JP2010514436A - フィルタ構成要素切断システム - Google Patents

Abstract

シガレットのためのフィルタ構成物に使用する個々のフィルタ構成要素を生産するためのフィルタ構成要素切断システムを提供する。フィルタ構成要素切断システム（１０）は、細長いフィルタロッド（１２）の供給ホッパ（１４）と、細長いフィルタロッドを受け取るためにドラムの外面上に離間した溝（２０）を備えた切断ドラム（２２）とを含む。移送機構（１６、１８）は、供給ホッパから細長いフィルタロッドを受け取り、ロッドを切断ドラム上の溝に送り出す。切断ドラムに隣接する少なくとも１つのカッター（３０）は、切断ドラムが回転する時にフィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に切断するように機能する。このシステムを使用する方法も開示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シガレットのためのフィルタ構成物に使用する個々のフィルタ構成要素を生産するためのフィルタ構成要素切断システムに関する。

多くの事例では、包まれたタバコロッドは、シガレット製造の際に１つ又は別の種類のフィルタ構成物に結合される。フィルタ構成物は、多くの場合に、喫煙過程中にタバコ煙が通過するセルロースアセテートの１つ又はそれよりも多くのプラグを含む個々のフィルタ構成要素を有する。一部の事例では、セルロースアセテートは、フィルタ構成物に単独で使用され、他の事例では、セルロースアセテートプラグが、例えば活性炭及びシリカゲルの粒子のような他の材料と組み合わせて使用される。プラグ−空間−プラグフィルタ構成物のような複合フィルタは、粒子状材料が充填された空間又は空洞を形成する離間したセルロースアセテートプラグを含むことができる。
セルロースアセテートフィルタ構成要素は、多くの場合、より長い原材料から適切なサイズに切断され、本発明は、この切断作業を実行する機械及び方法に関する。

従って、本発明の目的の１つは、より長い原材料からフィルタ構成要素を切断し、フィルタ結合作業にそれらを単一縦列で送り出すように機能するフィルタ構成要素切断システムである。
本発明の別の目的は、より長い原材料から正確な長さの構成要素にフィルタを切断する切断ドラムを有するフィルタ構成要素切断システムである。
本発明の更に別の目的は、フィルタ構成要素長さの迅速かつ容易な調節を可能にする切断ドラムである。

本発明によれば、フィルタ構成要素切断システムは、細長いフィルタロッドの供給ホッパと、フィルタロッドを受け取るように構成されたドラムの外面上の離間した溝を備えた回転切断ドラムとを含む。移送機構は、供給ホッパからフィルタロッドを受け取り、ロッドを切断ドラムの溝に送り出す。少なくとも１つのカッターブレードが、切断ドラムが回転する時に細長いフィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に切断するための切断ドラムに隣接して位置決めされる。

好ましくは、フィルタ構成要素切断システムは、切断ドラム上の溝の各々の一端にストップを含み、それに対して細長いフィルタロッドが、個々のフィルタ構成要素に切断される前に位置決めされる。各ストップは、個々のフィルタ構成要素の望ましい長さに応じて、そのそれぞれの溝内で調節可能とすることができる。
好ましくは、切断ドラム上の真空補助装置が、個々のフィルタ構成要素に切断される前に細長いフィルタロッドをストップに隣接して位置決めするように機能する。

移送機構は、１対の協働する溝付き真空ドラムを含むことができ、本発明の一部の実施形態では、協働する溝付き真空ドラムの対と切断ドラムの各々は、水平回転軸を有する。本発明の他の実施形態では、移送機構は、単一の溝付き真空ドラムを含み、単一の溝付き真空ドラムと切断ドラムは、各々、水平回転軸を有する。
本発明の更に別の実施形態では、移送機構は、水平回転軸及び勾配付き移送ドラムを有する単一の溝付き真空ドラムを含み、この実施形態では、切断ドラムは、垂直回転軸を有する。
カッターブレードは、各細長いフィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に同時に切断するための単一ブレード又は複数のブレードを含むことができる。

本発明によるフィルタ構成要素を切断する方法では、様々な段階は、供給ホッパから、ロッドを受け取るように構成されたドラムの外面上の溝を有する切断ドラムまで細長いフィルタロッドを送り出す段階を含む。次に、フィルタロッドは、ドラム溝のストップに当たる位置までドラム上を移動される。フィルタロッドは、次に、個々のフィルタ構成要素に切断される。
切断手順の前に、切断ドラム上のストップの位置は、個々のフィルタ構成要素の各々の望ましい長さに応じて調節することができる。
同様の参照番号が同様の部分を表す添付図面と併せて以下の詳細説明を読むことから、上に指摘したことに加えて本発明の新しい特徴及び利点が当業者には明らかになるであろう。

内部詳細を示すために破断した部分を伴った本発明によるフィルタ構成要素切断システムの図式正面図である。 図１に示すフィルタ構成要素切断システムの側面図である。 本発明による代替のフィルタ構成要素切断システムの図式正面図である。 図３と同様であるが本発明による垂直方向切り落としを含む修正フィルタ構成要素切断システムの図式側面図である。 本発明による別のフィルタ構成要素切断システムの図式正面図である。 図５に示すフィルタ構成要素切断システムの側面図である。 図５及び６に示すフィルタ構成要素切断システムの上面図である。 切断構成要素を取り扱うためのシフトドラムを含む更に別のフィルタ構成要素切断システムの図式正面図である。 図８に示すシステムの背面図である。 図９の線１０−１０に沿った図式横断上面図である。

図面をより詳細に参照すると、図１及び２は、フィルタ構成要素切断システム１０を示し、例えば、セルロースアセテートの細長いフィルタロッド１２が、ホッパ１４から１対の協働する溝付き真空移送ドラム１６、１８に供給される。移送ドラム１６、１８は、連続作動して真空切断ドラム２２の溝２０に細長いフィルタロッド１２を堆積させる。移送ドラム上の溝の数と切断ドラム上の溝の数の比率により、切断ドラム上にフィルタロッドを堆積させるパターンが反復する前に移送ドラムが数回回転する。

フィルタロッド１２が切断ドラム２２上で回転する時に、ロッドがカウル２４の下を通り、カウル後部の真空が溝の前部から空気を吸引し、これは、切断ドラムの各溝２０内に装着された調節可能なストップ２６に対してフィルタロッドを後方にシフトする。オプションとして、調節可能なストップに対してフィルタロッドのシフトを助けるために、フィルタロッドの前部に向って吹くようにカウルの前部で空気ジェットを使用することができる。調節可能なストップの位置は、上述のように、フィルタロッドから切断された個々のフィルタ構成要素２８の各々の長さを決める。

フィルタロッドがカウル２４を離れると、切断ドラム２２内の真空が、溝２０内にフィルタロッドを保持する。フィルタロッドは、次に、最初の細長いフィルタロッドから個々のフィルタ構成要素２８を切断する回転するナイフブレード３０を通って移動する。切断された構成要素２８及び最初のフィルタロッドの残りの部分は、依然として真空によって溝２０内に保持される。切断ドラムが回転し続ける時に、切断された構成要素２８上で真空が解放され、真空除去ドラム３２によって構成要素が取り外される。除去ドラムは、切断された構成要素を供給ベーン３４まで、又はフィルタ構成要素をその後フィルタ結合作業に移送するドラム（図示せず）まで移送する。

最初のフィルタロッドの残りの部分は、切断ドラム上で回転し続ける。それらが再度カウルの下を通過する時に、それらを溝内に保持している真空が解放され、カウル後部及び場合によってはカウル前部の空気ジェットからの真空によってそれらが調節可能なストップ２６に対してもう一度後方にシフトされる。それらが再度ナイフを通過する時に、別の群の個々の構成要素２８が切断され、後で真空除去ドラム３２によって取り外される。この方法は、最初のフィルタロッドが完全に個々のフィルタ構成要素２８に切断されるまで続く。最初のフィルタロッド長さが、フィルタ構成要素２８の切断長さの倍数でない場合、最終切断後に残っているロッド部分が空気ジェットによって排除される。

一例として、切断ドラム２２及びブレード３０は、各細長いフィルタロッド１２を６回切断するように設計することができる。移送ドラム１６、１８は、切断ドラム２２の溝２０の６番目毎にフィルタロッドを堆積させ、切断ドラムは、３５の溝を有する。調節可能なストップ２６は、２０ｍｍの長さのフィルタ構成要素を切断するように位置決めされ、最初のフィルタロッドは、１２２ｍｍの長さである。切断ドラムが６回転した後、最初のフィルタロッドから６つの２０ｍｍの長さのフィルタ構成要素が切断されたことになり、最初のフィルタロッドの残り２ｍｍがそれぞれ排除される。それによって各溝２０を空にしておき、溝が移送ドラム１８と噛み合う時に次の完全な長さのフィルタロッドを受け取って堆積させる準備が整うことになる。

図３は、多くの点で図１及び２に示すシステム１０と同様であり、かつ同様部分と識別されるように同様の参照文字が使用された別のフィルタ構成要素切断システム４０を示している。システム４０では、１つの移送ドラム４２が使用され、このドラムは、連続作動しない。移送ドラムは、切断ドラム２２よりも大きな直径を有し、移送ドラムの１回転が切断ドラムにフィルタロッドを完全に充填する。移送ドラム４２は、その周囲の約２７０度の周りに溝４４を有する。残りの９０度は、削り取られる。移送ドラム４２は、２７０度回転して切断ドラム２２上の溝２０を完全に充填する。移送ドラム４２は、僅かに回転し続けた後に停止し、削り取り部分を切断ドラム２２と一直線に配置する。

切断ドラム２２は、複数回回転して最初のフィルタロッド１２を個々の構成要素２８に完全に切断する。各回転に伴い、カウル２４内の真空が、調節可能なストップ２６に対してフィルタロッドをシフトし、ブレード３０が構成要素を所定長さに切断する。除去ドラム３２は、図１及び２のシステム１０に関連して上述したものと同じ方法で切断された構成要素を取り外す。最後の構成要素が取り外される時に、移送ドラム４２は、再度回転し、次に切断ドラムにフィルタロッド１２を充填する。

別のオプションとして、図４は、多くの点で図１−３に示すシステム１０及び４０と同様であり、かつ同様部分と識別されるように同様の参照文字が使用された更に別のフィルタ構成要素切断システム５０を示している。システム５０では、２つの移送ドラム４２、５２が使用され、ドラム５２は、図示のように円錐／勾配付きドラムである。円錐／勾配付きドラム５２は、フィルタロッド１２３を垂直方向に回転させ、切断ドラム２２が垂直な向きで位置決めされるのを可能にする。切断ドラム２２の垂直な向きは、調節可能なストップ２６に対して重力がフィルタロッドのシフトを助けるのを可能にする。移送ドラム４２は、図３のシステム４０に関連して上述したものと同じ方法でホッパ１４からフィルタロッド１２を受け取る。ドラム４２上のフィルタロッド１２は、次に円錐／勾配付きドラム５２まで移送される。

全ての実施形態の調節可能なストップ２６は、望ましい構成要素切断長さに手動で設定するように意図されている。オプションとして、これらのストップは、切断ドラム２２と共に回転するプレート（図示せず）に取り付けることができる。機構は、次に、プレート位置を調節することによって切断長さを変更するように使用することができると考えられる。それによって機械が作動する時に構成要素切断長さの微細な調整が可能になる。

図５−７は、多くの点で図４に示すシステム５０と同様であり、かつ同様部分と識別されるように同様の参照文字が使用された別のフィルタ構成要素切断システム６０を示している。システム６０は、溝６４を備えたより長い切断ドラム６２を含んでいる。フィルタロッド１２は、移送ドラム４２及び円錐／勾配付きドラム５２によって切断ドラム６２の上部部分に供給される。フィルタがカウル２４の下を移動する時に、フィルタは、カウルとドラムの間に配置された端部ガイド６６によって位置決めされる。細長いフィルタロッド１２は、次に、フィルタロッドを複数のフィルタ構成要素２８に切断する回転カッターブレード６８を通過する。切断された構成要素２８が、カッターブレードを離れる時に、カウル下端部の真空及び上端部の空気ジェットは、ドラム下部部分内のストップ６９に対して各溝６４内の切断された構成要素のスタック全体を下方にシフトする。ドラムが回転する時に、各溝６４内の最下部の構成要素が真空除去ドラム３２によって取り外される。切断ドラムは、構成要素の全てが取り外されるまで複数回回転する。最後の構成要素が取り外される時に、移送ドラム４２、５２は、切断ドラム６２の上部部分に別の完全充填フィルタロッド１２を送り出す。

以上の説明は、本発明を図示して説明するものである。更に、本発明の開示は、本発明の好ましい実施形態だけを図示して説明しているが、上述のように、本発明は、様々な他の組合せ、修正、及び環境で使用することができ、本明細書で説明するように、関連する技術の上述の教示及び／又は技術又は知識に応じて本発明の概念の範囲内で変更及び修正が可能であることは理解されるものとする。本明細書で上述した実施形態は、更に、本発明を実施する公知の最適形態を説明し、かつ他の当業者がこのような又は他の実施形態及び本発明の特定の用途又は使用によって必要とされる様々な修正を行って本発明を利用することができるように意図されている。従って、以上の説明は、本発明を本明細書に説明した形態又は用途に制限するように意図していない。また、特許請求の範囲は、代替的な実施形態を含むように解釈されることを意図している。

一例として、図５−７に示す切断システム６０は、システム１０と同一の連続作動する移送供給ドラムを含むように修正することができるが、より低い方の移送ドラムは、円錐／勾配付きドラムとする。この実施形態（図示せず）では、ホッパからのフィルタロッドは、連続作動する移送ドラムまで供給され、このドラムは、次に、ドラム６２のような切断ドラムの上部溝付き部分上にフィルタロッドを堆積させる。

移送ドラム上の溝の数と切断ドラム上の溝の数の比率により、切断ドラム上にフィルタロッドを堆積させるパターンが反復する前に移送ドラムが数回回転する。フィルタロッドが切断ドラム上で回転する時にロッドがカウルの下を通り、フィルタロッドがカウルの下を移動する時に、ロッドが、カウルとドラムの間に配置された端部ガイドによって位置決めされる。フィルタロッドは、次に、フィルタを複数構成要素に切断する回転ナイフを通過する。切断された構成要素がナイフを離れる時に、カウル下端部の真空及び上端部の空気ジェットは、切断ドラム下部部分のストップに対して各溝内の切断されたフィルタロッドのスタック全体を下方にシフトする。切断ドラムが回転する時に、各溝内の下部フィルタ構成要素が真空除去ドラムによって取り外される。次の回転時に、スタックが再度下方にシフトされて最下部の構成要素が取り外される。システム１０で説明したように、切断ドラム上の溝数に対する真空移送ドラム上の溝数の比率が、この工程を連続的に作動させる。

更に別の実施形態（図示せず）では、上述の長い切断ドラムは、別々の切断ドラム及びシフトドラムと取り替えることができる。フィルタロッドは、ホッパから上述の溝付き真空移送ドラムに供給され、このドラムが連続作動して、溝付き真空切断ドラム上にフィルタロッドを堆積させる。フィルタロッドが切断ドラム上で回転する時に、それらはカウルの下を通り、フィルタロッドがカウルの下を移動する時に、それらは、カウルとドラムの間に配置された端部ガイドによって位置決めされる。フィルタロッドは、次に、フィルタロッドを複数構成要素に切断する回転ナイフを通過する。切断された構成要素がナイフを離れる時に、この構成要素は、溝付きシフトドラムまで移送される。切断ドラム上の溝の数とシフトドラム上の溝の数の比率により、シフトドラム上にフィルタロッドを堆積させるパターンが反復する前にこれらのドラムが数回回転する。切断された構成要素がシフトドラム上で回転する時にこの構成要素がカウルの下を通過し、そこでカウル下端部の真空及び上端部の空気ジェットが、シフトドラムの下部部分のストップに対して各溝内の切断された構成要素のスタック全体を下方にシフトする。シフトドラムが回転する時に、除去ドラムによって各スタック内の下部の構成要素が取り外される。次の回転時に、スタックが再度下方にシフトされて最下部の構成要素が取り外される。シフトドラム上の溝数に対する切断ドラム上の溝数の比率により、給送工程が連続的に作動する。

図８−１０は、外側に溝７６を有するシフトドラム７４上で切断したプラグのスタックをシフトする機械的な方法を使用するとして上述した実施形態の変形である実施形態７０を示している。シフトドラム７４の上部部分は、シフトドラム上で溝７６と一列に並んだ垂直孔８０を備えた別のドラム７８を含む重力ピンドラムを組み込んでいる。垂直孔８０の各々にヘッド付きピン８２が位置決めされ、これらのピンが個々のエアシリンダとして機能する。真空バルブ８４は、ピンドラム７８の上部に配置され、作動した時にヘッド付きピン８２の各々が真空によって個々に持ち上げられる。真空は、切断されたプラグ７２が溝７２に沿って押し下げられるシフトドラム上の領域で除去され、それによってピン８２がプラグ７２のスタックを溝上の最下点まで押すようになる。必要に応じて空気の支援を利用することができる。シフトドラム上でプラグのスタックが押し下げられた状態で、押しピンをピンドラム７８の中に後退させるように真空が引かれ、それによってシフトドラム上にプラグの別のスタックのための空間が生じる。切断されたプラグ７２を後退させるために、溝７６に対して軽い真空が引かれる。

シフトドラム７４の下端部で、個々のプラグがシフトドラムから１つずつ取り外され、溝８８を有する二重構成要素ドラム８６上に移送される。この移送は、シフトドラムの底部上で包み込む１対の剥ぎ取りベルト９０によって達成される。ベルトは、溝付きローラ上で巻き取られる。プラグ７２は、剥ぎ取りベルト９０と二重構成要素ドラム８６の間に挟まれており、各プラグがシフトドラムから強制的に剥がされて二重構成要素ドラム８６の溝８８上に移送される。

１０ フィルタ構成要素切断システム
１２ 細長いフィルタロッド
１４ 供給ホッパ
１６、１８ 移送機構
２０ 離間した溝
２２ 切断ドラム
３０ カッター

Claims (7)

1. 細長いフィルタロッドの供給ホッパと、
   前記細長いフィルタロッドを受け取るように構成されて配置されたドラムの外面上の離間した溝を有する回転切断ドラムと、
   前記供給ホッパから細長いフィルタロッドを受け取り、該ロッドを前記切断ドラムの前記溝に送り出すための移送機構と、
   前記切断ドラムが回転する時に前記細長いフィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に切断するための該切断ドラムに隣接した少なくとも１つのカッターブレードと、
   を含むことを特徴とするフィルタ構成要素切断システム。
2. 前記切断ドラム上の前記溝の各々の一端にストップ手段を含み、前記細長いフィルタロッドは、個々のフィルタ構成要素に切断される前に該ストップ手段に対して位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成要素切断システム。
3. 前記移送機構は、１対の協働する溝付き真空ドラムを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成要素切断システム。
4. 前記移送機構は、単一の溝付き真空ドラムを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成要素切断システム。
5. 前記移送機構は、水平回転軸を有する単一の溝付き真空ドラム及び勾配付き移送ドラムを含み、
   前記切断ドラムは、垂直回転軸の周りに回転する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成要素切断システム。
6. 前記少なくとも１つのカッターブレードは、各細長いフィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に同時に切断するための複数の離間したカッターブレードを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成要素切断システム。
7. フィルタ構成要素を切断する方法であって、
   供給ホッパから、ロッドを受け取るように配置されたドラムの外面上の溝を有する切断ドラムまで細長いフィルタロッドを送り出す段階と、
   前記切断ドラムを回転させる段階と、
   前記切断ドラム上の前記フィルタロッドを該ドラムの前記溝の各々におけるストップに対して移動させる段階と、
   前記フィルタロッドを個々のフィルタ構成要素に切断する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。

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