JP2016507238A - フィルタ材料を切断する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

たばこ産業においてフィルタ材料を切断する方法であって、フィルタロッドの形状のフィルタ材料が回転刃ユニットへと供給され、前記フィルタロッドが、フィルタロッドを案内カバーに押しつける回転刃によって、セグメントに切断され、前記回転刃は前記案内カバーの後方の領域にて冷却されることを特徴とする、方法。【選択図】図１

Description

本発明の対象はフィルタ材料を切断する方法及び装置である。

たばこ産業において、特にシガレットに用いられるマルチセグメントフィルタを製造する機械において、複数の異なるフィルタセグメントを複数の供給装置から供給する必要がある。公知のセグメント供給装置の中には、フィルタセグメントの組を供給する装置があり、該装置では回転刃を備えたカッティングヘッドを用いて、ドラムコンベアによって移送された１本のフィルタロッドを切断することで１組のセグメントを形成する。

フィルタ材料をセグメントに切断するシステム、特にフィルタロッドをマルチセグメントフィルタに用いられるセグメントに切断するためのシステムであって、異なる物性を有する多数の個々のセグメントが用いられるシステムについては、従来技術において公知となっている。従来技術においては、回転刃ユニット、特に鋼製の回転刃ユニットが用いられている。

例えば、ポーランド特許出願第３９４９９４号明細書は、フィルタロッドの横移動のための溝を有するドラムコンベアを備えた、フィルタセグメントを供給する装置の着脱式カッティングヘッドであって、当該ヘッドのハウジング内に固定された刃ユニットに配置された回転刃を備える着脱式カッティングヘッドを発明の対象とする。

ポーランド特許出願第３９５５１９号明細書は、フィルタセグメントを、フィルタロッドの横移動のための溝を有するドラムコンベアと、カッティングヘッドのハウジング内に固定された複数の回転刃を有するカッティングヘッドと、を備えたフィルタセグメント供給装置に案内するカバーであって、均一で、実質的に円筒形状のフィルタロッド案内面を有することを特徴とするカバーを発明の対象とする。また、前記カバーはカッティングヘッドの回転刃のための複数のスロットを有する。

英国特許第１０４３７０６号明細書によって、刃軸に取り付けられた複数の回転刃を備えた着脱式カッティングヘッドが公知となっている。

公知のフィルタロッド切断システムにおいて、強制冷却システムは用いられていない。鋼製の回転刃は、周囲温度を有する外気へと熱を放出しやすいからである。切断速度向上のための研究の過程で、切断面の品質維持の課題が生じた。切断面の品質は、主として、該切断面が溶けることによって低下する。こうした課題は、特に炭化タングステン製の回転刃を使用した場合に生じていた。同様の課題は、軸方向に圧縮できない高硬度のフィルタ材料、又は約６０℃の溶解温度を有する材料を使用した場合にも生じた。本発明の目的は、フィルタ材料を高速度で切断する際に生じる問題を解決することにある。

ポーランド特許出願第３９４９９４号明細書 ポーランド特許出願第３９５５１９号明細書 英国特許第１０４３７０６号明細書

本発明の要旨は、たばこ産業においてフィルタ材料を切断する方法であって、外周面に溝を備えたドラムコンベアによって、フィルタロッドの形状の前記フィルタ材料が回転刃ユニットへと供給され、前記フィルタロッドが、フィルタロッド案内カバーの下の領域にある前記ドラムコンベアの前記溝の中で、回転刃によって、セグメントに切断され、前記回転刃は前記案内カバーの後方の領域にて冷却されることを特徴とする、方法である。

さらに、本発明の方法は、前記回転刃が５℃から２５℃の範囲の温度に、好適には１５℃から２５℃の範囲の温度に、最も好適には２０℃から２５℃の範囲の温度に冷却されることを特徴とする。

さらに、本発明の方法は、前記回転刃が圧縮空気、水、液体窒素によって冷却されることを特徴とする。

さらに、前記回転刃は、冷却媒体によって閉鎖サイクルにて冷却される。

さらに、前記回転刃は、冷却媒体によって開放サイクルにて冷却される。

また、本発明の要旨は、たばこ産業におけるフィルタ材料を切断する装置であって、ドラムコンベアの溝の中で搬送されるフィルタロッドを案内するためのフィルタロッド案内カバーを備えた回転刃ユニットを備え、前記案内カバーの後方の領域に、前記回転刃の温度を下げる冷却ユニットが配置されていることを特徴とする装置である。

本発明の装置は、前記冷却ユニットが、各刃につき、少なくとも１つの冷却媒体吹込ノズルを備えることを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却ユニットが、刃の２つの面に２つの冷却媒体吹込ノズルを備えることを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却媒体ノズルが、刃面に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却媒体ノズルが、ちょうど刃先の位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却ユニットが開放システムにて動作することを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却ユニットが閉鎖システムにて動作することを特徴とする。

本発明の装置は、前記回転刃ユニットが炭化タングステン製の回転刃を備えることを特徴とする。

本発明の装置は、前記冷却ユニットが空気、水、又は液体窒素によって冷却するユニットであることを特徴とする。

本発明の本質は、温度センサが少なくとも１つの刃に割り当てられていることを特徴とする装置でもある。

本発明の方法及び装置の利点は、フィルタ材料の物理的特性を悪化させることなく、高速度でフィルタ材料の切断することを可能にする、デザインの単純性にある。

本発明の、フィルタ材料を切断する装置を模式的に示す図である。 開放形態の冷却ヘッドを模式的に示す図である。 閉鎖形態の冷却ヘッドを模式的に示す図である。

本発明の対象の好適な実施形態について、添付図面において詳細に示す。
図１は、本発明の一実施形態の正面図、すなわち操作者視点の図を模式的に示す。同図は、ホッパー３の下のプレート２に取り付けたドラムコンベア１を示している。ドラムコンベア１は、外周面５にある溝４にてホッパー３からピックアップしたフィルタロッド６を、回転刃８のユニット７の動作範囲へと搬送する。フィルタロッド６は、ドラムコンベア１と案内カバー１２との間のスペースに配置され、ここで回転刃８によって切断される。回転刃８は、その回転軸９がドラムコンベア１の回転軸１０に対して平行になるように位置しており、回転刃８の刃先１１は、溝４の中のロッド６を切断するために、案内カバー１２を貫通する。回転刃８は、点線で描かれた冷却領域１５に、その一部が配置されており、案内カバー１２の後方に位置している。冷却領域１５には、好適にはアルミニウム製の、冷却ヘッド１７の冷却部材１６が位置しており、各刃につき少なくとも１つの冷却部材１６が割り当てられている。冷却部材１６は、冷却媒体を冷却領域１５に供給する部材である。冷却部材１６は、例えば、圧縮空気又はガスのノズルとすることができ、異なる冷却媒体を供給するようにすることもできる。冷却ヘッド１７による冷却を、氷水、すなわち添加材を含み、その氷点を０℃以下まで下げた水を用いて行うこともできる。また、冷却ヘッドには温度センサ１８が配置されており、該冷却ヘッドでは、回転刃８の１つに、少なくとも１つの温度センサ１８が設けられている。図２は、回転刃８と冷却ヘッド１７の、ドラムコンベア１側からの視点の模式図を示す。

装置の動作時に、回転刃８はフィルタロッドをセグメントに切断し、その刃先及び縁部分は切断されるフィルタ材料の種類に応じた温度に加熱される。回転刃８の温度を安定させるために、回転刃８の表面の一部を含むか、これに隣接する冷却ヘッド１７の断片１９に位置する冷却部材１６が冷却領域１５に設けられている。冷却媒体は、冷却ヘッド１７の断片１９と回転刃８との間のスロット１３を介して冷却された刃８へと流れる。ヘッド１７の機能は、回転刃の動作時にその温度を安定させることである。冷却ヘッド１７は、熱交換器の機能を果たし、供給器２１を介して調節、すなわち冷却及び圧縮のためのシステムとしても用いられる冷却媒体源２０から冷却媒体が供給される。図２に示す開放冷却システムを用いることも可能であり、この場合には、低温の圧縮空気等の冷却媒体が環境中に放出される。図３に示す閉鎖形態の冷却システムを用いることも可能であり、この場合には、冷却媒体が供給器２１を介してノズル１６へと供給される。しかし、加熱された冷却媒体は、ドレイン２２を介してスロット１３から冷却媒体源２０へと運搬され、該媒体は大気中に放出されない。

費用を考慮すると、本発明の好適な実施形態は、閉鎖された冷却媒体循環を有するシステムである。

好適な実施形態において、冷却媒体として圧縮空気、水、液体窒素等を用いることができる。

研究の過程で、炭化タングステンの回転刃を２５℃まで冷却することにより、フィルタ材料の切断過程の品質について好ましい効果が得られることが、思いがけず確認された。

研究の中で、刃の温度を５℃から２５℃の間の範囲に安定させられることが明らかとなった。この温度は、１５℃から２５℃までの範囲で維持されることが好適であり、２０℃から２５℃までの範囲で維持されることが最も好適である。

Claims (15)

1. たばこ産業においてフィルタ材料を切断する方法であって、
   外周面に溝を備えたドラムコンベアによって、フィルタロッドの形状の前記フィルタ材料が回転刃ユニットへと供給され、
   前記フィルタロッドが、フィルタロッド案内カバーの下の領域にある前記ドラムコンベアの前記溝の中で、回転刃によって、セグメントに切断され、
   前記回転刃は前記案内カバーの後方の領域にて冷却されることを特徴とする、方法。
2. 前記回転刃は、５℃から２５℃の範囲の温度に、好適には１５℃から２５℃の範囲の温度に、最も好適には２０℃から２５℃の範囲の温度に冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記回転刃は、圧縮空気、水、液体窒素を含む群から選ばれた冷却媒体によって冷却されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記回転刃は、冷却媒体によって閉鎖サイクルにて冷却されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記回転刃は、冷却媒体によって開放サイクルにて冷却されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
6. たばこ産業におけるフィルタ材料を切断する装置であって、
   ドラムコンベアの溝の中で搬送されるフィルタロッドを案内するためのフィルタロッド案内カバーを備えた回転刃ユニットを備え、
   前記案内カバーの後方のスペースに、冷却媒体によって前記回転刃の温度を下げる冷却ユニットが配置されていることを特徴とする、装置。
7. 前記冷却ユニットは、各刃につき、少なくとも１つの冷却媒体吹込ノズルを備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記冷却ユニットは、刃の２つの面に２つの冷却媒体吹込ノズルを備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
9. 前記冷却媒体ノズルは、刃面に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の装置。
10. 前記冷却媒体ノズルは、ちょうど刃先の位置に配置されていることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記冷却ユニットは、開放システムにて動作することを特徴とする、請求項６から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記冷却ユニットは、閉鎖システムにて動作することを特徴とする、請求項６から１０のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記冷却ユニットは、空気、水、又は液体窒素によって冷却するユニットであることを特徴とする、請求項６から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 温度センサが、少なくとも１つの刃に割り当てられていることを特徴とする、請求項６から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記回転刃ユニットは、炭化タングステン製の回転刃を備えることを特徴とする、請求項６から１４のいずれか一項に記載の装置。

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