JP2009539388A - たばこ処理産業のロッド製造方法及びロッド製造機械 - Google Patents

Abstract

本発明は、ノズル体（１５，１５’）を備えたノズル装置（２，２’）と、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）を備えたロッド形成装置（６，６’，１２，１２’，１３，１３’）と、移送通路（１３，１３’）を備えた移送装置（１２，１２’，１３，１３’）とを有し、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）が、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の上流に配置されており、移送通路（１３，１３’）が、対向する二つの通路壁（３，３’，５，５’）を有する、たばこ処理産業のロッド製造機械に関する。更に、本発明は、たばこ処理産業のロッド製造方法であって、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）内を吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の方向に、ばらした繊維（１７）を移送し、このばらした繊維（１７）の移送が、ノズル体（１５，１５’）の周囲に繊維（１７）を通過させることを含む工程と、繊維（１７，１７’）に補助剤（１）を供給する工程と、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）上に繊維（１７，１７’）を散開させる工程とを有する方法に関する。本発明によるロッド製造機械は、ノズル体（１５，１５’）が、一方の通路壁（３，３’）上又はその中に配置されており、それと対向する通路壁（５，５’）には、ノズル体（１５，１５’）の領域に、窪み（４，４’）が設けられていることを特徴とする。本発明による別のロッド製造機械は、ノズル体（１５，１５’）が、一方の通路壁（３，３’）上又はその中に配置されており、その通路壁に沿って、ロッド（７，７’）に形成すべき材料が、それと対向する通路壁（５，５’）と比べてより少なく流れることを特徴とする。更に、本発明による方法は、ノズル体（１５，１５’）の周囲に繊維（１７，１７’）を通過させるために、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）が、ノズル体（１５，１５’）の領域で拡幅されていることを特徴とする。

Description

本発明は、ノズル体を備えたノズル装置と、吸引式ロッドコンベヤーを備えたロッド形成装置と、移送通路を備えた移送装置とを有し、移送装置が、吸引式ロッドコンベヤーの上流に配置されており、移送通路が、対向する二つの通路壁を有する、たばこ処理産業のロッド製造機械に関する。

更に、本発明は、たばこ処理産業のロッド製造方法であって、
・移送装置内を吸引式ロッドコンベヤーの方向に、ばらした繊維を移送し、このばらした繊維の移送が、ノズル体の周囲に繊維を通過させることを含む工程と、
・繊維に補助剤を供給する工程と、
・吸引式ロッドコンベヤー上に繊維を散開させる工程と、
を有する方法に関する。

特許文献１により、たばこを散開させるとともに、押出成形物を形成して、その押出成形物を、散開させたたばこ上に投与する、喫煙物品の製造方法及び装置が周知である。

特許文献２により、広げた粥状のたばこから成る混合物をたばこの層の上に投与する、紙巻きたばこの製造方法が周知である。更に、この広げた粥状のたばこに香味料、例えば、メントールを加えることも可能であることが開示されている。

特許文献３では、たばこに流体を投入する役割を果たすノズルをたばこの散開領域に配置して、紙巻きたばこロッド用添加剤を液状のロッドに投与するものと規定している。

国際特許公開第２００５／０９６８５１号明細書 ドイツ特許第３３１１８８６号明細書 欧州特許公開第０４０５９２９号明細書

本発明の課題は、補助剤を加える場合でも、例えば、たばこの繊維又はフィルター材料の繊維から成る一様かつ均質な繊維ロッドを製造することが可能である、たばこ処理産業のロッド製造機械及びたばこ処理産業のロッド製造方法を提示することである。

本課題は、ノズル体を備えたノズル装置と、吸引式ロッドコンベヤーを備えたロッド形成装置と、移送通路を備えた移送装置とを有し、移送装置が、吸引式ロッドコンベヤーの上流に配置されており、移送通路が、対向する二つの通路壁を有し、ノズル体が、一方の通路壁上又はその中に配置されており、それと対向する通路壁には、ノズル体の領域に、窪みが設けられている、たばこ処理産業のロッド製造機械によって解決される。

本発明によるロッド製造機械によって、一方の通路壁上又はその中にノズルを配備した場合でも、繊維或いはたばこ又はフィルター材料を吸引式ロッドコンベヤー上に一様に散開させることが可能になるとともに、更に、補助剤の投与又は投入が可能となる。有利には、ノズル装置は、押出ノズルであり、それを用いて、特に有利には、補助剤を細かく霧状にすることが可能である。補助剤は、粥状のたばこ、結合剤、添加剤、香味料、燃焼促進剤及び難燃剤の中の一つ以上を含むことができる。粥状のたばこは、例えば、たばこを再構成して、安定した粥状としたものである。そのような再構成されたたばこは、通常水、たばこの粉末及び結合剤から構成される。水の含有量によって、塊の安定性が影響を受ける。結合剤としては、例えば、メチルセルロース、デキストリン、デンプン、ポリ酢酸ビニル又は改質デンプンが考慮の対象となる。

有利には、通路壁は、材料を収容する、ロッド形成装置の面の真横に配置される。そうすることによって、ロッドに形成すべき材料の非常に効率的な移送が可能となる。ノズル体の領域における移送通路の横断面が、特に、吸引式ロッドコンベヤーの領域内において、少なくともノズル体から離れている程の大きさである場合、材料、特に、繊維が、ノズル体の周囲をほとんど妨げられること無く流れることが可能となる。

更に、本課題は、ノズル体を備えたノズル装置と、吸引式ロッドコンベヤーを備えたロッド形成装置と、移送通路を備えた移送装置とを有し、移送装置が、吸引式ロッドコンベヤーの上流に配置されており、移送通路が、対向する二つの通路壁を有し、ノズル体が、一方の通路壁上又はその中に配置されており、その通路壁に沿って、ロッドに形成すべき材料が、それと対向する通路壁と比べてより少なく流れる、たばこ処理産業のロッド製造機械によって解決される。

本発明の範囲内において、「上流」という用語は、ロッドに形成すべき材料の移送方向に関する位置を意味するものとする。有利には、ノズル装置は、押出ノズルであるか、或いは押出ノズルを含むものであり、その押出ノズルは、補助剤を細かく霧状にして、散開した材料上に投与するか、或いは材料内に投入する役割を果たす。

ノズル体は、有利には、非対称であり、そのため、特に有利には、流線形の実施形態として実現される。有利には、ノズル装置から噴出した補助剤が、吸引式ロッドコンベヤーの移送方向に向かって噴出する。そうすることによって、材料内に補助剤を非常に良好に分散させることが可能となる。ノズル装置又はノズル装置のノズルは、有利には、吸引式ロッドコンベヤーの移送方向を向いている。そのため、噴出した補助剤は、吸引式ロッドコンベヤーの移送方向への運動成分を持つこととなる。吸引式ロッドコンベヤーが発生させる吸気又は負圧によって、補助剤は、更に、吸引式ロッドコンベヤーの方向への運動成分を持つこととなる。そうすることによって、補助剤を非常に細かく霧状にすることができる。

ノズル装置は、有利には、霧状にする効果を高めるために、細管パイプを有する。更に、細管パイプによって、投入された流体又は投入された補助剤の後方の流れを改善することができる。補助剤は、有利には、流体又は押出成形物、有利には、液状である。ノズル装置は、部分的な迂回流を起こす体積の有る物体、細管或いはそれら二つの組合せとして実現することができる。ロッドに形成すべき材料の移送方向に対するノズル体の面が、その移送方向と交差する面、特に、それと直角な面よりも大きい場合、コンパクトなノズル体を構成することが可能であり、ロッドに形成すべき材料の散開に悪い影響を及ぼすこと無く、そのノズル開口部を吸引式ロッドコンベヤーの近傍に配置することができる。有利には、ノズル体は、少なくとも部分的に流線形に構成される。有利には、ノズル体は、全体的に流線形に構成される。

二つの移送通路を配備し、ノズル体が第一の移送通路の壁面と第二の移送通路の壁面を接続する場合に、非常に簡単に得られるロッド製造機械が実現される。

更に、本課題は、たばこ処理産業のロッド製造方法であって、
・移送装置内を吸引式ロッドコンベヤーの方向に、ばらした繊維を移送し、このばらした繊維の移送が、ノズル体の周囲に繊維を通過させることを含む工程と、
・繊維に補助剤を供給する工程と、
・吸引式ロッドコンベヤー上に繊維を散開させる工程と、
を有する方法において、ノズル体の周囲に繊維を通過させるために、移送装置が、ノズル体の領域で拡幅されている方法によって解決される。繊維に補助剤を供給するために、有利には、押出成形物、特に有利には流体を準備し、ノズルを用いて、繊維に供給する。その場合、補助剤は、有利には、細かく霧状にすることが可能であり、その結果小さい粒子の補助剤から成る一種の霧を発生させて、繊維に付着させることができる。そうすることによって、例えば、結合剤の形の補助剤の場合には、非常に少量の結合剤により、材料のロッド、例えば、たばこ又はフィルターのロッドを製造することが可能となり、非常に少量の結合剤により、フィルターの構成要素又はたばこのロッドの構成要素を非常に良好に互いに結合させることができる。

有利には、ノズル体の領域において、より多くの量の繊維が、移送装置の対向する一方の壁面に沿って移送される。そのため、ノズル体は、より少ない量の繊維が移送される、移送装置又は移送通路の壁面内又は壁面上に置かれることとなる。更に、例えば、粒状物質や粉末などの別の補助剤を加えるものと規定することができるが、それらは、必ずしもノズル装置から加える必要は無く、ノズル装置の前に繊維に混合させておくこともできる。

有利には、移送用空気流を用いた移送が行われる。そうすることによって、移送される材料の非常に良好な混合が実現される。ノズル体は、移送用空気流とそのためロッドの形成を損なわないように、流線形に構成される。そうすることによって、材料の流れの中に様々な構成要素が有る場合に、分解してしまうことが起こらず、そのことは、一様なロッドに寄与することである。

有利には、ノズル体からの補助剤を吸引式ロッドコンベヤーの移送方向に向けて送出する。有利には、吸引式ロッドコンベヤー上には、繊維のフリースが形成される。本発明の目的に適うこととして、この繊維のフリースは、刈り取られるか、整形装置内で整形されるか、或いはその両方が行われる。前述した通り、有利には、補助剤は、結合剤を含んでいる。有利には、繊維のフリースの整形後に結合剤を硬化させる。

以下において、図面と関連した実施例にもとづき、本発明を説明するが、本発明の普遍的な技術思想を制限するものではなく、文章で詳しく述べていない本発明の全ての細部に関しては、図面を参照して、明らかにされたい。

本発明による装置の一方の壁面の模式的な側面図 図１の本発明による装置を９０°回転させた位置での模式的な断面図 図１の本発明による装置を９０°回転させた平面での模式的な断面図 本発明による別の装置の模式的な断面図 吸引式通路の模式的な断面図 本発明による装置の別の模式的な断面図 本発明による別の装置の模式的な断面図 本発明による更に別の装置の模式的な断面図 本発明による別の装置の模式的な断面図 本発明による更に別の装置の模式的な断面図

以下の図面及び図面の説明において、同一又は同様の構成要素或いは当該の部分には、それぞれ同じ符号を付与しており、それによって、別の新たな概念として想起されないようにしている。

図１は、本発明によるたばこ処理産業のロッド製造機械の一部の模式的な側面図を示しており、吸引式通路１３の一方の側壁又は通路壁３だけが図示されている。その通路壁３には、流体１を流すためのノズル開口部１０を有する、ノズル体１５を備えたノズル装置２が配備されている。例えば、たばこ又はフィルター繊維などの繊維状の材料は、吸引用空気により、吸引式通路１３を通して吸引ベルト６の方に吸い出される。吸引ベルト６は、図１で右から左に吸引ベルトの移送方向９に動いている。それによって、散開した繊維７から成る繊維のフリースが、散開面１６上に形成される。これらの繊維には、粒状物質又は粉末を混合させることもできる。

この実施例では、ノズル装置２が、吸引式通路１３内に突き出ているので、移送用空気流８が、吸引式通路１３内で部分的に湾曲する。繊維１７も模式的に示されている。図２では、図１の実施構成を９０°回転させた模式的な断面図が図示されている。図２では、更に、ノズル装置２と対向して、窪み４を有する第二の通路壁５も図示されている。窪み４は、ノズル装置２の領域において、吸引式通路１３の狭窄部分を作らない役割を果たしている。この窪みは、繊維１７の移送方向に対して、先ずは通路１３の横断面を拡幅し、次に吸引ベルト６の方に向かって再び細くなるように構成されている。通路壁５の方に尖った切欠きが出来上がっている。

図３は、図１の実施構成を９０°下方に回転させた平面での断面図を模式的に図示している。本発明の目的に適うこととして、切欠きの移行部は、図１の図面に関わらず、角が無い形で形成される。

例えば、たばこのロッドに流体１を投入するために、ノズル又はノズル装置２が、一方の通路側面又は通路壁３に設けられており、それと対向する通路側面又は通路壁５には、ポケット又は窪み４が設けられている。この装置は、吸引ベルト６上に既に散開しているたばこ７及び更なる散開に影響を及ばさないか、或いはほとんど影響を及ばさないように構成されている。

この場合、有利には、ノズル装置２は、たばこの流れ又は材料の流れが、より少なく打ち寄せる通路壁３上に設置されるか、或いは配置される。吸引式通路の場合、或いは例えば、図４に図示されている通り、流動床式コンベヤー１２と組み合わせて吸引式通路１３を使用した場合、特に、遠心力によって、そのようなことが起こり、材料の流れが、多少とも強く片側に寄せられることとなる。そのことは、本発明による別の装置の模式的な断面図を図示している図４において、符号１１によって表されており、繊維の流れが片寄っていることが分かる。

ノズル装置２は、例えば、図１〜４の例の通り、部分的な迂回流を起こす体積の有る物体として構成するか、或いは図５の平面での模式的な断面で分かる通り、細管又は細管１４と部分的な迂回流又は全体的な迂回流を起こす体積の有る物体との組合せとして構成することができる。細管パイプ１４によって、投入する流体の後方の流れを改善することが可能となる。

使用するノズル装置は、有利には、押出ノズル装置である。そのノズルは、図６に図示されている通り、通路側面又は通路壁３，３’間の連絡通路として構成することができる。その場合、中間壁面３，３’を有する二つの吸引式通路１３，１３’が配備され、その中間壁面には、部分的に孔が開けられており、有利には、真中に、流体１，１’を噴出させて、吸引式通路１３，１３’に投入するためのノズル装置２が配備されている。

吸引式通路１３，１３’内をそれぞれ移送される材料、例えば、フィルター材料又はたばこは、吸引ベルトの移送方向９，９’に動く吸引ベルト６，６’上に散開される。このケースでは、ノズル装置２は、通路側面又は通路壁３，３’に統合されている。この実施例では、対向する通路壁５，５’には、窪みが無い。しかし、実際には、窪みを設けるか、さもなければ通路壁３，３’の孔を補うために、吸引式通路１３，１３’にそれぞれ湾曲部を設けることさえ可能であるが、図６には図示されていない。そのような切欠きも、有利には、流線形、特に、非対称であるとともに、それぞれ通路壁３，３’の窪みと対向する通路壁５，５’上の領域に配置される。

図７は、二つの材料ロッドを製作するための二つの吸引ベルト６，６’を備えた別の実施構成を図示している。繊維１７，１７’の形の材料を分散させて、場合によっては、別の構成要素を加えるために、大きな吸引式通路を二つの小さな吸引式通路１３，１３’に分割した通路壁５が配備されている。通路壁５の領域には、通路壁３，３’上にそれぞれノズル装置２，２’又はノズル体１５，１５’が設けられている。このケースでは、通路壁５には窪みが設けられていない。図８には、吸引ベルト６，６’上への繊維１７，１７’の散開に影響を及ばさないようにするために、通路壁５が窪み４，４’を有する有利な実施構成が示されている。

図９には、二つのロッドを製造することが可能な、本発明によるたばこ処理産業の別のロッド製造機械の模式図が示されている。二つの流動床式コンベヤー１２，１２’を備えた実施形態が提示されている。流動床式コンベヤー１２，１２’内を移送される材料は、遠心力のために、通路壁５，５’の方に片寄ることとなる。繊維の流れ又は材料の流れに出来る限り小さい影響しか及ばさないようにするために、ノズル装置２，２’は、それと対向する通路壁３，３’上に配置されている。

材料の流れへの影響を更に低減するために、図１０に模式的に図示されている通り、各通路壁５，５’には、ノズル装置２，２’又はノズル体１５，１５’と対向して配置された窪み４，４’が設けられる。

一つの実施例において、流体１，１’は、たばこを再構成して、安定した粥状にしたものから成る押出成形物である。その成分は、１／３が０．５ｍｍ以内の粒径のたばこの粉末で、２／３が１％のメチルセルロースを含む水から成る結合剤の溶液である。処理温度は、室温である。押出又は噴出圧力は、製造速度又はロッドの速度と、ノズル噴出開口部の大きさと、粘度とに依存する。製造速度が１分当り１０，０００本の紙巻きたばこでは、噴出圧力は、約４０バールとなる。

１，１’ 流体
２，２’ ノズル装置
３，３’ 通路壁
４，４’ 窪み
５，５’ 通路壁
６，６’ 吸引ベルト
７，７’ 散開した繊維
８，８’ 移送用空気流
９，９’ 吸引ベルトの移送方向
１０ ノズル開口部
１１ 片寄っている繊維の流れ
１２，１２’ 流動床式コンベヤー
１３，１３’ 吸引式通路
１４ 細管パイプ
１５，１５’ ノズル体
１６，１６’ 散開面
１７，１７’ 繊維

Claims (19)

1. ノズル体（１５，１５’）を備えたノズル装置（２，２’）と、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）を備えたロッド形成装置（６，６’，１２，１２’，１３，１３’）と、移送通路（１３，１３’）を備えた移送装置（１２，１２’，１３，１３’）とを有し、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）が、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の上流に配置されており、移送通路（１３，１３’）が、対向する二つの通路壁（３，３’，５，５’）を有する、たばこ処理産業のロッド製造機械において、
   ノズル体（１５，１５’）が、一方の通路壁（３，３’）上又はその中に配置されており、それと対向する通路壁（５，５’）には、ノズル体（１５，１５’）の領域に、窪み（４，４’）が設けられていることを特徴とするロッド製造機械。
2. 通路壁（３，３’，５，５’）が、ロッド形成装置（６，６’）の材料（７，７’）を収容する面（１６，１６’）の真横に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロッド製造機械。
3. ノズル体（１５，１５’）の領域における移送通路（１３，１３’）の横断面が、特に、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の領域において、少なくともノズル体（１５，１５’）から離れている程の大きさであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロッド製造機械。
4. ノズル体（１５，１５’）を備えたノズル装置（２，２’）と、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）を備えたロッド形成装置（６，６’，１２，１２’，１３，１３’）と、移送通路（１３，１３’）を備えた移送装置（１２，１２’，１３，１３’）とを有し、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）が、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の上流に配置されており、移送通路（１３，１３’）が、対向する二つの通路壁（３，３’，５，５’）を有する、特に、請求項１から３までのいずれか一つに記載のたばこ処理産業のロッド製造機械において、
   ノズル体（１５，１５’）が、一方の通路壁（３，３’）上又はその中に配置されており、その通路壁に沿って、ロッド（７，７’）に形成すべき材料が、それと対向する通路壁（５，５’）と比べてより少なく流れることを特徴とするロッド製造機械。
5. ノズル体（１５，１５’）が非対称であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
6. ノズル装置（２，２’）から噴出した補助剤（１）が、吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の移送方向（９，９’）に向かって噴出することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
7. ノズル装置（２，２’）が、細管パイプ（１４）を有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
8. ロッド（７）に形成すべき材料の移送方向（８，８’）におけるノズル体（１５，１５’）の面が、その移送方向（８，８’）と交差する面、特に、それと直角な面よりも大きいことを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
9. ノズル体（１５，１５’）が、少なくとも部分的に流線形に構成されていることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
10. 二つの移送通路（１３，１３’）が配備されており、ノズル体（１５，１５’）が、第一の移送通路（１３）の壁面（３）と第二の移送通路（１３’）の壁面（３’）を接続していることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載のロッド製造機械。
11. たばこ処理産業のロッド（７，７’）の製造方法であって、
    ・移送装置（１２，１２’，１３，１３’）内を吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の方向に、ばらした繊維（１７）を移送し、このばらした繊維（１７）の移送が、ノズル体（１５，１５’）の周囲に繊維（１７）を通過させることを含む工程と、
    ・繊維（１７，１７’）に補助剤（１）を供給する工程と、
    ・吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）上に繊維（１７，１７’）を散開させる工程と、
    を有する方法において、
    ノズル体（１５，１５’）の周囲に繊維（１７，１７’）を通過させるために、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）が、ノズル体（１５，１５’）の領域で拡幅されていることを特徴とする方法。
12. ノズル体（１５，１５’）と対向する、移送装置（１２，１２’，１３，１３’）の壁面（５，５’）の領域において、より多くの量の繊維（１７，１７’）を移送することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 当該の移送が、移送用空気流（８，８’）により行われることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
14. ノズル体（１５，１５’）からの補助剤（１）を吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）の移送方向（９，９’）に向けて噴出させることを特徴とする請求項１１から１３までのいずれか一つに記載の方法。
15. 吸引式ロッドコンベヤー（６，６’）上に繊維のフリース（７，７’）を形成することを特徴とする請求項１１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
16. 繊維のフリース（７，７’）を刈り取ることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 繊維のフリース（７，７’）を整形装置で整形することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 補助剤（１）が結合剤を含むことを特徴とする請求項１１から１７までのいずれか一つに記載の方法。
19. 当該の結合剤を繊維のフリース（７，７’）の整形後に硬化させることを特徴とする請求項１８に記載の方法。

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