JP6051217B2 - たばこ産業の設備におけるばら物質をピックアップする装置、かかる装置のスクレーパ、及びばら物質を供給する方法 - Google Patents

Description

本発明の対象は、たばこ産業の設備におけるばら物質（loose substance）をピックアップする装置、かかる装置のスクレーパ、及びばら物質を供給する方法である。

マルチセグメントフィルタを製造する機械において、複数の異なるフィルタセグメントを複数の供給デバイスから供給する必要、及び粒状カーボン等のばらの形態のフィルタ材料を供給する必要がある。ばらの形態のフィルタ材料（簡略化のために、以下、ばら物質という）は、部分的に丸められたシガレット用巻紙に配置されたフィルタセグメント同士の間に形成された、いわゆるチャンバである受け入れスペースに供給される。この供給時に、後にマルチセグメントフィルタロッドとなるように切断される、連続するフィルタロッドが形成される。特許文献１（米国特許第４１８６６４５号明細書）に開示されているように、ばら物質は、上方からシガレット用巻紙の撓んだ端部の間を通ってフィルタセグメント同士の間のスペースに供給される。特許文献２（独国特許発明第２３１６６９２号明細書）より一つの解決手段が既知となっており、この解決手段によれば、ばら物質は、セグメント同士の間のスペース及びセグメント自体を上から覆うシガレット用巻紙に特別に設けられた穴を通って、セグメント同士の間のスペースに注がれる。シガレットフィルタの製造業者の一部は、ばら物質の量を正確に測定し、対応するチャンバの高速の移動に合わせて、測定されたばら物質をフィルタセグメント間の対応するチャンバに供給するデバイスを必要としており、これらについては需要がある。特許文献３（独国特許発明第２０６２５１１号明細書）より、ばら物質用ホッパーから重力により注がれる、測定された量のばら物質を移送する、スリーブ形状のポケットをもつコンベアを備えた装置が既知となっている。また、ばら物質は、連続するフィルタロッドを包むためのシガレット用巻紙に配置したフィルタセグメント同士の間の受け入れスペースへと重力により注がれる。特許文献４（米国特許第５２２１２４７号明細書）より既知となっている装置は、ポケットのコンベアに配置された複数のポケットを備えており、当該ポケットには吸引によって通気性テープから吸入されたばら物質の粒子が挿入される。ポケットは、吸引によりばら物質が取り除かれたテープに平行に配置された経路に沿って移動する。充填後、ポケットは、フィルタセグメントを包むための、テープの形状のシガレット用巻紙に配置されたセグメントの移動経路の上方に位置する経路に沿って案内される。ポケットは、受け入れスペース、又はセグメント同士の間のチャンバと正反対の位置に配置されている。

測定された量のばら物質を一時保管するためのポケットを備えた従来の解決手段は、マルチセグメントフィルタを製造する機械の現在の要求効率からすれば必要となる、非常に速い線速度での動作に対応するように設計されていない。上記２つの解決手段のうち、一時保管用のポケットへの充填、及びばら物質の量の測定を吸引によって補助する手段の方がより動作が高速である（特許文献４参照）。ポケットは、その上を移動する、ばら物質の粒子を吸入する。実施された試験により、ポケットの運動速度を３００ｍ／分程度としたときに、吸引によりテープと粒子との分離されることが証明された。ところが、それ以降の粒子の移動が制御された態様で行われず、テープから分離されたばら物質の粒子の一部が、移動するポケットの周囲に雲上の固まりを形成し、粒子のポケットへの進入が阻まれる。

米国特許第４１８６６４５号明細書 独国特許発明第２３１６６９２号明細書 独国特許発明第２０６２５１１号明細書 米国特許第５２２１２４７号明細書

本発明の対象は、ばら物質を供給するテープ、及びピックアップユニットを備えたばら物質供給ユニットを含む、たばこ産業の設備におけるばら物質をピックアップする装置であって、前記ピックアップ装置が、スクレーパと連動する吸引ポケットを備えることを特徴とする装置である。ポケットは、スクレーパとともに、ばら物質を供給するテープに対して相対移動するようになっている。

好適には、本発明の装置は、ポケットとスクレーパとが分離可能な素子であり、ばら物質供給テープの領域外では、異なる経路上を案内されるようになっていることを特徴とする。

好適には、本発明の装置は、スクレーパと連動するポケットが、ばら物質供給テープに対して直角に移動するようになっていることを特徴とする。

好適には、本発明の装置は、スクレーパと連動するポケットが、ばら物質供給テープに対して斜め方向に移動するようになっていることを特徴とする。

好適には、本発明の装置は、スクレーパと連動するポケットが、ばら物質供給テープに対する孤に沿って移動するようになっていることを特徴とする。

また、本発明の対象は、たばこ産業の設備におけるばら物質をピックアップする装置のスクレーパであって、ばら物質を掻き集めるためのスクレープ面と、スクレープ面から材料を受け入れ、送出面へと方向付ける搬送面と、ばら材料を供給する面と、を備えることを特徴とするスクレーパである。

好適には、本発明のスクレーパは、そのスクレープ面が長方形状、又は半楕円形状を有することを特徴とする。

好適には、本発明のスクレーパは、スクレープ面からばら材料を受け入れ、送出面へと方向付ける搬送面が開放形態、半閉鎖形態、又は閉鎖形態を有し、垂直配置、屈折形状、又は滑らかな形状をもつことを特徴とする。

好適には、本発明のスクレーパは、スクレープ面からばら材料を受け入れ、送出面へと方向付ける搬送面がエルボ形状を有することを特徴とする。

好適には、本発明のスクレーパは、ばら材料を供給する面が吸引ポケットの入り口に対応する形状を有しており、ピックアップユニットのポケットと接続されるようになっていることを特徴とする。

また、本発明の対象は、たばこ産業の設備におけるばら物質をピックアップする方法であって、ばら物質が供給テープによって供給されるステップを含む方法である。本発明の方法は、スクレーパと連動する吸引ポケットを備えるピックアップユニットが、ピックアップユニットがばら物質を供給するテープに対して相対移動するように案内されることを特徴とする。

好適には、本発明の方法は、さらに吸引ポケットとスクレーパとが分離されていることを特徴とする。供給テープの領域外において、スクレーパと吸引ポケットは異なる経路上を案内される。

好適には、本発明の方法は、スクレーパと連動する吸引ポケットを備えたピックアップユニットが、ピックアップユニットがばら物質を供給するテープに対して直角に移動するように案内されることを特徴とする。

好適には、本発明の方法は、スクレーパと連動する吸引ポケットを備えたピックアップユニットが、ピックアップユニットがばら物質を供給するテープに対する孤に沿って移動するように案内されることを特徴とする。

スクレーパを使用することで、ばら物質の粒子がホッパーの入り口方向以外の方向へ移動する可能性が制限され、１つのポケットに供給されたばら物質の量の測定における再現性の向上につながる。結果として、ホッパーにより粒子をピックアップする効率が向上し、短時間でホッパーを充填することを可能にする。さらに、ばら物質粒子の粒度配列が多様化している場合に、ばら物質粒子をピックアップする有効性が向上する。また、本発明の装置は、ポケットの不均一な配置の可能性を提供する。つまり、連続するポケットを、それぞれ異なる間隔をあけて配置することができる。

本発明の装置を示す図である。 形成されたマルチセグメントの連続するフィルタロッドを示す図である。 本発明の装置におけるポケットの断面図である。 本発明のスクレーパを示す図である。 本発明のスクレーパの第１実施形態を示す図である。 本発明のスクレーパの別の実施形態を示す図である。 本発明のスクレーパのさらに別の実施形態を示す図である。 本発明のスクレーパのさらに別の実施形態を示す図である。 本発明のスクレーパのさらに別の実施形態を示す図である。 本発明のスクレーパのさらに別の実施形態を示す図である。 本発明の装置の別の実施形態を模式的に示す図である。

添付図面において、本発明の対象の好適な実施形態を示す。
図１は、マルチセグメントフィルタを製造するデバイスにばら物質を供給する装置を示す。この装置は、ばら物質２用のホッパー１を備えており、当該ばら物質２は粒状カーボンであってよく、通常は、ばらのフィルタ材料である。ホッパー１の下には、ホッパー１からのばら物質２を供給するテープ３が配置されている。テープ３は、ホッパー１とともにばら物質２供給ユニット４を構成する。テープ３の上面５上には、ばら物質供給ユニット４からマルチセグメントフィルタを製造するデバイスへと、ばら物質２を移送するピックアップユニット６が配置されている。また、図面にはフィルタ製造装置そのものが示されておらず、デバイス内に形成され、連続するフィルタロッドの隣に示す矢印が指す方向に移動する、マルチセグメントの連続するフィルタロッド１０のみが表されている。ばら物質を移送するピックアップユニット６は、測定された量のばら物質２を受け入れ、保管し、ばら物質ピックアップ領域９から、形成されたマルチセグメントの連続するフィルタロッド１０の受け入れスペース８（図２参照）へと移送するための、複数のポケット７を備える。受け入れスペース８はフィルタセグメント１２及び１３によって制限されており、ばら物質は、穴１６を通して、シガレット用巻紙を包む前に、又は穴のあいたシガレット用巻紙１４を使用する場合にはセグメントを事前に包んだ後に、セグメント１２と１３との間に注ぐことができる。ポケット７はコンベア１５に取り付けられており、簡略化のために、ガイドローラ及びコンベアの駆動源は示していない。ポケット７の移動経路は、ばら物質ピックアップ領域９を通り、ポケット７は後述する、ばら物質の挿入を補助するユニット１１のスクレーパ３０とともに、吸引供給ユニット１７の一部に沿って移動する。ユニット１７より供給された吸引は、ばら物質をポケットに挿入するため、及び形成された連続するフィルタロッド１０の受け入れスペース８にばら物質を供給するときまで、ばら物質をポケット内に保持するために必要である。吸引供給ユニット１７は、供給テープ３の移動方向に対して直角に位置するポイント１８から１９まで延在する。ポケット７がばら物質供給テープ３に対して斜めに移動する実施形態をとることも可能であるが、直線的なユニット１７に対して平行に配置されたポケット７の移動経路も、供給テープ３の移動方向に対して直角に配置されている。ポケット７の充填は、ピックアップユニット６の、ばら物質のポケット７への挿入を補助するユニット１１のスクレーパ３０によって影響を受ける。テープ３の上面５上の領域９において、ポケット７及びスクレーパ３０は共通の経路上を移動する。その後、ポケット７は、ばら物質２を受け入れスペース８に供給する領域２０に案内され、スクレーパ３０は、別経路を通って領域９へと戻り、領域９へと進み入る前、つまりポイント１８の前には、ポケット７とともに移動する。一方、スクレーパと別個に移動するポケット７は、領域２０に進入した後、ばら物質をポケット７から受け入れスペース８へと移すのに必要な加圧力を供給しながら、ユニット２１に沿って移動する。加圧力供給ユニット２１は、ポイント１９からポイント２２まで延在する。

図３は、穴１６を通してばら物質２を受け入れスペース８へと供給する際の吸引ポケット７の断面図を示す。ばら物質の供給は、加圧力供給ユニット２１から、通気性を有するが、ばら物質に対しては非透過性の素子２４によって、ばら物質２から分離されたチャンバ２３へと供給される加圧力よって補助される。ばら物質のフローをシールし、当該ばら物質が側部にこぼれるリスクを解消するために、穴１６に対向する位置であり、ポケット７の出口と対向する位置に配置された穴２６を備えたテープ２５が、フィルタロッド１０の移動速度に合わせて、形成された連続するフィルタロッド１０の上を同調して移動する。通気性を有するフォーマットテープ２８上を移動する、形成された連続するフィルタロッド１０の下の、ばら物質を受け入れスペース８に供給する領域２０において、吸引チャンバ２９の形態の吸引供給ユニットが配置されている。吸引チャンバ２９による吸引は、ばら物質の受け入れスペース８への供給を追加的に補助する。

ばら物質２のポケット７への挿入及び方向付けを補助するユニット１１は、テープ３の上面５上を移動するスクレーパ端縁３１をもつ複数のスクレーパ３０を備え（図４参照）、スクレーパ端縁３１はばら物質２の層３２内を移動するように配置されている。矢印３３は、ばら物質２の層３２が配置されている面５に対するスクレーパ３０の移動方向を示す。ばら物質２の層３２の移動方向は矢印３４によって示されている。スクレーパ３０を伴うポケット７の定められた移動速度、及びばら物質２の層３２の定められた移動速度にて、各スクレーパ３０は測定された再現可能な量のばら物質を取り去り、搬送する。一方、ばら物質２の層３２の厚さを変更することで、又はテープ３の移動速度を変更することで、ばら物質の供給量を調整することができる。

本発明のスクレーパ３０は、様々な形態とすることができるが、３つの構成要素を区別することができる。すなわち、ばら物質２を受け入れるスクレープ面Ａと、搬送面３４及び３６と、送出面Ｂである。図５から１０は、本発明のスクレーパ３０の様々な、取り得る形態を示す。

スクレープ面Ａは、ばら物質２がピックアップされるスペースの分離された領域であり、当該スクレープ面Ａは、端縁３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、及び３１Ｄによって画定され、長方形状、又は半楕円形状を有する。この面は、最も多くの場合、スクレーパ３０の端縁によって制限されるが、例えば、開放構成の場合（図５参照）には、スクレープ面Ａはスクレーパ３０の作用端の上のスペースであり、半閉鎖構成の場合（図６−９参照）には、スクレープ面Ａはスクレーパ３０の側壁の端縁により画定されるスペースであり、閉鎖構成の場合（図１０参照）には、スクレープ面Ａはスクレーパ３０の側壁及び上壁の端縁によって画定されるスペースである。

送出面Ｂは、当該送出面Ｂが吸引ポケット７と連動することを可能にする構成を有する端縁３５によって画定される。また、送出面Ｂは、当該送出面Ｂが吸引ポケット７と連動することを可能にする構成を有する端縁３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ、及び３５Ｅによっても画定することができ、当該吸引ポケット７の入り口の面は端縁３５によって画定される。

搬送面３４、３６は、スクレーパ３０がばら物質２をピックアップするスクレープ面Ａから、吸引ポケット７の入り口に対応する形状を有する送出面Ｂへと、ばら物質２の方向付けをする面である。搬送面３４、３６は、ばら物質２の特定のパラメータのために選択した異なる形状とすることができる。

本発明の実施形態において、搬送面３４、３６を図５から１０に示すものと異なる形状とすることができる。そのような形状として、例えば、双曲線又は適切な傾きをもつ直線によって区画された形状等、屈折線や滑らかな曲線によって区画された形状等が挙げられる。また、搬送面３４、３６を垂直壁の形状とすることができる。

さらに、スクレーパ３０自体を、図５に示すように、搬送面３４、３６が側壁によって閉鎖されていない開放形態とすることができ、また搬送面３４、３６が側壁によって制限されている半閉鎖形態とすることもできる（図６から９参照）。また、いくつかの実施形態において、スクレーパ３０を、搬送面３４、３６が側壁によってのみ制限されるのではなく、図１０に示すように上壁によっても上方から閉鎖されている閉鎖形態とすることができる。

図１１は、本発明の装置についての他の実施形態を簡略化させた図を示し、ばら物質２をピックアップするユニット６のポケット７がスクレーパ３０とともに、環状経路上のピックアップ領域９を移動する。ばら物質のピックアップ及び方向付けを補助するユニットのスクレーパ３０が環状のコンベア３７に配置されており、また吸引ポケット７が移動する円の直径に対応する直径を有する円に間隔をあけて配置されている。ポケット７の移動経路は、円形部分と直線的部分とを備える。

Claims (10)

1. たばこ産業用の設備におけるばら物質をピックアップする装置であって、
   ばら物質供給テープを有するばら物質供給ユニットと、
   ピックアップユニットと、
   を備え、
   前記ピックアップユニット（６）は、スクレーパ（３０）と連動する吸引ポケット（７）を備え、
   前記吸引ポケット（７）は、前記スクレーパ（３０）とともに、前記ばら物質供給テープ（３）に対して相対移動し、
   前記吸引ポケット（７）及び前記スクレーパ（３０）は、前記ばら物質供給テープ（３）の領域外において、互いに異なる経路上を案内される、互いに分離された素子であることを特徴とする装置。
2. 前記スクレーパ（３０）と連動する前記吸引ポケット（７）は、前記ばら物質供給テープ（３）に対して直角に移動することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記スクレーパ（３０）と連動する前記吸引ポケット（７）は、前記ばら物質供給テープ（３）に対して斜め方向に移動することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記スクレーパ（３０）と連動する前記吸引ポケット（７）は、前記ばら物質供給テープ（３）に対して円孤に沿って移動することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. たばこ産業用の設備におけるばら物質をピックアップする装置のためのスクレーパであって、
   ばら物質（２）を掻き集めるための、端縁（３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ）によって画定されたスクレープ面（Ａ）と、
   前記スクレープ面（Ａ）からばら物質（２）を受け入れ、送出面（Ｂ）へと方向付ける搬送面（３４、３６）と、
   ばら物質（２）を送出する前記送出面（Ｂ）と、
   を備え、
   前記スクレープ面（Ａ）は、長方形状、又は半楕円形状を有し、
   前記ばら物質（２）を送出する前記送出面（Ｂ）は、吸引ポケット（７）の入り口に対応する形状を有しており、ピックアップユニット（６）の前記吸引ポケット（７）と接続されることを特徴とする、スクレーパ。
6. 前記スクレープ面（Ａ）から前記ばら物質（２）を受け入れ、前記送出面（Ｂ）へと方向付ける前記搬送面（３４、３６）は、開放形態、半閉鎖形態、又は閉鎖形態を有するとともに、垂直配置、屈折形状、又は滑らかな形状をもつことを特徴とする、請求項５に記載のスクレーパ。
7. 前記スクレープ面（Ａ）から前記ばら物質を受け入れ、前記送出面（Ｂ）へと方向付ける前記搬送面（３４、３６）は、エルボ形状を有することを特徴とする、請求項５又は６に記載のスクレーパ。
8. たばこ産業用の設備におけるばら物質をピックアップする方法であって、
   前記ばら物質が供給テープによって供給されるステップを含み、
   スクレーパ（３０）と連動する吸引ポケット（７）を備えるピックアップユニット（６）は、前記ばら物質（２）のための供給テープ（３）に対して相対移動するように案内され、
   前記吸引ポケット（７）と前記スクレーパ（３０）とが分離されており、
   前記供給テープ（３）の領域外において、前記スクレーパと前記吸引ポケットとが互いに異なる経路上を案内されることを特徴とする、方法。
9. 前記スクレーパ（３０）と連動する前記吸引ポケット（７）を備えた前記ピックアップユニット（６）は、前記ばら物質（２）のための前記供給テープ（３）に対して直角に移動するように案内されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記スクレーパ（３０）と連動する前記吸引ポケット（７）を備えた前記ピックアップユニット（６）は、前記ばら物質（２）のための前記供給テープ（３）に対して円孤に沿って移動するように案内されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。

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