JP2014011995A - ビーズの不均等な移送方法及びユニット - Google Patents

ビーズの不均等な移送方法及びユニット Download PDF

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Abstract

【課題】第1半径の第1円弧に沿って互いに間隔をあけて配置されたビーズの複数のストリームからなるビーズのフローを、第2半径の第2円弧に沿った、ビーズの1つのアーチ状のストリームからなるビーズのフローへと変化させる。
【解決手段】この発明による、ビーズ・ストリームを移送するためのユニットは、互いに重ね合わせた2枚の前記案内プレートを備え、第1案内プレートの案内溝と第2案内プレートの案内溝とが互いに交わって、少なくとも1つのビーズ案内室を形成し、前記第1及び第2案内プレートのうち少なくとも1枚が可動であり、受け入れポケット及び導きポケットは案内プレートの外周に沿って配置され、連続するポケット間の距離は一つおきに異なっていることを特徴とする。
【選択図】図2a

Description

本発明は、たばこ産業におけるロッド状物品、特にシガレット用フィルタに用いるビーズの不均等な移送方法及びユニットに関する。
本発明は、球状又は楕円形の物体の給送に関するものであり、これらの物体は給送後に、フィルタ材又は、セグメントフィルタを形成する素材の連続するセグメント間の間隔又は、シガレットの様々な要素間の間隔、すなわちフィルタ部分とたばこ部分との間に配置される。簡略化のために、いずれのフィルタ又はたばこ要素も、これ以降ロッド状物品と称し、これらの物品内又は物品間に配置するものをビーズと称する。市場にある既知の製品はシガレットであり、これらのフィルタは芳香物質を含むビーズを備える。ビーズ内に含まれる物質は、喫煙中又は、シガレットに火を点ける前に、フィルタを絞り、ビーズをつぶし、中に含まれる芳香物質を放出することによって、滲出される。
製造工程において、フィルタを形成する機械に高速度でビーズを給送する一方で、確実にビーズに損傷を与えず、高い給送効率を維持する(つまり生産された各フィルタが実際にビーズを含む)という課題は、解決することが困難であり、同時に非常に重要である。特に困難な課題は、それぞれの間隔間の距離が異なるセグメントフィルタ内へ、ビーズを不均等な距離で給送することである。
既知のビーズ給送機において、ビーズをある領域へ給送するためのチャネルが用いられ、ビーズは、その領域からビーズ配送ホイールに移送される。前述のホイールは、フィルタ材に、その移送されたビーズを入れる機能を有する。
特許文献1において、ビーズ給送機が開示されており、このビーズ給送ユニットは、ボウルと連結した放射状に配置した複数のチャネルを備えている。ここにおいて、チャネルはボウルとともに回転し、ビーズはチャネルの出口に配置したポケットからビーズ移送ホイールによるバキューム移送によって回収され、その後、ビーズ配送ホイールに移送される。
特許文献2は、ビーズ給送機を開示しており、このビーズ給送ユニットにはボウルとともに回転する経路を備えている。そこでは、V字形の端部を有するとともにアーチ型に形成され、かつ固定配置された要素を使用して、最下のビーズをそれより上に配置されているビーズから離した後に、ビーズをビーズ配送ホイールに給送する。
特許文献3は、同様のビーズ給送機を開示しており、このビーズ給送機では、複数の開口部をもち、互いに相対的に回転する2枚のプレートを使用して、ビーズが、ビーズ配送ホイールに給送される。そしてビーズの給送は、それぞれの開口部が直接重なり合うように配列されると、行われる。
特許文献4は、湾曲したチャネルによって、ビーズをボウルから直接ビーズ配送ホイールへと給送するための装置を示しており、この装置において、チャネルはビーズボウルとともに回転し、ビーズはバキューム移送によってボウルから回収される。
本発明の出願人が所有する特許文献5は、芳香ビーズを保持ポケットに配送する給送チャネルによって芳香ビーズを給送する方法を示す。その後、ビーズは、移送ユニットと同期した可動給送手段によって、ビーズ移送ユニットの受け入れポケットへと移送される。その後、ビーズは、第1案内プレートの案内溝と第2案内プレートの案内溝との交差領域に形成された案内室へと給送される。案内プレートの相対運動の結果、案内室は外方へ導くポケットに向けて半径方向にシフトする。当該出願において、ビーズは、等しい距離にあるフィルタ材へと案内され、配送される。
ビーズの給送の問題は、ビーズをセグメントフィルタの連続するセグメント間の間隔に給送する場合に、特に重要である。特に、フィルタロッド切断によるいわゆる非対称構造において重要であり、ここにおいてビーズを給送する間隔が異なる距離ごとに存在する。これは、最終的なフィルタ構造を考慮して、それぞれのフィルタセグメントが非対称に切り取られ、配置されるためである。一方、ビーズの給送は、フィルタ材の連続するひだへとビーズを挿入する場合にも重要である。
前述した装置において、ビーズは、供給チャネルの保持ポケットから、移送ホイール又はビーズをフィルタ材へと配送するホイールへと、移送される。しかしながら、非常に高効率の場合に、各要素の構造が非常に複雑であることや広い間隔を要することがあり得るため、正確なビーズの移送を確実にするためには、ビーズの搬送経路の直径を変更することが必要となる場合がある。また、ビーズをフィルタ材に配送するためのホイール又はセグメントフィルタのセグメント間の間隔へ、ビーズを移送可能とするために、このような搬送経路の直径の変更が、ビーズを回収する要素の構成に依っては必要となる場合もある。
米国特許第7975877号明細書 国際公開第2009/071271号 国際公開第2009/071272号 米国特許第7833146号明細書 ポーランド国特許出願第397838号明細書
本発明の目的は、第1半径の第1円弧に沿って互いに間隔をあけて配置されたビーズの複数のストリームからなるビーズのフローを、第2半径の第2円弧に沿った、ビーズの1つのアーチ状のストリームからなるビーズのフローへと変化させる、ビーズ・ストリーム給送ユニットを開発することである。
本発明の要旨は、たばこ産業の機械において、案内プレートに配置した案内溝を介して、受け入れポケットから導きポケットへと、ビーズ・ストリームを不均等に移送するためのユニットであり、前述のユニットは、互いに重ね合わせた2枚の前記案内プレートを備え、第1案内プレートの案内溝と第2案内プレートの案内溝とが互いに交差して、少なくとも1つのビーズ案内室を形成し、前記第1及び第2案内プレートのうち少なくとも1枚が可動である。 本発明によるユニットは、受け入れポケット及び導きポケットは案内プレートの外周に沿って配置され、互いに連続するポケットどうしの間の距離は交互に異なっていることを特徴とする。
本発明の要旨は、さらに、ビーズ・ストリームを移送するためのユニットであり、本発明によると、該ユニットは、互いに連続する受け入れポケットどうしの間で交互に異なる角距離の比が、互いに連続する導きポケットどうしの間で交互に異なる角距離の比と等しいことを特徴とする。
本発明の要旨は、さらに、ビーズ・ストリームを移送するためのユニットであり、該ユニットは、本発明によると、運搬ポケットを有する配送ホイールをさらに備え、配送ホイールの運搬ポケットの互いに連続するポケットどうしの間の距離の比が、互いに連続する受け入れポケットどうしの間及び互いに連続する導きポケットどうしの間で、それぞれ交互に異なる角距離の比と等しいことを特徴とする。
本発明によるビーズ移送ユニットは、ビーズの各移送段階においてビーズの位置が完全に制御されるような、ビーズ・ストリームの変化を可能にする。言い換えれば、ビーズがランダムな位置に置かれて、例えば望ましくないビーズのつぶれ等が発生することは、あり得ない。このユニットは、ビーズ・ストリームの移動経路をなす円弧の半径を変化させる必要があるような、任意のビーズ給送機で使用することができる。このユニットによれば、ビーズ・ストリームの移送を、高効率なフィルタ製造機械に適合した速度で実行すると同時に、選択されたフォーマットに従って、ビーズ間の距離を交互に異ならせることができる。
本発明の目的は、以下の図面に示す好適な実施形態において示されている。
ビーズ給送機の斜視図である。 フィルタセグメント及びビーズの配列の一例である。 図2のセグメントの配列から成るマルチセグメントフィルタローラーである。 フィルタセグメント及びビーズの別の配列の一例である。 図3のセグメントの配列から成るマルチセグメントフィルタローラーである。 第1実施形態におけるビーズ給送機の断片の上面図である。 第1実施形態におけるビーズ給送機の断片を示す、寸法の符号付きの上面図である。 第2実施形態におけるビーズ給送機の断片の上面図である。 第2実施形態におけるビーズ給送機の断片を示す、寸法の符号付きの上面図である。 ビーズを保持ポケットから押し出す前の、案内チャネルの一実施形態における、保持ポケット、受け入れポケット、回収ポケットを示す、図4及び5のA−Aに沿う断面図である。 ビーズを受け入れポケットへと移送した後の、案内チャネルの一実施形態における、保持ポケット、受け入れポケット、回収ポケットを示す、図4及び5のA−Aに沿う断面図である。 配送ホイールの運搬ポケットへとビーズを移送する瞬間の、案内チャネルの一実施形態における、保持ポケット、受け入れポケット、回収ポケットを示す、図4及び5のB−Bに沿う断面図である。
図1は、ビーズ2用の保管容器2Aを備えたビーズ2用の給送機1と、ビーズ・ストリーム給送ユニット3と、ビーズを配送ホイール7へと移送するためのユニット13と、経路9に沿って移動するフィルタセグメントどうしの間へビーズ2を配送するための配送ホイール7とを示す。簡略化のために、個々の装置を固定する要素は示していない。ユニット13は、連続するフィルタセグメントどうしの間の異なる距離に適合させることができる。図2は、交互に配置したロッド状物品(具体的にはフィルタセグメントY1,Y2)と、ビーズ2とから成る、フィルタセグメントの配列を示す。ビーズ2は、配列の中で、互いに不均等な距離a又はbをあけて配置されており、配送ホイール7上の運搬ポケット23は、そのような距離に適合されなければならない。ここに示すフィルタセグメントY1,Y2及びビーズ2の配列は、一続きに包装紙に巻かれ、一続きのマルチセグメントフィルタローラーが形成され(図2a参照)、前記ローラーは、シガレットフィルタの製造に用いられるマルチセグメントロッドへと切断される。フィルタ部分及びたばこ部分が交互に形成されたローラーは似た態様をしている。図3は、フィルタセグメントY3,Y4及びY5とビーズ2とから成るフィルタセグメント及びビーズの別の配列例を示し、これも同様に包装紙で巻かれ、マルチセグメントローラーを形成する。この場合には、配送ホイール7上の運搬ポケット23は、マルチセグメントローラーにビーズ2を配置した地点どうしの間の距離c及びdに適合されなければならない(図3a参照)。前述の両方の場合において、運搬ポケット23は配送ホイール7の外周に、互いに不均等な間隔をあけて配置されている。前述の装置はさらに、ビーズ又は同様の素子をフィルタ材ストリップに不均等に給送することに用いることができ、このフィルタ材ストリップから一続きのフィルタローラーが形成され、フィルタローラーは複数のフィルタロッドへと切断される。
図4は、第1実施形態におけるビーズ給送機1の断片の上面図である。ビーズ2の給送ユニット3は、半径R1の円弧上に互いに間隔をあけて配置された、複数の固定されたチューブ4としてのチャネルを備えており、前述のチューブは、容器2Aからビーズを供給される。(図1には、チューブ4のうち1つの入り口の上に、ビーズ2が示されている。)チューブ4の出口には保持ポケット14(図6参照)が配置されており、そこからビーズ2は、ビーズ2の移送ユニット13に属する受け入れポケット18に移送される。ここにおいて、受け入れポケット18は第1案内プレート5と第2案内プレート6との間の領域に配置されている。第1案内プレート5と第2案内プレート6との間のほぼ水平な案内チャネル19を通過した後、ビーズ2は、半径R2の円弧上を移動する導き(leading away)ポケット21へと配送される。ビーズ2′は、受け入れポケット18と導きポケット21の入り口との間を、案内チャネル19に沿って移動する。案内チャネル19の上側部分は、第2案内プレート6に向けられた第1案内プレート5の底部側に形作られた案内溝5A(図5参照)によって画定され、案内チャネル19の下側部分は、第1案内プレート5に向けられた第2案内プレート6の頂部側にある案内溝6A(図5参照)によって画定される。ここにおいて、ビーズ2を案内するためには、溝5Aと6Aどちらか一方で十分である。ビーズ2はさらに、導きポケット21から、配送ホイール7の外周上の運搬ポケット23へと移送される。配送ホイール7は、経路9に沿って案内されるフィルタセグメントY1,Y2,Y3,Y4及びY5どうしの間にビーズ2を配置する。ビーズ2を保持するために、運搬ポケット23は吸引手段を備えてもよい。
稼働中、ビーズ給送ユニット3のチューブ4はビーズ2で満たされている。ビーズ給送ユニット3は、カム8として回転可能な給送手段を備え、カム8は、押圧端縁11を有する押圧セグメント10を備える。ここにおいて、カム8は回転軸12の周りを速度ω1にて回転する。第1プレート5は固定である一方、第2プレート6は回転可能であり、カム8の速度ω1よりも低い速度ω2で回転軸12の周りを回転する。
図4aは、簡潔な表記で、本発明にとって不可欠な、本発明における個々の部分組立品間の距離を示す。図において、受け入れポケット18間の距離は、S1,S2、導きポケット21間の距離はT1,T2、運搬ポケット23間の距離はU1,U2とそれぞれ付されている。本発明の本実施形態では、互いに不均等な間隔をあけて配置したフィルタセグメントどうしの間の間隔に、どのようにしてビーズを確実に給送するかを説明した。一つのフォーマットのための、つまり完成品における特定のフィルタセグメント配列のための構造における、すべてのポケットを、このような距離で互いに間隔をあけて配置し、これにより、フィルタセグメントどうし又はたばこ産業における製品である他のロッド状物品どうしの間の特定のポイントに配置したビーズ間の距離の比を維持する。2つの距離が存在する一実施形態は、限定的な実施形態ではなく、本発明は、例えば、連続するビーズ給送ポイント間の距離が3つ存在するように、ビーズを挿入する、複雑なシステムの場合においても、適用できる。
図5は、第2実施形態におけるビーズ2の給送機1の断片の上面図である。ビーズ2の給送ユニット3は、半径R1の円弧上に互いに間隔をあけて配置された、複数の固定されたチューブ4としてのチャネルを備えており、前述のチューブは、容器2Aからビーズを給送される。(図1において、チューブ4のうち1つの入り口の上に、ビーズ2が示されている。)チューブ4の出口には保持ポケット14(図6参照)が配置されており、そこからビーズは、ビーズ2を配送ホイール7に移送するための装置13に属する、受け入れポケット18に移送される。ここにおいて、ポケットは第1案内プレート5と第2案内プレート6の間の領域に配置されている。第1案内プレート5と第2案内プレート6の間のほぼ水平な案内チャネル19を通過した後、ビーズは、半径R2の円弧上を移動する導きポケット21へと配送される。ビーズ2はさらに、配送ホイール7の外周上の運搬ポケット23へと移送される。配送ホイール7は、経路9に沿って案内されるフィルタセグメントY1,Y2,Y3,Y4及びY5(図2及び3参照)どうしの間にビーズ2を配置する。ビーズ2を保持するために、運搬ポケット23は吸引手段を備えてもよい。案内チャネル19は2つの部分から形成されている。ここにおいて、案内チャネル19は、ビーズ2′が通る、受け入れポケット18と導きポケット21の入り口との間の経路であると考えられるべきである。案内チャネル19の上側部分は、第2案内プレート6に向けられた第1案内プレート5の底部側に形作られた案内溝5Aによって画定され、案内チャネル19の下側部分は、第1案内プレート5に向けられた第2案内プレート6の頂部側にある案内溝6Aによって画定される。ここにおいて、溝5Aと6Aは互いに交差する。
稼働中、ビーズ給送ユニット3のチューブ4はビーズ2で満たされている。ビーズ給送ユニット3は、カム8として回転可能な給送手段を備え、カム8は、押圧端縁11を有する押圧セグメント10を備える。ここにおいて、カム8は回転軸12の周りを速度ω1にて回転する。第1プレート5は固定されている一方、第2プレート6は回転可能であり、カム8の速度ω1よりも低い速度ω2で回転軸12の周りを回転する。図において、案内プレート5及び6のそれぞれの案内溝5A及び6Aは破線で示されている。溝5A及び6Aの交差領域には案内室22が形成され、案内室22は、プレート6の回転方向及び各溝の向きの兼ね合いで、案内室22から回転軸12までの距離が半径R1とR2との間で増大するように、移動する。なお、プレート5及び6の両方が回転可能であってもよい。
図5aは、簡潔な表記で、本発明にとって不可欠な、本発明における個々の部分組立品間の距離を示す。受け入れポケット18間の距離はS1,S2と付され、導きポケット21間の距離はT1,T2と付され、運搬ポケット23間の距離はU1,U2と付されている。本発明の本実施形態では、不均等に間隔をあけて配置したフィルタセグメントどうしの間の間隔に、どのようにしてビーズを確実に給送するかを説明した。
図6は、任意のチューブ4の断面図であり、例えば、図4においてこの断面はA−Aと付されている。ビーズ2列内の最下のビーズ2′は、プレート15によって下から規制され、リング5及びカム8の周端縁16によって両側から規制されながら、チューブ4の出口に配置された保持ポケット14に入れられる。図7は、カム8の回転中、円経路上を移動する押圧セグメント10が、チューブ4から下方へ連続するポケット14を通過した際に、ビーズ2′を、保持ポケット14から押し出し、これにより前述のビーズが受け入れポケット18に移動された状態を示す。ビーズ2′は、さらにほぼ水平に案内チャネル19内を移送される。ここで、この案内チャネル19が案内室22の移動経路を成す。その後、ビーズ2′は、導きポケット21へ移送される。
図8は、図4のB−B線に沿う断面図である。ここにおいて、ビーズ2は、配送ホイール7上の運搬ポケット23に配置され、そこで既知の方法、例えば、吸引力によって、保持される。
図1は、太い破線にて、本実施形態において、ビーズが通る経路を示す。あるビーズ2が、容器2Aから下方へ、チューブ4状の固定されたチャネルのうちの1つを通って、保持ポケット14へ移動する。この経路の部分は、X1と付されている。経路の次の部分である、保持ポケット14から受け入れポケット18を通って、回収ポケット21への経路は、X2と付されている。経路の次の部分であるX3において、ビーズ2は、回収ポケット21内に収容されながら円弧上を移動して、配送ホイール7上の運搬ポケット23へのビーズ2の移送ポイントへと移送される。その後、経路部分X4内のビーズ2は、配送ホイール7上の運搬ポケット23内に収容されながら移動する。後に、ビーズは、経路9上のフィルタセグメントどうしの間に配置され、経路の最終部分X5に沿って、フィルタセグメントとともにさらに移動する。
本発明によるユニットは、セグメントフィルタの連続するフィルタセグメントどうしの間の間隔にビーズを給送する技術、特に、いわゆる非対称構造において、異なる距離をあけて配置した間隔にビーズを給送する技術に、広く適用することができる。製造機械を設計するために、たばこ産業の製品の製造分野における専門家が解決すべき典型的な課題は、経路9に沿って、ロッド状物品又はフィルタ材を供給する既知の装置や、ロッド状物品の配列を回収し、包装紙に巻く装置などの、適切な構成であろう。

Claims (3)

  1. たばこ産業の機械において、案内プレートに配置された案内溝を介して、受け入れポケット(18)から導きポケット(21)へと、ビーズ(2)のストリームを不均等に移送するためのユニットであって、
    互いに重ね合わせた2枚の案内プレート(5,6)を備え、
    第1案内プレート(5)の案内溝(5A)と第2案内プレート(6)の案内溝(6A)とが互いに交差して、少なくとも1つのビーズ(2)用案内室を形成し、
    前記案内プレート(5,6)のうち少なくとも1枚が可動であり、
    前記受け入れポケット(18)及び前記導きポケット(21)は前記案内プレート(5,6)の外周に沿って配置され、互いに連続する前記ポケット(18,21)どうしの間の距離(S1,S2,T1,T2)は交互に異なることを特徴とする、ユニット。
  2. 互いに連続する前記受け入れポケット(18)どうしの間で交互に異なる角距離(S1,S2)の比が、互いに連続する前記導きポケット(21)どうしの間で交互に異なる角距離(T1,T2)の比と等しいことを特徴とする、請求項1に記載のビーズ・ストリームを移送するためのユニット。
  3. 運搬ポケット(23)を有する配送ホイール(7)をさらに備え、
    前記配送ホイール(7)の互いに連続する前記運搬ポケット(23)どうしの間の距離(U1,U2)の比が、互いに連続する前記受け入れポケット(18)どうしの間及び互いに連続する前記導きポケット(21)どうしの間で、それぞれ交互に異なる角距離(S1,S2,T1,T2)の比と等しいことを特徴とする、請求項1又は2に記載のビーズ・ストリームを移送するためのユニット。
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