JP2020096585A - ビーズ供給方法およびビーズ供給ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】たばこ産業の製造機におけるビーズ供給ユニット（１）を提供する。【解決手段】ビーズ（２）のストリームを、ストア（２Ａ）から、垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された保持ポケット（１４）に供給する、垂直サプライチャネル（４）のユニットと、同軸上に位置する少なくとも１つのガイドディスク（５，６）、および移送ユニット（１３）の受取ポケット（１８）にビーズを向けるように構成された可動供給手段（８）を含む、移送ユニット（１３）と、を備える。ユニット（１）は、移送ユニット（１３）が、保持ポケット（１４）を清掃するように構成された、少なくとも１つのクリーニング要素（２５）を有することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本出願の目的は、たばこ産業製品、特に紙巻きたばこのフィルタに使用されるビーズ供給方法およびビーズ供給ユニットに関する。

本発明は、後にフィルタ材料内に配置される球形または楕円形の物体の供給に関する。簡潔さのために、以下、そのような物体をビーズという。市場で知られている製品は、そのフィルタに芳香物質または香気物質を含むビーズが入れられたたばこである。ビーズに含まれる物質は、喫煙中に、またはたばこに点火する前に、フィルタを絞ってビーズを押しつぶすことによって放出される。

生産プロセスにおいて、解決が難しく、同時に重要なことは、ビーズを損傷させないこと、ビーズを保持するポケット内のフローを妨げないこと、高い供給効率を維持すること、すなわち製造された各フィルタに実際にビーズが含まれること、を確実にする方法で、個々のビーズを機械に供給し、非常に高速にフィルタを形成することである。

既知のビーズ供給機では、ビーズ送達ホイールにビーズを移す領域に、ビーズを供給するためのチューブが使用されている。ビーズ送達ホイールの機能は、運ばれたビーズをフィルタ材料内に配置することである。

特許文献１には、ビーズ供給ユニットが、円筒形ボウルと半径方向に連結された複数のチューブを備えるビーズ供給機が開示されている。ボウルと一緒にチューブが回転し、ビーズは、真空ビーズ移送ホイールによってチューブの出口にあるポケットから拾い上げられ、その後、ビーズ送達ホイールに移され、そこからフィルタ材料に運ばれる。

特許文献２には、ビーズ供給ユニットが、ボウルと共に回転するチューブを備えるビーズ供給機が開示されている。静止したアーチ型のウェッジエンド要素を使用して、最下部のビーズをそれらの上にあるビーズから分離した後に、ビーズ送達ホイールにビーズが供給される。通路を通過した後、ビーズをフィルタ材料に送るビーズ送達ホイールのポケットにビーズが供給される。

特許文献３は、同様のビーズ供給機を開示しているが、ビーズは、複数の開口部を有して互いに対して回転する２つのディスクを使用してビーズ送達ホイールに供給され、また、ビーズは、それぞれの開口部を互いの上に直接整列させてビーズ送達ホイールのポケットへの連続した通路を形成した後に供給される。

特許文献４は、湾曲したチューブを介してボウルからビーズ送達ホイールにビーズを直接供給する装置を示している。ここでは、チューブは、ビーズボウルと一緒に回転し、ビーズは、真空移送によってボウルから取り上げられる。

特許文献５は、個々のストリームのビーズを、ボウルからチャネルを介して受取ホイールに配置されたポケットに供給する装置を示している。ビーズは、該ビーズがフィルタ材料に送られる送達ホイール上に配置されたポケットに移送される。

米国特許第７９７５８７７（Ｂ２）号 国際公開第２００９／０７１２７１（Ａ１）号 国際公開第２００９／０７１２７２（Ａ１）号 米国特許第７８３３１４６（Ｂ２）号 欧州特許第２６２２９７３（Ｂ１）号

上述のビーズ供給機では、乱れのないフローを実現するために、動作中、ビーズ供給チューブおよびビーズ保持ポケットに汚れがないことが求められる。本発明の目的は、チャネルおよびビーズ保持ポケットを通る乱れのないフローを保証する、ビーズ供給方法およびビーズ供給機を開発することである。

本発明の目的は、たばこ産業の製造機におけるビーズ供給ユニットであって、当該ビーズ供給ユニットは、ビーズのストリームを、ストアから、垂直サプライチャネルの出口に位置する保持ポケットに供給する、垂直サプライチャネルのユニットと、少なくとも１つのガイドディスク、および移送ユニットの受取ポケットにビーズを向けるように構成された可動供給手段を含む、移送ユニットと、を備える。本発明のユニットは、移送ユニットが、保持ポケットを清掃するように構成された、少なくとも１つのクリーニング要素を有することを特徴とする。

本発明によるユニットは、クリーニング要素が、可動供給手段上に配置されていることをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、クリーニング要素が、可動供給手段上に、押出しセグメントの下のカムに配置されていることをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、クリーニング要素が、保持ポケット内に沈むように構成されたスクレーパ、または圧縮空気を吹き付けるノズル、または真空を使用した吸込口、または上記手段の組み合わせの形態を有することをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、可動供給手段が、２つのガイドディスクの間に配置されていることをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、可動供給手段が、保持ポケットに圧縮空気を提供するチャネルをクリーニング要素に有することをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、可動供給手段が、保持ポケットに真空を提供するチャネルをクリーニング要素に有することをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、圧縮空気または真空を提供するチャネルが、クリーニング要素の背後に配置されていることをさらに特徴とする。

本発明によるユニットは、可動供給手段が、少なくとも１つの押出しエッジを有し、クリーニング要素が、当該押出しエッジの背後の可動供給手段に配置されていることをさらに特徴とする。

本発明の目的はまた、たばこ産業のビーズ供給ユニットにおけるビーズの供給方法であって、当該方法は、ユニットが、ビーズのストリームを供給するサプライチャネルを備え、サプライチャネルに沿ってビーズを移送するステップと、個々の垂直サプライチャネルからのビーズを、第１の保持ポケットに配置するステップと、を含む。次に、可動手段によって、保持ポケットからビーズ移送ユニットの受取ポケットにビーズを供給する。少なくとも１つのガイドディスクによって受取ポケットからビーズを取り出し、当該ビーズを、ガイドチャネルを介して移動ポケットに移送する。本発明による方法は、保持ポケットから受取ポケットにビーズを移送した後に、保持ポケットを、少なくとも１つのクリーニング要素によって清掃することを特徴とする。

本発明による方法は、保持ポケットが、クリーニング要素を当該保持ポケットに挿入することによって行われることを特徴とする。

本発明による方法は、クリーニング要素を保持ポケットに挿入した後に、当該保持ポケットからの汚れを吹き飛ばすために圧縮空気を提供することを特徴とする。

本発明による方法は、クリーニング要素を保持ポケットに挿入した後に、当該保持ポケットからの汚れを吸引するために真空を提供することを特徴とする。

本発明の目的は、たばこ産業機械の供給ユニットにおけるビーズの供給方法であって、当該方法は、個々の垂直サプライチャネルに沿って、ビーズストアからビーズ供給ユニットの保持ポケットにビーズを移送するステップを含む。次に、個々のサプライチャネルからのビーズを、第１の保持ポケットに配置する。可動手段によって、保持ポケットからビーズ移送ユニットの受取ポケットにビーズを供給する。少なくとも１つのガイドディスクによって受取ポケットからビーズを取り出し、当該ビーズを、ガイドチャネルを介して移動ポケットに移送する。本発明による方法は、保持ポケットにビーズを配置する前、かつ保持ポケットから受取ポケットにビーズを移送する前に、保持ポケットを、少なくとも１つのクリーニング要素によって清掃することを特徴とする。

本発明によるビーズ供給ユニットは、保持ポケットの汚れや詰まりに起因する機械停止数が大幅に削減されるように、ビーズ保持ポケットを清掃するように構成されたクリーニング要素を備える。さらに、このような解決策は、製造された各フィルタにビーズが含まれることを確実にする。

本発明の目的は、図面の好ましい実施形態で詳細に示されている。

ビーズ供給ユニットの斜視図である。 第１の実施形態におけるビーズ供給ユニットの一部の上面図である。 図２にＡ−Ａで示す、ガイドチャネルの第１の実施形態における、保持ポケットからビーズを押し出した後の保持ポケットの断面図である。 破損ビーズの破片を伴う保持ポケットにビーズを挿入した後の保持ポケットの断面図である。 クリーニング要素を備えたビーズ供給ユニットの保持ポケットの断面図である。 保持ポケット内の破損ビーズを研磨するクリーニング要素を備えたビーズ供給ユニットの保持ポケットの断面図である。 真空を利用して保持ポケットからチャネルを介して破損ビーズを除去する際の、ビーズ供給ユニットの保持ポケットの断面図である。 圧縮空気によって保持ポケットから破損ビーズを除去する際の、ビーズ供給ユニットの保持ポケットの断面図である。 図２にＢ−Ｂで示す、ビーズを受取ホイール上に供給する際の、受取ポケットの断面図である。 図２のビーズ供給ユニットの拡大部Ｃの上面図である。

図１は、ビーズ２を保管するためのストア２Ａ、ビーズストリーム供給ユニット３、ビーズを送達ホイール７に移送するためのユニット１３、および漏斗９に沿って運ばれる連続フィルタ材料にビーズ２を送達するホイール７を備える、ビーズ供給ユニット１を示している。フィルタ材料は、ビーズが挿入される包装紙上で間隔をあけて搬送されるセグメントの形態を有していてもよい。簡潔さのために、個々のユニットを固定する要素は図示していない。

ビーズ２供給ユニット３は、ストア２Ａからのビーズ２が供給されるチャネル４の形態の複数の静止型チャネルを備えているが、図面には、１つのチャネルの入口の上にある１つのビーズ２だけを示している。チャネル４の出口には、第１の保持ポケット１４（図３）があり、ビーズ２はここから、該ビーズ２を受け取る第２の受取ポケット１８（図４）に移送される。第２のポケット１８は、第１のガイドディスク５と第２のガイドディスク６との間の領域に位置しているが、ガイドディスク５および６は、ビーズ２を送達ホイール７に移送するためのユニット１３に属している。ディスク５とディスク６との間のガイドチャネル１９を通過した後、ビーズ２は、移動ポケット２１にさらに移送され、次いで、送達ホイール７の円周上のポケットに配置される。このポケットは、漏斗９内に運ばれるフィルタ材料内にビーズ２を配置する（図１）。太破線は、本明細書で説明するすべての実施形態においてビーズがカバーする距離を示している。そのようなビーズ２は、ストア２Ａからチャネル４の１つを下方に保持ポケット１４に移動する。図中、この距離部分はＸ１で示されている。保持ポケット１４から受取ポケット１８を介して移動ポケット２１までの次の距離部分は、Ｘ２で示されている。次の距離部分Ｘ３では、ビーズは、ポケット２１の弧に沿って、当該ビーズが送達ホイール７に移される場所まで運ばれる。距離部分Ｘ４では、ビーズは、ホイール７のポケット内でさらに運ばれる。次いで、ビーズは、漏斗９内にあるフィルタ材料内に配置され、最後の距離部分Ｘ５に沿ってさらに移動する。

図２は、第１の実施形態における本発明によるビーズ供給ユニット１の一部を示している。上面図には、ビーズ供給ユニット３と、ビーズ２をホイール７に移送するためのユニット１３と、が示されている。ビーズ供給ユニット３は、複数のチャネル４を備えているが、すべてのチャネル４がビーズ２で満たされている（ビーズの寸法が比例して小さいことを考慮して、図面では、ビーズを影付きの小さな円の形で示している）。簡潔さのために、チャネル４をユニット１のフレームに固定する要素および駆動要素は示していない。ビーズ供給ユニット３は、押出しエッジ１１を有する押出しセグメント１０を含むカム２３の形態の、回転可能な供給手段８を備えるが、カム８は、回転軸１２の周りに速度ω１で回転し、押出しセグメント１０は、保持ポケット１４の領域であるチャネル４の出口領域で円形経路に沿って移動する。図示の実施形態では、ガイドチャネル１９およびポケット１８は、速度ω１よりも低速の速度ω２で回転するディスク６に位置している。ビーズ供給ユニットの動作中、チャネル１９の入口に位置するポケット１８にビーズ２’を挿入することができるように、回転カム２３上に配置されたセグメント１０の動きと、ポケット１８の動きと、が同期する。速度ω１およびω２は、ユニットの動作中に、押出しセグメント１０がガイドチャネル１９内の相次ぐポケット１８にビーズを挿入できるように選択される。これは、ガイドチャネル１９が、チャネル４の出口および第１の保持ポケット１４に対してビーズ２’の移送を可能にするような方法で位置しているとき、例えば、ビーズを受け取るポケット１８が保持ポケット１４に対して実質的に半径方向に位置し得るとき、に達成することができる。ユニットは、既にいくつかのビーズ２がガイドチャネル１９に配置されて、ビーズのいくつかが遠心力によって移動ポケット２１に配置されている状況で示されている。

図３は、例えば図２においてＡ−Ａ断面で示される、任意のチャネル４の断面を示している。ビーズコラム内の最下位のビーズ２’は、保持ポケット１４内にある。保持ポケット２４は、垂直チャネル４の出口に配置されて、ディスク１５によって下面が制限され、ディスク５およびカム２３の周縁１６によって側面が制限されている。

図４は、チャネル４の破損ビーズの破片２６がポケット１４に入り、ビーズ供給ユニットがクリーニング要素２５を有しない場合の、チャネル４の断面を示している。保持ポケット１４の底にある破損ビーズの破片２６は、ポケット内におけるビーズ２’の配置を不適切にし、その結果、ビーズ２’は、供給手段によってガイドチャネル１９に押し込まれると損傷する。これを防ぐために、供給手段２３は、次の図面に示されるクリーニング要素２５を備える。

図５は、カム２３の回転中に第１の保持ポケット１４の領域内を円形経路に沿って移動する押出しセグメント１０が、相次ぐチャネル４下の相次ぐポケット１４を通過し、第１のガイドディスク５と第２のガイドディスク６との間の領域で、第１の保持ポケット１４から第２の受取ポケット１８にビーズ２’を押し出した状況にある、チャネル４の断面を示している。図５ａ，５ｂ，５ｃに連続して示すように、保持ポケット１４からビーズ２’を押し出した後、保持ポケット１４から破損ビーズの破片２６または他の堆積不純物を一掃するために、保持ポケット１４にクリーニング要素２５を挿入する。たばこ産業のビーズ供給ユニット３におけるビーズ２の供給方法は、当該ユニットが、ビーズ２のストリームを供給するサプライチャネル４を備えており、ビーズ２をサプライチャネル４に沿って運ぶステップと、次に、個々のサプライチャネル４からのビーズ２’を第１の保持ポケット１４に配置するステップと、を含む。可動手段８によってビーズ２’を保持ポケット１４に配置した後は、保持ポケット１４から、ビーズ移送ユニット１３の受取ポケット１８に、ビーズ２’を供給する。次に、ガイドディスク５，６によってビーズ２’を受取ポケット１８から取り出し、ガイドチャネル１９を通って移動ポケット２１にビーズ２’を移送する。保持ポケット１４から受取ポケット１８にビーズ２’を移送した後、少なくとも１つのクリーニング要素２５によって、保持ポケット１４をクリーニングする。たばこ産業で使用されるビーズには、味および芳香物質が含まれているため、それらが損傷すると、そのような物質が保持ポケット１４、チャネル４またはガイドチャネル１９に入り、損傷したビーズや他の汚れの断片が周囲に付着する可能性がある。したがって、有利な解決策は、破損ビーズの破片を後でより簡単にポケットから除去できるように、ポケット１４内に深く沈んで、該破片を完全に除去し、研磨し、あるいは移動させることができる、安定した突起の形態のクリーニング要素２５であろう。クリーニング要素２５は、ポケット１４内に沈んで任意の不純物を除去する、剛毛ブラシまたは別の弾性要素の形状をとることも可能である。本実施形態におけるクリーニング要素２５は、押出しセグメント１０の領域で、回転可能カム２３の形態の供給手段８に固定されている。ディスク５および６を円錐形状とすることにより、ガイドチャネル１９を傾斜させることも可能である。破損ビーズの破片２６は、ディスク１５にあるチャネル２７を通る真空を使用して、ポケット１４から除去されてもよく（図５ｂ）、図５ｃに示すようにノズル２９で圧縮空気を吹き付けることによって、ポケット１４から除去されてもよく、あるいは、移送ユニット１３のカム２３内のクリーニング要素２５の背後に位置するチャネル２８（図７に示す）を通る真空により除去されてもよい。クリーニング要素は、ディスク１５内にあるチャネル２７の形状をとることも可能であり、これは２つの機能を果たすことができる：すなわち、真空を提供することにより、カム２３によって押されるまで、ビーズ２’をポケット１４に保持する機能と、ビーズ２’をチャネル１９に移した後、例えば圧縮空気を提供することにより、次のビーズをポケット１４に供給する前に該ポケット１４を清掃する機能と、である。次に、図６に示すように、ビーズ２’を、ガイドチャネル１９内を実質的に水平に運び、ポケット２１に、さらには送達ホイール７上のポケットに移送する。

図７は、ビーズ供給ユニット１３の一部であり、図２の領域Ｃの拡大断片を上面図で示している。ここでは、供給手段８上のクリーニング要素２５の正確な位置が見えている。クリーニング要素２５は、押出しエッジ１１の領域にあるため、チャネル４の下にある保持ポケット１４からビーズ２を押し出した直後に、チャネル４からの次のビーズが保持ポケットに入る前に、空のポケット１４に沈むことができる。これは、ビーズ２のストリームを含むチャネル４と、保持ポケット１４と、の間に、カム２３の押出しセグメント１０があり、ビーズ２をチャネル１９に押し込む時に、チャネル４からポケット１４への次のビーズの流れを停止する場合にのみ達成することができる。さらに、クリーニング要素２５の背後の供給手段８には、クリーニング要素２５によって断片化された破損ビーズの破片２６を除去するために、圧縮空気または真空を供給するチャネル２８があってもよい。

Claims (14)

1. たばこ産業の製造機におけるビーズ供給ユニット（１）は、
   ・ビーズ（２）のストリームを、ストア（２Ａ）から、垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された保持ポケット（１４）に供給する、垂直サプライチャネル（４）のユニットと、
   ・少なくとも１つのガイドディスク（５，６）、および移送ユニット（１３）の受取ポケット（１８）にビーズを向けるように構成された可動供給手段（８）を含む、移送ユニット（１３）と、を備えるビーズ供給ユニット（１）であって、
   移送ユニット（１３）が、垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された保持ポケット（１４）を清掃するように構成された、少なくとも１つのクリーニング要素（２５）を有することを特徴とする、ビーズ供給ユニット（１）。
2. クリーニング要素（２５）が、可動供給手段（８）上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のユニット（１）。
3. クリーニング要素（２５）が、可動供給手段（８）上に、押出しセグメント（１０）の下のカム（２３）に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のユニット（１）。
4. クリーニング要素（２５）が、保持ポケット（１４）内に沈むように構成されたスクレーパ、または圧縮空気を吹き付けるノズル、または真空を使用した吸込口、または上記手段の組み合わせの形態を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のユニット（１）。
5. 可動供給手段（８）が、２つのガイドディスク（５，６）の間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のユニット（１）。
6. 可動供給手段（８）が、保持ポケット（１４）に圧縮空気を提供するチャネルをクリーニング要素（２５）に有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のユニット（１）。
7. 可動供給手段（８）が、保持ポケット（１４）に真空を提供するチャネルをクリーニング要素（２５）に有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のユニット（１）。
8. 圧縮空気または真空を提供するチャネルが、クリーニング要素（２５）の背後に配置されていることを特徴とする、請求項６または７に記載のユニット（１）。
9. 可動供給手段（８）が、少なくとも１つの押出しエッジ（１１）を有し、クリーニング要素（２５）が、当該押出しエッジ（１１）の背後の可動供給手段（８）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のユニット（１）。
10. たばこ産業のビーズ供給ユニットにおけるビーズ（２）の供給方法は、当該ユニットが、ビーズのストリームを供給するサプライチャネルを備え：
    ・サプライチャネルに沿ってビーズを移送するステップと；
    ・個々の垂直サプライチャネルからのビーズを、当該垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された第１の保持ポケット（１４）に配置するステップと；
    ・可動手段（８）によって、保持ポケット（１４）からビーズ移送ユニット（１３）の受取ポケット（１８）にビーズを供給するステップと；
    ・少なくとも１つのガイドディスク（５，６）によって受取ポケット（１８）からビーズを取り出し、当該ビーズを、ガイドチャネル（１９）を介して移動ポケット（２１）に移送するステップと；を含む供給方法であって、
    保持ポケット（１４）から受取ポケット（１８）にビーズを移送した後に、垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された保持ポケット（１４）を、少なくとも１つのクリーニング要素（２５）によって清掃するステップを含むことを特徴とする、供給方法。
11. 保持ポケット（１４）の清掃が、クリーニング要素（２５）を当該保持ポケットに挿入することによって行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. クリーニング要素（２５）を保持ポケット（１４）に挿入した後に、当該保持ポケット（１４）からの汚れを吹き飛ばすために圧縮空気を提供するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
13. クリーニング要素（２５）を保持ポケット（１４）に挿入した後に、当該保持ポケット（１４）からの汚れを吸引するために真空を提供するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
14. たばこ産業機械の供給ユニットにおけるビーズの供給方法は：
    ・個々の垂直サプライチャネルに沿って、ビーズストアからビーズ供給ユニット（３）の保持ポケット（１４）にビーズを移送するステップと；
    ・個々のチャネルからのビーズを、当該垂直サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された第１の保持ポケット（１４）に配置するステップと；
    ・可動手段（８）によって、保持ポケット（１４）からビーズ移送ユニット（１３）の受取ポケット（１８）にビーズを供給するステップと；
    ・少なくとも１つのガイドディスク（５，６）によって受取ポケット（１８）からビーズを取り出し、当該ビーズを、ガイドチャネル（１９）を介して移動ポケット（２１）に移送するステップと；を含む供給方法であって、
    保持ポケット（１４）にビーズを配置する前、かつ保持ポケット（１４）から受取ポケット（１８）にビーズを移送する前に、サプライチャネル（４）の出口に位置してディスク（１５）によって下から制限された保持ポケット（１４）を、少なくとも１つのクリーニング要素（２５）によって清掃することを特徴とする、供給方法。