JP5020095B2 - 複合フィルタ・ロッドを製造する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、複合フィルタ製造装置及び方法に関し、より特定的には、内部の離間配置された計量された量のフィルタ媒体と、トウ材料の外側シースとを有する、複合シガレット・フィルタ・ロッドを単一の作業で連続的に製造するための装置及び方法に関する。

例えば、粒状のろ化媒体又はフレーバー媒体のような、特定のフィルタ媒体を含む特殊シガレット・フィルタは、一般に、各々が個別に製造され、続いて別個のフィルタ結合機械において結合されるフィルタ・セグメントを結合することによって製造される。一部のものは、プラグ間の空間を用いて、セルロース・アセテート・トウ又は類似した材料の２つのフィルタ・プラグを結合し、次に、空間を粒状材料で充填することによって形成される。他の構成は、ある組成のプラグを異なる組成のプラグと結合することを含む。どの場合にも、個々のフィルタ成分は、最初に別個の作業で作られ、次に、別の作業で互いに結合され、最終生成物を生成する。

したがって、本発明の目的の１つは、内部の離間配置されたフィルタ媒体の量と、トウ材料の外側シースとを有する、連続的な複合フィルタ・ロッドを製造するための単一のフィルタ製造作業である。
本発明の別の目的は、このようなフィルタの製造における、簡単であるが非常に効率的な複合フィルタ・ロッド製造方法である。

本発明は、連続的なセルロースアセテート・フィルタに１つ又はそれ以上の粒状媒体を適用することを可能にするので、１つの作業で、結合されたフィルタの効果が達成される。本発明の別の利点は、種々の異なる製品設計を容易に生成するために、異なる媒体及び異なる量の媒体が生成される容易さである。別の利点は、完成したシガレットが消費されるときの煙流の濃度にある。フィルタの粒が連続的なセルロース・アセテート流に挿入されるので、媒体を囲むトウ繊維は、粒がない場合のフィルタ内の繊維よりも緊密にパックされる。この引き込み抵抗の増大が、粒状媒体を通る空気の流れを強制し、これにより煙流をろ過するため及び／又は煙流にフレーバー付けするための粒の効率が高められる。

全体的な作動において、特定のサイズに作られたフィルタ媒体のポケットが、正しい量の媒体を送出する。空気を含む適切なサイズに作られた管が、該管によって形成される経路に沿って、ポケットからフィルタ媒体を放出するのを助ける。管の放出端部は、セルロース・アセテート流内に配置されるので、粒は、形成されるフィルタ・ロッドの中心に送出される。成分は、フィルタ製造機械に同期されるので、送出される媒体量の位置は、正確な間隔で繰り返され、個々のシガレット・フィルタへのロッドの切断と位置合わせされる。
フィルタ媒体のポケット全体の各々が充填ゾーンを離れるとき、それらは、管移送入口位置を通過する。真空が解除され、有孔ポケットの「底部」を通して空気圧が適用され、媒体を移送管内に、かつ、形成されるフィルタ・ロッドの中心内に放出する。

本発明によると、複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する機械は、トウが下流方向に移動するときにトウを圧縮しながら、拡張した繊維トウを連続的に送出するためのトウ移送部を含む。少なくとも１つの回転ポケット・ホイールが、離間配置された複数のポケットを内部に有し、フィルタ媒体供給部が、媒体をポケットに送出する。回転ホイールのポケットに適用された真空源は、フィルタ媒体をフィルタ媒体供給部からポケット内に引き込む。最終的に、ポケットが回転して移送管を越えるとき、回転ホイールのポケットと位置合わせされた状態にある空気移送管が、ポケットからフィルタ媒体を放出する。放出されたフィルタ媒体は、トウ移送部に繊維トウの内部に送出される。

トウ移送部は、トウを下流方向に圧縮するための減少する断面積を有する円錐形の移送噴霧を含むことが好ましい。
供給部内のフィルタ媒体は、粒状材料又は予め計量されたカプセルを含むことができる。さらに、所望であれば、フィルタ媒体がフレーバー付けされる。
真空源は、空気移送管がポケットと位置合わせされた状態にある場合を除いてポケットと連通する、回転ポケット・ホイール上の真空ドームを含む。

本発明の１つの実施形態においては、回転ポケット・ホイールのポケットは、内側半径を有する内側円形ラインに沿って間隔をおいて配置された内側ポケットと、わずかに長い外側半径を有する同心の外側ラインに沿って配置された外側ポケットとを含む。さらに、フィルタ媒体供給部は、内側半径を有するフィルタ媒体の内側環状トラフと、わずかに長い外側半径を有するフィルタ媒体の同心の外側環状トラフとを含むことができる。この特定の構成において、内側ポケットは、内側トラフと位置合わせされた状態にあり、外側ポケットは、同心の外側トラフと位置合わせされている。トラフの各々に異なるフィルタ媒体が与えられることが好ましい。

本発明の別の実施形態においては、フィルタ媒体供給部は、フィルタ媒体で充填され、かつ、回転ポケット・ホイールのポケットがチャンバを通過し、これによりポケットが内部のフィルタ媒体に露出されるように配置されたピックアップ・チャンバを含む。
本発明の更に別の実施形態においては、第２の回転ポケット・ホイールが、離間配置された複数のポケットを内部に有する。ホイールは逆回転し、この構成において、空気移送管は、その入口端部に、ある部分が第１のホイールのポケットと位置合わせされた状態にあり、他方が第２のホイールの他のポケットと位置合わせされた状態にある、一対の管部分を含む。

本発明の全ての実施形態は、フィルタ・トウを紙で巻くために、内部にフィルタ媒体を有する繊維トウにフィルタ紙を送出するように構成され配置されたフィルタ紙供給部を含む。
本発明はまた、拡張した繊維トウを下流方向に連続的に送出し、トウがその方向に移動するときに該トウを圧縮するステップを含む、複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法を含む。さらに、ステップは、フィルタ媒体を複数のポケット内に引き込む真空により、所定量のフィルタ媒体を準備し、ポケットからフィルタ媒体を放出するステップを含む。フィルタ媒体は、繊維トウの内部に送出される。続いて、繊維トウ及び内部のフィルタ媒体が、フィルタ紙で巻かれる。

フィルタ媒体は、粒状材料又は予め計量されたカプセルを含むことができ、その各々がフレーバーを含むことができる。さらに、異なるフィルタ媒体を使用することもできる。

上記に加えて、本発明の新規な特徴及び利点は、以下の詳細な説明を、同じ参照番号が同じ部品を表わす付属の図面と併せて読むことから、当業者には明らかとなるであろう。
図面をさらに詳細に参照すると、図１は、複合フィルタ・ロッド１２を連続的に製造するための機械１０を示す。機械１０は、トウが下流方向に移動するときに該トウを圧縮しながら、セルロース・アセテート又は類似した材料からできた拡張した繊維トウ１６を連続的に送出するためのトウ移送部１４を含む。トウ移送噴霧１４は、漏斗１８と、舌部２０とを含む。同期電動機２４によって駆動される回転ポケット・ホイール２２が、該ポケット・ホイールの周囲の周りに配置された、離間配置された複数のポケット２６を有する。ホイールが回転するとき、ポケット・ホイールに隣接している固定吸引ドーム２８が、源３０から個々のポケット２６への吸引を行う。

フィルタ媒体供給部３２が、フィルタ媒体３４をポケット２６に送出するように働く。ポケットの各々は、吸引を行うことを可能にするが、フィルタ媒体３４が基部を通過することを防止する、小孔のある又は有孔の基部を有している。フィルタ媒体は、シガレット・フィルタの生成に通常用いられる任意の材料を含むことができ、このような材料は、これらに限られるものではないが、例えば、木炭及び活性炭粒、炭素ビーズ及びカプセルを含むことができる。さらに、他の材料は、液体が充填されたフレーバー付き球、及び任意のサイズのフレーバー付き球とすることができる。図１のフィルタ媒体供給部は、媒体漏斗３８によって供給された媒体ピックアップ・チャンバ３６の形態である。

機械１０は、ポケットが回転して移送管を越えるとき、ポケットからフィルタ媒体３４を放出するための、ポケット・ホイール２２のポケット２６と位置合わせされた状態の空気移送管４０をさらに含む。この管は、トウ移送噴霧１４の舌部２０に入るように配置され、該管がフィルタ媒体３４をトウの内部に供給するように、該管の放出端部４２は、繊維トウ１６の内部に配置される。
複合フィルタ・ロッド１２がトウ移送噴霧の舌部２０を出るとき、ロッドは、連続ベルト４８によってロッドに送出される、供給部４６からのシガレット紙４４で巻かれる。舌部２０の出口端部から下流の位置５０において、ロッドが紙で巻かれる。

機械１０の作動は、以下の通りである。同期電動機２４によって駆動されるポケット・ホイールにより、ポケット２６が、ピックアップ・チャンバ３６と接触し、そこで、ポケットがチャンバ内のフィルタ媒体３４に露出される。ドーム２８からポケットに吸引が行われ、これによりフィルタ媒体３４がポケット内に充填される。ポケット・ホイールが連続的に回転することにより、空気移送管４０においてフィルタ媒体で充填されたポケットが最終的に位置決めされ、そこで、フィルタ媒体が管を通して舌部２０内に放出され、管の放出端部４２を最終的に出て繊維トウ１６の中に入る。上記に説明されたように、次に、紙４４が、複合フィルタ・ロッド１２の周りに巻かれる。

図２は、空気移送管２０の放出端部４２を出る、繊維トウ１６の内部に配置されたフィルタ媒体３４を示す。さらに、図５は、繊維トウ１６を囲む外側の紙４４と、フィルタ媒体３４の内部に配置された装填物とを有するフィルタ・ロッド１２を示す、長手方向断面図である。

図３は、図１の機械１０によって生成されるロッド１２と類似した複合フィルタ・ロッドを生成するための機械５０を含む、本発明の代替的な実施形態を示す。同様の部品を識別するために、同様の参照番号が用いられる。機械５０の１つの重要な相違点は、回転ポケット・ホイール５２が、該回転ポケット・ホイールの軸５６に対して内側半径を有する内側円形ラインに沿って離間配置された複数の内側ポケット５４を含むことである。さらに、このホイールは、わずかに大きい外側半径を有する同心の外側円形ラインに沿って配置された複数の外側ポケット５８を含む。機械５０は、内側ポケット５４のためのフィルタ媒体供給部と、外側ポケット５８のための別個のフィルタ媒体供給部とを含む。具体的には、フィルタ媒体の内側トラフ６０が、ポケット５４の内側円形ラインの直ぐ下に配置され、そのトラフには、供給ライン６２を通してフィルタ媒体が供給される。同様に、外側の同心のトラフ６４が、外側ポケット５８の同心の外側円形ラインと位置合わせされた状態にあり、ライン６６は、異なるフィルタ媒体を外側トラフに供給する。

機械５０の作動は、多くの点で図１の機械１０の作動と類似している。真空ドームは、内側トラフ６０及び外側トラフ６４の形態のフィルタ媒体供給部と同様に静止している。ポケット・ホイール５２が回転すると、隣接するドーム２８内の真空により、トラフ６０、６４内のフィルタ媒体が、内側ポケット５４及び外側ポケット５８内に引き込まれる。充填されたポケットが放出点に近づくと、各トラフの底部が、６８において上向き方向に傾斜し、これによりポケットが、放出位置７０に隣接して、これの直ぐ上に配置される。過剰のフィルタ媒体は、放出ライン７２、７４を通して上向きに傾斜する部分においてトラフを出ていき、その過剰分は、再び供給ライン６２、６６に再利用される。ポケットが放出点７０に達すると、空気移送管４０は、機械１０に関して上述したものと同じ方法で、ポケットから繊維トウの内部にフィルタ媒体の装填物を供給する。

内側ポケット５４及び外側ポケット５８の構成は、一度に１つの充填されたポケットだけが放出されるというものである。この点で、内側ポケット及び外側ポケットは、同じ半径上に内側ポケット及び外側ポケットが配置されないように互い違いに配置される。複合フィルタ・ロッド１２の最終的な所望の濃度により、ポケット・ホイール内のポケットの位置及び数が決定される。図３の特別の構成においては、２つの隣接する内側ポケットに２つの隣接する外側ポケットが続き、そのシーケンスが続く。したがって、完成したフィルタ・ロッドは、繊維トウ内に連続的に放出された、トラフ６０からのフィルタ媒体の２つの装填物を含み、こうした放出の後に、外側トラフ６４からの材料の２つの装填物が続く。

図４の機械８０は、図１及び３の機械１０、５０とはわずかに異なるものである。主な相違点は、機械８０が、各々がホイールの周囲付近に離間配置された複数のポケット８６、８８を有する、一対の逆回転するポケット・ホイール８２、８４を含むことである。ポケットは、上述と同じ方法で、フィルタ媒体で充填されており、該媒体は、空気移送管９０によって、ポケットから放出される。管は、一方がホイール８２のポケット８６と位置合わせされた状態にあり、他方がホイール８４のポケット８８と位置合わせされた状態にある、一対の入口部分９２、９４を含む。他の点では、機械８０は、上述と同じ方法で作動する。

当業者には、詳細な説明から本発明の精神及び範囲内の種々の変更及び修正が明らかになるので、本発明の好ましい実施形態を示している上記の詳細な説明は、例証としてのみ与えられている。例えば、図１の機械１０は、ホイール上のポケットの内側リングと、内側ポケットにフィルタ媒体を供給するための別のピックアップ・チャンバとを含むこともできる。

本発明による、複合シガレット・フィルタ・ロッドを連続的に製造するための機械の概略的な斜視図である。 図１の線２−２に沿って取られた断面図である。 本発明による、複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための機械の別の回転ポケット・ホイールの分解斜視図である。 本発明による、代替的なポケット・ホイール構成の斜視図である。 本発明による、図１乃至図４の機械によって製造された連続した複合フィルタ・ロッドの長手方向断面図である。

Claims (16)

1. トウが下流方向に移動するときにトウを圧縮しながら、拡張した繊維トウを連続的に送出するためのトウ移送部であって、
   前記トウを下流方向に圧縮するための、減少する断面積を有する円錐状の移送噴霧を含むトウ移送部と、
   離間配置された複数のポケットを内部に有する少なくとも１つの回転ポケット・ホイールと、
   フィルタ媒体を前記ポケットに送出するように配置されたフィルタ媒体供給部と、
   フィルタ媒体を前記フィルタ媒体供給部から前記ポケット内に引き込むように構成され配置された、前記回転ホイールの該ポケットに適用される真空源と、
   前記ポケットが回転して移送管を越えるとき、該ポケットから前記フィルタ媒体を放出し、前記回転ポケット・ホイールの該ポケットと位置合わせされた状態にある空気移送管であって、該フィルタ媒体を前記円錐状の移送噴霧内の前記繊維トウの内部に送出するために配置された送出端を有する空気移送管と、を備えることを特徴とする、複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
2. 前記フィルタ媒体供給部内の前記フィルタ媒体は、粒状材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
3. 前記フィルタ媒体供給部内の前記フィルタ媒体は、予め計量されたカプセルを含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
4. 前記真空源は、前記空気移送管が前記ポケットと位置合わせされた状態にある場合を除いて該ポケットと連通する、前記回転ポケット・ホイール上の真空ドームを含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
5. 前記回転ホイールの前記ポケットは、内側半径を有する内側円形ラインに沿って離間配置された内側ポケットと、わずかに長い外側半径を有する同心の外側円形ラインに沿って配置された外側ポケットとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
6. 前記フィルタ媒体供給部は、内側半径を有するフィルタ媒体の内側環状トラフと、わずかに長い外側半径を有するフィルタ媒体の同心の外側環状トラフとを含み、前記内側ポケットは、前記内側トラフと位置合わせされた状態にあり、前記外側ポケットは、前記同心の外側トラフと位置合わせされることを特徴とする、請求項５に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
7. 前記内側トラフ内の前記フィルタ媒体は、前記同心の外側トラフ内の前記フィルタ媒体とは異なるものであることを特徴とする、請求項６に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
8. 前記フィルタ媒体供給部は、フィルタ媒体で充填され、かつ、前記回転ポケット・ホイールの前記ポケットがチャンバを通過し、該ポケットが内部の該フィルタ媒体に露出されるように配置されたピックアップ・チャンバを含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
9. 離間配置された複数の第２のポケットを内部に有する第２の逆回転ポケット・ホイールを含み、前記空気移送管は、入口端部に、一方の部分が前記第２のポケットと位置合わせされた状態にあり、他方の部分が他のポケットと位置合わせされた状態にある、一対の管部分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造するための装置。
10. 内部に前記フィルタ媒体を有する前記繊維トウにフィルタ紙を送出し、該繊維トウを前記紙で巻くように構成され配置されたフィルタ紙供給部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する装置。
11. 拡張した繊維トウを下流方向に連続的に送出し、
    円錐状の移送噴霧を介して前記トウが下流方向に移動するとき、該トウを圧縮し、
    前記フィルタ媒体を複数のポケット内に引き込む真空により、所定量のフィルタ媒体を準備し、
    前記ポケットから前記フィルタ媒体を該ポケットと位置合わせされた状態にあり、前記円錐状の移送噴霧内の前記繊維トウの内部に送出するために配置された送出端を有する空気移送管内に放出し、
    前記フィルタ媒体を前記空気移送管の放出端から前記繊維トウの前記内部に送出する、
    ステップを含むことを特徴とする、複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法。
12. 前記フィルタ媒体は粒状材料を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法。
13. 前記フィルタ媒体は予め計量されたカプセルを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法。
14. 前記所定量のフィルタ媒体を準備するステップは異なる媒体を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法。
15. 前記異なる媒体は粒状であることを特徴とする、請求項１４に記載の複合フィルタ・ロッドを連続的に製造する方法。
16. 前記繊維トウ及び内部のフィルタ媒体をフィルタ紙で巻く、
    ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の複合フィルタを連続的に製造する方法。

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