JP2021072824A - ロッド状の消費財をパック用装置に供給する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロッド状の消費財をパック用装置に供給する方法及び装置を提供すること等。【解決手段】ロッド状の消費財（１６）をパック用装置に供給する方法が提供されており、方法は、複数のロッド状の消費財（１６）を積み重ねチャネル（１１２）の上流端（１４）に提供する工程と、複数のロッド状の消費財（１６）を積み重ねチャネル（１１２）に沿って積み重ねチャネル（１１２）の下流端（１８）に供給する工程とを含む。積み重ねチャネル（１１２）の上流端（１４）は、垂直方向（１１５）の下流端（１８）よりも高く、また積み重ねチャネルの少なくとも一部分（１１２）は、垂直方向（１１５）に対して２５度〜７５度の角度に延びる。方法はさらに、複数のロッド状の消費財（１６）を積み重ねチャネル（１１２）の下流端（１８）からホッパー（２０）に受ける工程と、ホッパー（２０）からの複数のロッド状の消費財（１６）をパック用装置に分配させる工程とを含む。【選択図】図３
Description
本発明は、ロッド状の消費財をパック用装置に供給する方法に関連する。本発明はまた、ロッド状の消費財をパック用装置に供給するための供給用装置にも関連する。
ロッド状の消費財の取り扱いは、高速製造プロセスにおいて数多くの課題を提示しうる。例えば、フィルター紙巻たばこなどのエアロゾル発生物品は、通常は少なくとも２つの円筒形の物体（例えばたばこロッドおよびフィルター）から製造される。フィルター紙巻たばこなどのエアロゾル発生物品の製造中、２つの円筒形の物体は、圧延工程中にチッピングペーパーと結合される。チッピングペーパーは、２つの円筒形の物体のうち第一の物体を覆い、また第二の円筒形物体の上に延び、従って２つの円筒形の物体を相互に固定する。チッピングペーパーは、第一の円筒形の物体と第二の円筒形の物体の周辺間に小規模な段差を生じさせる。この段差は、チッピングペーパーの端と第二の円筒形の物体の自由端との間に角度を生じさせる。この角度は一般的には小さいものの、製造時には完成したエアロゾル発生物品の多くがマスフローまたはホッパー内で相互上に積み重ねられることがあり、それぞれの小さな角度の蓄積効果によって、積み重なりの上部で有意な合計角度が生じうる。これによって、特に、マスフロー製造プロセスでは高流量に適応させるために必要なある程度のエアロゾル発生物品の自由な動きが許容されるため、エアロゾル発生物品がマスフローまたはホッパー内で詰まりを起こす原因となることがある。「積み重ね角度」効果は、チッピングペーパーによって生じた段差のサイズおよび第二の円筒形の物体の自由端とチッピングペーパーとの間の製品の長さに依存する。詰まりのリスクは、製品が一様でない質量分布を持つ時に、特に直径が小さめの物品のセクション内に物品の質量中心がある場合にさらに増大する。直径が小さめの物品のセクションが可塑性で、そのために物品が相互の上に積み重ねられると重力によって隣接した物品に沈み込む可能性があり、従って物品の重ね合わせが一方の側で増大しそれによってさらに積み重ね角度が増える場合には、その効果がさらに増大する。
従って、特に製造プロセスの作製セクションと包装セクションの間で、短く可塑性の円筒形の物体のマスフローに対処できる方法および装置の必要性がある。
本発明の第一の態様によれば、ロッド状の消費財をパック用装置に供給する方法が提供されており、方法は、複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルの上流端に提供する工程と、複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルに沿って積み重ねチャネルの下流端に供給する工程とを含む。積み重ねチャネルの上流端は、垂直方向に下流端よりも高く、積み重ねチャネル少なくとも一部分は、垂直方向に対して２５度〜７５度の角度に延びる。方法はさらに、複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルの下流端からホッパーに受ける工程と、ホッパーからの複数のロッド状の消費財をパック用装置内に分配させる工程とを含む。
本明細書で使用される場合、「ロッド状の消費財」という用語は、それぞれがおよそ円形または楕円形の断面形状を持つ細長い消費財を意味する。
本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、積み重ねチャネルまたはその他の装置の要素もしくは要素の部分の相対的位置を描写するために使用される時に、製造工程およびパッキング工程中に複数の消費財が移動する方向を意味する。すなわち、消費財は、上流端から下流端へと下流方向に移動する。
本明細書で使用される場合、積み重ねチャネルの一部分が垂直方向に対して延びる角度への言及は、垂直方向と、消費財が積み重ねチャネルのその部分をそれに沿って移動する方向との間の最小角度を意味する。積み重ねチャネルが非直線の実施形態では、積み重ねチャネルの一部分と垂直方向との間の角度は、垂直方向と、消費財が積み重ねチャネルのそれぞれの部分を通って移動する方向の接線との間の最小角度である。
本明細書で使用される場合、「マスフロー」という用語は複数の製品の一般的な搬送方向に沿った流れを示し、ここでマスフロー内の製品の正確な位置は不明である。通常、マスフローでは、単一製品は、例えば、一般的な搬送方向が水平である場合の上方向または下方向など、一般的な搬送方向に対するランダムな動きについて、いくらかの自由度を有する。さらに、一般的な搬送方向に沿った製品の個別の速度は、マスフロー内の製品の平均搬送速度と等しい必要はない。
積み重ねチャネルの少なくとも一部分を通して、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度でロッド状の消費財を供給することにより、本発明による方法は、積み重なった消費財に沿って作用する重力を低減する。したがって、本発明による方法は、積み重ねの底部での消費財の望ましくない圧縮を低減させることができ、これは、物品の長さに沿ってそれぞれのエアロゾル発生物品の直径の段差変化を持ちうるエアロゾル発生物品などの消費財を取り扱う時に特に有利である。特に、積み重なったエアロゾル発生物品に沿って作用する重力を低減することで、積み重ねチャネルの詰まりの原因となりかねない、上述した積み重ね角度の蓄積効果を低減させることができる。積み重ねチャネルの少なくとも一部分を通して、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度でロッド状の消費財を供給することで、積み重なった消費財の垂直方向での有効な高さも減少する。積み重なったロッド状の消費財の垂直方向での有効な高さの減少により、蓄積された「積み重ね角度」の幾何学的な減少が提供される。
積み重ねチャネルの少なくとも一部分の垂直方向に対する角度が約２５度〜約７５度の範囲であることで、積み重ねチャネルに沿って作用する重力による圧縮力の有意な減少を提供するのに十分浅い角度と、積み重ねチャネルに沿って作用する重力の成分が積み重ねチャネルに沿ったホッパー内への消費財の移動を促進するのに十分であり、また、積み重ねチャネルによって占有される床スペース、つまり「フットプリント」を最小化する角度間での均衡を提供する。積み重ねチャネルの少なくとも一部分は、垂直方向に対して約３５度〜約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度の角度で延びることが好ましい。
積み重ねチャネルは、上流端と下流端の全長に沿って実質的に直線としうる。すなわち、積み重ねチャネルは、その上流端と下流端の間に延びる単一の直線セグメントを含みうる。
別の方法として、積み重ねチャネルは複数の直線セグメントを含んでもよく、ここでそれぞれの直線セグメントは、垂直方向に対して異なる角度で延びる。こうした実施形態では、すべての直線セグメントは、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度、好ましくは垂直方向に対して約３５度および約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度に延びてもよい。
別の方法として、一部の直線セグメントのみが、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度、好ましくは垂直方向に対して約３５度および約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度に延びてもよい。例えば、積み重ねチャネルは、垂直方向に対して約２５度よりも小さな角度に延びる上流セグメントと、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度に延びる中間セグメントと、約７５度よりも大きな角度に延びる下流セグメントを含んでもよい。
さらなる代替案では、積み重ねチャネルの少なくとも一部分は曲線としうる。一部の実施形態では、積み重ねチャネルは実質的にその全長に沿って曲線としうる。こうした実施形態では、垂直方向に対する積み重ねチャネルの角度は、積み重ねチャネルの長さに沿って変化する。垂直方向に対する積み重ねチャネルの角度は、下流方向に増大することが好ましい。
積み重ねチャネルが曲線である実施形態では、積み重ねチャネルの角度は、積み重ねチャネルの全長に沿った各地点で約２５度〜約７５度としうる。別の方法として、積み重ねチャネルの一部分のみが、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度で延びてもよい。例えば、積み重ねチャネルの上流端は、垂直方向に対して約２５度よりも小さな角度で延びてもよい。一部の実施形態では、積み重ねチャネルの上流端は実質的に垂直でもよい。さらに、または別の方法として、積み重ねチャネルの下流端は垂直方向に対して約７５度よりも大きな角度で延びてもよい。これらの任意の実施形態では、積み重ねチャネルの少なくとも中央部分は、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度に延びる。
上述の任意の実施形態において、複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルに沿って供給する工程は、少なくとも一つのコンベヤー上で複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿って下流方向に移動する工程を含みうる。例えば、積み重ねチャネルは、積み重ねチャネルの実質的に全長に沿って、積み重ねチャネルの底側に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーを備えうる。さらに、または別の方法として、積み重ねチャネルは、積み重ねチャネルの実質的に全長に沿って、積み重ねチャネルの上側に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーを備えうる。
別の方法として、積み重ねチャネルは、積み重ねチャネルの一部分のみに沿って提供されている１つ以上のコンベヤーを備えうる。例えば、積み重ねチャネルと垂直方向の間の角度が積み重ねチャネルの下流端でより大きい実施形態では、積み重ねチャネルは、積み重ねチャネルの下流部分のみに沿って延びる１つ以上のコンベヤーを備えうる。１つ以上のコンベヤーは、積み重ねチャネルの底側に沿って、積み重ねチャネルの上側に沿って、または積み重ねチャネルの底側および上側の両方に沿って延びうる。
ロッド状の消費財が少なくとも一つのコンベヤーによって積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿って移動する上述の任意の実施形態では、少なくとも一つのコンベヤーは、機械的に駆動されるベルト（歯付きベルトなど）、または制御気流のうち少なくとも一つを備えうる。
上述の任意の実施形態において、方法はさらに、積み重ねチャネルに沿って移動する際に複数のロッド状の消費財を動揺させる工程を含みうる。例えば、積み重ねチャネルは、複数のロッド状の消費財を振動またはその他の方法で動揺させる機械的手段を含みうる。１つ以上のコンベヤーを備える実施形態では、少なくとも一つのコンベヤーを振動するように構成されうる。さらに、または別の方法として、積み重ねチャネルは、消費財のマスフロー内の空気クッションを形成できる気流または複数の気流を含みうる。こうした空気クッションは、消費財間の摩擦を低減し、滑らかな製品の流れを促進できる。単一または複数の気流は、気流が上流方向に向かうように消費財の流れとは逆方向としうる。
上述の任意の実施形態において、積み重ねチャネルは、上流端と下流端の間で約３０センチメートル〜約３００センチメートルの長さ、好ましくは約５０センチメートル〜約３００センチメートル、より好ましくは約１００センチメートル〜約３００センチメートルの長さを持ちうる。これらの範囲内の長さのうちの１つを持つ積み重ねチャネルを使用することで、積み重ねチャネルは、上流の製造工程とホッパーの下流のパッキング工程の間のバッファとして効果的に機能しうる。
複数のロッド状の消費財を提供する工程は、複数の包まれたエアロゾル発生物品用エアロゾル発生基体から成るエアロゾル発生物品用に複数のマウスピースを提供する工程を含みうる。本明細書で使用される「エアロゾル発生基体」という用語は、加熱に応じてエアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出することができる基体を記述するために使用される。エアロゾル発生基体から生成されるエアロゾルは、見えても見えなくてもよく、蒸気（例えば、室温では通常液体または固体である物質の気相での微粒子）、ならびに気体および凝縮された蒸気の液体の液滴を含んでもよい。
複数のロッド状の消費財を提供する工程は、複数のエアロゾル発生物品を提供する工程を含みうることが好ましい。各エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体と、マウスピースと、マウスピースをエアロゾル発生基体の下流端に固定するチッピングラッパーとを備えることが好ましい。こうした実施形態では、チッピングラッパーは、エアロゾル発生基体の周りに延びる上流端と、マウスピースの下流端の周りに延びる下流端とを持つ。エアロゾル発生基体の上流端とチッピングラッパーの上流端との間の距離は、約４０ミリメートル未満、好ましくは約３０ミリメートル未満であることが好ましい。上述の通り、本発明は、それぞれがチッピングラッパーによって形成されるその外径における段差変化を含む、積み重なったエアロゾル発生物品内で形成される全体的な「積み重ね角度」効果を低減させることができ、本発明によって提供される「積み重ね角度」効果の低減は、比較的短い長さを持つエアロゾル発生物品で特に有意である。
本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語がエアロゾル発生物品の要素または要素の部分の相対位置を記述するために使用される時、使用者がそれらの使用の間、エアロゾル発生物品で引き出す方向に言及する。すなわち、空気がエアロゾル発生物品の上流端から入り、下流端の下流に移動するように、ユーザーはエアロゾル発生物品の下流端から吸い込む。
本発明によって提供される積み重ね角度の効果が低減した結果として、本発明による方法は、それぞれが好ましくは０．０４ミリメートル〜０．０６ミリメートルの厚さを持つチッピングラッパーを含むエアロゾル発生物品を受容できる。マウスピースおよびエアロゾル発生基体の外側の周りを包んでエアロゾル発生物品を形成する時、チッピングラッパーの継ぎ目での重なりによって、エアロゾル発生物品の外径にチッピングラッパーの厚さの２倍の段差変化が生じ、したがって、チッピングラッパーが約０．０４ミリメートル〜約０．０６ミリメートルの厚さを持つ実施形態では、エアロゾル発生物品の外径は、チッピングラッパーの上流端で約０．０８ミリメートル〜約０．１２ミリメートルの最大段差変化を持つ。積み重なったエアロゾル発生物品全体の積み重ね角度を計算する時、積み重ね角度が、（継ぎ目の方向に依存するが）単一のチッピングペーパーの厚さの約２〜３倍となるように、上側および下側の段差変化を考慮に入れる必要がある。
また、積み重ね角度の効果の低減によって、従来的なフィルター紙巻たばこと比較した時、それぞれのエアロゾル発生物品の質量中心をチッピングラッパーとは反対方向にエアロゾル発生基体向けてさらに離れるように移動させる、高密度のエアロゾル発生基体を含むエアロゾル発生物品に本発明が適応できるようになる。したがって、複数のロッド状の消費財が複数のエアロゾル発生物品を備える実施形態では、各エアロゾル発生物品の質量中心と、各エアロゾル発生物品の長さに沿った中点との距離は、エアロゾル発生物品の全長の約５パーセント〜エアロゾル発生物品の全長の約２０パーセントが好ましく、エアロゾル発生物品の全長の約７パーセント〜エアロゾル発生物品の全長の約１５パーセントがより好ましく、エアロゾル発生物品の全長の約１０パーセント〜エアロゾル発生物品の全長の約１５パーセントが最も好ましい。
エアロゾル発生基体は固体のエアロゾル発生基体であることが好ましい。エアロゾル発生基体は、固体と液体の両方の成分を含みうる。
エアロゾル発生基体はニコチンを含むことが好ましい。一部の好ましい実施形態で、エアロゾル発生基体はたばこを含む。例えば、エアロゾル発生材料は均質化したたばこシートとしうる。
別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生基体はエアロゾル発生材料を含む非たばこを含んでもよい。例えば、エアロゾル発生材料はニコチン塩およびエアロゾル形成体を含むシートとしうる。
エアロゾル発生基体が固体のエアロゾル発生基体である場合、固体のエアロゾル発生基体は、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎、膨化たばこおよび均質化したたばこのうち１つ以上を含む、例えば、粉末、顆粒、ペレット、断片、より糸、細片またはシートのうち１つ以上を含みうる。
随意に、固体のエアロゾル発生基体は、たばこまたは非たばこ揮発性風味化合物を含んでもよく、それは固体のエアロゾル発生基体の加熱に応じて放出される。また、固体のエアロゾル発生基体は、例えば、さらなるたばこ揮発性風味化合物または非たばこ揮発性風味化合物を含む１つ以上のカプセルを含んでもよい。こうしたカプセルは、固体エアロゾル発生基体の加熱中に融解しうる。
随意に、固体のエアロゾル発生基体は、熱的に安定な担体上に提供されてもまたはその中に包埋されてもよい。担体は、粉末、顆粒、ペレット、断片、より糸、細片またはシートの形態をとってもよい。固体のエアロゾル発生基体は、例えば、シート、泡、ゲルまたはスラリーの形態で担体の表面上に沈着してもよい。固体のエアロゾル発生基体は、担体の全表面上に沈着してもよく、または代わりに、使用中、均一でない風味送達を提供するために一定のパターンにおいて沈着してもよい。
本明細書に使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、粒子状たばこを凝集することによって形成される材料を意味する。
本明細書に使用される「シート」という用語は、実質的にその厚さより大きい幅および長さを有する薄層状の要素を意味する。
本明細書に使用される「集められた」という用語は、巻き込まれ、折り畳まれ、または別途エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に横方向に圧縮され、または収縮したシートを記述するために使用される。
好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含む。
本明細書で使用される「きめのあるシート」という用語は、捲縮され、型押しされ、デボス加工され、穿孔され、または別途変形されたシートを意味する。エアロゾル発生基体は、複数の間隔を置いたへこみ、突起、穿孔またはそれらの組み合わせを含む均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含んでもよい。
特に好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。
均質化したたばこ材料のきめのあるシートの使用は、均質化したたばこ材料シートの集結を都合よく容易にしてエアロゾル発生基体を形成してもよい。
本明細書に使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行した隆起または波型形状を有するシートを意味する。エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、実質的に平行した隆起または波型形状は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、または平行に延びることが好ましい。これは、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を都合良く容易にしてエアロゾル発生基体を形成する。しかし、エアロゾル発生物品に含めるための均質化したたばこ材料の捲縮したシートが、別の方法としてまたは追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に鋭角または鈍角で配置される複数の実質的に平行した隆起または波型形状を有してもよいことが認識される。
エアロゾル発生基体は、紙またはその他のラッパーによって取り囲まれたエアロゾル発生材料を含むプラグの形態であってもよい。エアロゾル発生基体がプラグの形態である場合、任意のラッパーを含めてプラグ全体がエアロゾル発生基体であると考えられる。
好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は、ラッパーによって取り囲まれた均質化したたばこ材料シートの集合体、またはその他のエアロゾル発生材料を含むプラグを含む。
本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用において、エアロゾルの形成またはその形成を容易にし、実質的にエアロゾル発生物品の使用温度にて熱分解に対して抵抗性である任意の適切な周知の化合物または化合物の混合物を記述するために使用される。
適切なエアロゾル形成体は当業界で周知であり、一価アルコール（メントールなど）、多価アルコール（プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノ−、ジ−またはトリアセテートなど）、およびモノ−、ジ−またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）を含むが、これらに限定されない。
好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはその混合物（例えばプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよび最も好ましくはグリセリン）である。
エアロゾル発生基体は単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、エアロゾル発生基体は、２つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。
エアロゾル発生基体は、乾燥質量ベースにおいて５％を超えるエアロゾル形成体の含有量を有することが好ましい。
エアロゾル発生基体は、乾燥質量ベースにおいておよそ５％〜およそ３０％の間のエアロゾル形成体の含有量を有してもよい。
好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は乾燥質量ベースでおよそ２０％のエアロゾル形成体の含有量を有する。
エアロゾル発生物品で使用するための均質化したたばこのシートの集合体を含むエアロゾル発生基体は、当業界で周知の、例えばＷＯ ２０１２／１６４００９ Ａ２号で開示されている方法によって製造しうる。
エアロゾル発生基体の外径は少なくとも５ミリメートルであることが好ましい。エアロゾル発生基体は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートルの間、例えば、およそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間、またはおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の外径を有してもよい。好ましい一つの実施形態では、エアロゾル発生基体は７．２ミリメートル±１０パーセントの外径を持つ。
エアロゾル発生基体の長さは、およそ５ミリメートル〜およそ１５ミリメートル、例えば約８ミリメートル〜約１２ミリメートルとしうる。一つの実施形態において、エアロゾル発生基体は、およそ１０ミリメートルの長さを有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体はおよそ１２ミリメートルの長さを有する。
エアロゾル発生基体は実質的に円筒形であることが好ましい。
支持要素はエアロゾル発生基体のすぐ下流に位置することができ、またエアロゾル発生基体に隣接することができる。
支持要素は任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。例えば、支持要素は、酢酸セルロース；ボール紙；捲縮された耐熱紙または捲縮された硫酸紙などの捲縮した紙；および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などの重合体材料から成る群より選択される１つ以上の材料から形成されてもよい。好ましい実施形態において、支持要素は酢酸セルロースから形成される。
支持要素は中空の管状要素を含んでもよい。好ましい実施形態において、支持要素は中空のセルロースアセテートチューブを含む。
支持要素はエアロゾル発生基体の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。
支持要素は、およそ５ミリメートル〜およそ１２ミリメートルの間、例えばおよそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間またはおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートル間の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、支持要素は７．２ミリメートル±１０パーセントの外径を有する。
支持要素は、およそ５ミリメートル〜およそ１５ミリメートルの間の長さを有してもよい。好ましい実施形態において、支持要素は、およそ８ミリメートルの長さを有する。
エアロゾル冷却要素はエアロゾル発生基体の下流に位置することができるが、例えばエアロゾル冷却要素は支持要素のすぐ下流に位置することも、また支持要素と隣接することもできる。
エアロゾル冷却要素は、支持要素とエアロゾル発生物品の最端の下流端に位置するマウスピースとの間に位置してもよい。
エアロゾル冷却要素は、ミリメートル長さあたりおよそ３００〜１０００平方ミリメートルの間の総表面積を有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ミリメートル長さあたりおよそ５００平方ミリメートルの総表面積を有する。
エアロゾル冷却要素は、あるいは熱交換器と称され得る。
エアロゾル冷却要素は低引き出し抵抗を有するのが好ましい。すなわち、エアロゾル冷却要素は、エアロゾル発生物品を介して空気の通過に低抵抗性を提供することが好ましい。エアロゾル冷却要素はエアロゾル発生物品の引き出し抵抗に実質的に影響を及ぼさないことが好ましい。
エアロゾル冷却要素は複数の長軸方向に延びる経路を含んでもよい。複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて経路を形成するシート材料によって画定されうる。複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて複数の経路を形成する単一のシートによって定義され得る。別の方法として、複数の長軸方向に延びる経路は、捲縮、ひだ付け、集合、折り畳みのうち１つ以上の加工がなされて複数の経路を形成する複数のシートによって定義され得る。
いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、金属箔、重合体材料、実質的に非多孔性の紙またはボール紙、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料シートの集合体を含んでもよい。いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、アルミ箔、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される材料シートの集合体を含んでもよい。
好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、生物分解性の材料シートの集合体を含む。例えば、非空隙性の紙のシートの集合体またはポリ乳酸またはＭａｔｅｒ−Ｂｉ（登録商標）の等級（デンプンベースのコポリエステルの市販のファミリー）などの生物分解性高分子材料シートの集合体。
特に好ましい実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ポリ乳酸のシートの集合体を含む。
エアロゾル冷却要素は、重量ミリグラムあたりおよそ１０〜１００平方ミリメートルの間の比表面積を有する材料シートの集合体から形成されてもよい。いくつかの実施形態において、エアロゾル冷却要素は、１ミリグラムあたりおよそ３５平方ミリメートルの比表面積を有する材料シートの集合体から形成されてもよい。
マウスピースはエアロゾル冷却要素のすぐ下流に位置することも、またエアロゾル冷却要素に隣接することもできる。マウスピースはフィルターを含んでもよい。フィルターは、１つ以上の適切な濾過材料から形成されてもよい。多くのこのような濾過材料は当業界で周知である。一つの実施形態において、マウスピースは酢酸セルローストウから形成されるフィルターを含んでもよい。
マウスピースはエアロゾル発生基体の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。
マウスピースは、およそ５ミリメートル〜およそ１０ミリメートルの間、例えばおよそ６ミリメートル〜およそ８ミリメートルの間の外径を有してもよい。好ましい実施形態において、マウスピースは７．２ミリメートル±１０パーセントの外径を有する。
マウスピースは、およそ５ミリメートル〜およそ２０ミリメートルの間の長さを有してもよい。好ましい実施形態において、マウスピースは、およそ１４ミリメートルの長さを有する。
マウスピースは、およそ５ミリメートル〜およそ１４ミリメートルの間の長さを有してもよい。好ましい実施形態において、マウスピースは、およそ７ミリメートルの長さを有する。
エアロゾル発生基体およびマウスピースの上流にあるその他の任意の要素（支持要素およびエアロゾル冷却要素など）は、外側ラッパーによって囲まれる。外側ラッパーは任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。外側ラッパーは紙巻たばこ用紙であることが好ましい。
エアロゾル発生物品は、およそ４０ミリメートル〜およそ５０ミリメートルの間、例えば、４５ミリメートルの全長を有してもよい。
本発明はまた、上述の任意の実施形態に従い、本発明の第一の態様による方法により、ロッド状の消費財をパック用装置に供給するのに適した供給用装置を備える。
したがって、本発明の第二の態様によれば、ロッド状の消費財をパック用装置に供給するための供給用装置が提供されており、供給用装置は上流端および下流端を有する積み重ねチャネルを備え、ここで積み重ねチャネルは上流端で複数のロッド状の消費財を受けるように構成されている。上流端は垂直方向に下流端よりも高く、積み重ねチャネル少なくとも一部分は、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度に延びる。供給用装置は、積み重ねチャネルの下流端に配置され、積み重ねチャネルから複数のロッド状の消費財を受けるホッパーをさらに備えるが、そのホッパーは複数のロッド状の消費財をパック用装置内に分配するように構成されている。
上述の通り、積み重ねチャネルの少なくとも一部分の垂直方向に対する角度が約２５度〜約７５度の範囲であることで、積み重ねチャネルに沿って作用する重力による圧縮力の有意な減少を提供するのに十分浅い角度と、積み重ねチャネルに沿って作用する重力の成分が積み重ねチャネルに沿ったホッパー内への消費財の移動を促進するのに十分であり、また、積み重ねチャネルによって占有される床スペース、つまり「フットプリント」を最小化する角度との間の均衡を提供する。積み重ねチャネルの少なくとも一部分は、垂直方向に対して約３５度〜約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度の角度で延びることが好ましい。
積み重ねチャネルは、上流端と下流端の全長に沿って実質的に直線としうる。すなわち、積み重ねチャネルは、その上流端と下流端の間に延びる単一の直線セグメントを含みうる。
別の方法として、積み重ねチャネルは複数の直線セグメントを含んでもよく、ここでそれぞれの直線セグメントは、垂直方向に対して異なる角度で延びる。こうした実施形態では、すべての直線セグメントは、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度、好ましくは垂直方向に対して約３５度および約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度に延びてもよい。
別の方法として、一部の直線セグメントのみが、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度、好ましくは垂直方向に対して約３５度および約５５度、好ましくは垂直方向に対して約４０度〜約５０度、最も好ましくは垂直方向に対して約４５度に延びてもよい。例えば、積み重ねチャネルは、垂直方向に対して約２５度よりも小さな角度に延びる上流セグメントと、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度に延びる中間セグメントと、約７５度よりも大きな角度に延びる下流セグメントを含んでもよい。
さらなる代替案では、積み重ねチャネルの少なくとも一部分は曲線としうる。一部の実施形態では、積み重ねチャネルは実質的にその全長に沿って曲線としうる。こうした実施形態では、垂直方向に対する積み重ねチャネルの角度は、積み重ねチャネルの長さに沿って変化することになる。垂直方向に対する積み重ねチャネルの角度は、下流方向に増大することが好ましい。
積み重ねチャネルが曲線である実施形態では、積み重ねチャネルの角度は、積み重ねチャネルの全長に沿った各地点で約２５度〜約７５度としうる。別の方法として、積み重ねチャネルの一部分のみが、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度で延びてもよい。例えば、積み重ねチャネルの上流端は、垂直方向に対して約２５度よりも小さな角度で延びてもよい。一部の実施形態では、積み重ねチャネルの上流端は実質的に垂直でもよい。さらに、または別の方法として、積み重ねチャネルの下流端は垂直方向に対して約７５度よりも大きな角度で延びてもよい。これらの任意の実施形態では、積み重ねチャネルの少なくとも中央部分は、垂直方向に対して約２５度〜約７５度の角度に延びうる。
上述の任意の実施形態において、供給用装置は、上流端と下流端の間を積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーをさらに備えうるが、ここで少なくとも一つのコンベヤーは、積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿った下流方向への複数のロッド状の消費財の移動を促進するように構成される。例えば、供給用装置は、積み重ねチャネルの実質的に全長に沿って、積み重ねチャネルの底側に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーを備えうる。さらに、または別の方法として、供給用装置は、積み重ねチャネルの実質的に全長に沿って、積み重ねチャネルの上側に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーを備えうる。
別の方法として、供給用装置は、積み重ねチャネルの一部分のみに沿って提供されている１つ以上のコンベヤーを備えうる。例えば、積み重ねチャネルと垂直方向の間の角度が積み重ねチャネルの下流端でより大きい実施形態では、供給用装置は、積み重ねチャネルの下流部分のみに沿って延びる１つ以上のコンベヤーを備えうる。１つ以上のコンベヤーは、積み重ねチャネルの底側に沿って、積み重ねチャネルの上側に沿って、または積み重ねチャネルの底側および上側の両方に沿って延びうる。
供給用装置が少なくとも一つのコンベヤーを備える上述の任意の実施形態において、少なくとも一つのコンベヤーは、機械的に駆動するベルト（歯付きベルトなど）、または制御気流のうち少なくとも一つを備えうる。
上述の任意の実施形態において、供給用装置はさらに、積み重ねチャネルに沿って移動する際に複数のロッド状の消費財を動揺させる手段を含みうる。例えば、供給用装置は、複数のロッド状の消費財を振動またはその他の方法で動揺させる機械的手段を含みうる。１つ以上のコンベヤーを備える実施形態では、少なくとも一つのコンベヤーを振動するように構成されうる。さらに、または別の方法として、供給用装置は、消費財のマスフロー内の空気クッションを形成できる気流または複数の気流を含みうる。こうした空気クッションは、消費財間の摩擦を低減し、滑らかな製品の流れを促進できる。単一または複数の気流は、気流が上流方向に向かうように消費財の流れとは逆方向としうる。
上述の任意の実施形態において、積み重ねチャネルは、上流端と下流端の間で約３０センチメートル〜約３００センチメートルの長さ、好ましくは約５０センチメートル〜約３００センチメートル、より好ましくは約１００センチメートル〜約３００センチメートルの長さを持ちうる。これらの範囲内の長さのうちの１つを持つ積み重ねチャネルを使用することで、積み重ねチャネルは、上流の製造工程とホッパーの下流のパッキング工程の間のバッファとして効果的に機能しうる。
本発明は以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
図１は、複数のエアロゾル発生物品（喫煙物品など）を上流の製造工程から下流のパック用装置に供給するための従来技術の供給用装置１０を示す。供給用装置１０は、上流端１４を有する積み重ねチャネル１２を備え、その中に上流の製造工程からのエアロゾル発生物品１６の連続的な供給が受けられる。エアロゾル発生物品１６は、重力下で積み重ねチャネル１２を通して下方向に下がり、積み重ねチャネル１２の下流端１８を出てホッパー２０内に入る。ホッパー２０の基部で、エアロゾル発生物品１６は個別の供給用チャネル２２を通って下がり、そこから下流のパック用装置（図示せず）内に供給される。
図１に示す通り、積み重ねチャネル１２内の積み重なったエアロゾル発生物品１６の最大高さは、その上流端１４と下流端１８の間での垂直積み重ねチャネル１２の長さ２４と同じである。したがって、図１に示す例において、積み重ねチャネル１２内の積み重なったエアロゾル発生物品１６の最大高さは、エアロゾル発生物品およそ２２個分である。ところが、チッピングラッパーの厚さの結果としての各エアロゾル発生物品１６の外径における段差変化により、この高さの積み重なりは、積み重ねの上部で有意な「積み重ね角度」となり、これが積み重ねチャネル１２内での詰まりの原因となりかねない。
図２は、図１に示す供給用装置１０の積み重ねチャネル１２内の積み重なったエアロゾル発生物品１６の一部の側面図を示す。各エアロゾル発生物品１６は、チッピングラッパー３４によってマウスピース３２に固定されたエアロゾル発生基体３０を備える。チッピングラッパー３４の厚さは、チッピングラッパー３４の上流端３６での各エアロゾル発生物品１６の外径の段差変化をより明瞭に描写するために誇張されている。チッピングラッパー３４の上流に位置する各エアロゾル発生物品１６の質量中心３８の結果、各エアロゾル発生物品１６は、そのエアロゾル発生物品の下にあるエアロゾル発生物品１６に対してある角度で存在する。図２に示す通り、それぞれの個別の角度は比較的小さいものの、エアロゾル発生物品１６の連続的な組の間の角度は、水平方向４２に対してかなりの積み重ね角度４０が積み重ねの上部に形成されるように、蓄積効果をもたらす。垂直な積み重ねチャネル内での積み重ね全体の合計高さにわたり、積み重ね角度４０は、積み重ねの上部でエアロゾル発生物品１６が垂直の方向に傾くほど十分に大きい可能性があり、これが、特にエアロゾル発生物品１６が個別の供給チャネル２２に達する場所であるホッパー２０の底部で、例えば供給用装置１０内の詰まりを起こしかねない。
図３は、本発明の実施形態による供給用装置１００を示す。供給用装置１００の一部の構成要素は、図１に示した供給用装置１０のそれぞれの構成要素と実質的に同じであり、類似した部品を示すために類似した参照番号が使用されている。
供給用装置１００は、上流端１４を有する積み重ねチャネル１１２を備え、その中に上流の製造工程からのエアロゾル発生物品１６の連続的な供給が受けられる。エアロゾル発生物品１６は、重力下で積み重ねチャネル１１２に沿って下がり、積み重ねチャネル１１２の下流端１８を出てホッパー２０内に入る。ホッパー２０の基部で、エアロゾル発生物品１６は個別の供給用チャネル２２を通って下がり、そこから下流のパック用装置（図示せず）内に供給される。
図３に示す通り、積み重ねチャネル１１２は、垂直方向１１５に対しておよそ４５度の角度１１３で延びる。角度付きの積み重ねチャネル１１２を使用することにより、本発明による供給用装置１００は、積み重なったエアロゾル発生物品１６に沿って積み重ねチャネル１１２の下流方向に作用する重力による圧縮力を低減する。
さらに、積み重ねチャネル１１２の一部分の拡大図を示す図４でさらに明瞭に示す通り、角度付きの積み重ねチャネル１１２を使用することで、積み重なったエアロゾル発生物品１６の有効な垂直高さ１１７が低下する。特に、積み重ねチャネル１１２の長さおよび幅は、図１に示す垂直な積み重ねチャネル１２の長さおよび幅と実質的に同じであるが、積み重ねチャネル１１２内の積み重なったエアロゾル発生物品１６の最大有効垂直高さ１１７はエアロゾル発生物品約３〜４個分にすぎない。したがって、「積み重ね角度」効果は、積み重なったエアロゾル発生物品１６内で垂直方向に発生するため、積み重ねチャネル１１２内の最大積み重ね角度は、図１の垂直積み重ねチャネル１２での最大積み重ね角度よりも著しく低い。したがって、角度付きの積み重ねチャネル１１２を使用することにより、本発明による供給用装置１００は、最大積み重ね角度の有意な低下をもたらし、したがって不正確な向きのエアロゾル発生物品に起因する詰まりのリスクを著しく低減させうる。
Claims (15)
- ロッド状の消費財をパック用装置に供給する方法であって、前記方法が、
複数のロッド状の消費財を積み重ねチャネルの上流端に提供する工程と、
前記複数のロッド状の消費財を前記積み重ねチャネルに沿って前記積み重ねチャネルの下流端に供給する工程であって、前記上流端が垂直方向に前記下流端よりも高く、また前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分が前記垂直方向に対して２５度〜７５度の角度に延びる工程と、
前記複数のロッド状の消費財を前記積み重ねチャネルの前記下流端からホッパーに受ける工程と、
前記ホッパーからの前記複数のロッド状の消費財をパック用装置内に分配させる工程とを含む、方法。 - 前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分が、前記垂直方向に対して３５度〜５５度の角度で延びる、請求項１に記載の方法。
- 前記積み重ねチャネルが実質的に直線である、請求項１または２に記載の方法。
- 前記垂直方向に対する前記積み重ねチャネルの前記角度が前記下流方向に増大するように、前記積み重ねチャネルが曲線である、請求項１に記載の方法。
- 前記積み重ねチャネルの前記上流端が実質的に前記垂直方向に延びる、請求項４に記載の方法。
- 前記複数のロッド状の消費財を前記積み重ねチャネルに沿って供給する前記工程が、少なくとも一つのコンベヤー上で前記複数のロッド状の消費財を前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿って前記下流方向に移動する工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
- 複数のロッド状の消費財を提供する前記工程が、複数のエアロゾル発生物品を提供する工程を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
- 請求項７に記載の方法であって、それぞれのエアロゾル発生物品が、
エアロゾル発生基体と、
マウスピースと、
前記マウスピースを前記エアロゾル発生基体の下流端に固定するチッピングラッパーとを含み、前記チッピングラッパーが、前記エアロゾル発生基体の周りに延びる上流端および前記マウスピースの下流端の周りに延びる下流端を有し、また前記エアロゾル発生基体の上流端と前記チッピングラッパーの前記上流端との距離が４０ミリメートル未満である、方法。 - 前記チッピングラッパーが０．０４ミリメートル〜０．０６ミリメートルの厚さを持つ、請求項８に記載の方法。
- ロッド状の消費財をパック用装置に供給するための供給用装置であって、前記供給用装置が、
上流端および下流端を含む積み重ねチャネルであって、前記積み重ねチャネルが前記上流端で複数のロッド状の消費財を受けるように構成され、また前記上流端が前記垂直方向に前記下流端よりも高く、また前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分が前記垂直方向に対して２５度〜７５度の角度で延びるものと、
前記積み重ねチャネルの前記下流端に位置して前記積み重ねチャネルから前記複数のロッド状の消費財を受けるホッパーとを備え、前記ホッパーが前記複数のロッド状の消費財をパック用装置内に分配するように構成されている、供給用装置。 - 前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分が、前記垂直方向に対して３５度〜５５度の角度に延びる、請求項１０に記載の供給用装置。
- 前記積み重ねチャネルが実質的に直線である、請求項１０または１１に記載の供給用装置。
- 前記垂直方向に対する前記積み重ねチャネルの前記角度が前記下流方向に増大するように、前記積み重ねチャネルが曲線である、請求項１０に記載の供給用装置。
- 前記積み重ねチャネルの前記上流端が実質的に前記垂直方向に延びる、請求項１３に記載の供給用装置。
- 前記上流端と下流端の間で前記積み重ねチャネルの少なくとも一部品に沿って延びる少なくとも一つのコンベヤーをさらに含み、前記少なくとも一つのコンベヤーが前記複数のロッド状の消費財を前記積み重ねチャネルの少なくとも一部分に沿った前記下流方向への移動を促進するように構成されている、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の供給用装置。
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