JP2015514430A - 固体物の流れを制御するためのバルブ - Google Patents
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Abstract
【課題】作動中に固体物に作用する機械的力を最小限にするような固体物の流れ制御手段に対する必要性を満たすこと。【解決手段】固体物(20)の流れを制御するバルブ(1)は、入口(11)と、出口(12)と、ハウジング(10)と、ハウジング(10)内に回転可能に配置されたバルブ本体(13)と、を備える。バルブ本体(13)は、開放位置と閉鎖位置との間で回転可能である。バルブ本体(13)は、流入開口(131)によって、円周方向壁部分(132)によって、及び横方向壁部分(132)によって定められるチャンバ(130)を含む。流入開口(131)は、バルブ本体の回転中に入口(11)に対して一定のままである幾何形状を有する。バルブ本体(13)の何れかの位置において入口(11)から出口(12)まで流体接続を形成する流体接続手段が設けられる。【選択図】図1
Description
本発明は、固体物の流れを制御するためのバルブに関する。本発明は更に、このようなバルブを含むリザーバに固体物を供給する装置に関する。例えば、固体物は、フィルタシガレットのような喫煙物品のフィルタセグメントの製造中にフィルタ材料の連続流内に導入されるカプセル又はビーズとすることができる。
煙の官能特性を改善するために提案されている様々な方法には、喫煙物品の主流煙に更なる香味を添加する手段としてフィルタ要素を用いるものがある。例えば、フィルタセグメントの製造中にフィルタ材料内にカプセルなどの固体物体を導入することが提案されている。
フィルタ要素の製造中にフィルタトウ材料内に固体物を導入するための様々な方法及び装置が提案されている。フィルタトウ材料内の連続流にカプセルを導入するための1つのこのような装置は、国際公開第2011/024068号に記載されている。
固体物は、圧壊時又は損傷時に強い粘稠性を有する、又は強い匂いを呈する、或いはその両方を示す物質を含有することができる。例えば、固体物は、メントールを含むカプセルとすることができる。従って、固体物の損傷が起きた場合、製造ユニットは、内容物の粘着性に起因して詰まる可能性がある。加えて、製造ユニットは、広範囲にわたって清浄化して製造施設から強い匂いを除去しなければならない場合があり、そうでなければ後続の生産工程で製品に混入する可能性がある。従って、固体物の供給及び移送中の固体物の損傷は回避しなければならない。この要件は、製造プロセス全体の間、特に、例えばメンテナンスのため固体物の供給が停止しているときには適合していなければならない。
従って、作動中に固体物に作用する機械的力を最小限にするような固体物の流れ制御手段に対する必要性がある。
従って、本発明は、固体物の流れ、例えば、カプセル又はビーズの流れを制御するバルブを提供する。バルブは、入口と、出口と、ハウジングと、入口及び出口間でハウジング内に回転可能に配置されたバルブ本体と、を備える。バルブ本体は、固体物がバルブを通過するのが許容される開放位置と、固体物がバルブを通過するのが阻止される閉鎖位置との間で回転可能である。バルブ本体は、バルブの入口に面する側で開口したチャンバを含む。チャンバは、バルブの入口から離れて面する側で閉鎖されている。チャンバの流入開口は、バルブ本体が開放位置から閉鎖位置に回転するときに入口に対して一定の幾何形状を有する。バルブは更に、バルブの入口から出口に延びる流体接続手段を備える。流体接続手段は、バルブ本体が開放位置、閉鎖位置、及び開放位置と閉鎖位置との間のあらゆる中間位置にあるときに入口から出口への流体接続を形成する。
本発明に関して使用される用語「固体物」は、液体又は気体とは対照的に明確に定義された境界を備えた幾何学的形状を有する物体を指す。例として、固体物は、完全に固体物質から作られた物体、液体又は気体コアを内包する固体物質から作られたシェルを有する物体、及び明確に定義された境界を同様に有するゼラチンカプセルのような物体を含む。誤解を避けるために、本発明による固体物は、十分に強い力が加わった場合には弾性、変形、及び圧壊可能なものとすることができる。
本発明に関して使用される用語「流体接続手段」は、気体及び液体などの流体を入口から出口に通過させることを可能にする接続部を形成する手段を意味する。例として、流体接続手段は、チャンネルによって形成することができる。
従って、バルブは、重力の影響下において、固体物の流れ挙動と気体又は液体などの流体の流れ挙動との間の動作原理上の差異に働きかける。簡素化すると、気体は利用可能なスペースを占有し、すなわち、ガスが上方に流れ、流体接続全体にわたって一定のガス圧力を維持することになる。液体は、ベルヌーイの原理に従って、特定の状況下で流体接続を通じて上方に流れることになる。他方、固体物は、重力の影響下において上方に流れる傾向は僅かであるが、代わりに、上方に移動するより先に流体接続内で動かなくなる傾向がある。
入口に面するチャンバの壁の閉鎖は、チャンバに入る固体物の停止をもたらす。バルブ本体の回転中での入口に対する流入開口の幾何形状が一定であることに起因して、バルブ本体の回転中に物体に対する圧壊力は発生しない。バルブの入口を通って入る固体物に対してどのような圧壊力も発生せず、また、バルブ本体のチャンバに既に入っていた固体物に対しても圧壊力は発生しない。簡単に言えば、バルブに入る固体物の観点からすると、バルブ本体が閉鎖位置に達したときにバルブの出口を通る固体物の流れが遮断されることを除いて、バルブが回転したときに何も変化しない。固体物の損傷に繋がる可能性がある摺動又は剪断面は設けられない。
このことは、バルブが開放位置から閉鎖位置に移動したときに物体の材料の流れが遮断される間、全体を通じて流体接続が損傷を受けていない状態のままであることを意味する。従って、液体又は気体媒質(例えば、空気)は、バルブ本体が開放位置、閉鎖位置、又は何れかの中間位置にあるかどうかに関係なく、常にバルブを通過することができる。この手段はまた、固体物に対して圧壊力の発生を阻止するのを助ける。
本発明によるバルブの1つの態様によれば、バルブ本体は、シェルの外面上に溝を含む。溝は、シェルの全周にわたって円周方向に延びる。従って、円周方向チャンネルが、シェルの外面とハウジングの内面との間に形成される。バルブ本体は更に、シェル内に設けられる流出開口を含む。この流出開口は、チャンバを円周方向チャンネルに接続する。
この態様によれば、流体用だけでなく、固体物用としてもバルブの入口と出口との間に常に開放接続が存在する。バルブの入口で始まり、バルブの入口から流入開口を介してチャンバまでの接続が常に開放されている。これは、流入開口の幾何形状が変化しないことに起因している。チャンバから円周方向チャンネルまで流出開口を介して開放接続が存在する。円周方向チャンネルがバルブ本体の周囲全体にわたって延びるので、円周方向チャンネルからバルブの出口までの開放接続も存在する。
好ましくは、チャンバは、入口に面するバルブ本体の当該側部上に配置される流入開口によって、シェルを形成する円周方向壁部分によって、及び端壁を形成する側壁部分によって定められる。端壁は、バルブの入口から離れて面するバルブ本体の当該側部上に配置される。
バルブ本体が開放位置にあるときには、バルブ本体の流出開口は通常、バルブの出口が配置される最も低い実施可能な位置の領域に配置される。その結果、バルブ本体のこの開放位置において、固体物の流れは、バルブの入口を通って、更に流入開口を通ってバルブ本体のチャンバ内に、続いて流出開口を通ってバルブのバルブ本体及び出口を通って起こる。通常、固体物の流れは、もっぱら重力によって引き起こされる。バルブ本体が回転して閉鎖位置に達すると、流出開口が最も高い実施可能な位置の領域に配置される。チャンバから流出開口を介して円周方向チャンネルへの接続は依然として開放されたままであるが、固体物が重力に打ち勝つほどに物体の流れは十分に強くないので、バルブの出口を通る固体物の流れは遮断される。結果として、固体物は、これ以上流出開口を通って360度円周方向チャンネル内に通過しない。従って、原理上は接続が開放されているが、バルブの出口を通る物体の流れは遮断されている。円周方向チャンネルが、バルブ本体の周囲全体に沿って延びるので、バルブが開放位置から閉鎖位置まで回転したときにチャンネル内に存在するどのような固体物に対しても圧壊力は作用しない。従って、開放位置において、固体物は、チャンバ及び下部にある流入開口を通って自由に流れることができる。バルブ本体が回転すると、固体物は、流出開口を通って僅かな固体物のみが押し出されるチャンバの上部に向かって流出開口の位置が離れる瞬間まで、最終的にはチャンバから固体物がこれ以上でない閉鎖位置に流出開口が達するまで、しばらくの間は当該側部上の流出開口を通って円周方向チャンネル内に流れ続ける。次いで、固体物は、バルブ本体が開放位置の方向に回転して戻るまで、他の場合は固体物を前方に移動させる重力に起因してチャンバ内部に詰め込まれる。
好ましくは、バルブ本体の流出開口は、固体物の直径よりも約4〜約30倍大きい、好ましくは、固体物の直径よりも約6〜約15倍大きい最小断面を有する。これは、バルブを通る固体物の遮られない移送を可能にする。
好ましくは、シェルの外面上の溝は、固体物の直径よりも約2〜約20倍大きい、好ましくは、固体物の直径よりも約4〜約12倍大きい最小断面を有する。これもまた、バルブを通る固体物の遮られない移送を可能にする。
好ましくは、チャンバは、固体物の直径よりも約5〜約50倍大きい、好ましくは、固体物の直径よりも約8〜約15倍大きい直径を有する。これもまた、バルブを通る固体物の遮られない移送を可能にする。
本発明によるバルブの別の態様によれば、ハウジングは、入口から離れて面するハウジングの外面上に配置されたストップ部材を含む。バルブ本体は、該バルブ本体の端壁の外面上に配置されたハンドル部材を含む。ストップ部材及びハンドル部材は、バルブ本体が開放位置及び閉鎖位置それぞれにあるときにハンドル部材がストップ部材に当接するように互いに対して配置される。
この態様によれば、2つの末端位置、すなわち、開放位置及び閉鎖位置は、ストップ及びハンドル部材によって明確に定められる。従って、オペレータ又は好適な自動駆動手段の何れかは、ハンドルをストップ部に当接するまでそれぞれの方向で単に回転させることにより、一方の末端位置から他方の末端位置にバルブ本体を回転することができる。構造的観点から、これは、バルブ本体の末端位置を決定付ける簡単な解決策である。
本発明によるバルブの別の態様によれば、入口は、供給管を収容するソケットを含む。これは、バルブの入口に容易且つ確実に接続することができる供給管を通して固体物の供給を可能にするバルブの簡単な構造的手法である。本発明によるバルブの更に別の態様によれば、出口は、管状スパウトを含む。管状スパウトは、フィルタ材料の流れに固体物を導入するために、固体物がユニットのリザーバ内に管状スパウトを通して流すことを可能にする。管状スパウトを通すことで、固体物は、確実に配向及び排出することができる。
本発明の別の一般的な態様は、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバに固体物を供給する装置に関する。例えば、リザーバは、喫煙物品用のフィルタ材料の流れに固体物を導入するためのユニットのリザーバとすることができる。本装置は、フレームと、フレームに装着された第1のコンテナとを備える。第1のコンテナは、第1のコンテナに固体物を装荷できる装荷位置と放出位置との間でフレームに沿って移動可能なようにフレームに装着される。本装置は更に、装荷位置から放出位置にフレームに沿って第1のコンテナを移動させる駆動装置を備える。更にまた、本装置は、フレームに固定して装着される第2のコンテナを備える。第2のコンテナは、第1のコンテナが放出位置にあるときに第1のコンテナから放出される固体物を受け取ることができる位置にてフレームに装着される。第2のコンテナは、固体物を材料の連続流に導入するために第2のコンテナからユニットのリザーバに固体物を供給することができる放出開口を含む。更にまた、本装置は、上述のような本発明によるバルブを備える。バルブは、第2のコンテナの放出開口にて配置される。
本発明による装置は、固体物を極めて好都合な方法でフィルタ材料の流れに導入するためにユニットのリザーバの装荷を可能にする点で有利である。リザーバへの固体物の装荷は、製造プロセス中にオペレータによって実行される最も面倒で時間のかかるプロセスのうちの1つである。固体物は、第1のコンテナに固体物を充填するためにオペレータが何らかの持ち上げ工程を実施する必要のない高さレベルで第1のコンテナが配置されている間に第1のコンテナ内に装荷することができる。その後、第1のコンテナは、第2のコンテナに固体物を放出することができる放出位置に到達するまでフレームに沿って移動(持ち上げ)させることができる。持ち上げ工程は、例えば、モータの助けを借りて、又は例えば、油圧アクチュエータなどの手動操作のアクチュエータの助けを借りて実施することができる。第2のコンテナは、好ましくは、第2のコンテナが完全には空になっていない時点で第1のコンテナの装荷を実施できるようにするために、第1のコンテナの容積よりも大きな容積を有する。これは、補給工程を好都合に実施するのに十分な時間をオペレータに提供する。これにより、固体物をフィルタ材料の流れに導入するためのユニットのリザーバが空になるのを防ぐ。
本発明による装置の1つの態様によれば、装置は、フィード管と、上述の実施形態の何れかによる第2のバルブとを備える。フィード管の入口端部は、第2のコンテナの放出出口にて配置される第1のバルブの出口に接続される。フィード管の出口端部は、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバに供給するよう配置される。第2のバルブは、フィード管の出口端部に配置される。
これは、フィード管の出口端部に設けられた第2のバルブがリザーバの上方に配置されるようにフィード管を装着又は調整できるので、本発明による装置に対して更に融通性を提供する。しかしながら、必要に応じて、フィード管の出口端部にある第2のバルブは、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバの上方に配置されるサービス位置に移動させることができる。これは、フィード管の位置を単に変えることにより実施可能である。例えば、清浄化又はメンテナンスの目的で第2のコンテナを空にしなければならない場合、フィード管がサービス位置にある間に固体物を第2のコンテナから放出することができる。
また、二重バルブの実施形態は、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバへの固体物の流れを遮断することを可能にする。例えば、製造プロセスが中断された場合には、第2のバルブ(及び任意選択的に更に第1のバルブ)を閉鎖することができる。フィード管をメンテナンス又は清浄化しなければならない場合、第1のバルブは何れにしても閉鎖され、フィード管内の固体物は放出される。その後、フィードのメンテナンス又は清浄化を実施することができる。
本発明による装置の別の態様によれば、本装置は更に、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバから遠隔にある位置から、固体物をユニットのリザーバに供給できる位置まで装置を移動させる手段を備える。その結果、固体物を材料の連続流に導入するためのユニットのリザーバから遠隔にある位置にて装荷を好都合に実施することができる。例えば、固体物の装荷は、固体物が貯蔵されている場所で実施することができ、その結果、大量の固体物を移送する必要がないようになる。
従って、第2のコンテナ内の固体物の残りの量が僅かであることをオペレータが認識する(又は好適なセンサが示す)と、オペレータは、補給のため、固体物をフィルタ材料内に導入するためのユニットから離れて装置を移動させることができる。
ユニットから遠隔にある位置では、オペレータは、第1のコンテナに固体物を充填して、第1のコンテナをフレームに沿って上方に放出位置まで移動させることができる。放出位置では、固体物が第2のコンテナに放出される。次いで、オペレータは、固体物をフィルタ材料に導入するためユニットのリザーバに装置を戻すことができる。
或いは、オペレータは、第1のコンテナに固体物を充填して、次いで、固体物をフィルタ材料に導入するためユニットのリザーバに装置を戻すことができる。それによって初めてオペレータは、固体物が第2のコンテナに放出される放出位置まで第1のコンテナをフレームに沿って上方に移動させる。これらの変形形態の何れかにおいて、第1のコンテナへの固体物の厄介な充填は、固体物をフィルタ材料に導入するためユニットから遠隔の位置にて好都合に実施することができる。詳細には、オペレータが充填工程をより容易に実施できる高さレベルに第1のコンテナが配置されている間に第1のコンテナに固体物を充填することができる。
本発明は更に、固体物の流れを制御する方法に関し、本方法は、第1のリザーバ及び第2のリザーバを準備するステップと、第1のリザーバ及び第2のリザーバの間に流体接続を設けるステップと、第1のリザーバから第2のリザーバに移動可能となるように固体物を第1のリザーバ内に提供するステップと、上述の本発明によるバルブを準備するステップと、を含む。本方法は更に、バルブのバルブ本体の位置を開放位置と閉鎖位置との間で調整することによって固体物の流れを制御するステップを含む。
好ましくは、固体物は圧壊可能カプセルである。更に好ましくは、第1のリザーバ又は第2のリザーバの1つは、フィルタ形成機械におけるカプセルインサータ用ホッパーである。
本発明の更なる有利な態様は、図面を用いた本発明によるバルブ及び装置の実施形態及び態様の以下の説明から明らかにされる。
図1、図2、及び図3において、本発明によるバルブ1の1つの実施形態が図示されている。図1は、バルブ1の斜視図を示し、図2及び図3は、バルブ1の断面図を示している。バルブ1は、ハウジング10と、入口11と、出口12と、入口11及び出口12間でハウジング10内に回転可能に配置されたバルブ本体13と、を備える。バルブ本体13は、図2に示す閉鎖位置と、図3に示す開放位置との間で回転することができる。
バルブ本体13は、入口11に面するバルブ本体13の側に流入開口131を有するチャンバ130を含む。チャンバ130は、シェルを形成する円周方向壁部分132と、端壁を形成する横方向壁部分133とによって定められる。横方向壁部分133は、入口11から離れて面する側に配置される。図2及び図3で分かるように、流入開口131は、バルブ本体13が開放位置、閉鎖位置、又は何れかの中間位置にあるかどうかに関係なく、入口11に対して一定のままである幾何形状を有する。
シェルの外面上では、バルブ本体13は、シェルを形成する円周方向壁部分132の全周にわたって円周方向に延びる溝を含む。溝134は、シェルの外面とハウジング10の内面との間に円周方向チャンネルを形成する。加えて、バルブ本体13は、シェル内に設けられた出口開口135を含む。出口開口135は、円周方向チャンネルを形成する溝134とチャンバ130を接続する。
ハウジング10は、ハウジング10の外面上、より詳細には入口11から離れて面する外面上に配置されるストップ部材100を含む。バルブ本体13は、該バルブ本体13の端壁を形成する壁部分133の外面上に配置されるハンドル部材136を含む。ハンドル部材136は、バルブ本体13が開放位置(図2)にあるとき、及びバルブ本体13が閉鎖位置(図3)にあるときの両方でストップ部材100に当接する。
バルブ1の入口11は、カプセル20又はビーズなどの固体物を重力によりバルブ1の入口11に移送することができる供給管2を収容するためのソケット110を含む。図2及び図3においては、供給管2の端部がソケット110によって収容された状態で示されている。出口12は、バルブ本体13が開放位置(図2を参照)にあるときに固体物20を放出することができる管状スパウト120を含み、他方、バルブ本体13が閉鎖位置(図3を参照)にあるときには、管状スパウト120を通って固体物20は放出されない。
溝134はバルブ本体13の全周にわたって延びており、出口開口135は溝134と常に接続されているので、入口11から出口12への流体接続が常に存在する。従って、空気(及び特定範囲の液体)は、バルブ本体13の実際の位置に関係なく、常に入口11、チャンバ130、出口開口135、溝134及び出口12を通って流れることができる。
作動時には、バルブ本体13が開放位置(図2を参照)にあると、出口開口135は管状スパウト120に向かって下流側に面する。固体物20は、該固体物20に作用する重力下で、供給管2、流入開口131、チャンバ130、出口開口135、及び管状スパウト120を通過している。
バルブ1が閉鎖されると、バルブ本体13は、閉鎖位置(図3を参照)に達するまでハンドル136の助けを借りて手動又は自動的に回転する。バルブ本体13の回転中、固体物20を圧壊又は他の方法で損傷を与える可能性がある滑動面は存在しない。溝134は、バルブ本体13の全周に沿って延びて、バルブ本体13の回転中に溝134内に存在する可能性がある何れかの固体物20に作用する力が生成されないようにする。従って、バルブ本体13の回転中に溝134内に存在する可能性がある何れかの固体物は、損傷を受けず、管状スパウト120を通過することができる。流入開口131の幾何形状は、バルブ1の作動全体にわたり一定のままである。しかしながら、バルブ本体13が閉鎖位置に達すると、バルブ1に流入する固体物20に作用する重力は、もはや固体物20が流出開口135を通って円周方向に延びる溝134内に上方に通過させる程には十分ではない。従って、バルブ1を通る固体物20の流れが遮断されるが、バルブ1の入口11と出口12との間の開放接続は依然として存在する。しかしながら、バルブ本体13が開放位置、閉鎖位置、又は何れかの中間位置にあるかどうかに関係なく、バルブ1の入口11と出口12との間に流体接続が常に存在するように、何れの空気又は液体もバルブ1を通過することができる。
本発明による装置3の1つの実施形態が図4に示される。装置3の実施形態は、フレーム30と、該フレーム30に装着された第1のコンテナ31とを備える。第1のコンテナ31は、装荷位置(図4参照)からフレーム30に沿って移動可能であり、固体物20(図2を参照)は、放出位置まで第1のコンテナ31に装荷することができる。装置3は更に、装荷位置から放出位置へ、又はその逆の第1のコンテナ31の移動を行う駆動装置を備える。例として、駆動装置は、フレーム30に沿って第1のコンテナ31を移動させるよう手動で操作することができる機構を含むことができる。或いは、機構は、第1のコンテナ31の移動を引き起こすモータを含むことができる。装置3は更に、第1のコンテナ31が放出位置にあるときに第1のコンテナ31から放出される固体物を受け取ることができる位置にてフレーム30に固定装着される第2のコンテナ32を備える。図4において、第2のコンテナは、フレーム30の上側端部付近に配置される。カバー320は、望ましくない物品が第2のコンテナ32に流入するのを防ぐために第2のコンテナ32の上に配置することができる。
第2のコンテナ32は、上述の第1のバルブ33が配置される前壁(図示せず)の底部に放出開口を有する。第1のバルブ33は、該第1のバルブ33が閉鎖されているか又は開放されているかに応じて、固体物を第2のコンテナ32内に保持するか、又は第2のコンテナ32から放出することを可能にする。第1のコンテナ31は、該第1のコンテナ31から第2のコンテナ32への固体物の放出を行うように枢動される。第2のコンテナ32は、以下で説明するように、第1のコンテナ31の容積よりも大きな容積を有する。
フィード管34は、第1のバルブ33の出口端部に接続される。フィード管34の出口端部は、例えば、フィルタ材料の流れにカプセルを挿入するよう適合されたカプセルインサータのような、固体物処理ユニット(図示せず)のリザーバにフィード管34を通じて移送される固体物を供給するよう配置される。フィード管34の出口端部では、上述の第2のバルブ35が配置される。第2のバルブ35は、上記で説明した管状スパウトを備えることができる。第2のバルブ35は、フィード管34及び管状スパウトを通してリザーバに固体物を供給することができる。代替として、或いはこれに加えて、管状スパウト210は、第2のバルブ35が開放しているか、又は閉鎖しているかに応じて、固体物の供給を遮断することができる。
最後に、装置3は、該装置3を第1のコンテナ31に固体物を好都合に装荷することができる位置までリザーバ40から離れて移動させるためのローラ36を備えることができる。
作動時には、第2のコンテナ32が少量の固体物のみ収容しており、第2のコンテナ32に補給する必要があることをオペレータが認識する(又は好適なセンサが示す)と、オペレータは、第2のバルブ35を閉鎖(及び任意選択的には第1のバルブ33も閉鎖)し、リザーバ40への固体物の供給が遮断されるようにすることができる。フィード管34が清浄化されるか又は交換される場合には、いずれにしても第1のバルブ33を閉鎖しなければならない。
例えば、装置3は、固体物が貯蔵される位置に移動される。次いで、第1のコンテナ31は、未だ装荷位置にない場合には装荷位置に移動される。装荷位置において、第1のコンテナ31は、オペレータが第1のコンテナ31内に固体物を好都合に充填できる高さレベルに配置される。この充填工程が完了すると、オペレータは、第1のコンテナ31を放出位置に達するまで上方に移動させる。放出位置において、第1のコンテナ31は、固体物が第1のコンテナ31から第2のコンテナ32に放出されるように枢動される。フレーム30に沿った第1のコンテナ31の移動並びに第1のコンテナ31の枢動は、当業者には理解されるように、ガイドレールの助けを借りて行われる。第1のコンテナ31から第2のコンテナ32への固体物の放出中に第2のコンテナ32内に幾らかの固体物が依然として残っているので、第2のコンテナ32の容積は、第1のコンテナ31の容積よりも大きくなければならない。これにより、第2のコンテナ32が空になるよりも十分に先に補給工程が実施され、オペレータが補給工程を好都合に行うのに十分な時間があるようにすることができる。
図面を参照しながら本発明によるバルブ及び装置の実施形態を説明してきたが、本発明は、記載した実施形態に限定されず、本発明の教示から逸脱することなく様々な修正及び変更が企図される。
2 供給管
20 固体物
100 ストップ部材
110 ソケット
120 管状スパウト
130 チャンバ
131 流入開口
132 円周方向壁部分
133 横方向壁部分
134 溝
136 ハンドル
20 固体物
100 ストップ部材
110 ソケット
120 管状スパウト
130 チャンバ
131 流入開口
132 円周方向壁部分
133 横方向壁部分
134 溝
136 ハンドル
Claims (15)
- 固体物(20)の流れを制御するバルブ(1)であって、
入口(11)と、
出口(12)と、
ハウジング(10)と、
前記入口(11)及び前記出口(12)の間で前記ハウジング(10)内に回転可能に配置されたバルブ本体(13)と、
を備え、前記バルブ本体(13)が、前記固体物(20)が前記バルブを通過することができる開放位置と、前記固体物(20)が前記バルブを通過するのが阻止される閉鎖位置との間で回転可能であり、前記バルブ本体(13)が、前記入口から離れて面する側で閉鎖されている間に前記入口(11)に面する側で開放されているチャンバ(130)を含み、前記チャンバ(130)の流入開口(131)は、前記バルブ本体(13)が開放位置から閉鎖位置に回転したときに前記入口(11)に対して一定のままである幾何形状を有し、
前記バルブ(1)が更に、
前記入口(11)と前記出口(12)との間で延びる流体接続手段(110、120、130、131、134、135)を備え、前記流体接続手段は、前記バルブ本体(13)が開放位置、閉鎖位置、及び該開放位置及び閉鎖位置間の何れかの中間位置にあるときに前記入口(11)から前記出口(12)への流体接続を形成する、バルブ(1)。 - 前記チャンバ(130)が、前記入口(11)に面する前記バルブ本体の側に配置される流入開口(131)によって、シェルを形成する円周方向壁部分(132)によって、及び前記入口(11)から離れて面する前記バルブ本体の側に配置される端壁を形成する横方向壁部分(132)によって定められる、請求項1に記載の固体物(20)の流れを制御するバルブ(1)。
- 前記シェルの外面上の前記バルブ本体(13)が、前記シェルの全周にわたって円周方向に延びて、前記シェルの外面と前記ハウジング(10)の内面との間に円周方向チャンネルを形成するようにする溝(134)を含み、前記バルブ本体(13)が更に、前記シェル内に設けられ、前記チャンバ(130)を前記円周方向チャンネルに接続する流出開口(135)を含む、請求項1から2の何れかに記載のバルブ。
- 前記流出開口(135)が、前記固体物の直径よりも約4〜約30倍大きい、好ましくは前記固体物の直径よりも約6〜約15倍大きい最小断面を有する、請求項3に記載のバルブ。
- 前記溝(134)が、前記固体物の直径よりも約2〜約20倍大きい、好ましくは前記固体物の直径よりも約4〜約12倍大きい最小断面を有する、請求項3又は4の何れかに記載のバルブ。
- 前記チャンバ(130)が、前記固体物の直径よりも約5〜約50倍大きい、好ましくは前記固体物の直径よりも約8〜約15倍大きい最小断面を有する、請求項1〜5の何れかに記載のバルブ。
- 前記ハウジング(10)が、前記入口(11)から離れて面する前記ハウジングの外面上に配置されたストップ部材(100)を含み、前記バルブ本体(13)が、前記バルブ本体の端壁の外面上に配置されたハンドル部材(136)を含み、前記ストップ部材(100)及び前記ハンドル部材(136)が、前記バルブ本体(13)が開放位置及び閉鎖位置にそれぞれあるときに前記ハンドル部材(136)が前記ストップ部材(100)と当接するように互いに対して配置される、請求項1〜6の何れかに記載のバルブ。
- 前記入口(11)が、供給管(2)を収容するためのソケット(110)を含む、請求項1〜7の何れかに記載のバルブ。
- 前記出口(12)が管状スパウト(120)を含む、請求項1〜8の何れかに記載のバルブ。
- 材料の連続流に固体物を導入するためのユニット(4)のリザーバ(40)(例えば、喫煙物品用のフィルタ材料の流れに固体物を導入するためのユニットのリザーバ)に固体物(20)を供給する装置(3)であって、
フレーム(30)と、
前記固体物(20)を装荷することができる装荷位置と放出位置との間で前記フレーム(30)に沿って移動可能なように前記フレーム(30)に装着される第1のコンテナ(31)と、
前記第1のコンテナ(31)を前記フレーム(30)に沿って前記装荷位置から前記放出位置に移動させる駆動装置と、
前記第1のコンテナ(31)が前記放出位置にあるときに、前記第1のコンテナ(31)から放出される前記固体物(20)を受けることができる位置にて前記フレーム(30)に固定して装着される第2のコンテナ(32)と、
を備え、前記第2のコンテナ(32)が、材料の連続流に前記固体物を導入するための前記ユニット(4)のリザーバ(40)に前記第2のコンテナ(32)から前記固体物(20)を供給することができる放出開口を含み、
前記装置が更に、
前記第2のコンテナ(32)の放出開口にて配置されている、請求項1〜9の何れかに記載のバルブ(33)と、
を備える、装置。 - フィード管(34)を更に備え、前記フィード管(34)の入口端部が、前記第2のコンテナ(32)の放出開口にて配置された前記バルブ(33)の出口に接続されており、前記フィード管(34)の出口端部が、材料の連続流に前記固体物を導入するための前記ユニット(4)のリザーバ(40)に前記固体物(20)を供給するように配置されており、前記装置が更に、前記フィード管の出口端部にて配置されている、請求項1〜9の何れかに記載の第2のバルブ(35)を備える、請求項10に記載の装置。
- 前記装置が更に、材料の連続流に前記固体物を導入するための前記ユニット(4)のリザーバ(40)から遠隔にある位置から、前記ユニット(4)のリザーバ(40)に前記固体物を供給できる位置まで、又はその逆で前記装置(3)を移動させる手段(36)を備える、請求項10又は11に記載の装置。
- 固体物の流れを制御する方法であって、
第1のリザーバ及び第2のリザーバを準備するステップと、
前記第1のリザーバ及び前記第2のリザーバの間に流体接続を設けるステップと、
前記第1のリザーバから前記第2のリザーバに移動可能となるように固体物を前記第1のリザーバ内に提供するステップと、
請求項1〜9の何れかによるバルブを提供するステップと、
前記バルブのバルブ本体の位置を開放位置と閉鎖位置との間で調整することによって前記固体物の流れを制御するステップと、
を含む、方法。 - 前記固体物が圧壊可能カプセルである、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のリザーバ及び第2のリザーバのうちの1つが、フィルタ形成機械におけるカプセルインサータ用ホッパーである、請求項13又は14に記載の方法。
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