JP5461876B2 - たばこ製品ラッピングユニットおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、たばこ製品をラッピングするためのユニットおよび方法に関する。

ここに記載のタイプのラッピングユニットは、各々が金属フォイル紙の内包装紙(wrapper)に予め封入されたシガレット群をソフトタイプのパケットに包み込むパッカー機（packer machine)に利用できる。

かかるユニットの他の用途は、例えば、シガレットのパケットをオーバーラップ（be overwraped)する、セロファンナ(cellophaner：セロファン包装機)として知られる機械への利用である。

シガレットパッカーにより使用されるラッピング材料は、柔軟な紙の枚葉（leaves)で構成され、セロファンナにより使用される材料は透明熱可塑性フィルムの枚葉で構成される。

たばこ製品、即ち、シガレット群または完成パケットのいずれもが、二つの端面、ならびに長軸に平行の二つの相対的に大きい側面および小さい側面、もしくはフランク面により軸方向に制限された矩形プリズムの外観を有する。

たばこ製品は、所定供給方向に沿って前進させながら上記ユニットによりラップされる。

近代包装機械が高出力速度に設計されている場合に、ラッピング材料の枚葉がラッピング工程でユニットへ供給されるときに不正確に位置決めされたり製品に対して時間のズレがあると、最終パケット包装紙またはオーバーラップ（overwrap)に見苦しい折り目または欠陥が生じることになるので、ラッピングを精確にするために、枚葉は連続的かつ完全に制御下に保持される必要がある。

従来タイプのラッピングユニットは、たばこ製品を所定通路に沿って、シガレットパッカーの場合には紙で構成され、オーバーラッパーの場合にはポリプロピレンで構成されるラッピング材料の枚葉と各たばこ製品とを対にする組立ステーションへ、誘導する移送システムを含む。

ラッピング材料の枚葉は、カッティング構成によりラッピング材料の連続細片から分離され、かつ連続回転にセットされた真空ローラを含むコンベアにより組立ステーションへ供給される。

たばこ製品移送システムは、真空ローラの軸に平行の軸を中心に連続回転するようにセットされ、かつ組立ステーションで真空ローラに対して接線方向に回転するラッピングホイールを含む。

ラッピングホイールは、ラッピングホイールの軸に平行の対応するピボットを中心に回転可能である複数の機構を周辺に装備する。各ピボットはそれぞれの製品を支持する。

支持機構の各々はグリッパを含み、真空ローラ上を進行する包装材料の枚葉の一端はグリッパにより組立ステーションで阻止、捕獲もしくは迎撃される。

関連製品を保持する機構への材料の枚葉の移送は、容易に受けるために離隔したグリッパの顎により行われ、かつ真空ローラの高い接線(tangential)速度によることが有利である。

枚葉の端または先縁が開放グリッパにより提供されるスロットの底と接触する瞬間に、顎は閉鎖しかつ支持機構はピボット上で回転を開始し、その後に固定折畳み手段により材料の枚葉は曲折し、かつ徐々に製品の周りに管状ラップに形成される。

効果的であると同時に、この従来ラッピング法は、特に近代包装機の高出力速度で運転されるときに、或る欠点に出くわすことが知見されている。

グリッパの顎は、枚葉が接触するときに瞬時に精確に閉鎖しないことがしばしば発生する。

グリッパの顎の閉鎖運動は、阻止（抑制）または前進であるが、いずれの場合にも、対応する製品に関係する包装材料の枚葉の設置位置が不正確であり、かつそのラップは結果的に欠陥品になる。更に、閉鎖運動が抑制である場合に、枚葉はグリッパに衝突して変形し、かつ顎間のスロットの底に対して押しつけられる。

特記なし

本発明の課題は、上述の従来技術に潜在する、近代シガレットパッカーおよびセロファンナの高出力速度に関係する作動要件を充足できるたばこ製品ラッピングユニットを提供することにある。

本発明の他の課題は、上述の従来技術に潜在する、近代シガレットパッカーおよびセロファンナの高出力速度に関係する作動要件を充足できるたばこ製品ラッピング方法を提供することにある。

本発明の課題は、添付の特許請求の範囲に記載の特徴を有するたばこ製品ラッピングユニットにより具体化される。

以下に、添付図面を参照して本発明を例示として詳細に説明する。

本発明によるラッピングユニットを含むラッピング機械の一部の前立面概略図であり、連続工程の一工程を示す。 本発明によるラッピングユニットを含むオーバーラッピング(overwrapping)機の一部の概略前立面図であり、連続工程の他工程を示す。 図１のユニットによりのオーバーラップされるシガレットのパケットの斜視図を示す。 図２の拡大詳細を前立面図で示す。 図４の詳細を概略斜視図で示す。 図４の詳細の他の実施形態を概略前立面図であり、連続工程の一工程を示す。 図４の詳細の他の実施形態を概略前立面図であり、連続工程の他工程を示す。

図１を参照すると、参照番号１はオーバーラッピング機、もしくはセロファンナの一部を示し、図３に示されたような、長軸Ａ上に整列する矩形平行六面形のラッピングパケット３のためのユニット２を含み、ラッピングパケット３は参照番号４および５で示された相対的に大きい二つの長手壁、参照番号６および７で示された相対的に小さい二つの長手壁もしくはフランク、および参照番号８および９で示された長軸を横切る二つの端壁もしくは端面を有する。

ユニットは、パケット３を供給路Ｐに沿って、ラッピング材料（概ねポリプロピレン）の枚葉(leaf)１２が各パケット３と対にされる組立ステーション１１へ誘導する移送手段１０を含む。

枚葉１２はコンベア１３により組立ステーション１１へ供給される。この場合、枚葉１２は、材料の連続細片１４をコイル状に巻回したロール（図示せず）から巻き戻し、概略的に示されたブレード１５等のカッティング装置へ前進させ、かつカッティング装置により連続細片１４を単体枚葉１２に分離することにより形成され、コンベア１３により供給路Ｐに沿って組立ステーション１１へ向けて運搬される。

コンベア１３は、矢印Ｆ１で示された方向に関連軸１７を中心に連続的に回転するようにセットされた中空真空ローラ１６を含む。

ローラ１６の管状壁１８は負圧源（図示せず）に連結された複数の貫通孔１９を有する。

従って、細片１４の自由端および細片からカットされた枚葉１２は、ローラ１６の管状壁１８により提供される筒状面上に吸引により保持される。更に、カッティング装置１５により分離された枚葉１２は、同様に、次の枚葉と所定間隔で離隔される。

上述の移送装置１０は、ローラ１６に対して実質的接線位置に設置されるドラム２０で構成されかつローラ１６の軸１７に平行の軸２１を中心に、矢印Ｆ２で示された方向へ連続的に回転するようにセットされたラッピングホイールを含む。

ドラム２０は、ドラムの軸２１に平行の軸２４がそれぞれのピボット２３に自由に取り付けられかつ等角度で離隔配置された複数の機構２２を周辺に装備している。

各機構２２は、それぞれのピボット２３上に同心で整列されかつ軸方向側開口２６を提供する中空筒状本体２５を含む。

各機構２２の筒状本体は、軸２４に平行に設置されたピボット上に自由に取り付けられ、かつ機構の軸２４と平行の長軸Ａ、そして二つの顎２８と接触する相対的に大きい側壁４および５を有するパケット３を収容できる軸方向側開口２６内にスロット２９を形成する二つの実質的半径方向の顎２８として具体化された把持手段２７を収容する。

回転セットされたドラムにより、各機構２２は従来アクチュエータ手段（図示せず）を介して、上述したように、軸２４上で枢軸回転するように形成される。

３０で示されたブロックは供給ユニットを示し、この供給ユニットによりパケット３は、ドラム２０の回転方向Ｆ２に対して、組立ステーション１１の上流にあるインフィード(infeed)位置３１で各機構２２のスロット２９へ誘導される。

組立ステーション１１の下流には、ドラム２０の回転方向Ｆ２に対して、折畳み手段３２が設置される。折畳み手段３２は、ドラム２０に組み合わせて、ドラム２０の軸２１上に中心を有し、かつパケット３が解放されるステーション（図示せず）まで延在するチャンネル３４を形成するプレートまたはマントル３３を含む。

ドラム２０へ向けられたマントル３３の筒状面３５は、筒状面上に均等に配置された複数の吸引孔３６を有する。

図４に有利に示されたように、真空ローラ１６は、ローラの軸１７に平行の軸を有し、管状壁１８の内部に直径方向に対峙して設置された二つのピボット３７を担持し、各ピボットはＬ形アーム３８の一端の支点を提供し、かつＬ形アーム３８の自由端３９は後述するように管状壁１８により提供される複数の開口４０に近接載置される。

アーム３８および対応するピボット３７は、ラッピング材料の枚葉１２を転換する手段を提供する。回転セットされた真空ローラ１６により、各アーム３８は、順次、アクチュエータ手段（図示せず）により、管状壁１８（図１）内に全体的に後退する第一位置と、組立ステーション１１（図２および４）で対応する自由端３９が管状壁１８の外部へ開口４０から突出する第二位置間で枢軸回転する。

矢印Ｆ３で示された第一回転方向に対してスロット２９のすぐ上流で、各機構２２は、把持手段４２を構成しかつラッピング材料の一枚葉の一端を拘束する手段４１を外部に装備する。

かかる把持手段４２は、筒状本体２５に堅く固定される湾曲形態の顎４３、および機構の軸２４に平行に設置されるピボット４４ａに自由に取り付けられた可動顎４４を有し、アクチュエータ手段（図示せず）によって、開放位置と、堅く固定された顎（図４）と接触する閉鎖位置との間を行ったり来たりする。固定顎４３は、また、第二位置のときに、アーム３８の自由端３９の位置決め要素として機能する。

図５に示されたように、アーム３８の自由端３９により提供される形状および可動顎４４の自由端により提供される形状は、本体２５に堅く連結された顎４３のそれに適合する。更に精確には、これらの自由端は、複数の歯として同一であってよく、４５および４６で示されたように筒状本体２５の軸２４と平行に配置され、かつアーム３８および顎４４が続いてまたは同時に相互に干渉することなく固定顎４３上に近接（close)可能であるように相互からオフセットしてよい。

作用として、回転セットされたドラム２０により、各支持機構２２は順次インフィード位置３１へ運ばれる。

このインフィード位置３１を占領後に、機構２２は、軸方向側開口２６が前進するパケット３を収容するために離隔する把持顎２８によって供給ユニット３０へ誘導されるように、対応する軸２４上で角度設定される。把持顎２８は前進するパケット３を収容するために分離し、パケット３は先端フランク面６がスロット２９の後壁と接触係合する点まで挿入可能になる。

そこで、顎２８が閉鎖し、パケット３を回転ドラム２０上に確実に固定する。

インフィード位置３１と組立ステーション１１との間で９０°にわたるドラム２０の回転に実質的対応する供給路Ｐのセグメントに沿って、機構２２は、ドラム２０の回転方向Ｆ２と反対のＦ３で示された方向へ軸２４上で枢軸回転して、パケット３を最小の半径方向妨害(encumbrance)位置、即ち、相対的に大きい側壁４および５がドラム２０と真空路６間の接線面に略平行に設置される位置へ、パケット３を運ぶ。

この最小の妨害位置は、ラッピング材料の枚葉１２の端がローラ１６からドラム２０へ転送される組立ステーション１１を、機構２０が通過するときに維持される。

この転送工程時に、筒状本体２５の接線速度、そして従って、連結された把持手段４２の接線速度は、真空ローラ１６の接線速度に実質的に合致するように、制御される。

真空ローラ１６は、各アーム３８の突出歯４５により占領された開口４０が把持手段４２と同時に組立ステーション１１に到達し、かつローラ１６の表面上に位置決めされた枚葉１２の先縁を伴うように、ラッピングドラム２０に対して時間設定される。

この点で、アーム３８は、図４に示されたように、ピボット３７上で反時計方向へ揺動し、その結果、枚葉１２の先縁は供給方向Ｆ１に垂直に曲折しかつ固定顎４３に対して固定される。

真空ローラ１６とドラム２０の相対的運動中の一次停止時に、枚葉１２の先縁は早さを維持する、即ち、アーム３８が後退位置へ復帰する前に可動顎４４は固定顎上で閉鎖する。

アーム３８および可動顎４４のフィンガ形態端は、両端がラッピング材料の枚葉１２の先縁と同時に相互作用するように形成され、そのようにして枚葉を永久的に制御する。

上記説明から理解されるように、アーム３８は枚葉１２の先縁を方向転換させかつ不動にする手段を構成し、可動顎４４が一旦閉鎖すると、ローラ１６の管状壁１８内で後退位置へ全体的に後退する。

他方、組立ステーション１１を超えて前進した機構２２は、固定折畳み手段３２へ向かって進行し、図１に示されたように（矢印Ｆ４）反時計方向へ枢軸回転し、かつ直径３４の入口に到達し、そこでパケット３はドラム２０に対して最大の半径方向妨害位置に着く。

ドラム２０および機構２２が同時回転するこの工程時に、ラッピング材料の枚葉１２は真空ローラ１６の表面から所定程度分離し、かつマントル３３の表面３５上で吸引力により直ちに保持される。

同時に、機構２２およびパケット３が矢印Ｆ４の方向へ回転する結果として、枚葉１２は真空ローラ１６の吸引作用によって連続的に緊張し、チャンネル３４の内部に位置し、インフィード位置３１と直径方向に反対の４７で示された位置で、漸進的にパケット３の半径方向最外フランク面６または７に付着する。

枚葉１２が管状ラップに形成される工程は、上述の位置４７の下流で、既知方法で完成され得るのでここでは特に言及しない。

上記説明はセロファンナまたはオーバーラッパーに関連しているが、シガレットパッカー(packer)の場合に適用できる。この例において自明なように、ラッピングドラム２０は、供給ユニット３０により供給され、シガレットのパケットを伴わないが、金属フォイル紙の包装紙に予め封入されたシガレット群を伴い、かつラッピング材料の枚葉１２は透明（clear)プラスチック以外の紙で構成される。

理解されるように、本発明による枚葉１２のローラ１６から回転ドラム２０への移送工程は、二つの構成要素間の相対的速度がゼロの瞬間時に、そして材料の枚葉１２の連続的制御下で枚葉の先縁がアーム３８と固定把持顎４３間に固定され、かつその後に、可動顎４４と把持手段４２の固定顎４３との間で不連続に発生する。

更に、図６および７に示されたように、アーム３８は、ローラ１６の軸１７と平行に配置され、かつ固定顎４３に向けて枚葉１２の先縁を方向転換させるように配向された複数のノズル４９を含む空気圧手段４８に置換されてよい。

最後に、図７に示されたように、上述の拘束手段は、固定把持顎４３に整合し、負圧源（図示せず）に連結され、かつノズル４９によりまたはアーム３８により方向転換する枚葉１２の先縁を保持するように構成された吸引孔５０を含んでよい。

本発明は、また、たばこ製品をラッピングする方法に関し、その工程は、上述の説明内容から容易に理解できる。

３ ラッピングパケット
１０ 移送装置
１１ 組立ステーション
１２ 枚葉
１３ コンベア
１４ 連続細片
１５ カッティング装置
１６ 真空ローラ
２０ ドラム
２７ 把持手段

Claims (11)

1. 回転ドラム（２０）の軸に平行の軸（２４）を中心に回転可能であり、製品（３）を支持しかつラッピング材料の枚葉（１２）と共に組立ステーション（１１）へ運ぶ複数の支持機構（２２）を周辺に装備した回転ドラム（２０）、および枚葉（１２）を供給し回転ドラム（２０）の軸と平行の軸（１７）を中心に回転可能でありかつ組立ステーション（１１）で回転ドラム（２０）に対して実質的接線方向に回転する回転コンベア（１３）を含む、たばこ製品用ラッピングユニットにおいて、
   真空ローラ（１６）を構成する前記回転コンベア（１３）は、材料の枚葉を各支持機構（２２）へ転送する手段（３８，４８）を含み、かつ
   前記支持機構（２２）の接線速度は組立ステーション（１１）を通過するときに回転コンベア（１３）の接線速度と実質的同一であり、
   前記手段（３８，４８）は、支持機構（２２）に連結され枚葉（１２）の先縁をローラ（１６）から離し、枚葉（１２）の先縁を拘束する手段（４１）へ向けて方向転換させる方向転換手段を構成する、ことを特徴とするたばこ製品用ラッピングユニット。
2. 方向転換手段（３８）は、ローラ（１６）の軸（１７）と平行のピボット（３７）上で、枚葉（１２）の先縁を回転コンベア（１３）から拘束手段（４１）へ転送するように、第一と第二位置間を揺動するアーム（３８）を含む、請求項１に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
3. 前記方向転換手段（３８）は、ローラ（１６）の軸（１７）と平行のピボット（３７）上で第一と第二位置間を揺動するアーム（３８）を含み、かつ拘束手段（４１）が、開放位置と、第二顎（４３）と接触する閉鎖位置間を可動である第一顎（４４）を含む把持手段（４２）として構成され、前記第二顎（４３）が、前記第二位置のときにアーム（３８）を位置決めする位置決め要素として機能する、請求項１に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
4. 前記アーム（３８）の端部（３９）および可動顎（４４）は、支持機構（２２）の軸（２４）に平行にそれぞれ配置された複数の歯（４５，４６）を具備し、それぞれの歯は相互に干渉することなく固定顎（４３）上で閉鎖できるように相互からオフセットしている、請求項３に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
5. 前記方向転換手段（４８）は、包装材料の枚葉（１２）の先縁を回転コンベア（１３）から拘束手段（４１）へ転送するように、組立ステーション（１１）で枚葉（１２）の先縁上に作用する空気圧手段（４８）として構成されている、請求項１に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
6. 前記空気圧手段（４８）は、圧縮空気源に連結された複数のノズルを含む、請求項５に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
7. 前記支持機構（２２）に連結された拘束手段（４１）は空気圧手段を含む、請求項４に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
8. オーバーラッピング機またはセロファンナの一部を形成している、請求項１から６のいずれか一項に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
9. パッカー機の一部を形成している、請求項１から６のいずれか一項に記載のたばこ製品用ラッピングユニット。
10. たばこ製品を、回転ドラム（２０）の軸に平行の軸（２４）を中心に回転可能であり、前記製品（３）をラッピング材料の枚葉（１２）と共に組立ステーション（１１）へ運ぶ複数の支持機構（２２）を周辺に装備した連続的に回転するドラム（２０）上で前進させる工程と、
    枚葉（１２）を組立ステーション（１１）へ、回転ドラム（２０）の軸と平行の軸（１７）を中心に連続的に回転するようにセットされた真空ローラ（１６）により供給する工程と、
    各枚葉（１２）の一端を前記ローラ（１６）から離して方向転換させ、各枚葉（１２）の一端をそれぞれの支持機構（２２）へ、真空ローラ（１６）に連結された転送手段の作用を介して、真空ローラ（１６）と支持機構（２２）間の瞬間的相対速度ゼロで転送する工程と、
    支持機構（２２）上に枚葉（１２）の一端を保持する工程と、かつ
    枚葉（１２）を製品（１３）の周りに折り畳んで管状ラップを形成する工程と、
    を含むたばこ製品ラッピング方法。
11. ラッピング材料の枚葉（１２）の一端を転送する工程の次に、支持機構（２２）上に枚葉（１２）の一端を保持する工程が続く、請求項１０に記載の方法。

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