JP2011507538A - 空気搬送部を有する同軸コアタバコロッド製造機を生成するための装置、システム、及び方法に対する様々な実施形態 - Google Patents

Abstract

本発明は、密封同軸又は密封同軸中空コアタバコロッド（１７’）を形成するための様々な装置、システム、及び方法に関する。本発明の方法は、計量タバコ（１５Ｂ）及び紙（６）の切り取られた列を舌状部（９）と装飾部（７）の間に通して同軸に成形したタバコロッド又は内側中空コア（１７’）を有するタバコロッドを形成する段階と、同軸形状を維持する段階と、密封同軸タバコロッド又は同軸中空タバコロッド（１７’）を産出する段階とを少なくとも含む。
【選択図】図５

Description

本発明の分野は、シガレットを製造するための装置及び方法に関し、より詳細には、同軸コアタバコロッドと空気搬送部を備えたフィルタ構造体とを有するシガレットの製造に関する。

シガレット製造機の従来技術の方法及び装置は、典型的には、茎抽出部を有するタバコ加工ホッパと直列に接合された個別のタバコロッド製造／フィルタ形成区画と、ロッド製造／フィルタ形成区画に対してタバコストリームを準備する重量制御区画とを用いて構成される。特に、シガレットを製造するための従来技術の方法及び装置は、紙でタバコを包むロッド形成区画にタバコを給送するタバコ加工ホッパ区画から成る。従来技術のタバコ加工ホッパは、典型的には、バルク又は塊のタバコの加工施設からタバコを自動的に受け取る。ホッパは、次に、茎抽出及びタバコ充填物の重量制御トリミングを行う。

図１は、例示的な従来技術のシガレット製造装置の側面図である。特に、給送タバコ１が、タバコ計量デバイス１１に接続されたタバコホッパ１２に供給される。タバコ計量デバイス１１は、計量タバコ１５をタバコ給送プレナム１４に供給するモータ１３によって駆動される。計量タバコ１５は、タバコホイールシャフト２２によって回転されるタバコホイール１０に給送される。
図２のシガレット製造装置の例示的正面図に示すように、タバコホイール１０は、計量タバコ１５をタバコホイール１０上のタバコ充填溝１９内に引き込む吸引力をもたらす真空チャンバ１７を更に含む。更に、図２は、タバコ充填溝１９が、タバコロッド端部ポケット２０を更に含むことを示している。これらのタバコロッド端部ポケット２０は、充填溝１９から装置に供給されたタバコロッドの端部におけるある一定の程度の固さを保証する。

図１に戻ると、タバコ切り取り器３が、タバコホイール１０のタバコ充填溝１９から余剰計量タバコ１５を除去する。切り取られたタバコ２Ａは、余剰タバコ戻しシャフト２Ｂによって再使用ためにシガレット製造装置に戻される。更に、図１に示すように、シガレット製造装置は、タバコホイール１０から離れて装置のタバコロッド製造機区画内に入るタバコロッド中心コア１７を搬送するチューブベルト４を更に含む。チューブベルト４に沿って、タバコロッドがタバコホイール１０から出る時にタバコロッド中心コア１７の周りに紙を実施するためのガイド５がある。タバコロッド中心コア１７は、チューブベルト４及び紙６がタバコホイール１０に達するポイントにおいてタバコホイール１０内の正の空気圧１７によってチューブベルトに沿って動いている紙６上で移動される。

タバコロッド中心コア１７からの余剰タバコは、紙６及びタバコロッド中心コア１７が装置の舌状部９と装飾部７の間を通過する時に除去される。図３は、舌状部９が余剰タバコを除去した後に開放上部及び丸形底部が装飾部７によって形成された紙６上に休止しているタバコロッド中心部１７を示している。更に、図４は、シガレット製造装置から産出される最終のタバコロッド中心コア１７’を形成するために折り畳み器８Ａがタバコロッド中心コア１７の開放上部を閉じた後のタバコロッド中心コア１７を示している。

タバコロッドの同軸コア及びフィルタを製造するための上述の従来技術によって提供されるよりも効率的な方法を提供する当業技術における必要性、及びそのようなタバコロッドを生産する方法に対する必要性が存在する。

本発明の実施形態は、シガレット生産のために同軸コア及び中空コア同軸タバコロッドの多くの変形を製造することができる単純な機構を提供する。実施形態は、製品開発及び試験及び高速同軸又は中空コア同軸シガレット製造のための製造工程に拡張するための少ないバッチ量の機械製サンプルを作るために実験室型の環境で使用することができる。
本発明の実施形態は、ロッド形成区画とタバコ加工ホッパの分離を提供し、得られる機械は、ロッド形成区画からオフセットされているタバコホッパを有する。本発明の実施形態でのタバコホッパの位置は、柔軟であるが、下流のロッド形成区画へのほぼ直列の別の材料フローの導入を考慮すべきである。好ましい実施形態では、例えば、タバコ加工ホッパは、従来技術において典型的に位置決めされる方法よりも後方及び上方にオフセットすることができるであろう。更に、実施形態は、茎を抽出してフローを計量する遥かに簡単なタバコ調製デバイスを提供する。

本発明の実施形態は、製品開発に対する多くの変形の少量生産を可能にする一方、同時にそれ自体が高速製造機械まで拡張される。実施形態は、以下に限定されるものではないが、（１）別のタバコ又は他の予備成形ロッド、及び（２）紙又はＭＡＴ（パルプ繊維及び細かく挽いたタバコで作られたタバコ紙）又は押し出し材料で構成され、戦略的に配置された空間で圧着された連続チューブを含む広範囲のロッド及びチューブをタバコロッドの中心内に導入することを可能にする。本発明の別の可能な恩典は、シガレットロッド内のタバコストランドの配向の変更から導出されることになる。従来技術のロッド製造／フィルタ形成装置は、ストランドを軸線方向に配向させるが、本発明の実施形態は、タバコストランドをより横方向に配向させることになる。換言すれば、実施形態は、少ないタバコを含むより堅固なシガレットを可能にし、有意なタバコ収量と重量節約とをもたらすことになる。

加えて、本発明の実施形態は、トウ加工／フィルタ製造工程をフィルタ製造機能（すなわち、速度、品質、トウ収量、廃棄物など）を損なうことなしにより小型の構成に再構成する。実施形態は、ロッド形成区画が従来技術よりも地面に対して低くなるようにトウ加工を再パッケージ化する。
更に、実施形態は、トウ分塊／ＰＺ（可塑剤）付加をロッド形成区画の上部にわたって新しい後板上に再装着する。従来技術においては、方向を変える間のトウ分塊の損失及びＰＺ汚染のために、製品品質／トウ収量機能に対する有意な悪影響なしではこの構成が達成されなかった。しかし、空気搬送システムは、堅いローラ又はガイド接触なしにトウの曲げを可能にする。この機能は、分塊の損失又はＰＺ汚染なしに方向を変えるのを可能にする。更に、空気搬送システムに対する代替は、垂直に重ねた第２の組の分塊ローラとすることができる。

本発明の一実施形態は、給送タバコを受け取るように構成されたホッパと、ホッパに接続され、ホッパから受け取った給送タバコを計量するように構成された計量デバイスと、計量デバイスに接続され、計量タバコをその出口において分配するように構成されたタバコ給送プレナムと、タバコ給送プレナムの出口の近くに位置し、計量タバコを受け取るように構成された回転真空ホイールと、タバコ給送プレナムの遠位部分に及び回転真空ホイールの近くに接続され、回転真空ホイールの溝の外側で給送タバコを受け取るように構成された余剰タバコ戻しチャンバと、回転真空ホイールの放出ポイントの近くに接続され、回転真空ホイールから放出された計量タバコストランドの列を受け取るように構成された入力給送チャンバと、入力給送チャンバの出口に接続され、計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで搬送するように構成された空気搬送デバイスと、空気搬送デバイスに接続され、計量タバコストランド及び挿入材料の列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせて同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成するように構成されたロッド製造／フィルタ形成区画とを含む同軸ロッド製造／フィルタ形成のための装置である。

加えて、この実施形態のロッド製造／フィルタ形成区画は、空気搬送デバイスの出口の近くに位置する二重区画端部チャンバを更に含み、二重区画軽減器が、計量タバコストランドの列を搬送するための圧縮空気を供給し、空気搬送チャンバの位置調節によるベンチュリ効果に従って圧縮空気均衡を調節し、穿孔空気軽減スリーブを通じて圧縮空気の軽減を提供するように構成される。
更に、この実施形態のロッド製造／フィルタ形成区画は、予備成形紙を二重区画軽減器の出口まで移動させるように構成されたチューブベルトと、二重区画端部チャンバの出口において穿孔軽減スリーブの下部部分に接続され、チューブベルトよって供給された予備成形紙及び予備成形紙内のロッドに形成された計量タバコストランドの列を成形して支持するように構成された装飾部と、二重区画端部チャンバの出口において穿孔軽減スリーブの上部部分に接続され、二重区画端部チャンバから産出された計量タバコストランドの列を成形するように構成された舌状部と、二重区画端部チャンバに接続され、穿孔軽減スリーブ、舌状部、及び装飾部の一部分を取り囲み、ロッド製造／フィルタ形成区画から塵埃及び空気を除去するように構成された塵埃収集デバイスと、舌状部に接続され、紙の上部継ぎ目を密封して同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成するように構成された折り畳み器とを更に含む。

本発明の別の実施形態は、タバコ製品のトウベールと、トウベールに接続され、タバコ製品をその出口まで進めるように構成されたシャフトと、給送タバコの産出を受け取りかつ供給するように構成された複数の分塊ローラと、給送タバコを受け取るように構成されたホッパと、ホッパに接続され、ホッパから受け取った給送タバコを計量するように構成された計量デバイスと、計量デバイスに接続され、その出口において計量タバコを分配するように構成されたタバコ給送プレナムと、給送タバコの出口の近くに位置し、計量タバコを受け取るように構成された回転真空ホイールと、タバコ給送プレナムの遠位部分に及び回転真空ホイールの近くに接続され、回転真空ホイールの溝の外側でタバコを受け取るように構成された余剰タバコ戻しチャンバと、回転真空ホイールの放出ポイントの近くに接続され、回転真空ホイールから放出された計量タバコストランドの列を受け取るように構成された入力給送チャンバと、入力給送チャンバの出口に接続され、計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで搬送するように構成された空気搬送デバイスと、空気搬送デバイスに接続され、計量タバコストランド及び挿入材料の列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせて同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成するように構成されたロッド製造／フィルタ形成区画とを含むシガレット製造のためのシステムである。

加えて、この実施形態のシステムでは、ロッド製造／フィルタ形成区画は、空気搬送デバイスの出口の近くに位置する二重区画端部チャンバを更に含み、二重区画軽減器が、計量タバコストランドの列を搬送するための圧縮空気を供給し、空気搬送チャンバの位置調節によるベンチュリ効果に従って圧縮空気均衡を調節し、穿孔空気軽減スリーブを通じて圧縮空気の軽減を提供するように構成される。
更に、この実施形態のシステムでは、ロッド製造／フィルタ形成区画は、予備成形紙を二重区画軽減器の出口まで移動させるように構成されたチューブベルトと、二重区画端部チャンバの出口において穿孔軽減スリーブの下部部分に接続され、チューブベルトよって供給された予備成形紙及び予備成形紙内のロッドに形成された計量タバコストランドの列を成形して支持するように構成された装飾部と、二重区画端部チャンバの出口において穿孔軽減スリーブの上部部分に接続され、二重区画端部チャンバから産出された計量タバコストランドの列を成形するように構成された舌状部と、二重区画端部チャンバに接続され、穿孔軽減スリーブ、舌状部、及び装飾部の一部分を取り囲み、ロッド製造／フィルタ形成区画から塵埃及び空気を除去するように構成された塵埃収集デバイスと、舌状部に接続され、紙の上部継ぎ目を密封して同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成するように構成された折り畳み器とを更に含む。

本発明の更に別の実施形態は、ホッパに給送タバコを受け取る段階と、ホッパから受け取った給送タバコを計量する段階と、タバコ給送プレナムの出口において計量給送タバコを分配する段階と、タバコ給送プレナムの出口において真空ホイールを回転させて、回転真空ホイールの溝及び端部ポイントに計量タバコを受け取る段階と、後で加工するために余剰タバコを戻しチャンバを通して戻す段階と、回転真空ホイールの放出ポイントから計量タバコストランドの列を放出する段階と、計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで空気上で搬送する段階と、計量タバコストランド及び挿入材料の列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせる段階と、同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成する段階とを含む同軸及び同軸中空タバコロッドのうちの少なくとも一方を製造する方法である。

加えて、この実施形態では、計量タバコストランドの列を搬送する方法は、計量タバコストランドの列を搬送するための圧縮空気を供給する段階と、空気搬送チャンバの位置の調節によるベンチュリ効果を発生させるために圧縮空気均衡を調節する段階と、穿孔空気軽減スリーブを通る圧縮空気のための軽減通路を設ける段階とを更に含む。
更に、この実施形態では、同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成する方法は、予備成形紙を計量タバコストランドの複数の列の下の位置及び二重区画軽減器の出口まで移動する段階と、チューブベルトによって供給された予備成形紙及び予備成形紙内の計量タバコストランドの列を成形して紙の下から装飾部を用いて支持する段階と、二重区画軽減器の出口において穿孔空気軽減スリーブの上部部分に接続された舌状部を用いて、二重区画端部チャンバから産出された計量タバコストランドの列を成形する段階と、穿孔空気軽減スリーブ、舌状部、及び装飾部の一部分を取り囲む区域から塵埃を除去する段階と、紙の上部継ぎ目を密封して同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成する段階とを更に含む。

例示的な従来技術のシガレット製造装置の側面図である。 図１の例示的な従来技術のシガレット製造装置の正面図である。 舌状部と予備成形紙が計量タバコストランドの列に適用された後の装置の出口の断面図である。 折り畳み器及び装飾部が計量タバコストランドの列に適用された後の装置の出口の断面図である。 本発明の例示的実施形態の側面図である。 図５に示す本発明の例示的実施形態の正面図である。 本発明の別の例示的実施形態の側面図である。 図７に示す本発明の例示的実施形態の正面図である。 本発明の更に別の例示的実施形態の側面図である。 二重チャンバ空気搬送デバイスを含む本発明の更に別の例示的実施形態の側面図である。 図１０の二重チャンバ空気搬送デバイスの構造体の詳細図である。 本発明のシガレット製造装置に使用されるシステムの例示的実施形態を示す図である。 本発明の実施形態の方法の例示的な流れ図である。

本発明の実施形態は、計量タバコの列を搬送するために空気式（すなわち、圧縮空気によって作動する）タバコ空気移送デバイスを導入し、空気圧により材料（例えば、ロッド又はチューブ）の周りに計量タバコの列を形成し、形成された列が、ロッド製造／フィルタ形成区画の装飾部、舌状部、及び折り畳み器を用いて、同軸タバコロッド内に空気搬送デバイスの開口部で直列に挿入される。同軸タバコロッドの中心に挿入される材料は、以下に限定されるものではないが、例えば、従来的な方法で形成されるが、連続ロッド又はチューブが形成中のより大きなタバコロッドの中心に給送されるように切断することができるか又はできないこともある別の小さな直径のタバコロッドである。ロッド又はチューブは、同様の方法で導入された他のロッド又はチューブに限定されない。得られる同軸又は中空同軸タバコロッドは、シガレット製造機から産出されることになり、次に、別のシステムに給送することができる。

本発明の実施形態では、図１及び２の従来技術において説明して示すように紙−チューブベルト構成上に直接堆積する代わりに、計量タバコの列は、シガレット製造機の出口に向う方向の空気流により空気搬送デバイス内に供給されることになる。空気搬送デバイス（例えば、パイプ又はダクト）は、計量タバコの列の通路が同軸タバコロッドを形成するか、又は中空同軸タバコロッドを形成するために空気搬送デバイスの中心に挿入され、入ってくるよりも小さな直径のロッド又はチューブの周りに流れるのを可能にすることになる。挿入された直列のロッド又はチューブ及び計量タバコストランドの列は、次に、計量タバコだけのストランドのバラバラの列を又は空気搬送デバイスの中心内に導入されたロッド又はチューブの周りに計量タバコストランドの列をランダムに置くか又は詰め込むことになるテーパ付きベンチュリに入る。

新しく形成されたタバコロッドがテーパ付きベンチュリを出る時に、計量タバコストランドの列がシガレット製造機の紙−チューブベルト構成に取り入れられるので多孔性又は穿孔空気軽減スリーブを通じて大気に空気が放出される。紙、舌状部、及び装飾部が組み合わされて上部開放型タバコロッドを形成し、その継ぎ目が、次に折り畳み器で密封される。シガレット製造装置の出口は、閉じられた同軸又は中空の閉じられた同軸タバコロッドである。本発明の実施形態は、続く段落で更に説明されて示される。

本発明の１つの例示的な実施形態が、それぞれ図５及び図６の側面図及び正面図に示されている。従来技術は、典型的には、空気流及び流れステーションチャンバの一方又は両方を使用して、シガレット製造装置の個々の区画でより軽いタバコストランドからタバコの重くてより密なタバコ部分を分離する。対照的に、図５に示すように、本発明の実施形態は、シガレット製造装置の個々の区画から茎の抽出工程を取り、ホッパ区画１２内への各給送タバコ１の一部として、又は各タバコ給送器の上流に組み込まれる独立したユニットとして、より大きな質量の茎の抽出工程を作成する。

図５に示す本発明の例示的実施形態では、適切に調製されたタバコ１は、最初、タバコホッパ１２及びタバコ計量流れデバイス１１を含む装置に給送される。タバコ計量流れデバイス１１は、ロッド製造／フィルタ形成のための装置に給送される計量タバコ１０の固さ及び速度の整合性のための茎抽出を提供する。
茎が除去された状態で、真空チャンバ１８と真空を制御する空気圧ラインとを用いて計量タバコ１５Ａが回転真空ホイールに供給される。計量タバコ１５Ａは、計量タバコ１０を回転真空ホイール１０の連続溝１９内に自由落下させるタバコ給送プレナム１４に供給される。溝１９は、計量タバコ１５Ｂの列を形成する所定量の計量タバコ１５Ａを収集する形状、深さ、及びサイズを有する。回転真空ホイール１０は、計量タバコ１５Ａの自由落下供給からタバコ充填物を収集する。計量タバコ１５Ａは、真空ホイール１０の内側真空チャンバ１８によって供給された空気圧のために真空ホイール１０の回転真空チャンバ１８の溝１９の所定位置に保持される。

回転真空ホイール１０に自由落下する計量タバコ１５Ａは、溝１９がその放出ポイントにおいてタバコで一杯になるのを保証するために、何らかの少しの百分率だけ溝１９を充填するタバコの量を超えなければならない。過剰タバコ２Ａは、収集されて、余剰タバコ戻り２Ｂによってタバコ給送プレナム１４を補足するために回転真空ホイール給送又は主給送パイプに戻されることになる。
閉鎖ループ制御により、ロッド製造／フィルタ形成区画からのフィードバック通信を通じて過剰供給状態に対して空気式給送システムが自動的に補償されるようになる。回転真空ホイールの溝１９に対する変動が作られて、内側コアがより小さなサイズまで圧着されている場合（例えば、再現可能な位置においてより幅広く又はより深く、又はその両方）、シガレットロッドのより密な端部形成を可能にし、又は同軸コアシガレットの区域を充填することができる。更に、タバコロッド出力１７’のステータスの有効なフィードバックを提供するためにロッド製造／フィルタ形成区画のカッターヘッドから電子タイミング機器及び信号送信がもたらされる。

更に、タバコロッド出力１７’の整合的容積制御を保証するために、余剰計量タバコ１０を溝１９、２０から切り取るべきであると判断された場合に、ホイールの充填部分と放出ポイントの間の回転真空ホイール１０の溝１９の外側端部にトリミングナイフ又はディスク３を追加することができる。これは、容積充填整合性を制御する本発明の実施形態の真空充填方法として使用することができ、又は使用できないこともある。

図６に示すように、回転真空ホイール１０の溝１９は、回転真空ホイール１０によって生成された計量タバコ列１５Ｂの両端に追加量のタバコと固さとを提供する端部ポケット２０を更に含む。溝１９に沿った端部ポケット２０の寸法は、計量タバコ１５Ｂの列の端部がタバコロッドの望ましい固さを提供するように決定される。回転真空ホイール１０の溝１９内に形成された計量タバコ１５Ｂの列は、装置のロッド形成／フィルタ製造区画まで計量タバコ１５Ｂの列を搬送する空気搬送区画２９Ａ内に最終的に放出される。

回転真空ホイール１０の溝１９、２０内に保持された計量タバコ１５Ａが空気搬送デバイス２９Ａの入口チャンバ３８において放出ポイントに到達すると、計量タバコ１５Ｂの列は、それらがロッド製造／フィルタ形成区画の入口において適切な放出ポイントに到達する時に、端部ポケット２０に加えられる正の空気圧１７によって回転真空ホイール１０から放出される。回転真空ホイール１０の回転速度は、計量タバコ１５Ｂの放出された列に対して最適な放出ポイントを識別するようにロッド製造／フィルタ形成区画に時間的に同期される。

内部タバコロッドは、空気搬送デバイス２９Ａの中心に挿入することができる。図５に示すように、空気搬送デバイス２９Ａの背面における開口部２７は、追加要素が装置の中心に直列に導入されるようにする。以下に限定されるものではないが、（１）別のタバコロッド、（２）別の予備成形ロッド、又は（３）紙又はＭＡＴ又は押し出し成形された材料で作られた連続チューブを含む空気搬送デバイス２９Ａの中心に挿入することができる広範囲の利用可能なロッド及びチューブがある。特に、（１）、（２）、又は（３）に説明するように、開口部２７においてロッド／チューブを装置に挿入すると、シガレット製造装置の出力１７’において中空コア同軸タバコロッドがもたらされることを可能にする。更に、そのようなロッド又はチューブが長さ方向に沿って戦略的に置かれた位置に圧着され、タバコロッド製造／フィルタ形成工程に望ましい特性を提供することができる。更に、ロッド／チューブは、以下に限定されるものではないが、セルロースアセテート（ＣＡ）ロッド、ＣＡ／カーボンロッド、ＣＡ／香味料ロッド、紙ロッド、紙／カーボンロッド、紙／香味料ロッド、中空チューブ、穿孔中空チューブ、及びダム又はチャンバを含む穿孔中空チューブを含むことができると考えられる。

装置に対して有意な空気流が供給されて、ロッド製造／フィルタ形成区画に整合した数の放出された列の計量タバコ１５Ｂの提供が保証される。空気搬送デバイス２９Ａの後に設けられた二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂに供給された圧縮空気２４によって一部の空気流がもたらされる。特に、空気搬送デバイス２９Ａの位置は、二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂに対して調節され、空気搬送デバイス２９Ａをシフトする空気流均衡調節スクリュー２８を回転させることによって空気均衡が判断される。二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂは、ベンチュリ入口開口部１６を提供する。

加えて、ベンチュリ１６及び舌状部９の区域内に放出された空気流は、塵埃及び空気をロッド製造／フィルタ形成区画から運び去る塵埃収集デバイス２３によって閉じ込められる。ベンチュリ１６は、二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂ内に狭い空気入口又はくびれを提供し、二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂを通って空気が流れる時に圧力降下を引き起こす。
更に、塵埃収集デバイス２３の機能は、回転真空ホイール１０に対する塵埃除去システムと融合されることになる。更に、穿孔空気軽減スリーブ２１が、塵埃収集デバイス２３内にかつ二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂの出口に設けられる。

ツーピースの二重区画軽減器２５Ａ、２５Ｂの出口における穿孔空気軽減スリーブ２１の後で、空気搬送デバイス２９Ａを通して搬送された計量タバコ１５Ｂの複数の列と、上部において余剰タバコを除去する舌状部９と、チューブベルト１４によって搬送されて計量タバコ１５の列の底部及び側面を覆うように５によって穿孔された紙６とは、組み合わされて上部開放型タバコロッド１７を形成する。チューブベルト４によって進められた紙６は、上部開放型タバコロッド１７をロッド製造／フィルタ形成区画を通して装飾部７上に及び折り畳み器８Ａを通して更に進められる。折り畳み器８Ａは、上部開放型タバコロッド１７の上部継ぎ目を閉じて、シガレット製造装置のロッド製造／フィルタ形成区画の出口において閉じた同軸又は閉じた中空同軸タバコロッド１７’を提供する。

本発明の別の例示的実施形態が図７及び図８に示されている。図７は、同軸コア又は中空コア同軸ロッドを生成する１対の水平方向に配置された反対向きの回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂを含むシガレット製造装置の平面図である。各回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂは、出口においてタバコロッドを形成するのに必要とされる計量タバコ１５Ａ、１５Ｂの半分を搬送する各それぞれの回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂ内の浅い溝（例えば、図６に示す参照番号１９）を満たすことになる。中心のコアタバコロッド又はチューブは、回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂ間で接線ポイントの中間の開口部２７内に直接給送されることになる。

チューブベルト及び紙（それらが回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂの間に設けられた接線ポイントの下にあるために図示せず）の各々は、図５及び図６の参照番号２９Ａ、７及び９と類似の又は従来技術シガレット製造機（例えば、図１及び図２に示す）に使用された従来の靴部及び舌状部配置と類似の靴部／舌状部デバイスまで空気搬送デバイスによって材料が回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂから移送される時に、タバコ及び内側ロッド又はチューブを用いて、この接線ポイントの直ぐ下に配置されて同軸又は中空同軸タバコロッドの形成を始めることになる。換言すれば、本発明のホッパ／ロッド製造の実施形態はまた、先の実施形態とは異なる構成で（例えば、水平方向回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂ）又は従来技術シガレットロッド製造技術を用いて機能するように採用することができる。

上述のように、図８は、図７のシガレット製造装置の例示的実施形態の正面図である。特に、図８は、モータ１３によって回転するタバコ計量デバイス１１に供給するホッパ内への給送タバコ１を示している。タバコ計量デバイス１１からの計量タバコ３１Ａ、３１Ｂの各々は、シャフト３３Ａ及び３３Ｂによって回転する１対の回転真空ホイール１０Ａ、１０Ｂに給送される。計量タバコ（例えば、それぞれ図５及び図７の参照番号１４及び１４Ａ、１４Ｂを参照）は、各回転真空ホイール（例えば、それぞれ図５及び図７の参照番号１０及び１０Ａ、１０Ｂを参照）上で溝及び端部ポケット（すなわち、図６の参照番号１９、２０を参照）を充填し、真空チャンバ（例えば、図５の参照番号１８を参照）によって所定位置に保持される。空気搬送デバイス（すなわち、図５の参照番号２９Ａを参照）は、先の段落で説明して図５から図８に示すようにロッド製造／フィルタ形成区画により同軸タバコロッド又は中空同軸タバコロッドの出力１７’を生成するために、追加処理のための適切なポイントで回転真空ホイール（例えば、それぞれ図５及び図７の参照番号１０及び１０Ａ、１０Ｂを参照）から放出された計量タバコ（すなわち、図５の参照番号１５を参照）の列を移動させる。

本発明の別の例示的実施形態として、図９は、空気式シガレット製造装置の入力給送区画３６が、上述のように計量タバコストランド１５の列を加工して空気搬送デバイス２９Ａまで直接計量タバコストランド１５の列を供給し、従来技術シガレット製造機に通常見出すことができる装飾部構成まで同軸又は中空同軸タバコロッドを送出するために単一（図５）又は二重（図７）式の回転真空ホイール構成のいずれかを使用して上述のように実施することができることを示している。靴部（図示せず）は、溝（例えば、図６の参照番号１９を参照）内の真空が放出される放出ポイントに置くことができ、計量タバコ１５の列は、空気搬送デバイス２９Ａを通って流れ、上述のように、ロッド製造／フィルタ形成区画によって加工され、上部継ぎ目シールと同軸又は中空同軸タバコロッドの出力１７’とを提供する紙６−チューブベルト４構成によって舌状部９の下及び折り畳み器８Ｂを通って搬送されることになる。

本発明の更に別の例示的実施形態として、図１０は、空気式シガレット製造装置の入力給送区画３６が、上述のように計量タバコ１５の列を処理して従来技術シガレット製造機では一般的な装飾部構成まで同軸又は中空同軸タバコロッドを送出する二重チャンバ空気搬送デバイス２９Ｂに直接計量タバコストランド１５の列を供給するために単一（図５）又は二重（図７）式の回転真空ホイール構成のいずれかを使用して上述のように実施することができることを示している。計量タバコ１５の列の搬送を容易にする空気搬送デバイス２９Ｂの二重チャンバ間の空気流４０の付加的な詳細を図１１に示している。靴部（図示せず）は、溝（例えば、図６の参照番号１９を参照）内の真空が放出される放出ポイントに置くことができ、計量タバコ１５の列は、空気搬送デバイス２９Ａを通って流れ、上述のように、ロッド製造／フィルタ形成区画によって加工され、上部継ぎ目シールと同軸又は中空同軸タバコロッド１７’の出力とを提供する紙６−チューブベルト４構成によって舌状部９の下及び折り畳み器８Ｂを通って搬送されることになる。

図１２は、空気式シガレット製造装置の様々な実施形態をシガレット製造システムに統合することができる方法の例示的実施形態を示している。特に、図１２は、本発明の実施形態をトウ収量に悪影響なしにトウバンド方向変更のためのトウ搬送デバイスを用いて設計されたトウ調製ユニットに統合することができる方法を示している。トウ加工／フィルタ製造の方法における上述の例示的実施形態の空気式シガレット製造装置の統合に伴って、シガレット製造工程は、フィルタ製造機能（すなわち、速度、品質、トウ収量、廃棄物など）を損なうことなしにより小型の構成に再編成される。全ての既存の加工構成要素は、使用されるが、ロッド製造／フィルタ形成区画が地面に対して従来技術構成よりも低くなるように再パッケージ化され、トウ分塊／ＰＺ付加は、ロッド形成区画の上部にわたって新しい後板上に再装着されることになる。

図１２に示す構成は、シャフト４３に入力給送材料４２を供給するトウベール４１を含む。シャフト４３は、上述のように（図５及び図７の参照番号１、１１及び参照番号１２を参照）、分塊ローラ４３、４４に及びホッパ給送デバイス４５上に入力給送材料４２を供給する。入力ホッパ給送デバイス４５は、上述のように、計量タバコストランド１５の列を加工して従来技術シガレット製造機では一般的な装飾部構成まで同軸又は中空同軸タバコロッドを送出する二重チャンバ空気搬送デバイス２９Ｂに直接計量タバコストランド１５の列を供給するために単一（図５）又は二重（図７）式の回転真空ホイール構成のいずれかを使用して上述したように実施することができる空気式シガレット製造装置を提供する。計量タバコ１５の列の搬送を容易にする空気搬送デバイス２９Ｂの二重チャンバ間の空気流４０の付加的な詳細を図１１に示している。靴部（図示せず）は、溝（例えば、図６の参照番号１９を参照）内の真空が放出される放出ポイントに置くことができ、計量タバコ１５の列は、空気搬送デバイス２９Ａを通って流れ、上述のように、ロッド製造／フィルタ形成区画によって処理され、上部継ぎ目シールと同軸又は中空同軸タバコロッド１７’の出力とを提供する紙６−チューブベルト４構成によって舌状部９の下及び折り畳み器８Ｂを通って搬送されることになる。

図１２の例示的システムの実施形態は、方向を変える間のトウ分塊の損失及びＰＺ汚染が理由で製品品質／トウ収量機能に対して有意な悪影響なしには過去に実現可能なことがなかった。システムの空気式空気搬送装置２９Ａ、２９Ｂは、しっかりしたローラ又はガイド接触を使用しないでトウの曲げを可能にするので、分塊の損失又はＰＺ汚染がなく方向を変えることが可能になる。上述のシステムに対する付加的な代替として、第２の組の分塊ローラを任意的な参照番号４７で示すように垂直に積み重ねることができる。

本発明のこの実施形態は、シガレット製造及び特にシガレット製造装置の複雑さを有意に低減するシステムを提供する。実施形態は、複雑なホッパ及びそれに関連する費用、保守、及び品質問題の必要性を排除することになる。本発明の実施形態はまた、回転真空ホイール（例えば、ＶＡＭＰ）が各シガレットに必要な所望量のタバコ充填物材料を正確かつ容積的に給送することになるので、複雑な重量制御システムの必要性を排除する可能性を有する。これは、吸入バンド及び吸入チャンバ側面レール上のタバコの比較的高速であることの要件を排除することによって保証される。ＶＡＭＰ技術の使用により、側面レールがタバコ茎と共に動き、それが空隙、緩んだ端部、ホッパ詰まり、及び紙破れの１つの主な原因を排除することになる。更に、実施形態は、従来技術シガレット製造機の原子力源及び現在の重量制御システムに関連するシステム及び保守コストの全てを排除することになる。更に、本発明の実施形態は、従来技術シガレット製造機の製造技術と共に又は同軸又は中空コア同軸シガレットと共に使用することができる。

更に、タバコのトリミングを必要とする場合、切り取り器の戻りは、従来技術機器によって典型的に必要とされるよりも有意に低い百分率のものになることになり、これは、タバコの劣化を低くすることになる。更に、切り取り器ディスクは、重量制御システムに結合される現在の複雑な機構の代わりにＶＡＭＰホイール溝の端部で切り取るために固定されることになる。更に、実施形態は、各シガレット製造機に必要な面積の量を有意に低減し、これは、製造／梱包の床スペースを節約し、その面積は、フィルタ製造を各モジュールにするなどの他の有効利用を見出す可能性が大きいことになる（例えば、シガレット製造機オペレータが自分自身のフィルタを作ることができ、全体の個別のフィルタ製造作業及びオーバーヘッドを排除することができる）。更に、小型のフィルタ製造機又はモジュール特定タバコの配置を用いて、各メーカにおいてリアルタイム再給送のためのシステムが改善される。

更に、本出願人のプロトタイプシガレット製造機の吸入バンドは、許容できない材料で作られた非常に摩耗しやすい品目である。この極端な用途において良好に機能することになる許容できる材料を見出すために多くの試みが行われたが、全て失敗に終わった。すなわち、本発明の実施形態は、新たに極端な摩耗条件を排除することになり、ＶＡＭＰホイール溝の穿孔底部が、数時間ではなく数ヶ月、更に数年の寿命がある硬化鋼鉄表面であることを可能にする。

図１３は、本発明の実施形態の方法の例示的な流れ図である。特に、図１３の段階１３０１は、ホッパに給送タバコを受け取る段階である。ホッパから受け取った給送タバコを計量する段階は、段階１３０３で行われる。段階１３０５では、タバコ給送プレナムの出口で計量給送タバコが分配される。段階１３０７は、タバコ給送プレナムの出口で真空ホイールが回転させて、計量タバコを回転真空ホイールの溝及び端部ポイント内に受け取る段階である。後の加工のために戻しチャンバを通して余剰タバコを戻す段階は、段階１３０９で行われる。回転真空ホイール１０の放出ポイントからの計量タバコストランドは、段階１３１１で放出される。

段階１３１３は、計量タバコストランドの列を搬送するための圧縮空気を供給する段階である。次に、計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで空気上で搬送する段階が行われる。特に、段階１３１５では、空気搬送チャンバの位置調節によるベンチュリ効果を発生させるために圧縮空気均衡を調節する段階が行われる。穿孔空気軽減スリーブを通る圧縮空気のための軽減通路を設ける段階は、段階１３１７で行われる。計量タバコストランド及び挿入材料の列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせる段階は、段階１３１９で行われる。

次に、同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成する段階が行われる。この段階の更なる詳細は、複数の計量タバコストランドの列の下を二重区画軽減器出口の位置まで予備成形紙を移動させる段階１３２１を含む。段階１３２３は、チューブベルトによって供給された予備成形紙と予備成形紙内の計量タバコストランドの列とを成形して紙の下の装飾部を用いて支持する段階である。穿孔空気軽減スリーブの上部部分に接続された舌状部を用いて二重区画端部チャンバからの計量タバコストランド出力の列を成形する段階は、二重区画軽減器の出口において段階１３２５で行われる。段階１３２７では、穿孔空気軽減スリーブ、舌状部、及び装飾部の一部分を取り囲んでいる区域から塵埃が除去される。段階１３２９は、同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドの少なくとも一方の産出を形成する際に紙の上部継ぎ目を密封する段階である。

以上の説明は、本発明を示して説明したものである。更に、本発明の開示は、本発明の好ましい実施形態だけを示して説明したが、上述のように、本発明は、様々な他の組合せ、変更、及び環境において使用することができ、以上の従来技術の教示及び技術又は知識に応じて本明細書に説明した本発明の概念の範囲内で変更又は修正することができることは理解されるものとする。上述の実施形態は、本発明の実施の既知の最善のモードを説明するように、また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このような又は他の実施形態で当業者が本発明を利用することができるように更に意図されている。従って、以上の説明は、本明細書に開示した形態又は用途に本発明を制限するように意図していない。また、添付の特許請求の範囲が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。

６ 紙
７ 装飾部
９ 舌状部
１５Ｂ 計量タバコ
１７’ 密封同軸又は密封同軸中空コアタバコロッド

Claims (10)

1. 同軸ロッド製造／フィルタ形成のための装置であって、
   給送タバコを受け取るように構成されたホッパと、
   前記ホッパに接続され、該ホッパから受け取った前記給送タバコを計量するように構成された計量デバイスと、
   前記計量デバイスに接続され、前記計量タバコをその出口で分配するように構成されたタバコ給送プレナムと、
   前記タバコ給送プレナムの前記出口の近くに位置し、前記計量タバコを受け取るように構成された回転真空ホイールと、
   前記タバコ給送プレナムの遠位部分にかつ前記回転真空ホイールの近くに接続され、該回転真空ホイールの溝の外側で給送タバコを受け取るように構成された余剰タバコ戻しチャンバと、
   前記回転真空ホイールの放出ポイントの近くに接続され、該回転真空ホイールから放出された計量タバコストランドの列を受け取るように構成された入力給送チャンバと、
   前記入力給送チャンバの出口に接続され、前記計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで搬送するように構成された空気搬送デバイスと、
   前記空気搬送デバイスに接続され、計量タバコストランド及び挿入材料の前記列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせて同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成するように構成されたロッド製造／フィルタ形成区画と、
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記ロッド製造／フィルタ形成区画は、前記空気搬送デバイスの出口の近くに位置する二重区画端部チャンバを更に含み、
   前記二重区画軽減器は、前記計量タバコストランドの列の搬送のための圧縮空気を供給し、前記空気搬送チャンバの位置の調節によるベンチュリ効果に従って該圧縮空気の均衡を調節し、穿孔空気軽減スリーブを通じて該圧縮空気の軽減をもたらすように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ロッド製造／フィルタ形成区画は、
   予備成形紙を二重区画軽減器の出口まで移動させるように構成されたチューブベルト、
   前記二重区画端部チャンバの前記出口で前記穿孔軽減スリーブの下部部分に接続され、前記チューブベルトによって供給された前記予備成形紙及び該予備成形紙内でロッドに形成された前記計量タバコストランドの列を成形して支持するように構成された装飾部、
   前記二重区画端部チャンバの前記出口で前記穿孔軽減スリーブの上部部分に接続され、該二重区画端部チャンバから産出された計量タバコストランドの列を成形するように構成された舌状部、
   前記二重区画端部チャンバに接続され、前記穿孔軽減スリーブ、前記舌状部、及び前記装飾部の一部分を取り囲み、前記ロッド製造／フィルタ形成区画から塵埃及び空気を除去するように構成された塵埃収集デバイス、及び
   前記舌状部に接続され、前記紙の上部継ぎ目を密封して同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成するように構成された折り畳み器、
   を更に含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記回転真空ホイールは、前記溝の外側にある余剰給送タバコを除去するための切り取り器を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. シガレット製造のためのシステムであって、
   タバコ製品のトウベールと、
   前記トウベールに接続され、前記タバコ製品をその出口まで進めるように構成されたシャフトと、
   給送タバコの産出を受け取りかつ供給するように構成された複数の分塊ローラと、
   請求項１に記載の同軸ロッド製造／フィルタ形成のための装置と、
   を含むことを特徴とするシステム。
6. ロッド製造／フィルタ形成区画が、空気搬送デバイスの出口の近くに位置する二重区画端部チャンバを更に含み、
   前記二重区画軽減器は、計量タバコストランドの列の搬送のための圧縮空気を供給し、空気搬送チャンバの位置の調節によるベンチュリ効果に従って該圧縮空気の均衡を調節し、穿孔空気軽減スリーブを通じて該圧縮空気の軽減をもたらすように構成される、
   ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記ロッド製造／フィルタ形成区画は、
   予備成形紙を二重区画軽減器の出口まで移動させるように構成されたチューブベルト、
   前記二重区画端部チャンバの前記出口で前記穿孔軽減スリーブの下部部分に接続され、前記チューブベルトによって供給された前記予備成形紙及び該予備成形紙内でロッドに形成された前記計量タバコストランドの列を成形して支持するように構成された装飾部、
   前記二重区画端部チャンバの前記出口で前記穿孔軽減スリーブの上部部分に接続され、該二重区画端部チャンバから産出された計量タバコストランドの列を成形するように構成された舌状部、
   前記二重区画端部チャンバに接続され、前記穿孔軽減スリーブ、前記舌状部、及び前記装飾部の一部分を取り囲み、前記ロッド製造／フィルタ形成区画から塵埃及び空気を除去するように構成された塵埃収集デバイス、及び
   前記舌状部に接続され、前記紙の上部継ぎ目を密封して同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成するように構成された折り畳み器、
   を更に含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 同軸及び同軸中空タバコロッドのうちの少なくとも一方を製造する方法であって、
   ホッパに給送タバコを受け取る段階と、
   前記ホッパから受け取った前記給送タバコを計量する段階と、
   タバコ給送プレナムの出口で前記計量した給送タバコを分配する段階と、
   前記タバコ給送プレナムの前記出口で真空ホイールを回転させ、該回転する真空ホイールの溝及び端部ポイントに前記計量タバコを受け取る段階と、
   後で加工するために余剰タバコを戻しチャンバを通して戻す段階と、
   前記回転する真空ホイールの放出ポイントから計量タバコストランドの列を放出する段階と、
   前記計量タバコストランドの列をロッド製造／フィルタ形成区画まで空気上で搬送する段階と、
   計量タバコストランド及び挿入材料の前記列の少なくとも１つを予備成形紙と組み合わせる段階と、
   同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方を形成する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
9. 前記計量タバコストランドの列を搬送する段階は、
   前記計量タバコストランドの列を搬送するための圧縮空気を供給する段階、
   前記圧縮空気の均衡を調節して空気搬送チャンバの位置の調節によるベンチュリ効果を発生させる段階、及び
   穿孔空気軽減スリーブを通る前記圧縮空気のための軽減通路を設ける段階、
   を更に含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドうちの少なくとも一方を形成する前記段階は、
    予備成形紙を二重区画軽減器の出口の計量タバコストランドの複数の列の下の位置まで移動する段階、
    チューブベルトによって供給された前記予備成形紙及び該予備成形紙内の前記計量タバコストランドの列を成形して、該紙の下からの装飾部を用いて支持する段階、
    前記二重区画端部チャンバから産出された前記計量タバコストランドの列を該二重区画軽減器の前記出口で穿孔空気軽減スリーブの上部部分に接続された舌状部を用いて成形する段階、
    前記穿孔空気軽減スリーブ、前記舌状部、及び前記装飾部の一部分を取り囲む区域から塵埃を除去する段階、及び
    前記紙の上部継ぎ目を密封して、同軸タバコロッド及び中空同軸タバコロッドのうちの少なくとも一方の産出を形成する段階、
    を更に含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。

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