JP2018524996A - フィルターロッドを乾燥するための方法 - Google Patents

Abstract

フィルターロッドを乾燥する方法は、フィルターロッドを提供する工程と、フィルターロッドを受けるための支持表面を提供する工程と、支持表面の上に配置された案内要素によって支持表面上でフィルターロッドを案内する工程とを含む。方法はさらに、フィルターロッドを包装材料で包装する前に、フィルターロッドが支持表面に沿って搬送される時、０〜６バールの圧力を有する圧縮ガスのガス流を、案内要素を通してフィルターロッドに供給する工程を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、フィルターロッドを乾燥する方法に関連する。特に、フィルターロッドを包装材料で包装する前にフィルターロッドを乾燥する方法に関連する。

一般に、電子喫煙装置内で使用される消耗品は、幾つかのセグメントから組み立てられる。これらのセグメントの一つは、中空のアセテート管としうる。この管は、エンドレス中空アセテートロッドから製造され、このロッドが包装紙に包まれ、望ましい長さに切断される。包装されて切断されたロッドは、さらに処理される前に、例えば他のセグメントと組み合わせて消耗品を形成する前に直ちに保管される。アセテート材料の準備には、蒸気処理が必要であり得る。蒸気の一部はなおも、ロッド材料内に存在し、ロッドから切断されたセグメント内にも存在する。これは、ロッドセグメントの中間保管場所での水の凝縮につながりうる。水の凝縮は、セグメントのさらなる処理に負の影響を与えうる。例えば、セグメントは貼り付き合って、セグメントのさらなる搬送を妨げかねない。水はセグメントの紙ラッパーを湿らせることもあり、それが、でこぼこの表面および美的ではない外観につながりかねない。水はセグメントによっても運ばれることがあり、消耗品の製造工程で使用されている他のセグメントに損傷を与える可能性もある。

よって、フィルターロッドの、またはフィルターロッドから切断されたセグメントの中間保管場所での水の凝縮を制限または除去するために、フィルターロッド内の湿気含量をできる限り低くすることが望ましい。

一態様によれば、フィルターロッドを処理するための、特にフィルターロッドを乾燥するための装置が提供されている。装置は、支持表面上でフィルターロッドを受けるための支持表面と、フィルターロッドを包装材料で包むための包装装置とを含む。装置はさらに、支持表面の上に配置され、かつ支持表面から少し離れた案内要素を含む。案内要素は、支持表面上のフィルターロッドを案内要素と支持表面の間で案内するために提供され適合される。案内要素には、ガス入口と、フィルターロッドが支持表面に沿って運ばれた時に、乾燥ガスをフィルターロッドに供給するための少なくとも一つのガス出口とが提供されている。

フィルターロッドは、案内要素によって支持表面に対して保持されることができ、その一方で案内要素は支持表面上でフィルターロッドを案内する。案内要素は静止している一方、フィルターロッドは支持表面に沿って移動することが好ましい。案内要素と支持表面の間の距離は、フィルターロッドが案内要素と支持表面の間で運ばれうるように、好ましくはフィルターロッドを損傷または変形することなく運ばれうるように、選択されうる。距離は、フィルターロッドを支持表面に対してまたは支持表面上に配置された包装材料に対して安全に保持するために、フィルターロッドに対して一定の圧力を提供するように選択されうる。

案内要素と支持表面の間の距離は固定されうるが、装置を異なる直径を持つフィルターロッドの処理に適合させることができるように可変的にすることができる。

フィルターロッドを包むための包装材料は、支持表面に沿って配置され搬送されうる。包装材料は、フィルターロッドが支持表面に配置される前に、支持表面上に配置されることが好ましい。これによって、フィルターロッドは包装材料上に位置するようになる。従って、案内要素は、フィルターロッドと下にある包装材料の両方が、フィルターロッドを包むために包装装置内に搬送される前に、フィルターロッドを包装材料上に保持する。この案内の時にガス流は、フィルターロッドを処理する、好ましくは乾燥するために、案内要素内の少なくとも一つの出口開口部を通してフィルターロッドに配向される。従って、過剰な水分が、ガスの供給によってフィルターロッドから除去されうる。フィルターロッドは支持表面上で案内されている間、まだ包装されていないため、ガス流にさらされるフィルター材料そのままである。これは一般に、ラッパーのためバリアなしにフィルターロッドから水分またはその他の揮発性物質の効率的な除去を可能にする。

フィルターロッドは、フィルタートウの連続的ロッド、従って連続フィルターロッド、または個別のフィルターロッドセグメント、例えば一連のフィルターロッドからのフィルターロッドとしうる。連続フィルターロッドは、ロッドを形成する装置から本発明による機器へと供給される、例えば装置の支持表面上に供給されることが好ましい。個別のフィルターロッドセグメントが供給される場合、端と端を接して配置された一連のフィルターロッドが支持表面に供給されることが好ましい。

フィルターロッドは、当業界で周知のフィルターロッドとしうる。フィルターロッドは、電子エアロゾル発生装置用のエアロゾル発生物品で使用するフィルターロッドであることが好ましい。フィルターロッドは、例えば中空管の形態の中空のフィルターロッドとしうる。フィルターロッドは、フィルター材料で完全に満たされた管状要素でもよい。

装置は、支持表面にフィルターロッドを供給するためのロッド供給装置を備えうる。ロッド供給装置は、フィルターロッドの貯蔵部としうる。有利なことに、ロッド供給装置はロッドを形成する装置であり、ここでフィルターロッドが製造される。ロッドを形成する装置は例えば、米国特許出願ＵＳ ２０１４／００３４５７１号に記載のロッドを形成する装置でもよい。ＵＳ ２０１４／００３４５７１号において、連続的酢酸セルローストウは、連続的な中空のフィルター管へと形成される。酢酸セルローストウは、管状の形成経路を通過するように作製され、ここで中空管は、形成中にトウ材料の熱処理によって形成され安定化される。

フィルターロッドは、フィルター製造に適した任意の材料を備えうるかまたはそれによって作製されうる。フィルターロッドは例えば、熱処理によって望ましい形状になり得るポリマー材料を備えうるか、またはそのポリマー材料によって作製されうる。

フィルターロッドは、少なくとも一つの酢酸セルロース材料またはポリ乳酸（ＰＬＡ）材料を含むことが好ましい。フィルターロッドは中空のアセテート管（ＨＡＴ）であることが好ましい。

上述のフィルター材料は一般に、親水性の属性を持つか、または代替的または追加的に蒸気処理され、望ましくない物質を材料から除去するかまたは減少させる。いずれの場合にも、含まれる水分は、上述した有害な影響を伴う水の凝縮につながりうる。前記フィルターロッドが包装装置内で、包装材料で包まれる、例えばフィルター包装紙で包まれる前に、フィルターロッド内の含水量を減少させるために、ガス流はフィルターロッドに配向される。

少なくとも一つのガス出口は、ガス流を支持表面の方向に配向するように、案内要素内に配置される。少なくとも一つのガス出口は、ガス流を支持表面上に直角に配向するように配置されることが好ましい。動作時にフィルターロッドは、ガス流がフィルターロッドに配向されるように、好ましくはフィルターロッド上に垂直に配向されるように、案内要素と支持表面の間に配置される。「垂直に」または垂直方向は正確に垂直であり得るか、実質的に垂直であり得、ここで「実質的に垂直に」には、正確に垂直な方向から±４５度逸脱する方向が含まれる。

装置の案内要素は複数のガス出口を備えうる。次に、複数のガス出口は例えば、案内要素の長さに沿って配置されうる。複数のガス出口は、案内要素の長さに沿って等距離で配置されうる。複数のガス出口はまた、異なる配置で案内要素内に配置されうる。複数のガス出口は例えば、案内要素内に、または案内要素のさらに上流部分に、または案内要素のさらに下流部分に、不規則な配置で配置されてもよい。

複数のガス出口のそれぞれのガス出口は、複数のガス流を支持表面の方向に配向するように配置される。複数のガス出口は、複数のガス流を支持表面上に垂直に、または実質的に垂直に配向するように配置されることが好ましい。しかし、複数のガス出口のうちの１つまたは幾つかのガス出口は、１つまたは幾つかのガス流を垂直方向以外の方向に配向するようにも配置されうる。例えば、ガス流は、フィルターロッドの搬送方向に、またはフィルターロッドの搬送方向の逆方向に配置されうる。

フィルターロッドが案内要素によって案内されている実質的に全期間中、またはフィルターロッドが案内要素を通過する実質的に全期間中のぞれぞれで、フィルターロッドは複数のガス出口および対応する複数のガス流によって、ガス、好ましくは乾燥ガスにさらされうる。ガス流の方向によっては、フィルターロッドの処理は、フィルターロッドが案内要素によって案内される少し前に既に開始されていてもよく、またフィルターロッドが案内要素を通過した少し後まで継続してもよい。

本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、装置の要素の相対位置を描写するために使用される時、搬送、処理および包装するプロセス中にフィルターロッドおよび包装材料が移動する方向を意味する。すなわち、フィルターロッドは、上流端から下流端に下流方向に移動する。

複数のガス出口は、ガス入口に接続されることが好ましい。有利なことに、ガス入口は、ガス入口に供給されるガスが１つまたは複数のガス出口に配送されうるように、かつ配送方向がフィルターロッドの搬送方向に実質的に対応するように、案内要素の上流部分に配置される。

複数のガス入口、例えば２つのガス入口が、１つ以上のガスを案内要素に供給するために提供されうる。複数のガス入口はまた、複数のガス出口のうち１つ以上のガス出口を１つのガス入口と接続するために、また複数のガス出口のうち１つ以上のさらなるガス出口を１つ以上のさらなるガス入口と接続するために提供されうる。

幾つかのガス入口が案内要素内に提供されている場合、幾つかの特に異なるガス供給源が異なるガス入口に接続されうる。異なるガスは例えば、ガス組成またはガス温度が異なりうる。

フィルターロッドの製造に使用されるフィルター材料、特に熱処理を伴うフィルター製造工程で使用されるフィルター材料は、温度感受性としうる。

従って、処理ガス、特に乾燥ガスのガス温度は、フィルターロッドの意図的でない構造的または化学的な変化を起こしかねない温度よりも低く保つことが好ましい。ガス流の、または幾つかのガス流のガスは、４０℃より低いガス温度を持つことが好ましい。複数のガス流のうちのガス流のガス温度は室温であることがより好ましい。

ガス流のガス供給源は、空気供給源、窒素供給源または二酸化炭素供給源としうることが好ましい。有利なことに、０バール〜６バール、好ましくは１バール〜４バールまたは０バール〜２バール、好ましくは１．２バール〜２バール、例えば１．６バールの圧力を有する圧縮ガス、特に圧縮空気が処理ガスとして使用される。

フィルターロッドは、包装の少し前にガス流にさらされることが好ましい。特に、フィルターロッドは、包装材料で包装される前２０秒より短い、特に５秒より短い、または１秒もしくは０．２秒より短い時間にわたりガス流にさらされうる。

フィルターロッドが包装された時にフィルターロッド内に存在する自由な水分は、ガス流にさらされる直前のフィルターロッド内に存在する自由な水分に比べて重量で少なくとも１０パーセント、または少なくとも２０パーセント、または少なくとも４０パーセント、または少なくとも６０パーセント減少する。

案内要素は、フィルターロッドと接触するための案内表面を備えうる。それによって、フィルターロッドは、案内要素の案内表面と支持表面の間に配置される。少なくとも一つのガス出口または複数のガス出口は、案内要素の案内表面内に配置されることが好ましい。有利なことに、案内表面はフィルターロッドの形状に対応する形状を持つ。案内表面は長軸方向の凹面形状を持つことが好ましい。長軸方向の凹面形状は、案内要素の案内表面によって案内されるフィルターロッドの形状およびサイズに対応しうる。

案内要素は、案内要素内に配置されたガス入口および出口ならびに対応するガスチャネルに良好な機械加工性を与える材料で作製されうる。有利なことに、案内要素は、案内要素内のガスチャネルを通して案内される単一ガスまたは複数のガスに対して不活性である。案内要素は金属で作製されることが好ましい。金属製案内要素は、案内要素のみの重量によって支持表面に対してフィルターロッドを保持するのに十分な重量を提供しうる。

本発明によれば、フィルターロッドを乾燥するための方法が提供されている。方法は、フィルターロッドを提供する工程と、フィルターロッドを包装材料で包装する前に、フィルターロッドにガス流を供給する工程を含む。

フィルターロッドにガス流を供給する工程は、フィルターロッドが案内要素によって支持表面上およびそれに沿って案内される間、すなわちフィルターロッドが支持表面上に配置される時、案内要素を通してガス流を供給することによって実施されることが好ましい。

本発明による方法のさらなる工程は、包装材料をフィルターロッドと支持表面の間に配置する工程を含みうる。次に、フィルターロッドおよび包装材料は、好ましくは並列にかつ同じ速度で、支持表面に沿って包装装置へと搬送され、ここで包装材料はフィルターロッドの周りに完全に包装される。支持表面上でフィルターロッドを案内する工程は、案内要素の凹面の案内表面によってフィルターロッドを案内する工程を含むことができ、ここで凹面の案内表面はフィルターロッドと接触する。

方法は、幾つかのガス流を、好ましくは同時に、フィルターロッドに沿って供給する手順をさらに含みうる。有利なことに、幾つかのガス流はフィルターロッドの長さに沿って供給される。

本発明による方法の利点およびさらなる態様は、装置に関連して説明してきたため、ここでは繰り返さない。

本発明による方法は、フィルターロッドの乾燥に使用され、有利なことにアセテート管の乾燥に使用されることが好ましい。その点で、ガス流または複数のガス流は、乾燥ガス流または複数の乾燥ガス流であることが好ましい。

本発明についてはさらに、実施形態に関して説明するが、これを下記の図表によって例示する。

図１は、格納位置にある案内要素を持つフィルターロッドを処理するための装置を示す。 図２は、動作位置にある案内要素を示す。 図３は、案内要素の第一の実施形態の斜視図および長軸方向の断面である。 図４は、案内要素の第一の実施形態の斜視図および長軸方向の断面である。 図５は、図１および２の案内要素の底側を示す。 図６は、案内要素の第二の実施形態の斜視図および長軸方向の断面である。 図７は、案内要素の第二の実施形態の斜視図および長軸方向の断面である。

図１において、連続的フィルターロッド４は、ロッド供給源４０から、例えばロッドを形成する装置から、支持表面２へと供給される。フィルターロッド４、例えばＰＬＡフィルターロッドは、支持表面２に沿って包装装置３へと案内される。包装装置３において、連続的フィルターロッド４は、包装材料５、例えば包装紙の連続シートで包装される。支持表面２は、フィルターロッド４を受けるため、かつフィルターロッド４の周りに包装材料５を包装することを支援するための半円の形態の長軸方向の溝３０を備えうる。

包装材料５は、支持表面２の下から、例えばボビンから供給され、支持表面２の上でそれに沿って包装装置３へと搬送されるように、支持表面２の上流に配置された湾曲要素２１によって湾曲される。

支持表面２は、フィルターロッド４および包装材料５の搬送方向に回転し、かつ包装材料５またはフィルターロッド４の搬送をそれぞれに支持する１つまたは幾つかのローラー２０を備えうる。

フィルターロッド４は、包装材料５とともに支持表面２に沿って移動する間、包装材料５上に配置される。

支持表面上でフィルターロッド４を案内するための案内要素１は図１において、格納位置で示されている。案内要素１の格納位置において、例えば保守または点検の目的で、支持表面２、包装前プロセスおよび案内要素１への自由なアクセスが可能である。

案内要素１は移動可能な位置決めレバー７に取り付けられる。レバー７をそのヒンジの周りで矢印５００の方向に回転させることによって、案内要素１は格納位置から動作位置にもたらされうる。動作位置において、案内要素１はフィルターロッド４の上側４４に接し、支持表面２上または包装材料５上でそれぞれ、フィルターロッド４を案内する。図２において、案内要素１は装置の動作位置で図示されている。動作位置において、案内要素１は水平に配置された支持表面２に平行に、かつ支持表面２に沿って案内される包装材料５に平行に配置される。フィルターロッド４および包装材料５は図２において省略されている。

案内要素１の底側４００には、案内要素１の底側４００の長さに沿って配置された複数のガス出口開口部１０が提供されている。案内要素１の後方端２００には、ガス供給源１１が提供されている。

案内要素１は図３および図４に、さらに詳細に示されている。案内要素の後方端２００には、ガス供給源１１に接続されたガス入口１１１が提供されている。ガス入口１１１はまた、内部チャネル１３を介して、すべてのガス出口開口部１０と接続されている。例えば乾燥ガス、例えば圧縮空気などのガス供給源（表示せず）は、ガス管を介してガス入口１１１に接続されている。ガス供給源をガス管を介してガス入口１１１に接続するために、ねじ山１１０が提供されうる。

内部チャネル１３は、案内要素１の後方端２００から、案内要素１の長さに実質的に沿って、最も下流に配置されたガス出口開口部１０のレベルまで延びる。この内部チャネル１３を介して、ガスは案内要素２を通して案内され、ガス出口開口部１０から出る。案内要素１の動作位置にある時、出口開口部１０は、案内要素２の底側４００にある出口開口部１０の数に対応する８つのガス流を、フィルターロッド４の上側４４に垂直に配向する。

案内要素２の底側４００は、長軸方向の凹面形状の案内表面１５を含む。図５において、案内要素の底側４００の凹面形状の案内表面１５を見た図が示されている。案内表面１５の長軸方向の凹面の形態は、フィルターロッド４の円形形状に対応することが好ましい。案内表面１５の形状は、案内要素１の長さに沿って一定であり、すなわち案内表面１５は一定の曲率半径で提供されている。

８つのガス出口開口部１０は、案内表面１５内に等距離で配置されている。出口開口部１０は、１つの長軸方向の線上に案内要素１の長さに沿って配置されることが好ましい。ところが、それらは前記長軸方向の線から半径方向にわずかにずれていてもよい。例えば、一つおきの出口開口部１０は、半径方向に長軸方向の線の一方の側と反対の側にずらされてもよい。

案内要素１は楔形の前面部分１８を含み、これは案内要素の前方端１００に対して横方向に漸減する。漸減する前面部分１８は、包装材料５が既にフィルターロッド１の周りに部分的に包まれた位置で、包装装置３の近くに案内要素１を位置付けることができる。楔形の前面部分１８は、包装材料５が案内要素１の横を滑らかに通過することを確保する。

図３および４の案内要素の実施形態において、前面部分１８はそれぞれ、ガス要素の内側のガスチャネル１３、または最も下流に配置された出口開口部１０よりもさらに遠くまでは延びない。従って、フィルターロッド４が包装材料５で完全に包装されるほんのわずか前まで、楔形の前面部分１８とともに、ガスはフィルターロッドに供給されうる。

案内要素１を位置決めレバー７に取り付けるために、案内要素１の上側３００には、３つのボアホールまたはねじ山付き穴１４が提供される。こうした取り付け、例えばねじによる取り付けは、案内要素を支持表面に対して所定の距離に位置付けして固定し、フィルターロッド４の安全な案内を確保するために提供されうる。

図３および図４に示す案内要素１の例において、隣接するガス出口開口部１０間の距離は１０ミリメートルであり、案内要素１の長さは９３ミリメートル、幅は１０ミリメートルである。前面部分１８の長さは１５ミリメートルである。

図６および図７において、フィルターロッド４に１２のガス流を供給するための、案内要素１の別の実施形態が示されている。図６および７に示す案内要素１は、より多くのガスをフィルターロッド４に供給するために使用されて、案内要素１によって案内されるフィルターロッドのより速い移動速度で、より長い時間または同じ時間のいずれかにわたり、フィルターロッドをガスにさらしうる。図６および７において、同じ参照番号が同じまたは類似の要素に使用されている。

案内要素１の底側４００には、底側４００の長さに沿って等距離で配置された１２のガス出口開口部１０が提供されている。案内要素の後方端２００にはガス入口１１１が提供され、またガス出口開口部１０は内部チャネル１３を介してガス入口１１１と接続されている。

内部チャネル１３は、案内要素の後方端２００から案内要素１の長さに沿って、最も下流に配置されたガス出口開口部１０まで延びる。動作位置にある時、出口開口部１０は、１２のガス流をフィルターロッド４の上側４４に配向する。出口開口部１０は、ガス流をフィルターロッド４の上側４４に垂直に配向するように配置される。

案内要素２の底側４００は、長軸方向の凹面形状の案内表面１５を含む。案内表面１５の形状は、案内要素１の長さに沿って一定であり、すなわち案内表面１５は一定の曲率半径で提供されている。

案内要素１の楔形の前面部分１８は、案内要素の前方端１００に対して横方向に漸減する。

図６および７の案内要素の実施形態において、最も下流に配置された出口開口部１０は、案内表面１５内に前面部分１８の後側約５０ミリメートルに配置される。

長い前面部分１８によって、フィルターロッド４が包装装置３にほぼ完全に入るまでフィルターロッドに圧力をかけることができる。従って、包装材料５が既に、少なくとも部分的に、フィルターロッドの周りに包装されている間、フィルターロッド４に圧力がかけられうる。これによって、フィルターロッドの周りでの、例えば糊による包装材料の封着が補助されることができ、好ましくは増進されうる。

図６および７に示す実施形態での案内要素の上側３００には、案内要素１を位置決めレバー７またはそれ以外の方法で構築された案内ホルダーに取り付けるために、４つのボアホールまたはねじ山付き穴１４が提供されている。

図６および７に示す案内要素１の例において、隣接する複数の出口開口部１０の間の距離は１０ミリメートルで、案内要素１の長さは１６１ミリメートル、幅は１０ミリメートルである。前面部分の長さは４３ミリメートルである。

Claims (9)

1. フィルターロッドを乾燥する方法であって、前記方法が、
   ‐フィルターロッドを提供する工程と、
   ‐前記フィルターロッドを受けるための支持表面を提供する工程と、
   ‐前記フィルターロッドを前記支持表面の上に配置された案内要素によって前記支持表面上に案内する工程と、
   ‐前記フィルターロッドを包装材料で包装する前に、前記フィルターロッドが前記支持表面に沿って搬送される時、０〜６バールの圧力を有する圧縮ガスのガス流を前記案内要素を通して前記フィルターロッドに供給する工程とを含む、方法。
2. 前記圧縮ガスが０〜２バールの圧力を有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記包装材料を前記フィルターロッドと前記支持表面の間に配置する工程をさらに含む、請求項１〜２のいずれか１項に記載の方法。
4. 幾つかのガス流を前記フィルターロッドの長さに沿って同時に供給する工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. その中に前記ガス流または前記幾つかのガス流を前記フィルターロッドに垂直に供給する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記フィルターロッドが少なくとも一つの酢酸セルロース材料またはポリ乳酸材料を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記フィルターロッドがフィルタートウの連続的ロッドである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記ガス流または前記幾つかのガス流が４０℃よりも低いガス温度を持つ、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記フィルターロッドが前記案内要素の案内表面によって接触し、前記案内表面が長軸方向の凹面形状を持つ、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

Images