JP5579916B2 - マルチセグメントフィルタ製造ラインにおけるフィルタセグメントの瞬間的欠如を補償する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明の対象は、たばこ産業において使用されるシガレット用のマルチセグメントフィルタの製造工程で、セグメントの案内経路上のフィルタセグメントの組の瞬間的欠如を補償する方法、並びに製造ラインにおけるフィルタセグメントの瞬間的欠如を補償する装置にある。

たばこ産業においては、種々のフィルタ材料で作られた少なくとも２種類のセグメントからなるシガレットの製造に使用されるマルチセグメントフィルタが要望されており、このようなセグメントとして、例えば不織布、紙、酢酸セルロースが柔らかく充填されたもの、または粒状物、焼結要素または中空円筒体が硬く充填されたものがある。作られた一連のセグメントは、次に、シガレットの製造に使用されるフィルタに適当に分割される。マルチセグメントフィルタの既知の１つの方法はライン法であり、その作動原理は、英国企業のＭＯＬＩＮＳ社の所有する特許文献に数回開示されている。例えば、下記特許文献１には、少なくとも３つの異なるセグメントからなるフィルタを備えたシガレットの製造方法およびこの方法を使用できかつ３つのモジュールからなる機械が開示されている。セグメントは、３つの異なるドラム上で周方向に移動する円形カッタによりフィルタロッドを切断することにより形成され、切断されたセグメントの組は、３つの異なるドラム上で周方向に取出され、プッシャが設けられたチェーンコンベアによりドラムの各溝から取出され、作業は、いつでも、カッティングドラムの軸線から僅かな角度だけ傾斜した垂直平面内で行われる。次にセグメントは、イジェクタによりチェーンコンベアから水平に取付けられた回転中間ディスクに取出される。回転中間ディスクの周囲に配置されたプッシャは、セグメントを、セグメントの移動を調整するウォ―ムドラムまで、グルーピングテープの水平トラックに沿って縦方向に搬送する。これに対し、他のモジュールのドラム上でフィルタロッドを切断することにより得られる他の形式のセグメントは、同じ方法で、グルーピングテープ上のセグメント間の空のスペース内に供給される。この構造では、中央モジュールの中間ディスクはまた、フィルタセグメントの詰まりにより引き起こされる一定強度の抵抗に遭遇すると付加往復運動を発生させるプッシャを有している。このような搬送は、装置が故障した場合にプッシャを損傷から保護するボールクラッチを用いて行うことができる。ＭＯＬＩＮＳ社の出願に係る他の英国特許（下記特許文献２）には、たばこが充填されたロッドが、水平に取付けられた１組のディスクによりグルーピングテープの水平トラックに供給され、一方、ドラム上で切断されたそれぞれのフィルタセグメントが、テープトラックの垂直上方に位置する回転ディスクによりロッド間の空のスペース内に挿入されるように構成された装置が開示されている。フィルタセグメントをグルーピングテープ上に置くように設計された既知の機械では、ドラムの溝内のフィルタロッドの欠如を補償することができず、このため、プッシャが設けられたチェーンコンベアにより溝のフィルタセグメントの切断された組を取出す経路にギャップが生じてしまう。このようなギャップが生じると、製造が混乱し、全ての機械のスイッチをオフにし、この製造工程で使用された全てのモジュールによりグルーピングテープ上に供給されたかなりの数のセグメントが失われてしまう。また、上記解決法では、設計された全てのセグメントが設けられていないフィルタおよびフィルタが無いシガレットが製造されてしまう危険があり、このような不完全な製品は、更なる加工を行うため他の機械に供給され、これにより、これらの機械が停止したり、詰まりが生じてしまう。一方、マルチセグメントフィルタの製造工程でフィルタセグメントをグルーピングテープに安全搬送する方法が、下記特許文献３の開示から知られている。この方法は、製造されたセグメントの分配ゾーン、分配されたセグメントの、分離装置による分離ゾーン、分離されたセグメントの、搬送ユニットによる遮断ゾーン、搬送ユニットによるセグメントの搬送ゾーン、および搬送ユニットによりセグメントをグルーピングテープの水平経路上に置くゾーンで連続的に行われる。いずれかのゾーンにおいておよび／またはゾーン間において不適切なフィルタセグメントの流れが生じると、フィルタセグメントの搬送工程が少なくとも１つのゾーンにおいて妨げられ、このためフィルタ製造工程が停止される。フィルタセグメントの不正確な流れの検出は、各ゾーンのモータの駆動トルクをチェックしかつ制御システムにより定格トルクと比較することにより、機構の運動に対する抵抗をチェックすることにより行われる。また、前記検出は、搬送ユニットおよび／または分離装置に固定された位置センサを用いて機構の位置の変化をチェックすることにより行うこともできる。フィルタセグメントの搬送工程の中断は、フィルタセグメントの流れトラックから搬送ユニットおよび／または分離装置を取外すことにより行われる。搬送ユニットの取外しは、該搬送ユニットの回転軸線に平行な軸線をもつ搬送ユニットのガイドに沿って搬送ユニットを移動させるアクチュエータにより行うか、搬送ユニットの回転軸線に平行なガイドの軸線の回りで搬送ユニットを回転させるアクチュエータにより行うことができる。この方法の他の実施形態では、分離装置の取外しは、搬送ユニットの回転軸線に平行な軸線をもつ搬送ユニットのガイドに沿って搬送ユニットを移動させるアクチュエータにより行われ、搬送ユニットは、該搬送ユニットの回転軸線に平行な軸線をもつ搬送ユニットのガイドに沿って、アクチュエータにより反対方向に取外される。分離ユニットおよび搬送ユニットが一緒にガイドに取付けられているこの方法の更に別の実施形態では、両ユニットは、搬送ユニットの回転軸線に垂直な軸線をもつガイドに沿って両ユニットを移動させるアクチュエータにより一緒に取外されるか、搬送ユニットの回転軸線に平行なガイドの軸線の回りで両ユニットを回転させるアクチュエータにより一緒に取外される。フィルタ製造工程は、搬送工程の全てのゾーン内および／またはゾーン間のフィルタセグメントの不正確な流れの原因を除去した後に再始動される。

この方法は、製造工程の進行中のモニタリングおよび変調検出時に工程を中断させる制御システムの瞬時応答は可能であるが、コンベアを構成するゾーン内で、分離装置により分離されかつグルーピングテープに搬送されるゾーンへと分配される一連のセグメントのギャップを補償することは不可能であり、このためかなり大きい製造ロスが生じる。

英国特許第ＧＢ１．１４６．２５９号明細書 英国特許第ＧＢ２．１５１．９０１号明細書 ポーランド国特許出願第Ｐ-３８８５４９号明細書

本発明の目的は、たばこ産業において使用されるシガレット用のマルチセグメントフィルタの製造工程で、セグメントの案内経路上のフィルタセグメントの組の瞬間的欠如を補償する方法および装置を提供することにある。

本発明のフィルタセグメントの瞬間的欠如を補償する方法は、複数の同様のモジュールを有するマルチセグメントフィルタの製造ラインであって、前記モジュールにおいて、フィルタロッドが、容器からカッティングドラムの溝に搬送され、次にカッタによりフィルタセグメントに切断され、取出しユニットに連結されたプッシャによりフィルタセグメントの組の形態で溝から取出され、最初に前記プッシャにより次にデリバリユニットにより、取出し経路に沿って分離装置へと案内され、その後、幾つかのモジュールから供給される必要なフィルタセグメントを得ることを可能にする連続体に配置することを目的としてグルーピングテープ上に搬送される構成の、マルチセグメントフィルタの製造ラインに関する。本発明によれば、カッティングドラムの溝のフィルタセグメントの組を取出す経路に、ドラムの溝内のフィルタロッドの欠如により引き起こされるギャップが生じかつセンサにより検出された場合に、ギャップが消滅する瞬間まで、ギャップの下流側に位置するユニットの作動が減速されると同時に、ギャップの上流側に位置するユニットの作動が加速される。カッティングドラムの溝内のフィルタロッドの欠如は、ドラムに近接して配置された少なくとも１つの第１センサにより検出され、該第１センサの読みが正しいことの確認は、カッティングドラムのフィルタセグメントの組を取出すユニットのゾーン内に配置される少なくとも１つの第２センサにより行われる。前記補償は、取出しユニットのプッシャにより案内されかつギャップの下流側にあるフィルタセグメントの組がデリバリユニットにより取出される瞬間に開始し、ギャップが消滅される瞬間に終了し、フィルタセグメントの組は、デリバリユニットのラグまたはキャッチにより取出される。減速されるユニットおよび加速されるユニットを有する前記モジュールの１つのセンサによりフィルタロッドの欠如が検出された瞬間に、他のモジュールの全てのユニットの作動が、ギャップが消滅する瞬間まで減速され、その後に全てのモジュールが定格速度で作動を続ける。本発明の方法は、マルチセグメントフィルタ製造機械のいずれかのモジュールのカッティングドラムへのフィルタロッドの供給に失敗した場合に、製造ラインを停止させる必要を無くすことができる。

また、本発明の対象は、たばこ産業で使用される幾つかのモジュールからなるマルチセグメントフィルタの製造ラインでのフィルタセグメントの欠如を補償する装置の構造であって、前記各モジュールには、フィルタロッドを有する容器の下に位置するカッタを備えたカッティングドラムと、取出し経路に沿ってカッティングドラムの溝から切断されたフィルタセグメントを取出しかつセグメントの組をデリバリユニットにより分離装置に搬送するプッシャを備えた取出しユニットとが設けられ、特定モジュールのセグメントが、グルーピングテープ上に適当に配置される構成の装置の構造にある。本発明によれば、デリバリユニットが、取出しユニットからフィルタセグメントの組を取出した後に該フィルタセグメントの組を保持するグリッパの形態を有し、カッティングドラムの溝内のフィルタロッドの欠如を検出する少なくとも１つの第１センサが、カッティングドラムに近接して配置され、一方、フィルタセグメントの組の取出し経路のゾーン内には、第１センサの読みが正しいことを確認する少なくとも１つの第２センサが配置されている。好ましくは、グリッパの形態をなすデリバリユニットは、表面にウォ―ム状のラグを備えたドラムにより構成され、ラグのリードはフィルタセグメントの組の長さに等しく、ドラムは取出しユニットの上方に位置しており、ドラムの軸線は、取出し経路のラインに対して捩られている。他の実施形態では、グリッパの形態をなすデリバリユニットは、キャッチを備えた無端チェーンにより構成され、キャッチ相互の距離はフィルタセグメントの組の長さに等しく、デリバリユニットのチェーンは、該チェーンの下方セクションが取出し経路の延長部を構成するように配置されている。更に別の実施形態では、グリッパの形態をなすデリバリユニットは、２つの無端ベルトにより構成され、両無端ベルトは、互いに、フィルタセグメントの直径に等しい距離を隔てて、取出し経路の延長部を構成する平面内に配置されている。このような構造は補償工程の使用を必要としない。なぜならば、ギャップの前に位置するセグメントの組が、取出し経路から全体として取出され、この事実に関する明瞭な情報が補償を開始させるからである。

本発明の対象は、下記の添付図面に示されている。

表面にウォ―ム状ラグを備えたドラムの形状をなすデリバリユニットを用いた補償装置のモジュールを示す斜視図である。 図１の装置の部分拡大図であり、ギャップを無くす連続フェーズの１つを示すものである。 図１の装置の部分拡大図であり、ギャップを無くす連続フェーズの１つを示すものである。 図１の装置の部分拡大図であり、ギャップを無くす連続フェーズの１つを示すものである。 補償装置の３つの反復可能モジュールが設けられた製造ラインの一部を示すものである。 デリバリユニットとしてキャッチを備えたチェーンを代替使用した装置の一モジュールを示すものである。 デリバリユニットとして２つのベルトの組を代替使用した装置の一モジュールを示すものである。

一実施形態に示す装置は３つの同様なモジュール１を有している。任意数のモジュール１を使用できる可能性は制限されず、モジュール１の数はシガレットフィルタのセグメント２の内容により決定される。装置には、異なる形状のモジュール１を設けることができる。各モジュール１は、フィルタロッド容器（図示せず）の下に位置するフィルタロッドをセグメント２に切断するカッタ４を備えたカッティングドラム３を有している。フィルタセグメントの各組５は、プッシャ８が設けられたチェーンまたはベルトの形態をなす取出しユニット７により、ドラム３の溝６から取出し経路９に沿って取出され、かつ取出しユニット７から取出された後に、フィルタセグメントの組５を保持するグリッパの形態をなすデリバリユニット１１により、セグメント２に分離する装置１０に搬送される。ドラム３の溝６内にフィルタロッドが欠如した場合には、取出し経路９上で、取出しユニット７の連続プッシャ８の間にギャップ１２が生じる。溝６内にフィルタロッドが欠如すると、ドラム３に近接して配置された第１センサにより信号が発せられ、取出し経路９上のセグメントの組５の欠如の確認は、取出し経路９のゾーン内に配置された第２センサ１４により行われる。デリバリユニット１１は、表面上にウォ―ム状ラグ１６を備えたドラム１５により構成され、ウォ―ム状ラグ１６のリードは、セグメントの組５の長さに等しい（図１）。ドラム１５は、取出しユニット７のセグメントの組５を案内する表面とドラム１５のジャケットとの間の距離がセグメント２の直径に等しくなるようにして取出しユニット７の上方に配置される。好ましくは、ドラム１５の軸線は取出し経路９のラインに対して捩れた関係をなして配置され、この場合には、ドラム１５のジャケットの表面とユニット７の表面との間の距離の前記状態は、ドラム１５の側部についてのみ満たされる。他の実施形態（図４）では、デリバリユニット１１が、キャッチ２６を備えた無端チェーン２５により構成されており、キャッチ２６同士の距離はフィルタセグメントの組５の長さに等しい。チェーン２５の形態をなすデリバリユニット１１は、チェーン２５の下方セクションが取出し経路９の延長部を構成するように配置される。或いは、チェーン２５は、キャッチ２６も設けられた無端ベルトとして構成できる。更に別の実施形態（図５）では、デリバリユニット１１は、互いにセグメント２の直径に等しい距離を隔てて、取出し経路９の延長部を構成する水平面内に配置された２つの無端ベルト３５の形態を有している。分離装置１０は、セグメント２をグルーピングテープ１７に搬送し、ここで、全てのモジュール１のセグメント２が適当な順序に配置される。

容器からカッティングドラム３の溝６へのフィルタロッドの供給に失敗すると、取出し経路９上で、フィルタセグメントの組５を取出す取出しユニット７の連続プッシャ８の間にギャップ１２が生じる。ギャップ１２より前のセグメントの組５は、プッシュ８により取出し経路９上に案内され、かつデリバリユニット１１を構成するウォ―ムドラム１５のラグ１６により、または他のデリバリユニット１１を構成する無端チェーン２５のキャッチ２６により、或いは更に別のデリバリユニット１１を構成する２つの無端ベルト３５により取出される。次に、セグメントの組５からのセグメント２が分離装置１０に搬送され、更にグルーピングテープ１７上に搬送される。取出し経路９上にギャップ１２が生じた瞬間に（この瞬間は第２センサ１４により確認されており、第１センサ１３から得られた読みと早期に比較されている）、ギャップ１２より前にあるフィルタセグメントの組５を、デリバリユニット１１例えばウォ―ムドラム１１のラグ１６により取出しユニット７のプッシャ８から取出す。ギャップ１２より前に位置するユニット、すなわちデリバリユニット１１、分離装置１０およびグルーピングテープ１７の作動は減速されると同時に、ギャップより後ろに位置するユニット、すなわち容器からフィルタロッドを搬送するユニット、カッタ４を備えたカッティングドラム３およびプッシャ８を備えた取出しユニット７の作動は、ギャップ１２が消滅される瞬間まで加速される。特定の補償フェーズが図２ａ、図２ｂおよび図２ｃに示されている。ギャップ１２の消滅後には、装置の全てのユニットが定格速度で作動される。モジュール１の１つにギャップ１２が検出されると、ギャップ１２が消滅される瞬間まで、他のモジュール１の全てのユニットの作動が減速される。

１ モジュール
２ フィルタセグメント
３ カッティングドラム
５ フィルタセグメントの組
６ 溝
７ 取出しユニット
８ プッシャ
１０ セグメント分離装置
１１ デリバリユニット
１３ 第１センサ
１４ 第２センサ
１５ ドラム
１６ ウォ―ム状ラグ
１７ グルーピングテープ
２５ チェーン
２６ キャッチ
３５ 無端ベルト

Claims (11)

1. たばこ産業で使用される複数の同様なモジュールを有するマルチセグメントフィルタの製造ラインでのフィルタセグメントの瞬間的欠如を補償する方法であって、前記モジュールにおいて、フィルタロッドが、容器からカッティングドラムの溝に搬送され、次にカッタによりフィルタセグメントに切断され、取出しユニットに連結されたプッシャによりフィルタセグメントの組の形態で溝から取出され、最初に前記プッシャにより次にデリバリユニットにより、取出し経路に沿って分離装置へと案内され、その後、幾つかのモジュールから供給される必要なフィルタセグメントを得ることを可能にする連続体に配置することを目的としてグルーピングテープ上に搬送される構成の方法において、カッティングドラムの溝のフィルタセグメントの組を取出す経路に、前記ドラムの溝内のフィルタロッドの欠如により引き起こされるギャップが生じかつセンサにより検出された場合に、ギャップが消滅する瞬間まで、ギャップの下流側に位置するユニットの作動が減速されると同時に、ギャップの上流側に位置するユニットの作動が加速されることを特徴とする方法。
2. 前記デリバリユニット、前記分離装置、フィルタセグメントを前記グルーピングテープ上に搬送するユニットおよび前記グルーピングテープは減速され、フィルタロッドを搬送するユニット、カッタを備えたカッティングドラムおよび取出しユニットは加速されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記カッティングドラムの溝内のフィルタロッドの欠如は、ドラムに近接して配置された少なくとも１つの第１センサにより検出され、該第１センサの読みが正しいことの確認は、カッティングドラムのフィルタセグメントの組を取出すユニットのゾーン内に配置される少なくとも１つの第２センサにより行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記補償は、取出しユニットのプッシャにより案内されかつギャップの下流側にあるフィルタセグメントの組がデリバリユニットにより取出される瞬間に開始し、ギャップが消滅される瞬間に終了することを特徴とする請求項１または３記載の方法。
5. 前記フィルタセグメントの組は、デリバリユニットのラグまたはキャッチにより取出されることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 減速されるユニットおよび加速されるユニットを有する前記モジュールの１つのセンサによりフィルタロッドの欠如が検出された瞬間に、他のモジュールの全てのユニットの作動が、ギャップが消滅する瞬間まで減速され、その後に全てのモジュールが定格速度で作動を続けることを特徴とする請求項４または５記載の方法。
7. たばこ産業で使用される幾つかのモジュールからなるマルチセグメントフィルタの製造ラインでのフィルタセグメントの欠如を補償する装置であって、前記各モジュールには、フィルタロッドを有する容器の下に位置するカッタを備えたカッティングドラムと、取出し経路に沿ってカッティングドラムの溝から切断されたフィルタセグメントを取出しかつセグメントの組をデリバリユニットにより分離装置に搬送するプッシャを備えた取出しユニットとが設けられ、特定モジュールのセグメントが、グルーピングテープ上に適当に配置される構成の装置において、デリバリユニット（１１）が、取出しユニット（７）からフィルタセグメントの組（５）を取出した後に該フィルタセグメントの組（５）を保持するグリッパの形態を有し、カッティングドラム（３）の溝（６）内のフィルタロッドの欠如を検出する少なくとも１つの第１センサ（１３）が、カッティングドラム（３）に近接して配置され、一方、フィルタセグメントの組（５）の取出し経路（９）のゾーン内には、第１センサ（１３）の読みが正しいことを確認する少なくとも１つの第２センサ（１４）が配置されていることを特徴とする装置。
8. グリッパの形態をなす前記デリバリユニット（１１）は、表面にウォ―ム状のラグ（１６）を備えたドラム（１５）により構成され、ラグ（１６）のリードはフィルタセグメントの組（５）の長さに等しく、ドラム（１５）は取出しユニット（７）の上方に位置していることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 前記ドラム（１５）の軸線は、取出し経路（９）のラインに対して捩られていることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. グリッパの形態をなすデリバリユニット（１１）は、キャッチ（２６）を備えた無端チェーン（２５）により構成され、キャッチ（２６）相互の距離はフィルタセグメントの組（５）の長さに等しく、デリバリユニット（１１）のチェーン（２５）は、該チェーン（２５）の下方セクションが取出し経路（９）の延長部を構成するように配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。
11. グリッパの形態をなすデリバリユニット（１１）は２つの無端ベルト（３５）により構成され、両無端ベルト（３５）は、互いに、フィルタセグメント（２）の直径に等しい距離を隔てて、取出し経路（９）の延長部を構成する平面内に配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。

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