JP5870131B2 - フィルタ材料の一時的な圧縮のための方法、機構及び装置 - Google Patents

Description

本発明の対象は、たばこ産業の製品の製造に用いられるフィルタ材料の一時的な圧縮のための方法、機構及び装置である。

たばこ産業において、フィルタを備えた紙巻たばこが製造されており、該フィルタは１種類の材料から作製されたものであってもよく、又は異なる物理的特性及びフィルタリング特性を有する複数の材料から成るものであってもよい。アセテート等の連続的な形状のフィルタ材料はロッドになるように切断され、紙巻たばこに適用される。また、様々な、同心円状に配置されたフィルタ材料層から製造されたフィルタが既知となっている。異なる材料から成る様々なセグメントを有するフィルタが、今日製造されている紙巻たばこにますます頻繁に用いられている。先行技術において、連続するマルチセグメントフィルタロッドのマルチセグメントフィルタロッド製造機が既知となっている。このような製造機は、複数の供給機器から搬送されたセグメントを組み合わせるものであり、該セグメントは回転ナイフを備えた切断ヘッドを用いて、ドラムコンベア等によって移送されたフィルタロッドを切断することで形成される。個別のセグメントは、装置に応じて、ドラムコンベア上で隣接して組み合わされるか、又は線状のコンベア上で一列になって組み合わされ、最終的に、直線的に移動し、個別のマルチセグメントロッドとなるように切断される連続的なマルチセグメントロッドを形成する。紙巻たばこ製造工程のさらなる段階において、マルチセグメントロッドは、個別の紙巻たばこに適用される個別のマルチセグメントフィルタとなるように切断される。

さまざまな既知の種類のフィルタロッドの生産における１つの非常に重要な側面は、包み紙によるセグメントの包装の品質である。品質は、接着シームの領域における包み紙の変形と、包み紙へのフィルタ材料の充填との両方によって決定される。

作動中、加熱され、材料の損傷を引き起こす、固定の押圧バーの形態の圧縮用部材が先行技術において既知となっている。特許文献１（米国特許第３７１６４４３号明細書）には、連続するフィルタ材料のフィルタロッドを製造するための装置が開示されており、当該発明においては、エンドレスのフィルタロッドを形成する部材が使用され、かかる部材は圧縮空気によって冷却される。圧縮空気の使用により、フィルタ材料と案内部材との間の摩擦を軽減する薄い層が形成されている。

米国特許第３７１６４４３号明細書

本発明が解決しようとする課題は、フィルタ材料の圧縮のための改良型の機構、装置及び方法を開発することである。

本発明の要旨は、たばこ産業において用いられる、接着剤塗布装置から吐出される接着剤によって接着される包み紙に包装されるフィルタ材料の一時的な圧縮の方法である。該方法は、フィルタ材料を包み紙で包装する前に、少なくとも１つの回転圧縮部材によってフィルタ材料に力を加えて圧縮することを特徴とする。

本発明の方法は、異なる力によって圧縮されている材料に作用する複数の回転圧縮部材の組によってフィルタ材料が漸次的に圧縮されることを特徴とする。

本発明の方法は、連続する回転圧縮部材によってフィルタ材料に加えられる力が増大することを特徴とする。

本発明の方法は、フィルタ材料に加えられる力が垂直方向に向けられることを特徴とする。

本発明の方法は、フィルタ材料に加えられる力が垂直方向に対して角度をなして向けられることを特徴とする。

また、本発明の要旨は、たばこ産業において用いられる、接着剤塗布装置から吐出される接着剤によって接着される包み紙に包装されるフィルタ材料の一時的な圧縮のための機構であって、フィルタロッド製造機上において接着剤塗布装置よりも手前に配置されることに適合している。前記機構は、その下を直線的に移動するフィルタ材料を押圧するための、少なくとも１つの回転圧縮部材を備えることを特徴とする。

さらに、本発明の機構は、２つの回転圧縮部材を備えることを特徴とする。

本発明の機構は、３つの回転圧縮部材を備えることを特徴とする。

本発明の機構は、フィルタ材料の移動方向に数えて最後の回転圧縮部材が、それよりも手前に位置する圧縮部材よりも小さい作動幅を有することを特徴とする。

本発明の機構は、少なくとも１つの軸、好適にはすべての軸における、回転圧縮部材の位置の調節に適合されていることを特徴とする。

本発明の機構は、フィルタ材料の直線移動の軸と、圧縮機構の圧縮ライン、特に、回転圧縮部材の回転の中心部によって画定されるラインとの間の角度の調節に適合されていることを特徴とする。

本発明の機構は、回転圧縮部材が円筒形の作動面をもつ圧縮ローラであることを特徴とする。

本発明の機構は、回転圧縮部材が円錐形の作動面をもつ圧縮ローラであることを特徴とする。

本発明の機構は、回転圧縮部材が楕円形の作動面をもつ圧縮ローラであることを特徴とする。

さらに、本発明の本質は、たばこ産業において用いられるフィルタ材料のフィルタロッドを製造するための装置にある。該装置は、本発明の圧縮機構を少なくとも１つ備えることを特徴とする。

本発明の方法及び装置の利点は、本発明の解決方法の、安価で単純な実施形態による効果的な作動にある。本発明の解決方法は、さらに、先行技術において既知の解決方法の欠点を有さず、つまり、作動時に加熱せず、材料に損傷を加えることもない。圧縮部材は、フィルタ材料の表面上を、フィルタ材料に押圧するバーが滑る影響が出ていた、先行技術において既知の解決方法とは異なった転がり方で転がる。

マルチセグメントロッド製造機の断片を模式的に示す図である。 圧縮機構の正面図である。 圧縮機構の上面図である。 回転圧縮部材の一実施形態を示す図である。 回転圧縮部材の別の実施形態を示す図である。 回転圧縮部材のさらに別の実施形態を示す図である。 材料の減圧時の連続的なフィルタロッドの断面を示す図である。 材料の減圧後の連続的なフィルタロッドの断面を示す図である。 圧縮機構の代替的な実施形態を示す図である。

添付図面において、本発明の対象の好適な実施形態を詳細に示す。
図１は、マルチセグメントロッド製造機の断片を模式的に示す。搬送ユニット１０１は、既知の方法で作製したフィルタセグメントＳをコンベア１０２上へと搬送する。コンベア１０２の表面には包み紙１０３が配置されている。コンベア１０２上のセグメントが移送される間に、包み紙１０３が既知の方法でセグメントを包装し、接着される。接着剤は接着剤塗布装置１０４から吐出され、接着シームはヒーター１０５によって加熱される。このようにして形成されたマルチセグメントの連続的なロッドＣＲは、さらに移送され、ナイフ１０７を備えた既知の切断ヘッド１０６によって、フィルタロッドＦＲになるように切断される。エンドレスのロッドＣＲ及びフィルタロッドＦＲを支持し、案内する典型的な部材は図面において省略されている。

フィルタ材料の一時的な圧縮のための装置は、フィルタ材料のロッドを製造するための機械の一部を構成する。この装置は、包み紙及びフィルタ材料を案内する部材と、図２にその断片が示されている圧縮機構１１とを備える。圧縮機構１１は、移動するフィルタ材料の上方に、例えばセグメントＳの形状にて配置されており、セグメントが包装される包み紙は示されていない。機構の一例は、連なって配置された３つの回転圧縮部材１０を備え、ここに示す実施形態において各圧縮部材１０の回転軸Ｔ上の各圧縮部材１０の中心部は１つの線１２上に配置されている。最下方に位置し、材料を最も押圧する箇所を通るように、回転部材１０の周面上の圧縮ライン１３が引かれている。各回転部材１０の直径は等しいため、圧縮ライン１３は各回転部材１０の中心部を通る線１２に対して平行になる。各回転部材１０の直径を異なるものとすることもでき、最下方の箇所に画定される圧縮ラインは、１°から５°の間の角度にてフィルタ材料Ｓの軸ＳＡに対して傾斜させることができる。フィルタ材料に応じて、傾斜角度を２°から３°の間とすることが好ましい。圧縮ラインが傾斜していることで、連続する回転圧縮部材１０が増大する力でフィルタ材料に作用することが確保される。直径の異なる回転部材１０を用いた場合には、圧縮ライン１３は折れ線となる。

図３は、フィルタ材料の一時的な圧縮のための圧縮機構１１の上面図である。この図には、セグメントＳが包装された包み紙１４が示されている。包み紙の端部はマーキング部１５及び１６によってマーキングされる。また、包み紙１４の端部１５に接着剤を吐出する、接着剤塗布装置の接着剤ノズル１７が簡略化した表示にて示されている。ここに示す圧縮機構１１には３つの回転圧縮部材１０が示されており、最後の回転圧縮部材１０Ａはその手前の各圧縮部材１０の幅ｇ１よりも小さな幅ｇ２を有する。回転圧縮部材１０，１０Ａはベアリング１９によってボディ１８に回転自在に取り付けられている。回転圧縮部材は、フィルタ材料によって回転運動をさせられるようになっている。フィルタ材料と圧縮部材の表面との間の摩擦力によるトルクが各圧縮部材に作用する。しかし、回転部材１０の周面とフィルタ材料Ｓの表面との間に滑りが発生しないように、機械的又は電気的に、コンベア１０２（図１参照）の駆動源と同期した別個の駆動源によって回転圧縮部材を駆動するような解決手段も可能である。

回転圧縮部材の実施形態を以下に説明する。図４に示す、軸Ｔの周囲を回転する回転圧縮部材１０′は、円筒形の周面２０を有し、機構の作動時に、包み紙１４にある程度包装された、連続する又はセグメントのフィルタ材料Ｓに力Ｆを加える。該力Ｆは垂直方向Ｖに加えられ、フィルタ材料に水平方向の窪みをもたらす。図５に示す、軸Ｔの周囲を回転する回転圧縮部材１０′′は、円錐形の周面２１を有し、作動時に、包み紙１４にある程度包装された、連続する又はセグメントのフィルタ材料Ｓに力Ｆ′を加える。該力Ｆ′は垂直方向Ｖに対して角度βの方向に加えられ、フィルタ材料の表面に傾斜した窪みをもたらす。角度βは５°から３０°の間であることが好ましい。試験の実施によって、角度βは、１５°から２０°の間であることがより好ましいことが明らかとなった。図６に示す、軸Ｔの周囲を回転する回転圧縮部材１０′′′は、楕円形の周面２２を有し、作動時に、包み紙１４にある程度包装された、連続する又はセグメントのフィルタ材料Ｓに力Ｆ′′を加える。該力Ｆ′′は垂直方向Ｖに対して角度βの方向に加えられ、フィルタ材料に傾斜した凹形の窪みをもたらす。

圧縮機構の位置は、フィルタ材料、及び製造者の要求に応じて選択することができる。圧縮機構の位置は、３つの軸Ｘ、Ｙ、及びＺの方向について典型的な方法により決定することができる（図２及び３参照）。さらに、圧縮機構の角度位置は、フィルタ材料の種類によってフィルタ材料の軸に対する機構の圧縮ラインの角度αを選択するように決定することができる。

フィルタロッドＦＲの製造に際して、包み紙１４を接着する前に、セグメント形状又は連続的形状のフィルタ材料Ｓは、フィルタ材料の断面積を縮小するために、圧縮機構１１によって圧縮される。圧縮によってもたらされる断面積の窪み及び縮小により、フィルタ材料を囲う円筒状スリーブを得るために包み紙で包む際に、包んだ材料に同時に圧縮を加える必要がなくなる。包み紙は、円筒状に形成され、接着される。フィルタ材料を包み紙で包む際に減圧が行われ、包み紙のスリーブの形成後に最終的に終了する。図７は、フィルタ材料Ｓの減圧時におけるエンドレスのフィルタロッドの断面を示す。フィルタ材料で充填されていない一定のスペースＰがエンドレスのロッドの断面に存在する。包み紙が既に巻かれ、接着シームＧが既に形成されている。図８は、フィルタ材料Ｓの減圧後のエンドレスのフィルタロッドの断面を示す。

また、本発明の圧縮機構１１′は、回転圧縮部材１０とフィルタ材料Ｓとの間の、例えばストリップ又はテープの形状の中間押圧部材２５（図９参照）を用いて具現することもできる。中間押圧部材２５の作業面は、どのような形状にしてもよい。中間押圧部材の使用は、本発明の機構の作動の有効性に影響を及ぼさない。

本発明の方法の利点は、包み紙で包み、接着した後にフィルタ材料の最終的な減圧が行われるため、包み紙への充填を改善できることにある。

Claims (10)

1. たばこ産業において用いられる、フィルタロッド製造機の上の接着剤塗布装置から吐出される接着剤によって接着される包み紙に包装されるフィルタ材料の一時的な圧縮の方法であって、
   前記フィルタ材料（Ｓ）を前記包み紙（１４）で包装する前に、少なくとも１つの回転圧縮部材（１０）によって前記フィルタ材料（Ｓ）に力（Ｆ）を加えて前記フィルタ材料を圧縮し、
   前記フィルタ材料（Ｓ）に加えられる前記力（Ｆ′，Ｆ′′）は、垂直方向に対して角度（β）をなして向けられることを特徴とする方法。
2. 前記フィルタ材料（Ｓ）は、異なる力によって圧縮された前記材料（Ｓ）に作用する複数の回転圧縮部材（１０）の組によって漸次的に圧縮されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 連続する回転圧縮部材（１０）によって前記フィルタ材料（Ｓ）に加えられる前記力（Ｆ）は、増大することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. たばこ産業において用いられる、接着剤塗布装置から吐出される接着剤によって接着される包み紙に包装されるフィルタ材料の一時的な圧縮のための機構であって、
   フィルタロッド製造機の上において前記接着剤塗布装置よりも手前に配置されることに適合しており、
   その下を直線的に移動する前記フィルタ材料（Ｓ）を押圧するための、少なくとも１つの回転圧縮部材（１０）を備え、
   前記回転圧縮部材（１０）は、円錐形の作動面（２１）をもつ圧縮ローラであることを特徴とする、機構。
5. ２つの回転圧縮部材（１０）を備えることを特徴とする、請求項４に記載の機構。
6. ３つの回転圧縮部材（１０）を備えることを特徴とする、請求項４に記載の機構。
7. 前記フィルタ材料（Ｓ）の移動方向を考慮して最後の回転圧縮部材（１０Ａ）は、それよりも手前に位置する前記圧縮部材（１０）よりも小さい作動幅を有することを特徴とする、請求項５又は６に記載の機構。
8. 少なくとも１つの軸、好適にはすべての軸における、前記回転圧縮部材（１０）の位置の調節に適合されていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の機構。
9. 前記フィルタ材料（Ｓ）の直線移動の軸（ＳＡ）と、前記圧縮機構の圧縮ライン（１３）、特に、前記回転圧縮部材（１０）の回転の中心部によって画定されるライン（１２）との間の角度（α）の調節に適合されていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の機構。
10. たばこ産業において用いられる前記フィルタ材料のフィルタロッドを製造するための装置であって、請求項４〜９のいずれか一項に記載の圧縮機構（１１）を少なくとも１つ備えることを特徴とする装置。