JP5680076B2 - シガレットブランク装填装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的には、充填チューブにシガレットブランクを装填するための装置に関する。また、本発明は、一般的には、紙巻きたばこ製造機にシガレットブランクを投入するための装置に関する。より具体的には、本発明は、充填チューブの上にシガレットブランクを導くために使用される、充填チューブおよびガイドピンに関する。また、より具体的には、本発明は、複数のシガレットブランクからシガレットブランクを分離するための、および、当該分離されたシガレットブランクを装填エリアに投入するための装置に関する。また、本発明は、シガレットブランク装填装置を使用する方法に関する。また、本発明は、シガレットブランク投入装置を使用する方法に関する。

電動巻き機の発明より前には、手巻き紙巻きたばこを巻くことは、卓上機械、携帯型機械、そして私的な一本ずつの電動機を完成させるための試みにおいてのみなされてきた。これらの機械は、葉たばこを装填するための部屋、葉たばこを圧縮する手動レバー、そして葉たばこを空の組立済みのシガレットブランクに注入するすくうための機構を採用する。卓上電動機械を完成させるために、多くの試行が様々な成功の度合いでなされてきた。これらは基本的に同一の技術を用い、電動とされただけであった。その欠点は、すくうための機構が葉たばこを細かく刻むということである。第二に、適切な量の葉たばこを装填しようとしても、毎回極めて変わり易いということである。その他の明らかな欠点は、その工程の面倒な性質にあり、各シガレットブランクは手動でノズルにマウントされなければならない。さらに、空のシガレットブランクは、その作業中極めてもろく且つ容易に損傷を受ける。

小売店設置用の他の電動機械が開発されてきているが、これらの機械に関し依然欠点が残っている。第一に、充填チューブ上での個別の充填ためシガレットブランクを分離することが、依然不正確である。第二に、もろいシガレットブランクを充填チューブに装填すると、しばしば損傷して使いものにならないシガレットブランクを生ずる結果となる。

必要とされているのは、小売店に設置される機械において、シガレットブランクを分離し、そして装填するための装置および方法である。

本発明は、シガレットブランクを充填チューブ上に装填するための装置であって、当該装置が、第一の端、第二の端、内径、および外径を有する充填チューブと、上記充填チューブの内側に適合するように形成されたピンであって、当該ピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるピンとを少なくとも備えてなり、ここで、上記充填チューブが上記ピンの上記第二の端を受け入れたとき、当該ピンの前記ガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、上記充填チューブの第二の端を超えて及ぶ装置に関する。

また、本発明は、シガレットブランクを充填チューブ上に装填するための装置であって、上記装置が複数の充填チューブを保持可能な充填チューブホルダーと、上記充填チューブホルダーに取り付けられた複数の充填チューブであって、各充填チューブが第一の端、第二の端、内径、および外径を有するものと、そして上記充填チューブの内側に適合するように形成された少なくとも一つのピンであって、当該少なくとも一つのピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるものとを備えてなり、ここで、上記各充填チューブが上記ピンの上記第二の端を受け入れたとき、当該ピンのガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、当該充填チューブの第二の端を超えて及ぶ装置に関する。

さらに、本発明はシガレットブランクを充填チューブ上に配置する方法であって、第一の端、第二の端、内径および外径を有する充填チューブを用意し、上記充填チューブの内側に適合するように形成されたピンであって、当該ピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるピンを用意し、上記ピンのガイドヘッドの少なくとも一部が、上記充填チューブの第二の端を超えて及ぶように、上記ピンを上記充填チューブに挿入し、シガレットブランクを、上記ガイドヘッドを超えて、上記充填チューブ上に配置し、そして上記ピンを上記充填チューブから後退させる工程を含んでなる方法に関する。

さらに、本発明はシガレットブランクを紙巻きたばこ製造機に投入するための装置であって、上端と、当該上端に対向する下端と、第一の側部と、そして当該第一の側部に対向する第二の側部を有するベース部、および上記ベース部とつながるシェーカーとを少なくとも備えてなり、上記ベース部が少なくとも一本のシガレットブランクを保持するための留め部を備えてなる装置に関する。

また、本発明はシガレットブランクを紙巻きたばこ製造機に投入するための装置であって、上端と、当該上端に対向する下端と、第一の側部と、そして当該第一の側部に対向する第二の側部とを有するベース部であって、少なくとも一本のシガレットブランクを保持するための留め部を含んでなるベース部、上記ベース部とつながるシェーカー、および複数のシガレットブランクを受け入れるためのカートリッジであって、上記ベース部に搭載可能であるカートリッジを少なくとも備えてなる装置に関する。

さらに、本発明はシガレットブランクを紙巻きたばこ製造機に投入するための方法であって、少なくとも一本のシガレットブランクを保持するための留め部を含んでなり、上端、当該上端に対向する下端、第一の側部、および当該第一の側部に対向する第二の側部を有す、るベース部を用意し、上記ベース部とつながるシェーカーを用意し、上記ベース部上に複数のシガレットブランクを保持し、上記シガレットブランクを振動させ、上記留め部で少なくとも一本のシガレットブランクを保持し、そしてシガレットブランクをローディング領域に投入することを含んでなる方法に関する。

さらに、本発明は、シガレットブランクを充填チューブ上に装填させるための装置であって、第一の端、第二の端、内径、および外径を有する充填チューブ、上記充填チューブの内側に適合するように形成された中空チューブであって、当該中空チューブが第一の端および第二の端を有し、上記第二の端がガイドヘッドを備えてなる中空チューブを少なくとも備えてなり、ここで、上記充填チューブが上記中空チューブの上記第二の端を受け入れたとき、当該中空チューブの当該ガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、上記充填チューブの上記第二の端を超えて及ぶ装置に関する。

また、本発明は、シガレットブランクを充填チューブ上に装填するための装置であって、第一の端、第二の端、内径および外径を有する充填チューブ、上記充填チューブの内側に適合するように形成された中空チューブであって、当該中空チューブが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなる中空チューブ、上記中空チューブ中に配置されてなるピンであって、第一および第二の端を有するピンを少なくとも備えてなり、ここで、上記充填チューブが上記中空チューブの上記第二の端を受け入れたとき、上記中空チューブのガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、当該充填チューブの第二の端を超えて及ぶ物であり、かつ、ここで、上記ガイドヘッドが円錐形部分を含んでなり、当該円錐形部分がピンの第二の端を受け入れるための内部空間を定めるものである装置に関する。

図１は本発明の紙巻きたばこ製造装置の斜視図である。 図２は本発明の葉たばこインプットホッパーの斜視図である。 図３Ａは本発明の葉たばこ運搬および圧縮手段の断面図である。 図３Ｂは図３Ａの圧縮手段の拡大断面図である。 図４Ａは本発明の充填チューブの斜視図である。 図４Ｂは本発明の充填チューブの別の実施形態の斜視図である。 図５Ａは本発明のガイドヘッドおよびピンの斜視図である。 図５Ｂは本発明のガイドヘッドおよびピンの別の実施形態の斜視図である。 図６Ａは本発明の充填チューブ保持ドラムの断面図である。 図６Ｂは、本発明の、ドラムにはめ込まれ、ガイドヘッドを一部受け入れている充填チューブの断面図である。 図６Ｃは、本発明の、ドラムにはめ込まれ、ガイドヘッドを完全に受け入れている充填チューブの断面図である。 図６Ｄは、本発明の、ドラムにはめ込まれ、ガイドヘッドを完全に受け入れている充填チューブの断面図であって、当該充填チューブの方へ進められたシガレットブランクをさらに示す断面図である。 図６Ｅは、本発明の、ドラムにはめ込まれ、ガイドヘッドを完全に受け入れている充填チューブの断面図であって、当該充填チューブの上に完全に装填されているシガレットブランクをさらに示す断面図である。 図６Ｆは、本発明の、充填チューブの上に装填されたシガレットブランクの中に注入されている葉たばこプラグの断面図である。 図６Ｇは、本発明の、充填チューブから排出された完成紙巻きたばこの断面図である。 図６Ｈは、本発明の充填チューブから排出された、不適切に装填されたシガレットブランクの断面図である。 図７は本発明のシガレットブランクローディングカートリッジの側面図である。 図８は本発明のシガレットブランク分離装置の斜視図である。 図９は、複数のシガレットブランクを収納している、降下位置にある、シガレットブランクローディングカートリッジが取り付けられた本発明のシガレットブランク分離装置の部分断面図である。 図１０は、複数のシガレットブランクを収納している、上昇位置にある、シガレットブランクローディングカートリッジが取り付けられた本発明のシガレットブランク分離手段の部分断面図である。 図１１は本発明のガイドヘッドおよびピンの別の実施形態である。 図１２は、ガイドヘッドの一部が折り畳まれ、充填チューブから抜け出ている状態の図１１のガイドヘッドおよびピンの断面図である。 図１３は、ガイドヘッドの一部が広がり、充填チューブから抜け出ている状態の図１１のガイドヘッドおよびピンの断面図である。

図１に、紙巻きたばこ製造装置１０が示されている。この装置１０は、葉たばこインプットホッパー１００（明確にするため上向きに回転させた）、葉たばこ運搬および圧縮手段２００、シガレットブランク分離手段３００、充填チューブホルダー４００、材料および製品運搬機構５００、および放出容器（図示せず）を含む。

図２に示されるインプットホッパー１００は、葉たばこ注入口１０２を具備する本体１０１を有する。当該インプットホッパーは、上端１０４、下端１０５、第一の側部１０６、対向する第二の側部１０７、放出端１０８、および注入端１０９を有する。コンベアー１０３は、葉たばこを注入端１０９から通常放出端１０８上に取り付けられるストランド（strand：より糸状の葉たばこ）セパレーター１１０の方向へ運搬するために、本体１０１の下端１０５に取り付けられ得る。当該コンベアーは、コンベアーベルトの張力を調整するための張力調整機構１１６を含むことができる。シャフト１１１およびそこから外側へ伸びる複数のピンおよびコーム１１２を有するストランドセパレーター１１０は、本体１０１の放出端１０８上に取り付けられている。ストランドセパレーターシャフト１１１は、電気モーター１１３により回転自在に動かされ得る。ストランドセパレーター１１０の望ましい回転速度に応じて、電気モーター１１２とストランドセパレーターシャフト１１１との連絡のために、減速機構１１４が用いられ得る。

運転中、刻まれた葉たばこは、インプットホッパー１００の葉たばこ注入口１０２の中に注ぎ込まれる。この刻まれた葉たばこは、コンベアー１０３の注入端１０９に落ち、その結果ストランドセパレーター１１０およびコンベアー１０３の放出端１０８の方向へ移動させられる。ストランドセパレーター１１０を通過した後、刻まれた葉たばこは、放出口１１５を通り抜けて、インプットホッパー１００から放出される。

図３Ａは、葉たばこ運搬および圧縮装置２００を示す。装置２００は、通常注入端２０１、受けホッパー２１５、および葉たばこ運搬ゾーン２１８を有する。葉たばこコンベアーシステム２１０は、上端２０３および下端２０４を有する第一のコンベアー２０２並びに上端２０６および下端２０７を有する第二のコンベアー２０５を有する。当該コンベアー２０２および２０５は、第一の側板２１７と第二の側板（図示せず）との間に取り付けられている。コンベアー２０２はコンベアーベルト２０８を有し、コンベアー２０５はコンベアーベルト２０９を有する。当該コンベアーベルト２０８および２０９は、その表面にストライエーションまたは指状物を有することができ、移動ベルトが刻まれた葉たばこをしっかりつかむことを可能にする。第一のコンベアー２０２の上端２０３および第二のコンベアー２０５の上端２０６は受けホッパー２１５とつながっている。通常、コンベアー２０２および２０５は、それぞれ矢印２１１および２１２の方向に動きながら、互いに集まる。第一のコンベアー２０３および第二のコンベアー２０５を動かすために、少なくとも一つの電気モーター（図示せず）が使用され得る。

運転中、受けホッパー２１５は、上記インプットホッパー１００の放出口１１５から刻まれた葉たばこを受けとる。コンベアー２０２の内側２１３およびコンベアー２０５の内側２１４が下方に移動するにつれて、刻まれた葉たばこは受けホッパー２１５から受けとられ、コンベアー２０２および２０５により圧縮され、そして最終的に圧縮装置２５０へ移動させられる。

図３Ｂに示される当該葉たばこ圧縮装置２５０は、第一の圧縮板２５１および第二の圧縮板２５２を有し、これらは通常圧縮コーン２５３を定める。この第一の圧縮板２５１は、それが第二の圧縮板２５２の方向に動くことを許容するために、葉たばこ圧縮装置２５０に摺動可能に取り付けられている。第一の圧縮板２５１は第一の端部２５４および第二の端部２５５を有し、この第二の端部は上端２５７を有する半円形の圧縮キャビティ２５６を定める。ピストンロッド２６２を有する空気圧シリンダー２６１は、第一の圧縮板２５１の第一の端部２５４とつながる空気圧シリンダー２６１のピストンロッド２６２で、フレーム（図示せず）に取り付けられることができ、その結果第一の圧縮板２５１を第二の圧縮板２５２の方向へ、かつ、第二の圧縮板２５２から離れて、摺動可能に作動させる。第一の圧縮板２５１を摺動可能に動かすために、サーボモーターまたは液圧シリンダーその他の方法が使用され得る。第二の圧縮板２５２は第一の端部２５８および第二の端部２５９を有し、当該第二の端部２５９は半円形の圧縮領域２６０を定める。また、第二の圧縮板２５２は、第一の圧縮板２５１の半円形の圧縮キャビティ２５６と同一平面上にある刃先２６４と、第二の（圧縮）板２５２の半円形の圧縮キャビティ２６０の上端２６６とを有するナイフ２６３を含む。当該ナイフ２６３は第一の圧縮板２５１の上端２５７と並行にならないように取り付けられることができ、その結果第一の圧縮板２５１は、第一の（圧縮）板２５１が第二の（圧縮）板２５２の方向へ摺動可能に動くと同時にナイフ端２６４の一部のみに接触する。

運転中、下方に動くコンベアー２０２および２０５の内側２１３および２１４各々は、刻まれた葉たばこを部分的に圧縮し、それを圧縮キャビティ２５３へ運ぶ。コンベアー２０２および２０５は、一定量の刻まれた葉たばこを圧縮キャビティ２５３の中へ運ぶために一定期間作動し、その後停止する。圧縮キャビティ２５３の中へ運ばれる葉たばこの量は、所定範囲内で，機械の運転者により、とりわけ運転者の紙巻きたばこの好きな「ドロー」を含み得る各人の嗜好に応じて、定められる正確な量で，あることができる。その後、ピストン２６１が、ピストンロッド２６２の手を経て、第一の圧縮板２５１を第二の圧縮板２５２の方向へ押し、さらに葉たばこを葉たばこキャビティ２５３の中で圧縮する。第一の圧縮板２５１が第二の圧縮板２５２の方向へ動くにつれて、第一の圧縮板２５１の上端２５７がナイフ２６３の刃先２６４に触れる。その後、圧縮キャビティ２５３中の刻まれた葉たばこは、葉たばこ運搬ゾーン２１４中の刻まれた葉たばこからせん断される。第一の圧縮板２５１は第二の圧縮板２５２の方向へ動き続け、その結果葉たばこプラグ２６５を形成する。その後、第一の圧縮板２５１は第二の圧縮板２５２から離れて僅かに後退し、葉たばこプラグ挿入ピン５０１（図１）が葉たばこプラグ２６５を圧縮キャビティ２５３から充填チューブ３５０（後述する）に押し入れることを可能にする。通常、葉たばこプラグ２６５は、充填チューブおよびシガレットブランクへの容易な挿入が可能となるように、充填チューブおよびシガレットブランクの内径よりも直径において小さい。

図４Ａは、第一の端３５１、第二の端３５２、内径３５３、および外径３５４を有する充填チューブを示す。これらのチューブは図１に示される充填チューブ・ドラムに取り付けられる。充填チューブとして、四角形または八角形のチューブを含む他の形状のチューブが使用され得る。充填チューブの第一の端３５１は、充填チューブ３５０を充填チューブホルダー（図示せず）に固定するための肩部３５５を有し得る。また、充填チューブは、圧入または溶接等の他の手段により、充填チューブホルダー（図示せず）に固定され得る。図４Ｂは、充填チューブホルダー（図示せず）に圧入し又は溶接され得る肩部を有しない充填チューブ３５９の実施形態を示す。第一の端３５１の内径は、第一の端３５１の外径３５６から内径３５３まで、ガイドヘッド３７０を受け入れるためのテーパー３５８を有し得る。また、図４Ｂの実施形態に示すように、第二の端３５６も、その上へのシガレットブランクの受け入れを容易にするために、先細にされ得る。

図５Ａはガイドヘッド３７０の実施形態を示す。ガイドヘッド３７０は遠位端３７１および近位端３７２を有し、充填チューブ３５０の内径３５３の内側に適合するように形成されている。ガイドヘッド３７０の近位端３７２は、ガイドヘッド３７０を、相補的な締結手段３７５を有するピン３７４に取り付けるための締結手段３７３を有する。この締結手段３７４および３７５は、ねじ結合、圧入または当業者に知られた他の方法であることができる。さらに、ガイドヘッド３７０およびピン３７４は単一材料から製造され得る。ガイドヘッド３７０の遠位端３７１は実質的に円錐形の頭部３７６を有する。当該円錐形頭部３７６の最大直径は通常充填チューブ３５２の外径３５４と等しいか或いはこれより長い。したがって、円錐形頭部３７６は、それが充填チューブ３５０を通り抜け、充填チューブ３５０の第二の端３５２から抜け出ることを可能にするために折り畳み式である。

折り畳み式ガイドヘッドを提供するために様々な手段が使用され得る。図５Ａに示される実施形態３７０において、複数の長手方向のスロット３６５が、円錐形頭部３７６の先端３７８から溝（スロット）終端位置３６７まで切り取られている。スロットは、このスロットがガイドヘッド材料に対して誘発し得るストレスを軽減するために、通常半径状端３６６で終わり、その結果ガイドヘッド３７０の近位端３７２の方向へのスロットの自己伝搬を抑制する。ガイドヘッド３７０はプラスチックおよび金属を含む種々の材料で作られ得る。通常、ガイドヘッドとして、０１硬化鋼乃至５８−６０ロックウェルＣスケール硬度等の硬化鋼を用い得る。折り畳み式ガイドヘッドを製造するために、軟質ゴムガイドヘッド、ポリマーガイドヘッドまたはインフレータブル（膨張式）ガイドヘッド等の他の手段が使用され得る。

図５Ｂはガイドヘッド３６３を具備するピン３６２の実施形態を示す。ここで、ピン３６２およびガイドヘッド３６３の外径は充填チューブ３５０の内径３５３と同一か或いはこれより小さい。この実施形態では、ガイドヘッド３６３は充填チューブ３５０を通り抜けるために折り畳まる必要がない。

図６Ａには、第一の端４０２および第二の端４０３を有するドラム４０１を含む充填チューブホルダー４００が示される。ドラム４０１の第一の端４０２は、複数の充填チューブ３５０を受け入れるための複数の孔４０４および４０５を有する。また、充填チューブを受け入れるためのその余の孔（図示せず）はドラム４０１の第一の端４０２上に配置され得る。

本明細書は、充填チューブ３５０およびドラム４０１の中の充填チューブ３５０に関連する特徴を記載する。ドラムの中に取り付けられた他の充填チューブは通常同様の方法で取り付けられ、当該ドラムは通常当該他の充填チューブそれぞれに対し同様の特徴を有する。ドラム４０１に充填チューブ３５０を取り付けるひとつの方法は、充填チューブ３５０の第一の端３５１上の肩部３５５に対する締め付け手段４０８である。また、充填チューブを充填チューブホルダーに取り付けるための他の手段が使用され得る。たとえば、充填チューブおよび充填チューブを受け入れるためのホルダー中の複数の孔はねじとされ得る。さらに、複数のチューブを保持するために、ドラムの代わりに他の方法を使用することができ、たとえば充填チューブはプレート上に又はベルト上に取り付けられ得る。

充填チューブ孔４０４と軸方向に並べられるのは、近位端４１２および遠位端４１３を有する円錐形に配向する孔４１１である。当該円錐形の孔の遠位端４１３はその円錐のより長い直径を定め、当該円錐形の孔の近位端の直径はシガレットブランク（後に説明する）の外径より僅かに長い。

図６Ｂは、その中に、通常ピン３７４（図示せず）が取り付けられている、ガイドヘッド３７０が通過している充填チューブ３５０を有するドラム４０１の部分断面図である。ガイドヘッド３７０の円錐形頭部３７６が充填チューブ３５０の第一の端３５１の中に入っていくにつれて、充填チューブ３５０はガイドヘッド３７０を押し絞り、その結果ガイドヘッド３７０を折り畳み、ガイドヘッド３７０の最大直径３７７が充填チューブ３５０の内径３５３よりも小さくなることを許容する。

図６Ｃは、その中を通って、通常ピン３７４（図示せず）が取り付けられている、ガイドヘッド３７０の円錐形頭部３７６が通過した充填チューブ３５０を有するドラム４０１の部分断面図である。ガイドチューブ３５０を通過した円錐形頭部３７６は、ガイドヘッド３７０の最大直径３７７が充填チューブ３５０の外径３５４と同一か或いはそれより長い状態で、弛緩した状態にあることが観察され得る。

図６Ｄは、充填チューブ３５０上に装填されようとしているシガレットブランクを示す。円錐形頭部３７６は充填チューブ３５０を超えて伸びる。ローディングピン（図示せず）はシガレットブランク４２５のフィルター端４２６に対する力を誘発し、シガレットブランク４２５をガイドヘッド３７０の円錐形頭部３７６の方向へ移動させる。この図示では、シガレットブランク４２５の開口端４２７が損傷を受けており、その結果シガレットブランク４２５の正常の円形端が楕円形になっている。シガレットブランク４２５がガイドヘッド３７０の方向へ動くにつれて、ドラム４０１における円錐形の孔４１１の短い方の直径４１２はシガレットブランク４２５の楕円開口端４２７をより円形の形状に戻すために作用する。シガレットブランク４２５は、円錐形孔４１１を通過し続け、円錐形頭部３７６を超え、そして充填チューブ３５０の上に接する。

図６Ｅは、シガレットブランク４２５がシガレットブランク挿入ピン５０４（図１）により完全に充填チューブ３５０上に挿入されているという点を除くほか、図６Ｄと同様である。その後、ガイドヘッド３７０は、それを充填チューブ３５０の第一の端３５１を通して外に引き出すことにより、充填チューブ３５０から取り外される。その結果、充填チューブ３５０およびシガレットブランク４２５は、既に説明した圧縮装置２５０により、葉たばこプラグ２６５を受け入れる準備ができている。

図６Ｆは、図６Ｅと同様であるが、ガイドヘッド（図示せず）を取り外し、そして葉たばこプラグ２６５を挿入するというさらなる工程を有する。センサー６０１（図１）は、葉たばこプラグ２６５が充填チューブ３５０に注入される前に、シガレットブランク４２５が存在し、かつ、充填チューブ３５０の上に適切に装填されているかどうかを決める。そのことを確認した後、充填チューブ３５０は葉たばこプラグを受け入れる準備ができ、挿入ピン５０１は圧縮室から外に葉たばこプラグ２６５を押し出し、充填チューブ３５０の中に押し込む。その後、挿入ピン５０１は引き出される。

図６Ｇは、葉たばこプラグ２６５で満たされた完成したシガレットチューブ４３０を充填チューブ３５０から取り出す取出しピン５０３（図１）を示す。通常、取出しピン５０３は中が空洞で、取り出し作業中は圧縮空気が当該取出しピン５０３の中に導入され得る。取出しピン５０３の前方端５１０から漏れ出る圧縮空気は、完成したシガレットチューブ４３０の取り出しをさらに容易にする。

上述のとおり、センサー６０１は、葉たばこプラグが充填チューブおよびシガレットチューブに注入される前に、シガレットブランクが充填チューブの上に適切に装填されているかどうかを決める。不適切に装填されたシガレットブランクが発見された場合、当該シガレットブランクは葉たばこプラグを注入されず、不適切に装填されたシガレットブランクはドラム上を回転し続け、最終的にシガレットチューブ排出位置に到着する。図６Ｈは、拒絶されたシガレットチューブの充填チューブからの取り外しを描く。図６Ｈは、損傷したシガレットブランク４２８を充填チューブから締め出し、回収機構５１０（図１）へ向かわせる排出ピン５０２を示す。通常、排出ピン５０２は中が空洞で、排出作業中は圧縮空気が当該排出ピン５０２の中に導入され得る。排出ピン５０２の前方端５１１から漏れ出る圧縮空気は、拒絶されたシガレットブランク４２８に対する吹き込み空気により、当該シガレットブランク４２８の排出をさらに容易にする。掃除機（真空室）等の回収機構５１０は拒絶されたシガレットブランク４２８を回収する。

次に図７に示すように、シガレットブランクホールディングカートリッジ３１０は、第一の端壁３１１、第二の端壁３１２、端壁３１１と３１２の間に配置された側壁３１３および３１４（図示せず）並びに上端３２２を具備する長方形の箱３２１を有するが存在する。第一の端壁３１１は下縁３１５を有し、それにカートリッジ底部３１６が、ヒンジ３１７または他の同様の枢動取付手段を用いて、枢動可能に取り付けられ得る。第一の端壁３１１はハンドル３１８を有する。カートリッジ３１０の底部３１６に取り付けされた取付タブ３１９は、基板３２６（図９）に接して摺動可能に取り付けられ得る。カートリッジ３１０の第二の端壁３１２に取り付けされた取付タブ３２０は、シガレットブランク分離手段３００のカートリッジタブ受入れ領域３３７（図９）の中に受入れ可能である。通常、カートリッジ３１０は複数の紙巻きたばこ、たとえば２００本のシガレットチューブを入れることができる。通常、当該カートリッジは、ユーザーが装填前に箱からシガレットブランクを取り外すことなく、シガレットブランクのカートン全部（２００本のシガレットブランク）をカートリッジにセットできるような大きさである。カートリッジは１００本のシガレットブランクのカートンを保持できる大きさでもよい。また、２００本のシガレットブランク用にデザインされたカートリッジの中で２００本より少ないシガレットブランクを含むシガレットブランクのカートンを使用することを望む場合、そのカートリッジの余分なスペースを塞ぐためにブロックが使用され得る。

運転中、ユーザーは、底部３１６が最上部にくるように、カートリッジ３１０を上下逆さまにし、底部３１６を完全に解放する。それから、ユーザーはシガレットブランクのフルボックスをカートリッジにセットする。その後、ユーザーはシガレットカートンからふたを引きはがし、カートリッジ底部３１６を閉めることができる。その結果、装填されたカートリッジは、カートリッジチューブ分離手段３００に装填される準備ができている状態となる。

図８はカートリッジ３１０を受けとったシガレットブランク分離手段３００の斜視図を示す。また、センサー機構６０１および拒絶されたシガレットブランク（図示せず）を回収する回収機構５１０が視認できる。

図９は、複数のシガレットブランク３２５を保持しているカートリッジ３１０を受けとったシガレットブランク分離手段３００の部分断面図である。当該シガレットブランク分離手段３００は、下端３２７、上端３２８、第一の側面３３０、および対向する第二の側面を有する基板３２６を有する。第一の側板３３１は基板の第一の側面３３０上に配置されており、対向する第二の側板（図示せず）は基板３２６の対向する第二の側面上に配置されている。

第一の側板３３１の取付けおよび操作は本明細書に記載され、対向する第二の側板（図示せず）の取付けおよび操作は第一の側板３３１のそれと実質同様である。クロスバー３３６は第一の側板３３１を第二の側板（図示せず）と結び付ける。当該クロスバー３３６は、カートリッジボックス３２１の第二の端壁３１２上に配置されている取付タブ３２０を受け止めるために、カートリッジタブ受入れ領域３３７を有する。第一の側板３３１は、基板３２６の上端３２８に隣接する枢着部３３８で枢動可能に取り付けられている上端３３２を有する。第一の側板３３１の一部３３５は、カムシャフト３３４の周りを回転する偏心カム３３３の上に載っている。当該カムシャフトは、モーター（図示せず）により、または、カムシャフト３３４に対して回転動作を伝えるために利用できる他の手段により駆動され得る。図９は、下に位置する、第一の側板３３１およびシガレットブランクローディングカートリッジ３１０を描いており、ユーザーはその位置に多数のシガレットブランクを含んでいるシガレットブランクローディングカートリッジ３１０を挿入する。

カム３３３がカムシャフト３３４のまわりを回転するにつれて、第一の側板３３１および対向する第二の側板（図示せず）は枢着部３３８の周りを枢動し、その結果第一の側板３３１の下端３３９および第二の側板の下端は上向きの弧３４０に沿って動くこととなる。クロスバー３３６は、第一の側板３３１および第二の側板の間に取り付けられているので、上向きに動く。シガレットブランクローディングカートリッジ３１０の取付タブ３２０がクロスバー３３６のカートリッジタブ受止め領域に受け止められているので、カートリッジボックス３２１も上向きに動く。

図１０は、カートリッジボックス３１０、第一の側板３３１および第二の側板（図示せず）を具備するシガレットブランク分離手段３００の、上昇した位置における、部分断面図である。

基板３２６の下端３２７は振動アセンブリ３８０の隣にある。ある実施形態では、当該振動アセンブリ３８０はフレーム３８２に合わせて上端３８３で枢動可能に取り付けられた振動板３８１を有する。振動板３８１は種々の方法により振動させてよく、板を振動させるひとつの方法は偏心カム３８４によるものである。運転中、偏心カムの回転は板を振動板３８１の上端３８３の周りで枢動させ、その結果複数のシガレットブランク３９０を振動させる。通常、振動板３８１の下端３８５は、基板３２６の上方に、最下部にあるシガレットブランク３９６が当該基板３２６と当該振動板３８１の下端３８５との間を通過できるようにするのに十分な距離を置いて存在する。

複数のシガレットブランク３９０は第一段３８７、第二段３８８および上段３８９を有する。振動板３８１が、カム３８４の回転により、基板３２６の上端３２８の方向へ前進するにつれて、振動板３８１は複数のシガレットブランク３９０を基板３２６の上端３２８の方向へ押し進める。基板３２６は、シガレットブランクが留め部３９１の下端３９２に移動したとき、シガレットブランクの位置を維持するための留め部３９１を有する。留め部は、段、指形状物またはシガレットブランクの位置を保持するために使用されるその他の物であることができる。複数のシガレットブランク３９０の第二段３８８および上段３８９を振動させることにより、振動板は、シガレットの連続的な段の間で通常成すピラミッド構造を壊す。さらに、留め部３９１は下段の複数のシガレットブランク３９６が基板３２６の上端３２８の方向へ移動しないようにし、シェーカーのピラミッド構造３９３を壊す効果を増進しないようにする。

シガレットブランクローディング領域３９４は、その中に図６Ｄおよび図６Ｅで描かれたような充填チューブ３５０の上に装填される準備ができているシガレットブランク３９５を有する。シガレットブランクローデングピン５０４がシガレットブランク３９５をシガレットブランクローディング領域３９４から外へ押し出した後、最下段の複数のシガレットブランク３９６が前に進み、別のシガレットブランクを当該シガレットブランクローディング領域３９４の中に移動させる。

図１に戻り、葉たばこプラグ挿入ピン５０１、完成紙巻きたばこ取出しピン５０３および不適切に装填されたシガレットブランク排出ピン５０２をそこに具備する、材料および製品運搬機構５００が示される。通常、ピン５０１、５０２および５０３はそれらの軸に沿って複数の空気圧シリンダー（図示せず）により直線的に動かされる。挿入ピン５０１およびそれに関連する空気圧シリンダーは摺動可能な器具５０７に取り付けられている。フレーム５０５の中に摺動可能に取り付けられている器具５０７は手回しクランク５０６により摺動可能である。摺動可能に取り付けられている挿入ピン５０１は、様々な長さのシガレットブランクに適合させるために、当該ピンの調整を可能にする。

図１は紙巻きたばこ製造装置の一般的作業を示す。運転中、ユーザーは複数のシガレットブランクでシガレットブランクカートリッジを満たし、カートリッジ３１０をシガレットブランク分離手段３００に取り付ける。ユーザーは葉たばこをインプットホッパー１００の葉たばこ注入口１０２に注ぎ込む。その後、ユーザーは紙巻きたばこ製造装置の運転を開始する。紙巻きたばこ製造装置の自動運転は、紙巻きたばこ製造装置１０の様々な構成部品と連動するために適合している、コンピューターまたはプログラマブル論理制御装置（「ＰＬＣ」）（図示せず）等のエレクトロニクスにより通常制御される。

シガレットブランク分離手段３００は、シガレットブランク３９５をカートリッジ３１０中の複数のチューブから分離し、図１０に示すように、シガレットブランクがローディング領域３９４に流入することを可能にする。充填チューブ３５０の第二の端３５２を超えて伸びるガイドヘッド３７０の一部を有する、ドラム４０１に取り付けられた充填チューブ３５０（図６Ｃ）は、シガレットブランク３９５と軸方向に並んでいる。その後、シガレットブランクローディングピン５０４はシガレットブランクを充填チューブ３５０上に押し込み、ガイドヘッド３７０は充填チューブから引き出される（図６Ｄおよび図６Ｅに関する説明において言及されたとおり。）。その後、ドラム４０１は矢印６０２により示される方向へ進む。

再び図１によると、その上にシガレットブランクを有する充填チューブ３５０が位置６０３に到達したとき、センサー６０１がシガレットブランクが適切に装填されているということを保証する。センサーが適切に装填されたチューブを発見した場合には、挿入ロッド５０１は予め圧縮葉たばこプラグ２９５を充填チューブ３５０に挿入する（図６Ｆに関し上述したとおり。）。センサー６０１が不適切に装填されたチューブを発見した場合には、紙巻きたばこ製造装置は葉たばこプラグ挿入プロセスを飛ばし、ドラム４０１は矢印６０２の方向へ進み続ける。

葉たばこプラグがその上にシガレットブランクを有する充填チューブ３５０に首尾よく挿入された後、ドラム４０１は矢印６０２の方向へ進み続け、ここで充填チューブ３５０は完成紙巻きたばこ取出し位置６０４に到着する。そこに到着したら、図６Ｇで示されたとおり、取出しロッド５０３が完成紙巻きたばこを充填チューブ３５０から取り出す。その後、完成紙巻きたばこは回収手段（図示せず）に入り、それらはそこで運転者により回収され得る。

センサー６０１が不適切に装填されたシガレットブランクを発見した場合には、充填チューブ３５０が不適切に装填されたシガレットブランクを保持している状態のドラム４０１は、葉たばこ挿入プロセスおよび完成紙巻きたばこ取出しプロセスを飛ばし、矢印６０２の方向へ進み続け、ここで不適切に装填されたチューブ排出領域６０５に到着する。その後、排出ピン５０２は不適切に装填されたシガレットブランクを充填チューブから押し出す（図６Ｈ）。

上述したプロセスが完了され、完成紙巻きたばこが作られた（または不適切に装填されたシガレットブランクが排出された）後、充填チューブは新たなシガレットブランクを受けとる準備ができている。通常、上述したプロセスは１分間に２５本の完成紙巻きたばこを生産し、１００本の完成紙巻きたばこ中、拒絶されるシガレットは４本未満という状態である。

ドラム４０１上の複数の充填チューブは上記工程が同時に（並行して）起こることを許容する。たとえば、シガレットブランクを充填チューブの上に挿入することができ、それと同時に葉たばこプラグは別の充填チューブの中に注入される。また、それは完成紙巻きたばこが充填チューブから排出されていると同時に生じることができる。また、それは不適切に装填されたシガレットブランクが排出されていると同時に起こることができる。さらに、葉たばこ運搬および圧縮並びにシガレットブランク分離も上記ステップと同時に起こる。

ガイドヘッドおよびピンの別の実施形態が図１１に示されている。拡張性ヘッドシステム７００はガイドヘッド７０１、中空チューブ７０２、カラー（環）７０４を有するスプリングシャフト７０３、スプリング７０５、およびボディー７０６を含む。

図１２に示されるように、ボディー７０６は前端部７０９にスプリングシャフト７０３を受け入れるための内部穴７０８を有する。スプリングシャフト７０３はボディー７０６の内部穴７０８の中に摺動可能に取り付けられている。摩擦減少部材７１３および７１４は、スプリングシャフト７０３をガイドするために、スプリングシャフト７０３とボディー７０６との間にある内部穴７０８に配置され得る。スプリング７０５はスプリングシャフト７０３の上に配置されてなり、スプリングシャフト７０３は、スプリングシャフト７０３の後端７１０に取り付けられた止め具７３５により内部穴７０８に保持される。スプリング７０５は、ボディー７０６の前面７１１とスプリングシャフト７０３のカラー７０４との間に圧縮および保持されている。ワッシャー７１２は、スプリング７０５の端７３２を受け止めるために、スプリングシャフト７０３上で、かつ、ボディー７０６の前面７１１に接触して配置され得る。

中空チューブ７０２の第一の端７２０はスプリングシャフト７０３のカラー７０４に取り付けられており、中空チューブ７０２の第二の端７３３はガイドヘッド７０１を受け止める。スプリングシャフト７０３の内部穴７１９は中空チューブ７０２の中空中心部７２１と通じている。ピン７０７はボディー７０６の後端７１８に取り付けられている第一の端７１５を有する。ピン７０７は、スプリングシャフト７０３の内部穴７１９、中空チューブ７０２を貫通し、ガイドヘッド７０１で終わる。摩擦減少部材７２２および７２３は、ピン７０７を案内するために、スプリングシャフト７０３の内部穴７１９に配置され得る。

ピン７０７の第二の端７２４はガイドヘッド７０１の円錐形頭部７２５で終わる。円錐形頭部７２５は、円錐形頭部が折り畳まれた構造の状態にある場合、ピン７０７の第二の端７２４を受け止めるように形成された円錐形の内部空間７２６を有し、ピン７０７の第二の端７２４よりも小さい内部空間７２７をさらに有する。ガイドヘッド７０１は、図５Ａで示されたガイドヘッドの実施形態と同様、複数の長手方向のスロットを有することができる。

図１２は、充填チューブ３５０の第二の端３５２を貫通している、その後寄りの位置にピン７０７を具備するガイドヘッド７０１の円錐形頭部７２５を示す。図１２は、詳細を説明するために拡大された拡張性ヘッドシステム７００の遠位端を示す。後寄りの位置にピン７０７を有するため、円錐形ヘッドは折り畳み式であり、それによって、円錐形頭部７２５の大口径は直径において充填チューブ３５０の内径３５３と同一か、またはこれより短い。スプリング７０５の拡張力は、ピン７０７に当該拡張性スプリング力を超えるような十分な力が誘導されるまでは、ピンを後寄りの位置に保持し、ピン７０７に対するガイドヘッド７０１の位置を保持する。

図１３は、充填チューブ３５０の第二の端３５２を貫通している、その拡張された位置でピン７０７を具備するガイドヘッド７０１の円錐形頭部７２５を示す。図１３は、詳細を説明するために拡大された拡張性ヘッドシステム７００の遠位端を示す。拡張された位置にピン７０７を有するため、ピン７０７の第二の端７２４は円錐形頭部７２５の内部空間７２７の中を通過しており、その結果円錐形頭部７２５を、充填チューブ３５０の内径３５３よりも概して長い、および、充填チューブ３５０の外径３５４よりもさらに概して長いという直径７２９まで拡張させる。その位置では、円錐形頭部７２５はシガレットブランクを受入れ、充填チューブに案内するように位置づけられている。

運転中、ガイドヘッド７０１は充填チューブを貫通させられ、その結果円錐形頭部７２５は充填チューブ３５０の第二の端３５２を貫通し、その時に、スプリングシャフト７０３を止める手段が作用し、スプリングシャフト７０３、中空チューブ７０２およびガイドヘッド７０１の前方への移動を止める。その後、ボディー７０６は距離７３０だけ前方に移動し、ピン７０７の第二の端７２４を円錐形頭部７２５の内部空間に入るように拡張し、その結果、ガイドヘッド７０１の円錐形頭部７２５が拡張する。その後、シガレットブランクは円錐形頭部７２５を通り越して充填チューブ３５０の上に挿入され得る。その後、ボディー７０６は後退させられ、その結果ピン７０７の第二の端７２４は内部空間７２７から後退させられ、さらに円錐形頭部７２５はその折り畳まれた構造へ戻ることを許される。ボディー７０６の後退は、チューブ７０２およびガイドヘッド７０１を充填チューブ３５０から引き出しながら、続く。

本発明をその実施形態の記載により説明し、そして、当該実施形態を非常に詳細に記載してきたが、別記されたクレームの範囲をそのような詳細なものにまで制限又は何らかの限定をすることを意図するものではない。追加的な利点および改良は当業者において明白である。したがって、本発明は特定の詳細、代表的な装置および方法、並びに記述されて説明された例に限定されない。つまり、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、そのような詳細から改変がなされ得る。

Claims (19)

1. シガレットブランクを充填チューブに装填するための装置であって、
   第一の端、第二の端、内径、および外径を有する充填チューブと、
   上記充填チューブの内側に適合するように形成されたピンであって、当該ピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるピンと
   を少なくとも備えてなり、
   ここで、上記充填チューブが上記ピンの上記第二の端を受け入れたとき、当該ピンの上記ガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを上記充填チューブ上に案内するために、上記充填チューブの第二の端を超えて及ぶものである、装置。
2. 前記ガイドヘッドが、上記充填チューブの内径と少なくとも同じ小ささまで折り畳み可能とされたものである、請求項１に記載の装置。
3. 前記ガイドヘッドが弛緩した状態にある場合、前記ガイドヘッドの直径が前記充填チューブの内径よりも大である、請求項２に記載の装置。
4. 前記ガイドヘッドが弛緩した状態にある場合、前記ガイドヘッドの直径が前記充填チューブの外径と同一であるか又はそれよりも大である、請求項２に記載の装置。
5. 前記ガイドヘッドが、複数の長手方向の溝を有してなる、請求項２に記載の装置。
6. 前記ピンが、上記充填チューブの内側に適合するように形成されたシャフト、および当該シャフトに取り付けられた着脱可能なガイドヘッドを備えてなる、請求項１に記載の装置。
7. 前記充填チューブの前記第二の端が先細にされてなる、請求項１に記載の装置。
8. シガレットブランクを充填チューブ上に装填するための装置であって、
   複数の充填チューブを保持可能な充填チューブホルダーと、
   上記充填チューブホルダーに取り付けられた複数の充填チューブであって、各充填チューブが第一の端、第二の端、内径、および外径を有するものと、そして、
   上記充填チューブの内側に適合するように形成された少なくとも一つのピンであって、当該少なくとも一つのピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるものと
   を少なくとも備えてなり、
   ここで、上記各充填チューブが上記ピンの上記第二の端を受け入れたとき、当該ピンの当該ガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、当該充填チューブの第二の端を超えて及ぶものである、装置。
9. 前記チューブホルダーがドラムである、請求項８に記載の装置。
10. 前記ドラムが回転可能である、請求項９に記載の装置。
11. 前記ピンの前記ガイドヘッドが、前記充填チューブの内径と少なくとも同じ小さささまで折り畳み可能とされたものである、請求項８に記載の装置。
12. 前記ガイドヘッドが弛緩した状態にある場合、前記ピンの前記ガイドヘッドの直径が前記充填チューブの内径よりも大である、請求項１１に記載の装置。
13. 前記ガイドヘッドが弛緩した状態にある場合、前記ピンの前記ガイドヘッドの直径が前記充填チューブの外径と同一であるか又はそれよりも大である、請求項１１に記載の装置。
14. 前記ガイドヘッドが複数の長手方向の溝を有してなる、請求項１１に記載の装置。
15. 前記ピンが、前記チューブの前記内径以下の最大直径寸法を有するシャフト、および当該シャフトに取り付けられた着脱可能なガイドヘッドを備えてなる、請求項８に記載の装置。
16. シガレットブランクを充填チューブ上に配置する方法であって、
    第一の端、第二の端、内径および外径を有する充填チューブを用意し、
    上記充填チューブの内側に適合するように形成されたピンであって、当該ピンが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなるピンを用意し、
    上記ピンのガイドヘッドの少なくとも一部が、上記充填チューブの第二の端を超えて及ぶように、上記ピンを上記充填チューブに挿入し、
    シガレットブランクを、上記ガイドヘッドを超えて、上記充填チューブ上に配置し、そして、
    上記ピンを上記充填チューブから後退させる工程を含んでなる、方法。
17. 葉たばこのシリンダーを前記充填チューブ中に注入することをさらに含んでなる、請求項１６に記載の方法。
18. 前記充填チューブから完成紙巻きたばこを取り出すことをさらに含んでなる、請求項１７に記載の方法。
19. シガレットブランクを充填チューブ上に装填するための装置であって、
    第一の端、第二の端、内径、および外径を有する充填チューブ、
    上記充填チューブの内側に適合するように形成された中空チューブであって、当該中空チューブが第一の端および第二の端を有し、当該第二の端がガイドヘッドを備えてなる中空チューブ、
    上記中空チューブ中に配置されているピンであって、当該ピンが第一の端および第二の端を有するピンを少なくとも備えてなり、
    ここで、上記充填チューブが上記中空チューブの上記第二の端を受け入れたとき、当該中空チューブのガイドヘッドの少なくとも一部が、シガレットブランクを充填チューブ上に案内するために、当該充填チューブの第二の端を超えて及ぶものであり、かつ
    ここで、上記ガイドヘッドが円錐形部分を含んでなり、当該円錐形部分が上記ピンの第二の端を受け入れるための内部空間を定める、装置。

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