JP5517243B2 - チューブローリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、単一の又は複数の内部フィルタエレメントを含むタバコプラグラップのチューブを巻くための装置に関する。

タバコのフィルタロッドは、いわゆる「ツーアップ」フィルタロッド構成の形で２つ一組で加工することができる。この構成によれば、プラグラップを使用して作成されたチューブの中央に１つの固体フィルタプラグが配置されることにより、フィルタプラグの片側に空間が作り出されるようになる。その後、この空間に、炭素などの一連の粒状物質、及び香味を含んだ１又は複数のセルロースアセテート繊維などの固体物質を充填することができる。完成すると、フィルタチューブのそれぞれの端部にチップペーパーを使用してタバコロッドを接合することができ、その後、中央の固体フィルタが半分に切断されて２本のタバコが形成される。

フィルタ材料の周りにプラグラップを巻く際にプラグラップにしわが寄ったり、或いは折り目が付くことがある。この結果、従来技術の不都合を防止する、フィルタプラグの周りにプラグラップを巻くための装置及び方法に対する要望が存在する。従って、本発明は、単一の又は複数の内部フィルタエレメントを含む、しわの無い及び折り目の無いプラグラップの中空チューブを巻くための装置及び方法に関する。

米国特許出願第２００６−０２８１６１４号 米国特許出願第３，９８５，１４４号

本発明によれば、フィルタチューブを形成する方法が、フィルタエレメントをフルートに固定するための真空を有する第１のドラム上のフルートにフィルタエレメントを供給するステップと、フィルタエレメントの反対側の端部を第１及び第２のチューブ形成ローラに軸方向に係合するステップとを含む。接着パターンを上部に有するペーパーの連続ウェブが第２のドラムに供給される。ペーパーが個々の断片に切断され、ペーパー片の少なくとも一部が第１のドラムのフルート内のフィルタエレメントの少なくとも一部に供給される。フィルタエレメント及びチューブ形成ローラの周りにペーパー片が巻かれて円筒形状を形成する。その後、チューブ形成ローラが解放されることにより、中空端部と中央に位置するフィルタエレメントとを有するフィルタチューブが作成される。

フィルタエレメントの周りにウェブ片を巻くステップ及びチューブ形成ローラは、フィルタエレメントを第１のドラムのフルート内に位置するローラに係合させるステップをさらに含み、第１のドラムのフルート内のローラが、ロール加工中にフィルタエレメント及びウェブ片を容易に巻くことを可能にすることが好ましい。

また、第１のドラムは左右のカウルをさらに備え、これらのカウルが、フィルタエレメント及びチューブ形成ローラの周りにウェブ片を巻くステップ中に、カウルの各々とフィルタエレメントとの間に、ウェブ片を導くための間隙を有した状態でフィルタエレメントの周囲に係合し、フィルタエレメント及びチューブ形成ローラの周りにウェブ片を巻くステップは、カウルを係合するとともに間隙を通じてカウルの各々とフィルタエレメントとの間にウェブ片を導くステップをさらに含むことが好ましい。フィルタエレメント及びチューブ形成ローラの周りにウェブ片を巻くステップは、ウェブ片をロールリングベルトと係合させて、間隙を通じて左のカウルとフィルタエレメントとの間に第１のドラムのフルート内のローラに沿ってウェブ片を送出し、その後、間隙を通じて右のカウルとフィルタエレメントとの間にウェブ片を送出するステップをさらに含むことが好ましい。

また、ウェブ片の垂下端には、ウェブ片の垂下端をフィルタエレメントの周りに巻かれたウェブ片の一部に取り付けて、接着されたチューブを形成するための接着剤が塗布されることが好ましい。

また、チューブ形成ローラを解放するステップは、チューブ形成ローラが軸方向に引っ込められる間に、フィルタエレメントの領域において、接着されたチューブを第１のドラムのフルート内のチューブを固定するための圧力ベルトに接触させるステップをさらに含むことが好ましい。

また、カウルは、チューブ形成ローラが軸方向に解放された後で解放されることが好ましい。また、カウルは、チューブ形成ローラが軸方向に係合された後で係合されることが好ましい。

また、フィルタチューブは、第３のドラムを使用して第１のドラムから取り除かれることが好ましい。

本発明の装置は、フィルタエレメントを受け入れるための第１のドラム上のフルートを備え、フルートは、フィルタエレメントをフルート上に固定するための真空を有する。第１及び第２のチューブ形成ローラが、フィルタエレメントの反対側の端部を軸方向に係合する。第２のドラムが、上部に接着パターンを有するペーパーの連続ウェブを受け入れるとともにペーパー片に切断し、切断したペーパー片をフィルタエレメントに供給する。ベルトがペーパー片に接触してフィルタエレメントの周りにペーパー片が巻かれる。

装置が、第１のドラムのフルート内にチューブを固定するための圧力ベルトをさらに備えることにより、チューブ形成ローラを軸方向に引っ込めることができるようになることが好ましい。

装置はまた、フィルタチューブを第１のドラムから取り除くための第３のドラムをさらに備えることが好ましい。

当業者であれば、同様の参照記号が同様の部分を示す添付図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、上述の特徴及び利点に加えて本発明の新規の特徴及び利点が明らかになるであろう。

チューブローリング装置を示す側面図である。 中央位置にフィルタを有する完成した巻かれたチューブの透視図である。 ロールリングベルトと遊動チューブ形成ローラとの間で左右のカウルに入る切断したペーパーチューブ片を示す部分側面図である。 チューブ形成ローラを取り除き、形成されたチューブフィルタがチューブ形成ドラムからチューブ除去ドラムへ転送されている状態の部分側面図である。 真空ポート及びフィルタ保持ピンを示す修正した遊動チューブ形成ローラの透視図である。 フィルタの周りに巻き付けられたチューブストリップ及び２つの吸引遊動チューブ形成ローラを示す概略側面図である。 遊動チューブ形成ローラを取り除いた状態の、中央に位置するフィルタを有する完成したフィルタチューブを示す概略側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態によるタバコフィルタチューブローリング装置８を概略的に示す側面図である。装置は、フィードドラム１２、チューブローリングドラム１４、チッピングドラム２０、ローリングベルト３８、圧力ベルト４０及び取り出しドラム４８を含むことができる。大まかに言えば、フィルタエレメント１０が、フィードホイール１２からチューブローリングドラム１４へ進むことができ、そこでペーパーパッチ２２を加え、フィルタエレメント１０の周りに巻くことができる。チッピングドラム２０からペーパー２２を供給し、プラグラップペーパー２２をフィルタエレメント１０に固定するために、ペーパーが移動する中心線に沿って接着剤を有するようにすることができる。プラグラップペーパーの垂下端に塗布された接着剤がフィルタエレメント１０の周りに巻き付けられたペーパーの別の面と係合してフィルタチューブ３６を形成するまで、ローリングベルト３８が、フィルタエレメントの周りにペーパーを促すことができる。その後、さらに加工するために、従来の方法で取り出しホイール４８上にフィルタチューブ３６を置き、そこから取り除くことができる。以下、フィルタエレメントの周りにペーパーを巻くための新規の加工処理及び装置についてさらに詳細に説明する。例示を目的として、ロール加工中のいくつかの位置については、加工中の特定の地点を表す文字で示す。

フィルタエレメント１０は、酢酸セルロースの麻くず又はその他の適当な材料のプラグのような任意の従来の喫煙物品のフィルタのエレメントであってもよい。フィルタエレメントを受け入れるための少なくとも１つのフルート１３を備えたフィルタ送出ドラム１２に、フィルタエレメント１０を任意の通常の態様で与えることができる。例えば、フィルタエレメント１０をフルート１３内に手作業で置くことができ、或いはフィルタエレメント作成装置及び／又は分配装置からフルートに供給することができる。フルート１３は、ドラム１２の周囲に沿った大まかに半円管状形状の開口部であってもよい。フルート１３は、図１に矢印１５で示すように、送出ドラムが時計回り方向に回転する際にフィルタエレメント１０を保持するための真空又は当業で慣行のその他の適当な手段を備えることができる。

フィルタエレメント１０が位置Ａに到達すると、矢印１７で示すように反時計回り方向に回転することができるチューブローリングドラム１４上のフルート１６へこれらを転送することができる。フルート１６は、一般にドラム１４の周囲に沿った半円管状形状の開口部であってもよい。真空又は当業で慣行のその他の適当な手段により、フィルタエレメント１０をドラムフルート１６内に保持することができる。

チューブローリングドラム１４内の個々のフルート１６はローラ２４を装備することができ、これらを図４に示す隠線で示している。ローラ２４は概ね円筒形状であるとともに自由回転し、或いはフィルタエレメント１０を回転させるための駆動手段を有することができる。ローラ２４を２つ一組で提供して、フィルタエレメント１０及びペーパー２２がロール加工中に自由に回転できるようにしてもよい。

個々のフルート１６はまた、図５〜図７に示すチューブ形成ローラ３０及び３２を装備することもできる。チューブ形成ローラ３０及び３２は概ね円筒形状であるとともにこれらを備えてロール作業中にフィルタエレメント１０を適所に保持し、及び／又はロール加工中にペーパー２２にしわが寄ったり或いは折り目が付いたりするのを防ぐことができる。チューブ形成ローラ３０及び３２は、フィルタエレメント１０のそれぞれの側面上でフルートに沿って軸方向に動いて、その軸Ｘに沿ってフィルタエレメントを取り囲むとともに、ロール中にローラ２４上でフィルタエレメント１０と共に回転することができる。この軸方向の動きは、米国特許出願第２００６−０２８１６１４号に記載のように周知であり、該出願は、すべての有用な目的のため、引用により本明細書に組み入れられる。ローラを形成するチューブの動き及び位置をカムによって制御することができ、これについては図示していないが、例えば、米国特許出願第３，９８５，１４４号に開示されるように当業者には周知であり、該出願は、すべての有用な目的のため、引用により本明細書に組み入れられる。

図１に示す位置Ａでは、チューブ形成ローラ３０及び３２（図１には示さず）は、フィルタエレメント１０をフルート１６内に大まかに配置できるだけの十分な距離により分離される。チューブローリングドラム１４が位置Ｂへ回転すると、チューブ形成ローラ３０及び３２をフィルタエレメント１０の方向へ軸方向内向きに向けて、フィルタエレメント１０をフルート１６の中心などの所定の位置に固定することができる。

個々のフルート１６はまた、図１、図３及び図４に示すカウル２６及び２８を装備することもできる。これらのカウルの動き及び位置をカムによって制御することができ、これについては図示していないが当業者には周知である。カウル２６及び２８は、握る動き又ははさみの動きの形で動いて、フィルタエレメント１０及び遊動チューブ形成ローラ３０及び３２の周囲で閉じることができる。

フィルタエレメント１０をチッピングドラム２０に近接させて運び、ペーパー片２２と対にすることができる。ペーパーの切断片２２をフィルタエレメント１０に供給するために、ペーパーの連続ウェブ１８をチッピングドラム２０に供給することができ、ここで連続ウェブ１８を切断して個々の切断したペーパー片２２にすることができる。ペーパー片２２は、ペーパーがまだ連続しているときに予め塗布した接着パターンを有することができ、或いは切断ステップ後に接着剤を塗布することができる。ブレード１９、切断ホイール、又は当業で慣行のその他の適当な切断装置を使用して連続ペーパー１８を切断することができる。給紙及び切断過程は、従来のタバコフィルタチッピングマシンに使用される過程と同じものであってもよい。

位置Ｂにおいて、パターン化した接着剤により、ペーパー片２２の先端（以降、単に「ペーパー」と言う）がフィルタエレメント１０に固着する。ペーパー２２が残されて、フィルタエレメント１０に対して概ね接線方向に延びる。チューブローリングドラム１４が位置Ｂから位置Ｃへ回転すると、カウル２６及び２８が、フィルタエレメント１０及びチューブ形成ローラ３０及び３２へ向かって内向きに旋回する。この旋回がペーパーに大きく干渉することはなく、加工におけるこの時点では、ペーパーは依然としてフィルタエレメント１０から接線方向に離れて延びる。

位置Ｃにおいて、エレメント１０の周りにペーパー２２を巻く過程を開始することができる。図３は、位置Ｃにおけるフィルタエレメント１０の拡大図であり、加工の位置Ｃにおけるフィルタエレメント１０に対するカウル２６及び２８の位置付けを示している。カウルが内向きに閉じたときに、カウル２６とフィルタエレメント１０との間に、従ってチューブ形成ローラ３０及び３２との間にわずかな間隙３４が残っていてもよい。カウル２８とフィルタエレメント１０との間にも同様の間隙が存在してもよい。間隙３４は、ロール加工中、ペーパー２２の案内路としての役割を果たす。この案内路は、ロール中にペーパーにしわが寄り、及びペーパーが折り返されるのを防ぐ上で役に立つ。図３にも示すように、カウル２８がベルト３８と接触しないように離間させて、ペーパー２２がカウル２８とベルト３８との間に挟まれずに前進できるようにする。

位置Ｃにおいて、１又はそれ以上のローリングベルト３８がペーパー２２と接触し、少なくともわずかに真空が解かれる。チューブ形成ローラ３０及び３２の領域に、ペーパー２２に接するベルトを設けることができる。ローリングベルト３８はモータ３９により駆動され、ホイール４６、４７及び４９により導かれて、ローリングドラム１４の回転速度によって制御されるペーパー２２の表面速度よりも高速で動くことができる。固定点５４の周囲で旋回するアーム５２に取り付けられたテンショナ５０を使用して、ベルト３８における張力を保持することができる。テンショナ５０は、例えば、当業で周知のように引張システムにおいて張力を調整するための締めねじ５６を使用して締めたり、或いは緩めたりすることができるばね５５を備えることができる。従って、チューブローリングドラム１４が位置Ｃから位置Ｄへ回転するにつれ、図６に示すように、ローリングドラム１４の回転速度よりも高速な表面速度を有するローリングベルト３８が、間隙３４を通してフィルタエレメント１０及びフルート１６内のチューブ形成ローラ３０及び３２の周囲にペーパー２２を押す。従って、図６及び図７の一般参照で示すように、フィルタエレメント１０及びチューブ形成ローラ３０及び３２の周りに巻かれたペーパーの一部と接することにより、ペーパー上の接着剤６０の垂下端が継ぎ目を密封するまでフィルタエレメント１０及びチューブ形成ローラ３０及び３２の周りにペーパー２２が巻かれる。

フィルタチューブ３６が位置Ｅに達すると、圧力ベルト４０がフィルタチューブ３６と接触する。ベルト４０は２つのベルト３８間に位置することができ、これらの全ては独立ホイール４７上で回転して、ベルト３８がチューブ形成ローラ３０及び３２の周りでペーパー２２と接触するとともにベルト４０がフィルタエレメント１０の周りでペーパー２２と接触できるようにする。また、ホイール４７が相互に自由に回転することにより、ホイール４７の一方がベルト３８をドラム１４の回転速度よりも高速で動けるようにする一方、ホイール４７の他方がドラム１４と一致した速度で回転できるようになる。図１はホイール４７の一方のみしか示していないが、引張ベルトシステムの技術分野で公知のように、別の独立して回転するホイール４７を図示のホイール４７と軸方向に位置合わせできることを理解されたい。

ベルト４０がチューブ３６及びドラム１４と一致した速度で動くことにより、ベルト４０は、チューブ３６をフルート１６の表面に対して密接に保持できるようになる。ベルト４０の圧力は、チューブ形成ローラ３０及び３２が取り外された際にチューブ３６を適所に保持する上で役立つことができる。この時点で再び真空を施して、チューブ３６を適所に保持することができる。

ローリングベルト３８に関連して上述したように、テンショナ５０を使用して圧力ベルト４０を引張することができる。チューブローリングドラム１４が位置Ｅから位置Ｆへ回転すると、チューブ形成ローラ３０及び３２が軸方向に引っ込められる。図６を図７と比較することにより、このことを観察することができる。

チューブローリングドラム１４が位置Ｆから位置Ｇへ回転すると、左右のカウル２６及び２８が開かれる。その後、図４に示すように、完成した巻かれたフィルタチューブ３６が位置Ｇにおいて取り除かれる。再び真空を解いて、ドラム４８への転送を可能にすることができる。例示の完成したフィルタチューブ３６を図２に示す。

上記とは別に、或いは上記に加えて、図５に示すように、チューブ形成ローラ３０及び３２に真空孔４４及び／又はフィルタ係合ピン４６を設けることもできる。真空孔４４を通じて真空を与え、チューブ形成ローラ３０及び３２の表面に対してペーパー２２をしっかりと下向きに引っ張って、ロール加工中にペーパー２２が案内路に従うことをさらに確実にすることもできる。任意のピン４６をフィルタエレメント１０の終端面に貫通させて、フィルタエレメント１０とチューブ形成ローラ３０及び３２とが一体に巻かれることを確実にすることもできる。

当業者には本発明の思想及び範囲内における様々な変更及び修正が詳細な説明から明らかになるため、上述の詳細な説明は本発明の好ましい実施形態を示しているものの、例示のみを目的として提供したものであることを理解されたい。

８ タバコフィルタチューブローリング装置
１０ フィルタエレメント
１２ フィードドラム
１３ フルート
１４ チューブローリングドラム
１５ 矢印
１６ フルート
１７ 矢印
１９ ブレード
２０ チッピングドラム
２２ ペーパー
２６ カウル
２８ カウル
３０ チューブ形成ローラ
３２ チューブ形成ローラ
３６ フィルタチューブ
３８ ローリングベルト
３９ モータ
４０ 圧力ベルト
４６ ホイール
４７ ホイール
４８ 取り出しドラム
４９ ホイール
５０ テンショナ
５２ アーム
５４ 固定点
５５ ばね
５６ 締めねじ

Claims (8)

1. フィルタチューブを形成する方法であって、
   フィルタエレメントをフルートに固定するための真空を有する、第１のドラム上の前記フルートに前記フィルタエレメントを供給するステップと、
   前記フィルタエレメントの反対側の端部を第１及び第２のチューブ形成ローラに軸方向に係合するステップと、
   上部に接着パターンを有する連続ウェブを第２のドラムに供給するステップと、
   前記ウェブを個々の断片に切断するステップと、
   前記ウェブ片の少なくとも一部を前記第１のドラムの前記フルート内の前記フィルタエレメントの少なくとも一部に供給するステップと、
   前記ウェブ片を前記フィルタエレメント及び前記チューブ形成ローラの周りに巻いて円筒形状構造を形成するステップと、
   前記チューブ形成ローラを軸方向に解放して、中空端部及び中央に位置するフィルタエレメントを有するフィルタチューブを作製するステップと、
   を含み、
   前記第１のドラムは左右のカウルをさらに備え、該カウルは、該カウルの各々と前記フィルタエレメントとの間に間隙を有した状態で前記フィルタエレメントの周囲に係合し、前記フィルタエレメント及び前記チューブ形成ローラの周りに前記ウェブ片を巻く前記ステップは、前記カウルを係合するとともに前記間隙を通じて前記カウルの各々と前記フィルタエレメントとの間に前記ウェブ片を導くステップをさらに含むことを特徴とする方法。
2. 前記フィルタエレメントは、フィルタ送出ドラムから前記第１のドラム上のフルートに供給される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. フィルタチューブを巻くための装置であって、
   フィルタエレメントをフルートに固定するための真空を有する、前記フィルタエレメントを受け入れるための第１のドラム上の前記フルートと、
   前記フィルタエレメントの反対側の端部を軸方向に係合するための第１及び第２のチューブ形成ローラと、
   接着パターンを有する連続ウェブを受け入れるとともに断片に切断し、切断したウェブ片を前記フィルタエレメントに供給するための第２のドラムと、
   前記ウェブ片に接触して、前記フィルタエレメントの周りに前記ペーパー片を巻くためのベルトと、
   を備え、
   前記第１のドラムは左右のカウルをさらに備え、該カウルは、前記フィルタエレメント及び前記チューブ形成ローラの周りに前記ウェブ片を巻く前記ステップ中に、前記カウルの各々と前記フィルタエレメントとの間に前記ウェブ片を導くための間隙を有した状態で大まかに前記フィルタエレメントの周囲に係合することを特徴とする装置。
4. 前記フィルタエレメントは、フィルタ送出ドラムから前記第１のドラム上の前記フルートに供給され、前記フィルタエレメントは、前記送出ドラム上のフルートにおいて与えられる真空により前記フィルタ送出ドラムに保持される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. ロール加工中に前記フィルタエレメント及びウェブ片を容易に巻くことを可能にする前記第１のドラムの前記フルート内部のローラをさらに備える、
   ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ウェブ片の垂下端に接着剤を塗布し、該ウェブ片の該垂下端を、該接着剤によって取り付けることにより、接着したウェブチューブを形成する
   よう構成されたことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記チューブ形成ローラは、前記ウェブ片に真空を加えて該ウェブ片を前記チューブ形成ローラの表面に対して保持するための真空孔を各々が含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記チューブ形成ローラは、前記フィルタエレメントの中へ貫通して前記フィルタエレメントとチューブ形成ローラとが一体に巻かれることを確実にするためのピンを各々が含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。

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