JP6259571B2 - ビーズを供給する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、タバコ産業製品、特にシガレットの、フィルタに使用されるビーズを供給するための方法及び装置に関する。

本発明は、球状又は楕円形の物体の供給に関するものであり、これらの物体は供給後にフィルタ材に入れられる。簡略化のために、これらの物体はこれ以下「ビーズ」と称する。市場にある既知の商品はシガレットであり、これらのフィルタは芳香物質又は香味物質を含むビーズを備える。ビーズ内に含まれる物質は、喫煙中又はシガレットに火を点ける前に、フィルタを絞り、ビーズをつぶすことによって、滲出される。

製造工程において、フィルタを形成する機械に高速度でビーズを供給する一方で、確実にビーズに損傷を与えず、高い供給効率を維持する（つまり生産された各フィルタが実際にビーズを含む）、という課題は、解決するのが困難であり、同時に非常に重要である。

既知のビーズ供給機において、ビーズをある領域へ供給するためのチャネルが用いられ、ビーズは、その領域からビーズ配送ホイールに移送される。前述のホイールは、フィルタ材に、その移送されたビーズを入れる機能を有する。

特許文献１においてビーズ供給機が開示されており、このビーズ供給装置には、ボウルと連結した放射状に配置した複数のチャネルを設けている。ここにおいて、チャネルはボウルとともに回転し、ビーズはチャネルの出口に配置したポケットからビーズ移送ホイールによるバキューム供給によって回収され、その後、ビーズ配送ホイールに移送される。

特許文献２は、ビーズ供給機を開示しており、このビーズ供給装置にはボウルとともに回転する通路を設けている。そこでは、Ｖ字形の端部を有するとともにアーチ型に形成されかつ固定配置された要素を使用して、最下のビーズをそれより上に配置されているビーズから離した後に、ビーズをビーズ配送ホイールに供給する。

特許文献３は、同様のビーズ供給機を開示しており、このビーズ供給機では、複数の開口部をもち、互いに相対的に回転する２枚のプレートを使用して、ビーズが、ビーズ配送ホイールに供給される。そしてビーズの供給は、それぞれの開口部が直接重なり合うように配列されると、行われる。

特許文献４は、湾曲したチャネルによって、ビーズをボウルから直接ビーズ配送ホイールへと供給するための装置を示しており、この装置において、チャネルはビーズボウルとともに回転し、ビーズはバキューム供給によってボウルから回収される。

上記に示すそれぞれの装置において、ビーズは、供給チャネルの保持ポケットから、移送ホイール又はビーズをフィルタ材に配送するホイールに、移送される。しかし、非常に高効率の場合、各要素の構成は非常に複雑であることや大きなスペースを要することがあり得るため、正確なビーズの移送を確実にするためには、ビーズの移送経路の直径に変更を加えることが必要な場合がある。また、ビーズをフィルタ材に運ぶためのホイールへ、ビーズを移送可能とするために、このような直径の変更が、ビーズを回収する要素の構成に依っては必要となる場合もある。

米国特許第７９７５８７７号明細書 国際公開第２００９／０７１２７１号 国際公開第２００９／０７１２７２号 米国特許第７８３３１４６号明細書

本発明の目的は、第１半径の第１円弧に沿って互いから間隔をあけて配置されたビーズの複数のストリームからなるビーズのフローを、第２半径の第２円弧に沿った、ビーズの１つのアーチ状のストリームからなるビーズのフローへと変化させる、ビーズ・ストリーム供給装置を開発することである。

本発明の要旨は、タバコ産業システムにおいて、案内プレートに配置された案内溝を介して、受け入れポケットから送出ポケットへと、ビーズのストリームを移送する装置によって、ビーズを供給する方法であって、
前記ビーズが、第１案内プレートの前記案内溝と第２案内プレートの前記案内溝との交差領域に形成された案内室に供給されるステップと、
前記第１案内プレートが前記第２案内プレートに対して回転され、これにより前記案内室から前記第１及び第２案内プレートの回転軸までの距離が変化するように、前記案内室を移動させるステップと、
前記ビーズは、前記案内室から前記送出ポケットへと運ばれるステップと、
を含む。

本発明の要旨はまた、タバコ産業システムにおいて、案内プレートに配置された案内溝を介して、受け入れポケットから送出ポケットへと、ビーズのストリームを供給するための装置であって、
互いに重ね合わせた２枚の前記案内プレートを備え、
第１案内プレートの前記案内溝と第２案内プレートの前記案内溝とが互いに交わって、少なくとも１つのビーズ案内室を形成し、
前記第１及び第２案内プレートのうち少なくとも１枚が可動である。

本発明による装置は、前記第１案内プレートが固定されているという特徴をもつ。

本発明による装置は、前記第１案内プレートの前記案内溝が、前記第２案内プレートの複数の前記案内溝とともに、複数の前記ビーズ案内室を形成するという特徴をもつ。

本発明によるビーズ移送装置は、ビーズの各移送段階においてビーズの位置が完全に制御されるような、ビーズ・ストリームの供給を可能にする。言い換えれば、ビーズがランダムな位置に置かれて、例えば望ましくないビーズのつぶれ等が発生することは、あり得ない。この装置は、ビーズ・ストリームの移動経路をなす円弧の半径を変化させる必要があるような、任意のビーズ供給機で使用することができる。この装置によれば、ビーズ・ストリームの移送を、高効率なフィルタ製造機械に適合した速度で実行することができる。

本発明の目的は、以下の図面に示す好適な実施形態において示されている。

ビーズ供給機の斜視図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第１実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第１実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第１実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第１実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 保持ポケットからビーズを押し出す前での、案内チャネルの第１実施形態における保持ポケットを示す、図２ａのＡ−Ａ線に沿う断面図である。 ビーズを配送ホイールに移送した後での、案内チャネルの第１実施形態における保持ポケットを示す、図２ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ビーズの移送の前での、案内チャネルの第２実施形態における保持ポケットを示す、図２ａのＡ−Ａ線に沿う断面図である。 ビーズを配送ホイールに移送した後での、案内チャネルの第２実施形態における保持ポケットを示す、図２ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第２実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第２実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。 連続する複数のビーズ移送段階での、第２実施形態におけるビーズ供給機の断片の上面図である。

図１は、ビーズ２用の保管容器２Ａを設けたビーズ２用の供給機１と、ビーズ・ストリーム供給装置３と、ビーズを配送ホイール７に移送するための装置１３と、じょうご９に沿って運ばれるフィルタ材内にビーズ２を供給する配送ホイール７と、を示す。簡略化のために、個々の装置を固定する要素は示していない。

図２ａは、ビーズ供給機１の断片の上面図を示す。ビーズ２供給装置３は、半径Ｒ１の円弧上に互いから間隔をあけて配置された、複数の固定されたチューブ４としてのチャネルを備えており、前述のチューブは、容器２Ａからビーズを供給される。図には、チューブのうち１つの入り口の上に、ビーズ２が示されている。チューブ４の出口には第１保持ポケット１４（図３参照）が配置されており、そこからビーズは第２受け入れポケット１８（図４参照）に移送される。第２受け入れポケット１８は、ビーズ２を配送ホイール７に移送するための装置１３に属する。ここにおいて、ポケットは第１案内プレート５と第２案内プレート６の間の領域に配置されている。第１案内プレート５と第２案内プレート６の間のほぼ水平な案内チャネル１９を通過した後、ビーズは、半径Ｒ２の円弧上を移動する送出ポケット２１へと下方に送られる。ビーズはさらに、配送ホイール７の外周にあるポケットに移送され、配送ホイール７によって、じょうご９内で運ばれるフィルタ材に入れられる。案内チャネル１９は２つの部分から形成されている。ここにおいて、案内チャネル１９は、ビーズ２′が通る、受け入れポケット１８と送出ポケット２１の入り口との間の経路であると考えられるべきである。案内チャネル１９の上側部分は、第２案内プレート６に向けられた第１案内プレート５の底部側に形作られた案内溝５Ａによって画定され、案内チャネル１９の下側部分は、第１案内プレート５に向けられた第２案内プレート６の頂部側にある案内溝６Ａによって画定される。ここにおいて、図２ａを参照して後述する通り、溝５Ａと６Ａは互いに交わる。

図２ａは、本発明の第１実施形態におけるビーズ供給機１の断片を示す図である。この上面図において、ビーズ２供給装置３の断片とビーズ２を配送ホイール７に移送するための装置１３とが示されている。この装置３は、複数のチューブ４を（半径Ｒ１の円弧上に）備え、ここにおいて全てのチューブ４はビーズ２で満たされている。簡略化のために、チューブを供給機１のフレームに固定する要素及び駆動素子は示されていない。ビーズ供給装置３は、カム８として回転可能な供給手段を備え、カム８は、押圧端縁１１を有する押圧セグメント１０を備える。ここにおいて、カム８は回転軸１２の周りを速度ω１にて回転する。第１プレート５は固定である一方、第２プレート６は回転可能であり、カム８の速度ω１よりも低い速度ω２で回転軸１２の周りを回転する。図において、両方の案内プレート５及び６の案内溝５Ａ及び６Ａは破線で示されている。溝５Ａ及び６Ａの交差領域には案内室２２が形成され、案内室２２は、プレート６の回転方向及び各溝の方向の兼ね合いで、案内室２２から回転軸１２までの距離が半径Ｒ１とＲ２との間で増大するように、移動する。なお、プレート５及び６の両方が回転可能であってもよい。

図３は、任意のチューブ４の断面図であり、例えば、図２ａにおいてこの断面はＡ−Ａと付されている。ビーズ２の列内の最下のビーズ２′は、プレート１５によって下から規制され、そしてプレート５及びカム８の周端縁１６によって両側から規制されながら、チューブ４の出口に配置された保持ポケット１４に入れられる。

図４は、図２ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図では、カム８の回転中、円経路上を移動する押圧セグメント１０が、チューブ４から下方へ連続するポケット１４を通過した際に、ビーズ２′を、保持ポケット１４から押し出し、これにより前述のビーズが受け入れポケット１８に移動され、さらにほぼ水平に案内チャネル１９内を移送される。ここで、この案内チャネル１９が案内室２２の移動経路を成す。次に、ビーズ２′は、送出ポケット２１へ下降し、その後配送ホイール７へ移送され、そこで既知の方法、例えば、バキューム力によって、保持される。

図５及び６は、個々のビーズ２′の同様の移送を示す。ここにおいて、案内チャネル１９′はビーズ２′を直接配送ホイール７′に供給することを可能にする。また、ポケット２１′は案内チャネル１９′の高さに配置されている。

図２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄは、第１実施形態において、案内チャネル１９（ビーズの移動経路）に沿った案内室内のビーズ２′の、連続する複数の移動段階を示す図である。図２ａにおいて、押圧セグメント１０は、回転軸１２から距離Ｒ１だけ離れて配置されたビーズ２′のすぐ手前の位置にあり、溝５Ａ及び６Ａの交差領域における案内室２２が形成し始める。図２ｂにおいて、押圧セグメント１０は、ビーズ２′を通過し、これによりビーズ２′を室２２内に滑り込ませる。このとき、プレート６及び溝６Ａの回転によって、室２２は回転軸１２から遠ざかり始める。ここにおいて、ビーズの移送の瞬間、保持ポケット１４及び受け入れポケット１８はほぼ半径方向に沿って配列されている。図２ｃにおいて、ビーズ２′は、まだ案内室２２内にあり、送出ポケット２１に供給される直前である。図２ｄにおいて、ビーズ２′は、送出ポケット２１に入れられ、送出ポケット２１とともに半径Ｒ２の円弧上を移動するとともに、速度ω２にて案内プレート６とともに回転する。ここにおいて、円弧の半径Ｒ２は半径Ｒ１よりも大きい。最終的に、ビーズは配送ホイール７に供給される。

図７ａは、第２実施形態におけるビーズ供給機の断片を示す図である。複数のチューブ４が、内部にビーズを入れられた状態で、半径Ｒ１の円弧上に互いから間隔をあけて配置されている。第１案内プレート５′内には案内溝５Ｂが形作られており、第２案内プレート６′内には案内溝６Ｂ及び６Ｃが形作られている。溝５Ｂは溝６Ｂ及び６Ｃと交わって、室２２′及び２２″をそれぞれ形成し、その中にビーズ２′及び２″が挿入される。図７ａ，７ｂ及び７ｃは、案内室２２′及び案内室２２″内のビーズ２′及びビーズ２″のそれぞれの複数の移動段階を示す図である。図７ａにおいて第１案内プレート５′に形作られた案内溝５Ｂは、案内プレート６′に形作られた案内溝６Ｂと交わり始め、前述の交差領域にて案内室２２′が形成し始める。受け入れポケットである案内室２２′がほぼ半径方向に保持ポケット１４に対して配置されると、ビーズ２′は押圧セグメント１０′によって案内室に押し入れられる。前述の溝５Ｂは案内溝６Ｃとも交わっており、この交差領域にて案内室２２″が形成されている。この案内室２２″には、これより前の段階でビーズ２″が押し入れられている。図７ｂに示すように、プレート６′の回転中、ビーズ２′及び２″は、その回転軸１２′までの距離が、半径Ｒ１とＲ２との間で増大するように移動する。図７ｃにおいて、ビーズ２″は送出ポケット２１′に入れられ、さらに半径Ｒ２の円弧上を回転プレート６とともに移動し、その後、配送ホイール７に供給される。

本発明による装置の他の実施形態において、案内溝５Ａ及び５Ｂは、バキュームを備えたチャネルとして形作られることができる。この場合、ビーズが、溝の側縁をこすらずに、溝に沿って転がるようにする。

Claims (4)

1. タバコ産業システムにおいて、案内プレート（５，５′，６，６′）に配置された案内溝（５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）を介して、受け入れポケット（１８）から送出ポケット（２１，２１′）へと、ビーズ（２）のストリームを移送する装置によって、ビーズを供給する方法であって、
   前記ビーズ（２）が、第１案内プレート（５，５′）の前記案内溝（５Ａ，５Ｂ）と第２案内プレート（６，６′）の前記案内溝（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）との交差領域に形成された案内室（２２，２２′，２２″）に、前記第１案内プレート（５，５′）の平面に垂直な方向に供給されるステップと、
   前記第１案内プレートが前記第２案内プレートに対して回転され、これにより前記案内室（２２，２２′，２２″）から前記第１及び第２案内プレートの回転軸までの距離が変化するように、前記案内室（２２，２２′，２２″）を移動させるステップと、
   前記ビーズが、前記案内室（２２，２２′，２２″）から前記送出ポケット（２１，２１′）へと運ばれるステップと、
   を含む、方法。
2. タバコ産業システムにおいて、案内プレート（５，５′，６，６′）に配置された案内溝（５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）を介して、受け入れポケット（１８）から送出ポケット（２１，２１′）へと、ビーズ（２）のストリームを供給するための装置であって、
   互いに重ね合わせた２枚の前記案内プレート（５，５′，６，６′）を備え、
   第１案内プレート（５，５′）の前記案内溝（５Ａ，５Ｂ）と第２案内プレート（６，６′）の前記案内溝（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）とが互いに交わって、少なくとも１つのビーズ案内室（２２，２２′，２２″）を形成するとともに、前記第１案内プレート（５，５′）には、前記ビーズを前記案内室（２２，２２′，２２″）に前記第１案内プレート（５，５′）の平面に垂直な方向に供給するための開口が設けられており、
   前記第１及び第２案内プレート（５，５′，６，６′）のうち少なくとも１枚が可動であることを特徴とする、装置。
3. 前記第１案内プレート（５，５′）が固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記第１案内プレート（５′）の前記案内溝（５Ｂ）は、前記第２案内プレート（６′）の複数の前記案内溝（６Ｂ，６Ｃ）とともに、複数の前記ビーズ案内室（２２，２２′，２２″）を形成することを特徴とする、請求項２に記載の装置。

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