与控制环150的吸入供给通道151连通的期间,即,在图6所示的从吸入开始位置到吸入结束位置的吸入区间,通过处于与吸入供给通道151连通状态的第二吸入通路65以及第一吸入通路64,吸取压供给到保持槽63的吸入孔63A。其结果,吸取压从吸入孔63A作用在位于控制环150的吸入区间的保持槽63上。
本实施方式中的穿孔鼓60可以设计为,例如,在穿孔鼓60的各保持槽63到达旋转角0°的时刻从前段的翻转鼓56收纳加热式烟草1,由此吸取保持该加热式烟草1,在各保持槽63到达旋转角180°的时刻将保持在该保持槽63中的加热式烟草1交接到后段的鼓59(参照图6)。在图6所示的例子中,在穿孔鼓60的各保持槽63到达旋转角170°的时刻,结束向吸入孔63A的吸取压的供给。在各保持槽63的吸入孔63A向大气开放之后,保持在保持槽63中的加热式烟草1被交接到后段的鼓59。需要说明的是,穿孔鼓60在将吸取保持在各保持槽63中的加热式烟草1交接到后段的鼓59后,在各保持槽63的吸入孔63A通过第一吸入通路64以及第二吸入通路65与吹气供给孔154连通的定时,将吹气供给到吸入孔63A。该吹气的喷射压用于与穿孔鼓60的各保持槽63对应的第一吸入通路64以及第二吸入通路65等的清扫。需要说明的是,上述的吸入、向大气开放和吹气的各定时是示例性的,可以适当变更。
需要说明的是,如图4以及图5所示,本实施方式中的穿孔鼓装置70具备引导板180,该引导板180对被吸取保持在穿孔鼓60中的各保持槽63中的加热式烟草1引导。引导板180由固定在后方框架部92上的螺柱185支承。另外,图4以及图5所示的附图标记186是安装在旋转鼓部62的外周面62A上的环状止动环,配置在保持槽63的前方。止动环186是第一止动部件,该第一止动部件具有抵接面186A,该抵接面186A用于通过与吸取保持在各保持槽63中的加热式烟草1的吸口端1a(过滤器3侧的端面)抵接来定位加热式烟草1(参见图7)。
接着,对用于对保持在各保持槽63中的加热式烟草1中的烟杆2进行穿孔的穿孔单元200进行说明。如图3所示,穿孔单元200设置在旋转鼓部62上,是用于在旋转鼓部62进行的加热式烟草1(烟杆2)的输送过程中对保持在保持槽63中的加热式烟草1中的烟杆2的前端面进行穿孔的单元。穿孔单元200具备设置在旋转鼓部62上的一对滑杆210、210,由该对滑杆210、210滑动自如地保持的穿孔滑动件220(参见图3)。图7是说明穿孔单元200的详细结构的图。图8是穿孔单元200的俯视图。图9是穿孔单元200的主视图。
各滑杆210以与鼓旋转轴CL2平行地延伸的方式从旋转鼓部62的后端面62C朝向前方突出设置。在本实施方式中,在旋转鼓部62的周向上,在被一对滑杆210、210夹着的区域内,以包含两个保持槽63的方式配置有一对滑杆210、210,各滑杆210构成为与穿孔鼓60中的旋转鼓部62同步地进行旋转动作。
穿孔滑动件220具有:滑动件主体230(参照图3),其滑动自如地安装在一对滑杆210、210上;一对针部件240、240,其安装在该滑动件主体230上。滑动件主体230作为保持一对针部件240、240的壳体发挥作用。滑动件主体230具有分别相对于一对滑杆210、210滑动自如地保持的一对杆安装部231、231和连结这些一对杆安装部231、231的连结部232。例如,各杆安装部231在与滑杆210之间安装有滑动滚珠轴承等,相对于滑杆210往复滑动自如。这样,穿孔滑动件220中的滑动件主体230以架设在一对滑杆210、210之间的方式安装,并且相对于一对滑杆210、210往复滑动自如。
另外,如图3所示,滑动件主体230具有保持针部件240的一对针保持部233、233。一对针保持部233、233分别形成在滑动件主体230的左右方向的两端部附近。针部件240包括针轴部241和安装在该针轴部241的前端侧的穿孔针部242。针轴部241具有圆柱形状。穿孔针部242的形状没有特别限定,但是穿孔针部242具有前端尖的针形状,以适合于对烟杆2穿孔出加热器插入用空洞部23。另外,如后所述,在本实施方式中,在对烟杆2穿孔出加热器插入用空洞部23时,由于一边使穿孔针部242旋转一边在烟杆2上穿孔,因此穿孔针部242的前端侧为圆锥形状。另外,针部件240中的穿孔针部242以及针轴部241同轴配置。另外,如图4所示,针部件240中的穿孔针部242配置在穿孔鼓60中的旋转鼓部62的外周侧。
在本实施方式中,各针部件240的针轴部241相对于各针保持部233旋转自如地保持。在此,各针部件240(针轴部241、穿孔针部242)的中心轴(针轴)CL3与鼓旋转轴CL2平行,且与被吸取保持在穿孔鼓60中的旋转鼓部62的保持槽63中的加热式烟草1中的烟杆2的中心轴CL1同轴。
进而,在各针部件240的针轴部241的基端侧,设置有与辊引导件170(参照图4)接触的环状的辊部243(被接触部)。在本实施方式中,辊引导件170相当于引导部件。辊部243是具有外径比针轴部241大的外周面的环状的部件。如图4所示,辊引导件170安装在框架部件90的后方框架部92上。辊引导件170以鼓旋转轴CL2为中心以圆弧状延伸设置。
在此,如图9所示,辊引导件170被分割为第一辊引导部170A~第三辊引导部170C,辊引导部170A~170C以相互分离的状态固定于后方框架部92。在本实施方式中,第一辊引导部170A~第三辊引导部170C相当于多个分割引导部。另外,辊引导件170中的第一辊引导件170A~第三辊引导件170C具有以鼓旋转轴CL2为中心的圆弧形状的引导面171。在穿孔滑动件220与旋转鼓部62同步地进行环绕动作时,穿孔滑动件220中的针部件240的辊部243相对于辊引导件170(第一辊引导部170A~第三辊引导部170C)的引导面171滑动。此时,由于针部件240的辊部243与辊引导件170的引导面171滑动时的摩擦,产生使针轴部241以针部件240的中心轴CL3为中心旋转的转矩,因此针部件240以中心轴CL3为中心旋转。因此,在本实施方式中,在穿孔滑动件220中的针部件240的辊部243与辊引导件170的引导面171接触的期间,能够使针部件240旋转。
接着,对用于与旋转鼓部62的旋转驱动同步地沿着滑杆210的轴向(即,沿着鼓旋转轴CL2)将穿孔滑动件220滑动驱动的结构进行说明。如图7所示,在滑动件主体230的下表面,设置有凸轮从动件250,该凸轮从动件250与形成于固定壳体80(旋转鼓基部)的外周部的凸轮部82卡合。如图8所示,凸轮从动件250配置在滑动件主体230的大致中央部,如图7等所示,凸轮从动件250从滑动件主体230朝向固定壳体80的外周面突出设置。凸轮从动件250的形状没有特别限定,但是在本实施方式中具有大致圆柱形状。
接着,对形成在固定壳体80的外周部上的凸轮部82进行说明。如图4、图7等所示,在固定壳体80的后端侧的外周面上,设置有与设置在穿孔滑动件220上的凸轮从动件250卡合的凸轮部82。凸轮部82也可以形成固定壳体80的外周面。另外,凸轮部82具有圆弧状的导轨821,该圆弧状的导轨821形成为能够收纳(能够嵌合)凸轮从动件250的凹部820沿固定壳体80的周向延伸。在本实施方式中,导轨821以鼓旋转轴CL2为中心配置为环状。换言之,导轨821遍及固定壳体80的外周面的整周地设置。另外,导轨821具有与鼓旋转轴CL2的间隔尺寸等距离的三维曲线形状。在使凸轮从动件250与凸轮部82的导轨821卡合的状态下,伴随旋转鼓部62的旋转驱动,穿孔滑动件220以鼓旋转轴CL2为中心进行环绕动作。此时,凸轮从动件250沿着导轨821被引导,由此,能够使穿孔滑动件220沿着滑杆210的轴向进行往复滑动动作。穿孔滑动件220的滑动动作的详细情况在后面叙述。
如上所述,本实施方式中的穿孔滑动件220具备两根针部件240。因此,如图9所示,在旋转鼓部62上,环状地配置有设置在旋转鼓部62上的保持槽63的数量的一半即10个穿孔滑动件220。需要说明的是,各穿孔滑动件220中的各针部件240的中心轴CL3与保持在对应的保持槽63中的加热式烟草1(烟杆2)的中心轴CL1同轴。即,通过相对于形成在旋转鼓部62上的所有保持槽63中所保持的加热式烟草1(烟杆2)将针部件240配置在同轴上,穿孔针部242以与烟杆2的前端面2a对置的状态配置。需要说明的是,图7以及图9所示的附图标记190是将设置在旋转鼓部62上的各滑杆210的后端部相互连结的环状的环部件。
接着,对穿孔滑动件220的滑动动作的详细情况进行说明。图10是示出旋转鼓部62的旋转角、凸轮部82中的导轨821和穿孔针部242中的前端位置(以下,称为“针前端位置”)PN的移动轨迹的关系的图。
如图10所示,凸轮部82中的导轨821具有退避状态定位区间R1、插入区间R2、插入状态定位区间R3和拔出区间R4。图10所示的“前方”意味着沿着鼓旋转轴CL2的前方,与图4所示的“前方”对应。图10所示的“后方”意味着沿着鼓旋转轴CL2的后方,与图4所示的“后方”对应。另外,图10所示的鼓旋转角与在图6中说明的旋转鼓部62的旋转角对应。
如上所述,穿孔鼓60中的旋转鼓部62在与旋转角为0°~180°对应的区间(以下,也称为“输送区间”)中,在将加热式烟草1吸取到保持槽63中的状态下进行输送。以下,将作为输送区间的起点的旋转角为0°对应的位置定义为“输送开始位置”,将作为输送区间的终点的旋转角为180°对应的位置定义为“输送结束位置”。如图10所示,导轨821的退避状态定位区间R1以及插入状态定位区间R3是对凸轮从动件250进行引导的区间,以使凸轮从动件250在与鼓旋转轴CL2平行的位移轴(以下,称为“滑动轴”)上的位置即使旋转角增加也不位移。插入状态定位区间R3与退避状态定位区间R1相比位于前方规定的滑动位移量δ1。另外,导轨821的插入区间R2是对凸轮从动件250进行引导的区间,以使凸轮从动件250在滑动轴上的位置伴随旋转角的增加而向前方位移。另外,拔出区间R4是对凸轮从动件250进行引导的区间,以使凸轮从动件250在滑动轴上的位置伴随旋转角的增加而向后方位移。
在本实施方式中的导轨821中,旋转鼓部62的与旋转角为165°~15°对应的区间形成为退避状态定位区间R1,与旋转角为15°~65°对应的区间形成为插入区间R2,与旋转角为65°~115°对应的区间形成为插入状态定位区间R3,与旋转角为115°~165°对应的区间形成为拔出区间R4。因此,从输送开始位置到输送结束位置,凸轮从动件250依次被导轨821中的退避状态定位区间R1(旋转角0°~15°)、插入区间R2(旋转角15°~65°)、插入状态定位区间R3(旋转角65°~115°)、拔出区间R4(旋转角115°~165°)和退避状态定位区间R1(旋转角165°~180°)引导。
需要说明的是,图10所示的附图标记VP表示与鼓旋转轴CL2正交的虚拟正交面。图11是说明设置在凸轮部82中的导轨821的各区间R1~R4与与鼓旋转轴CL2正交的虚拟正交面VP的关系的图。如上所述,导轨821具有与鼓旋转轴CL2的间隔尺寸等距离的三维曲线形状。而且,如图11所示,导轨821中的退避状态定位区间R1以及插入状态定位区间R3形成为相对于虚拟正交面VP平行的平行引导部821A。导轨821中的平行引导部821A存在于相对于虚拟正交面VP平行的虚拟平面内。更具体而言,平行引导部821A(退避状态定位区间R1以及插入状态定位区间R3)在将作为三维正交坐标系XYZ中的一个座用轴的第一坐标轴(在图11所示的例子中,为Z轴)作为鼓旋转轴CL2的情况下的该第一坐标轴(Z轴)的坐标(z坐标)在平行引导部821A的整个区间恒定。另一方面,导轨821中的插入区间R2以及拔出区间R4形成为相对于虚拟正交面VP倾斜(不平行)的倾斜引导部821B。倾斜引导部821B(插入区间R2以及拔出区间R4)在将作为三维正交坐标系XYZ中的上述第一坐标轴(在图11中,为Z轴)作为鼓旋转轴CL2的情况下的该第一坐标轴(Z轴)的坐标(z坐标)沿着倾斜引导部821B的延伸方向不恒定(变化)。在本实施方式中,导轨821的至少一部分形成为倾斜引导部821B即可,由该倾斜引导部821b形成插入区间R2以及拔出区间R4。
在本实施方式中,各穿孔单元200中的穿孔滑动件220以沿着鼓旋转轴CL2往复滑动自如的方式保持在滑杆210上。因此,在穿孔单元200(穿孔滑动件220)与旋转鼓部62的旋转同步地进行环绕动作时,由导轨821引导的凸轮从动件250沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)位移时,与凸轮从动件250的位移连动,穿孔滑动件220沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)滑动位移。而且,由于在穿孔滑动件220上保持有针部件240,因此穿孔滑动件220沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)滑动位移,由此保持在穿孔滑动件220上的针部件240也沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)滑动位移。其结果,如图10所示,针部件240中的穿孔针部242的针前端位置PN沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)位移,以追随凸轮从动件250沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)的位移。
在本实施方式中,如图10所示,在凸轮从动件250被退避状态定位区间R1引导的状态下,穿孔针部242的针前端位置PN被维持在比烟杆2的前端位置更向后方后退的位置。即,在凸轮从动件250被退避状态定位区间R1引导的期间,穿孔针部242的针前端位置PN被维持在与烟杆2的前端面2a分离的状态。
接着,当凸轮从动件250的卡合位置从导轨821的退避状态定位区间R1转移到插入区间R2时,伴随旋转角的增加,凸轮从动件250沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向前方位移。因此,在凸轮从动件250被插入区间R2引导的期间,穿孔针部242的针前端位置PN沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向前方、即向接近烟杆2的前端面2a的方向逐渐地位移。在本实施方式中,在凸轮从动件250被插入区间R2引导的过程中,设定上述的滑动位移量δ1的大小,以使穿孔针部242从烟杆2中的烟草填充材料21的前端面2a插入。即,导轨821中的插入区间R2形成为对凸轮从动件250引导的区间,以使穿孔针部242从前端面2a插入到烟杆2中。这样,通过利用穿孔针部242对烟杆2(烟草填充材料21)的前端面2a进行穿孔,能够在烟杆2(烟草填充材料21)上形成加热器插入用空洞部23。
需要说明的是,针部件240(穿孔针部242)的滑动行程(以下,称为“针滑动行程”)δ3与上述滑动位移量δ1实质上相等。因此,通过语上述滑动位移量δ1,加热器插入用空洞部23可以形成为具有期望深度的凹部。例如,通过将凸轮从动件250在退避状态定位区间R1推移时的烟杆2的前端面2a与针前端位置PN的间隔尺寸(以下,称为“初始针阀间隔尺寸”)δ2设为5mm,将针部件240(穿孔针部242)的滑动行程(即,针滑动行程)δ3设定为25mm,能够在烟杆2上形成具有20mm深度的加热器插入用空洞部23。然而,初始针间隔尺寸δ2和针滑动行程δ3的设定值是示例性的,当然可以适当变更。
进而,在本实施方式中,伴随旋转鼓部62的旋转而进行环绕动作的穿孔滑动件220的凸轮从动件250在插入区间R2的至少一部分的区间位移的期间,设置在该穿孔滑动件220上的针部件240的辊部243(被接触部)沿着辊引导件170(引导部件)的引导面171滑动,由此,针部件240被旋转驱动。在图10所示的例子中,在旋转鼓部62的与旋转角为25°~65°对应的期间即“第一针旋转期间T1”中,设置在穿孔滑动件220上的针部件240的锟部243沿着第一锟引导部170A的引导面171滑动,通过该滑动时的锟部243与引导面171之间的摩擦力,能够使针部件240旋转。如本实施方式那样,通过一边使穿孔针部242旋转一边将穿孔针部242插入到烟杆2(烟草填充材料21)的前端面2a进行穿孔,能够降低将穿孔针部242插入到烟杆2(烟草填充材料21)中时的插入阻力(穿孔阻力)。其结果,能够将穿孔针部242顺利地插入到烟杆2(烟草填充材料21)中。由此,在烟杆2上对加热器插入用空洞部23进行穿孔时,能够抑制吸附保持在保持槽63中的加热式烟草1(烟杆2)的姿态发生偏离、或加热式烟草1(烟杆2)从保持槽63脱落。另外,在将穿孔针部242插入到烟杆2中时,能够抑制烟杆2中的弯曲等变形的发生。
接着,当由导轨821引导的凸轮从动件250从插入区间R2转移到插入状态定位区间R3时,凸轮从动件250在滑动轴上的位置维持为定位,从而穿孔滑动件220相对于滑杆210维持为定位。其结果,在凸轮从动件250被插入状态定位区间R3引导的期间,滑动轴上的针前端位置PN维持为定位。如上所述,导轨821中的插入状态定位区间R3形成为对凸轮从动件250进行引导的区间,以通过将穿孔滑动件220相对于滑杆210维持为定位,从而将穿孔针部242维持在插入到烟杆2中的状态。由此,在插入状态定位区间R3中,能够将穿孔针部242维持在插入到烟杆2中的状态。
进而,在本实施方式中,穿孔滑动件220的凸轮从动件250在插入状态定位区间R3的至少一部分的区间位移的期间,设置在该穿孔滑动件220上的针部件240的辊部243(被接触部)沿着辊引导件170(引导部件)的引导面171滑动,由此,针部件240被旋转驱动。在图10所示的例子中,在旋转鼓部62的与旋转角为70°~110°对应的期间即“第二针旋转期间T2”中,设置在穿孔滑动件220上的针部件240的锟部243沿着第二锟引导部170B的引导面171滑动,通过该滑动时的锟部243与引导面171之间的摩擦力,能够使针部件240旋转。这样,在将穿孔针部242插入到烟杆2中的状态下,通过旋转驱动穿孔针部242,能够将加热器插入用空洞部23穿孔成适当的大小和适当的形状。即,在穿孔滑动件220的凸轮从动件250位于导轨821的插入状态定位区间R3的期间,通过旋转驱动穿孔针部242,能够精细地成形具有与插入到烟杆2中的穿孔针部242相对应的形状以及大小的加热器插入用空洞部23,能够抑制加热器插入用空洞部23变形地成形。
接着,当由导轨821引导的凸轮从动件250从插入状态定位区间R3转移到拔出区间R4时,凸轮从动件250伴随旋转角的增加而沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向后方位移。因此,在凸轮从动件250被拔出区间R4引导的期间,穿孔针部242的针前端位置PN沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向后方位移,即在穿孔针部242从烟杆2的内部拔出的方向上位移。如上所述,导轨821中的拔出区间R4形成为对凸轮从动件250引导的区间,以使穿孔针部242从烟杆2拔出。其结果,在凸轮从动件250被拔出区间R4引导的过程中,穿孔针部242能够适当地从烟杆2拔出。
进而,在本实施方式中,穿孔滑动件220的凸轮从动件250在拔出区间R4的至少一部分的区间位移的期间,设置在该穿孔滑动件220上的针部件240的辊部243(被接触部)沿着辊引导件170(引导部件)的引导面171滑动,由此,针部件240被旋转驱动。在图10所示的例子中,在旋转鼓部62的与旋转角为115°~155°对应的期间即“第三针旋转期间T3”中,设置在穿孔滑动件220上的针部件240的锟部243沿着第三锟引导部170C的引导面171滑动,通过该滑动时的锟部243与引导面171之间的摩擦力,能够使针部件240旋转。这样,通过一边使穿孔针部242旋转一边将穿孔针部242从烟杆2(烟草填充材料21)拔出,能够降低穿孔针部242的拔出阻力。其结果,穿孔针部242能够顺利地从烟杆2(烟草填充材料21)拔出。由此,在穿孔针部242从烟杆2拔出时,能够抑制烟草填充材料21附着在穿孔针部242上。其结果,能够抑制加热器插入用空洞部23的走样或变形。另外,在将穿孔针部242从烟杆2拔出时,能够适当地抑制加热式烟草1(烟杆2)从保持槽63脱落。
而且,在被导轨821引导的凸轮从动件250从拔出区间R4转移到退避状态定位区间R1后,穿孔针部242的针前端位置PN维持为与烟杆2的前端面2a分离的状态。具体而言,穿孔针部242的针前端位置PN维持为从烟杆2的前端面2a离开初始针间隔尺寸δ2的状态。而且,通过使旋转鼓部62的旋转角到达输送结束位置,将在烟杆2上形成有加热器插入用空洞部23的加热式烟草1从穿孔鼓60交接到后段的鼓59。
需要说明的是,在本实施方式中,在图10、图11所示的例子中,导轨821中的倾斜引导部821B(插入区间R2以及拔出区间R4)形成为相对于虚拟正交面VP的倾斜角为恒定的恒速滑动区域。在此,相对于虚拟正交面VP的倾斜角为恒定意味着旋转鼓部62的每单位旋转角的第一坐标轴(Z轴)的坐标(z坐标)的变化量为恒定。导轨821中的插入区间R2形成为恒速滑动区域,由此,在凸轮从动件250沿着插入区间R2被引导时,穿孔针部242沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)以恒速向前方滑动。其结果,穿孔针部242以恒速插入到烟杆2中。同样地,导轨821中的拔出区间R4形成为恒速滑动区域,由此,在凸轮从动件250沿着拔出区间R4被引导时,穿孔针部242沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)以恒速向后方滑动。其结果,穿孔针部242以恒速从烟杆2拔出。在此,在如上所述将导轨821的插入区间R2以及拔出区间R4形成为恒速滑动区域的情况下,插入区间R2相对于假想正交面VP的倾斜角(以下,称为“插入区间倾斜角”)和拔出区间R4相对于假想正交面VP的倾斜角(以下,称为“拔出区间倾斜角”)可以相等,也可以不同。在导轨821中的插入区间倾斜角和拔出区间倾斜角相等的情况下,将穿孔针部242插入到烟杆2中时的插入速度与将穿孔针部242从烟杆2拔出时的拔出速度相等。另一方面,在导轨821中的插入区间倾斜角与拔出区间倾斜角不同的情况下,可以将穿孔针部242相对于烟杆2的上述插入速度和拔出速度设定为不同的速度。
进而,在本实施方式中,导轨821中的倾斜引导部821B(插入区间R2以及拔出区间R4)可以形成为相对于虚拟正交面VP的倾斜角不恒定(变化)的变速滑动区域。在此,相对于虚拟正交面VP的倾斜角不恒定(变化)意味着旋转鼓部62的每单位旋转角的第一坐标轴(Z轴)的坐标(z坐标)的变化量不恒定而变化。例如,通过将导轨821中的插入区间R2形成为变速滑动区域,在凸轮从动件250沿着插入区间R2被引导时,在穿孔针部242沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向前方滑动时,一边改变其滑动速度一边滑动。其结果,穿孔针部242相对于烟杆2一边改变其插入速度一边插入。同样地,导轨821中的拔出区间R4形成为变速滑动区域,由此,在凸轮从动件250沿着拔出区间R4被引导时,在穿孔针部242沿着鼓旋转轴CL2(滑动轴)向后方滑动时,一边改变其滑动速度一边滑动。其结果,穿孔针部242一边改变其拔出速度一边从烟杆2拔出。在本实施方式中,导轨821中的倾斜引导部821B可以包括上述的“恒速滑动区域”以及“变速滑动区域”的至少一个。即,导轨821中的倾斜引导部821B的全部也可以是“恒速滑动区域”或“变速滑动区域”的任一个。另外,导轨821中的倾斜引导部821B可以包括“恒速滑动区域”以及“变速滑动区域”双方。在这种情况下,可以自由地设定“恒速滑动区域”以及“变速滑动区域”的比率。
在此,优选地,导轨821中的拔出区间倾斜角(拔出区间相对于虚拟正交面VP的倾斜角)设为比插入区间倾斜角(插入区间相对于虚拟正交面VP的倾斜角)小的角度。由此,能够使穿孔针部242相对于烟杆2的拔出速度比插入速度小。在此,与将穿孔针部242插入到烟杆2中时的插入阻力相比,从烟杆2拔出穿孔针部242时的拔出阻力相对容易变大。因此,通过使穿孔针部242相对于烟杆2的拔出速度相对比插入速度小,穿孔针部242可以缓慢地从烟杆2拔出。因此,在将穿孔针部242从烟杆2拔出时,能够抑制加热式烟草1(烟杆2)从保持槽63中脱落,另外,能够抑制烟草填充材料21附着在穿孔针部242上,或抑制加热器插入用空洞部23的形状变形。
另外,优选地,本实施方式中的凸轮部82(导轨821)的拔出区间R4比插入区间R2长。由此,与将穿孔针部242插入到烟杆2中时所花费的时间相比,能够延长将穿孔针部242从烟杆2拔出时所花费的时间。由此,穿孔针部242可以从烟杆2缓慢地拔出。其结果,在将穿孔针部242从烟杆2拔出时,能够抑制加热式烟草1(烟杆2)从保持槽63中脱落,抑制烟草填充材料21附着在穿孔针部242上,或适当地抑制加热器插入用空洞部23的形状变形等。
在此,图12是说明从导轨821中的插入区间R2的开始位置(以下,称为“插入区间始端”)P1朝向鼓旋转轴CL2延伸的第一虚拟垂线VL1的第一方向向量V1和从插入区间R2的结束位置(以下,称为“插入区间终端”)P2朝向鼓旋转轴CL2延伸的第二虚拟垂线VL2的第二方向向量V2形成的第一中心角(以下,称为“插入区间中心角”)φ1、和从拔出区间R4的开始位置(以下,称为“拔出区间始端”)P3朝向鼓旋转轴CL2延伸的第三虚拟垂线VL3的第三方向向量V3和从拔出区间R4的结束位置(以下,称为“拔出区间终端”)P4朝向鼓旋转轴CL2延伸的第四虚拟垂线VL4的第四方向向量V4形成的第二中心角(以下,称为“拔出区间中心角”)φ2的图。需要说明的是,在图11中也示出了插入区间始端P1、插入区间终端P2、拔出区间始端P3和拔出区间终端P4的各个点。在此,如图10中说明的例子那样,在将旋转鼓部62的旋转角中与15°~65°对应的区间设定为插入区间R2,将旋转鼓部62的旋转角中与115°~165°对应的区间设定为拔出区间R4的情况下,插入区间中心角φ1以及拔出区间中心角φ2均设定为50°。另外,在本实施方式中,插入区间中心角φ1以及拔出区间中心角φ2可以设定为不同的大小。此时,优选地,拔出区间中心角φ2设定为比插入区间中心角φ1相对大的角度。由此,穿孔针部242可以从烟杆2缓慢地拔出。其结果,在将穿孔针部242从烟杆2拔出时,能够抑制加热式烟草1(烟杆2)从保持槽63中脱落,另外,能够抑制烟草填充材料21附着在穿孔针部242上,或抑制加热器插入用空洞部23的形状变形。需要说明的是,在本实施方式中,可以示例将插入区间圆心角(第一中心角)φ1设为10°以上120°以下的方式。另外,可以示例将拔出区间中心角(第二中心角)φ2设为10°以上180°以下的方式。
如上所述,根据本实施方式,能够提供适于对在烟杆2的前端面2a开口的加热器插入用空洞部23进行穿孔的穿孔鼓装置70。
另外,在本实施方式中的穿孔鼓装置70的辊引导件170中,分割为将该辊引导部170分割成多个的第一辊引导部170A~第三辊引导部170C(多个分割引导部),将各辊引导部170A~170C相互分离地配置。由此,在摩擦力由于针部件240的辊部243因与引导面171的摩擦而磨损等而变动的情况下,能够容易地微调整引导面171的位置等。另外,能够根据烟杆2中的烟草填充材料21的填充量容易地微调整针部件240的旋转转矩。
另外,本实施方式中的穿孔鼓装置70可以采用各种变形例。例如,穿孔鼓60进行的加热式烟草1的输送过程中的针部件240的行程动作可以采用各种变形例。例如,也可以通过变更导轨821中的退避状态定位区间R1、插入区间R2、插入状态定位区间R3、拔出区间R4的各区间的长度、比例来变更针部件240的行程动作。例如,导轨821也可以在插入区间R2和拔出区间R4之间不形成插入状态定位区间R3。通过这样形成导轨821,也可以在使针部件240的穿孔针部242插入烟杆2而对加热器插入用空洞部23进行穿孔后,立即从烟杆2拔出穿孔针部242。
另外,烟杆2的直径设为7mm~8mm左右的方式作为一例而举出。因此,在穿孔鼓装置70中,优选地,将针部件240中的穿孔针部242的直径设为3.5mm以下。由此,能够相对于烟杆2形成适当的直径的加热器插入用空洞部23。
另外,在图1所示的加热式烟草1中,将加热器插入用空洞部23形成为在烟杆2的前端面2a开口的非贯通的凹部,但加热器插入用空洞部23也可以形成为在轴向上贯通烟杆2的贯通孔。
在此,图13是说明穿孔鼓装置70中的穿孔针部242的针轴AN与保持槽63(保持部)的关系的图。图13中的附图标记Pcb示出保持槽63(保持部)中的槽底的中心(以下,称为“槽底中心”)。在图13中,槽底中心Pcb位于具有半圆截面形状的保持槽63的最深部。另外,附图标记VL5是从保持槽63(保持部)中的槽底中心Pcb朝向鼓旋转轴CL2延伸的虚拟垂线。附图标记Pcc是虚拟垂线VL5和鼓旋转轴CL2的交点。即,交点Pcc位于鼓旋转轴CL2上。附图标记VL6是通过交点Pcc以及槽底中心Pcb的直线。在本实施方式中,优选地,穿孔针部242的针轴AN通过位于直线VL6上且比槽底中心Pcb更靠外侧的点,且设定为与鼓旋转轴CL2平行地延伸。此时,保持槽63中的槽底中心Pcb与穿孔针部242的针轴AN的间隔尺寸优选设定为保持在保持槽63中的烟杆2的直径以下的尺寸。在本实施方式中,保持槽63中的槽底中心Pcb与穿孔针部242的针轴AN的间隔尺寸例如设定为与保持在保持槽63中的烟杆2的半径相等的尺寸,其结果,穿孔针部242的针轴AN设定为与保持在保持槽63中的烟杆2的中心轴CL1同轴。通过这样设定针轴AN的位置,能够将烟杆2的加热器插入用空洞部23形成为与烟杆2的中心轴CL1同轴。
在此,图14是说明实施方式一的变形例的图。图14是与图7对应的图,示出穿孔单元200的详细结构。本变形例中的旋转鼓部62具有第二止动环187。第二止动环187是安装在旋转鼓部62的外周面62a上的环状的环部件,与止动环186对置地配置。第二止动环187安装在保持槽63的后方。第二止动环187是在穿孔针部242从烟杆2拔出时,通过与烟杆2的前端面2a抵接来抑制加热式烟草1从保持槽63的脱落的第二止动部件。
图15是实施方式一的变形例中的第二止动环的部分放大图。在图15中,示出了与鼓旋转轴CL2平行地观察的状态下的第二止动环187。如图15所示,第二止动环187具有在与各保持槽63对应的位置形成的切口187A。第二止动环187中的各切口187A在鼓旋转轴CL2的箭头方向上与穿孔针部242重叠,在穿孔针部242沿着该针轴AN滑动动作时,穿孔针部242不与第二止动环187干涉(碰撞)。在图15中,以虚线示出烟杆2的轮廓,以划线示出穿孔针部242的轮廓。如图15所示,第二止动环187的切口187A比烟杆2的轮廓小。由此,在穿孔针部242从烟杆2拔出时,即使由于该拔出阻力而使烟杆2向后方产生位置偏移,通过前端面2a与第二止动环187(更详细而言,是切口187A的缘部等)抵接,也能够抑制烟杆2从保持槽63脱落。需要说明的是,在图14所示的例子中,在烟杆2被保持槽63保持的状态下,烟杆2的前端面2a与第二止动环187在鼓旋转轴CL2方向上分离,但也可以在烟杆2被保持在保持槽63中时,在前端面2a与第二止动环187抵接的位置配置第二止动环187。
需要说明的是,本发明也可以作为具备多个上述的实施方式的穿孔鼓装置70的穿孔装置来提供。在这样的穿孔装置中,各穿孔鼓装置70可以组装在过滤嘴附接装置50中。图16是说明包括组装在过滤嘴附接装置50中的多个穿孔鼓装置70的穿孔装置的图。在图16所示的例子中,穿孔装置包括两个穿孔鼓装置70。对于各个穿孔鼓装置70,如上述实施方式中说明的那样。附图标记70A是位于过滤嘴附接装置50中相对前段的穿孔鼓装置,在以下称为“前段穿孔鼓装置”。附图标记70B是位于比前段穿孔鼓装置70A更靠后段的穿孔鼓装置,在以下称为“后段穿孔鼓装置”。在此,多个穿孔鼓装置70中的、设置在相对位于后段的后段穿孔鼓装置70B上的穿孔针部242的针径也可以具有比设置在相对位于前段的前段穿孔鼓装置70A上的穿孔针部242的针径大的尺寸。这样,通过使用穿孔针部242对加热器插入用空洞部23进行穿孔,能够使加热器插入用空洞部23阶段性地扩径,该穿孔针部242排列有多个穿孔鼓装置70,并相对于依次输送鼓列的加热式烟草1的烟杆2具有阶段性地大的径。即,通过将由前段穿孔鼓装置70A形成在烟杆2上的加热器插入用空洞部23作为下孔,由后段穿孔鼓装置70B的穿孔针部242进一步穿孔,能够更高精度地形成具有期望的直径、形状整齐的加热器插入用空洞部23。
进而,多个穿孔鼓装置70中的、设置在相对位于后段的后段穿孔鼓装置70B上的穿孔针部242的针插入深度尺寸也可以具有比设置在相对位于前段的前段穿孔鼓装置70A上的穿孔针部242的针插入深度尺寸大的尺寸。在这种情况下,通过将由前段穿孔鼓装置70A形成在烟杆2上的加热器插入用空洞部23作为下孔,能够利用后段穿孔鼓装置70B的穿孔针部242进行更深的穿孔。需要说明的是,在图16所示的例子中,描述了两个穿孔鼓装置70串联配置的例子,但穿孔装置可以具备三个以上的穿孔鼓装置70。而且,也可以从位于最上游侧的穿孔鼓装置70到位于最下游侧的穿孔鼓装置70,使穿孔针部242的针径阶段性地变粗,使针插入深度尺寸阶段性地变深,由此使烟杆2中的加热器插入用空洞部23阶段性地扩径,或者阶段性地变深。
需要说明的是,在图16所示的例子中,鼓59介于各穿孔鼓装置70中的穿孔鼓60彼此之间,但也可以连续地配置各穿孔鼓装置70中的穿孔鼓60。另外,也可以使多个鼓59介于各穿孔鼓装置70中的穿孔鼓60彼此之间。
以上,对本发明的实施方式以及变形例进行了说明,但本发明的穿孔鼓装置以及穿孔装置不限于此,可以尽可能地组合它们。
附图标记说明
1加热式烟草;
2烟杆;
3过滤器;
21烟草填充材料;
23加热器插入用空洞部;
50过滤嘴附接装置;
60穿孔鼓;
62旋转鼓部;
63保持槽;
70穿孔鼓装置;
80固定壳体;
82凸轮部;
200穿孔单元;
210滑杆;
220穿孔滑动件;
230滑动件主体;
240针部件;
242穿孔针部。
Claims (21)
1.一种穿孔鼓装置,其用于在加热式烟草的烟杆中穿孔出空洞部,其中,所述穿孔鼓装置具备:
旋转鼓部,其在外周面具有保持加热式烟草的保持部,以使烟杆的轴向沿着鼓旋转轴;
穿孔单元,其设置在所述旋转鼓部,在输送加热式烟草的过程中对由所述保持部保持的加热式烟草中的烟杆的前端进行穿孔;
凸轮部,其设置在与所述旋转鼓部并排设置的作为不可移动的固定部件的旋转鼓基部上;
所述穿孔单元具有:
滑杆,其与所述旋转鼓部同步地环绕动作,且与所述鼓旋转轴平行地延伸;
穿孔滑动件,其具有配置在所述旋转鼓部的外周侧的穿孔针部,由该滑杆沿着所述滑杆的轴向往复滑动自如地保持;
凸轮从动件,其设置在所述穿孔滑动件上,并且与所述凸轮部卡合,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作时被所述凸轮部引导,由此使所述穿孔滑动件沿着所述滑杆的轴向往复滑动动作;
所述凸轮部至少包括:插入区间,其对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔针部从前端插入到烟杆中;拔出区间,其对所述凸轮从动件引导,以将所述穿孔针部从烟杆拔出;
所述穿孔滑动件具有:滑动件主体,其滑动自如地安装在所述滑杆上;针轴部,其旋转自如地保持在该滑动件主体上并且在前端侧安装有所述穿孔针部;
所述针轴部以及所述穿孔针部同轴配置,并且以与所述鼓旋转轴平行的旋转轴为中心旋转自如,
所述旋转鼓基部具有引导部件,该引导部件具有引导面,所述引导面具有以所述鼓旋转轴为中心的圆弧状,该引导部件用于在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作的所述穿孔滑动件的所述凸轮从动件在所述插入区间的至少一部分的区间位移的期间使形成于所述针轴部的规定的被接触部滑动,由此使该针轴部旋转,
所述被接触部是与所述针轴部同轴且一体地设置的环状的辊部,且所述针轴部通过环绕动作的所述穿孔滑动件中的所述针轴部的所述辊部沿着所述引导面滑动时的摩擦而旋转。
2.如权利要求1所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部具有导轨,该导轨以所述鼓旋转轴为中心以圆弧状延伸设置,并且能够收纳所述凸轮从动件。
3.如权利要求2所述的穿孔鼓装置,其中,
所述导轨以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状。
4.如权利要求2或3所述的穿孔鼓装置,其中,
所述导轨具有与所述鼓旋转轴的间隔尺寸为等距离的三维曲线形状,并具有倾斜引导部,该倾斜引导部的至少一部分相对于与所述鼓旋转轴正交的虚拟正交面倾斜,所述插入区间以及所述拔出区间由该倾斜引导部形成。
5.如权利要求4所述的穿孔鼓装置,其中,
所述倾斜引导部包括相对于所述虚拟正交面的倾斜角为恒定的恒速滑动区域以及相对于虚拟正交面的倾斜角不恒定的变速滑动区域中的至少一个。
6.如权利要求4所述的穿孔鼓装置,其中,
所述拔出区间相对于所述虚拟正交面的倾斜角比所述插入区间相对于所述虚拟正交面的倾斜角小。
7.如权利要求2或3所述的穿孔鼓装置,其中,
所述旋转鼓基部具有与所述鼓旋转轴同轴的圆筒状壳体,所述导轨沿着所述圆筒状壳体的外周面设置。
8.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部的所述拔出区间比所述插入区间长。
9.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,第二中心角φ2比第一中心角φ1大,所述第一中心角φ1是从所述插入区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第一虚拟垂线的方向向量和从所述插入区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第二虚拟垂线的方向向量形成的,所述第二中心角φ2是从所述拔出区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第三虚拟垂线的方向向量和从所述拔出区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第四虚拟垂线的方向向量形成。
10.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,从所述插入区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第一虚拟垂线的方向向量和从所述插入区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第二虚拟垂线的方向向量形成的第一中心角φ为10°以上且120°以下。
11.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部以所述鼓旋转轴为中心而配置为环状,从所述拔出区间的开始位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第三虚拟垂线的方向向量和从所述拔出区间的结束位置朝向所述鼓旋转轴延伸的第四虚拟垂线的方向向量形成的第二中心角φ2为10°以上且180°以下。
12.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述凸轮部包括插入状态定位区间,该插入状态定位区间对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔滑动件在所述插入区间和所述拔出区间之间相对于所述滑杆维持为定位,由此维持为使所述穿孔针部插入到烟杆中的状态。
13.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述穿孔针部分的直径为3.5mm以下。
14.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述引导部件形成为,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作的所述穿孔滑动件的所述凸轮从动件在所述拔出区间的至少一部分的区间位移的期间与所述被接触部接触。
15.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述引导部件具有使该引导部件分割为多个的多个分割引导部,该多个分割引导部彼此分离。
16.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述保持部是具有能够保持加热式烟草的凹形状的保持槽,
所述穿孔针部的针轴穿过从所述保持槽中的槽底中心朝向所述鼓旋转轴延伸的虚拟垂线与该鼓旋转轴的交点、和在穿过所述槽底中心的直线上且位于比所述槽底中心更靠外侧的点,且与所述鼓旋转轴平行地延伸。
17.如权利要求16所述的穿孔鼓装置,其中,
所述保持槽中的所述槽底中心与所述穿孔针部中的针轴的间隔尺寸设定为由所述保持槽保持的加热式烟草中的烟杆的直径以下的尺寸。
18.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述旋转鼓部具有第一止动部件,该第一止动部件通过在所述穿孔针部插入到烟杆的前端时与加热式烟草的吸口端抵接来抑制加热式烟草从所述保持部的脱落。
19.如权利要求1至3中任一项所述的穿孔鼓装置,其中,
所述旋转鼓部具有第二止动部件,该第二止动部件通过在所述穿孔针部从烟杆拔出时与烟杆的前端抵接来抑制加热式烟草从所述保持部的脱落。
20.一种穿孔装置,其具备多个穿孔鼓装置,其中,
所述穿孔鼓装置用于在加热式烟草的烟杆中穿孔出空洞部,
所述穿孔鼓装置具备:
旋转鼓部,其在外周面具有保持加热式烟草的保持部,以使烟杆的轴向沿着鼓旋转轴;
穿孔单元,其设置在所述旋转鼓部,在输送加热式烟草的过程中对由所述保持部保持的加热式烟草中的烟杆的前端进行穿孔;
凸轮部,其设置在与所述旋转鼓部并排设置的旋转鼓基部上;
所述穿孔单元具有:
滑杆,其与所述旋转鼓部同步地环绕动作,且与所述鼓旋转轴平行地延伸;
穿孔滑动件,其具有配置在所述旋转鼓部的外周侧的穿孔针部,由该滑杆沿着所述滑杆的轴向往复滑动自如地保持;
凸轮从动件,其设置在所述穿孔滑动件上,并且与所述凸轮部卡合,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作时被所述凸轮部引导,由此使所述穿孔滑动件沿着所述滑杆的轴向往复滑动动作;
所述凸轮部至少包括:插入区间,其对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔针部从前端插入到烟杆中;拔出区间,其对所述凸轮从动件引导,以将所述穿孔针部从烟杆拔出;
多个穿孔鼓装置中的、设置在相对位于后段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针径比设置在相对位于前段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针径大。
21.一种穿孔装置,其具备多个穿孔鼓装置,其中,
所述穿孔鼓装置用于在加热式烟草的烟杆中穿孔出空洞部,
所述穿孔鼓装置具备:
旋转鼓部,其在外周面具有保持加热式烟草的保持部,以使烟杆的轴向沿着鼓旋转轴;
穿孔单元,其设置在所述旋转鼓部,在输送加热式烟草的过程中对由所述保持部保持的加热式烟草中的烟杆的前端进行穿孔;
凸轮部,其设置在与所述旋转鼓部并排设置的旋转鼓基部上;
所述穿孔单元具有:
滑杆,其与所述旋转鼓部同步地环绕动作,且与所述鼓旋转轴平行地延伸;
穿孔滑动件,其具有配置在所述旋转鼓部的外周侧的穿孔针部,由该滑杆沿着所述滑杆的轴向往复滑动自如地保持;
凸轮从动件,其设置在所述穿孔滑动件上,并且与所述凸轮部卡合,在伴随所述旋转鼓部的旋转而进行环绕动作时被所述凸轮部引导,由此使所述穿孔滑动件沿着所述滑杆的轴向往复滑动动作;
所述凸轮部至少包括:插入区间,其对所述凸轮从动件引导,以使所述穿孔针部从前端插入到烟杆中;拔出区间,其对所述凸轮从动件引导,以将所述穿孔针部从烟杆拔出;
多个穿孔鼓装置中的、设置在相对位于后段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针插入深度尺寸比设置在相对位于前段的穿孔鼓装置上的所述穿孔针部的针插入深度尺寸大。
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