JP6259572B2 - ビーズ供給方法及びビーズ供給装置 - 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ビーズ供給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搬送によって回収され、その後、ビーズ配送ホイールに移送され、そこからフィルタ材へと届けられる。

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。通路を通過した後に、ビーズはビーズ配送ホイールのポケットに供給され、ビーズ配送ホイールによってフィルタ材へと届けられる。

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、それぞれの開口部を直接重なり合うように配列し、ビーズ配送ホイールのポケットに続く通路を形成した後に、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搬送によってボウルから回収される。

前述の装置は、いずれも、装置の運転中、ビーズ供給チャネルがビーズボウルとともに回転することを必要とする。

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、固定された複数の供給チャネル内におけるビーズの複数のストリームからなるビーズのフローを、ビーズの１つのストリームからなるフローへと変化させる、ビーズ供給方法及びビーズ供給機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ビーズのストリームを移送するための装置によってビーズを供給する方法において、
前記装置は、ビーズのストリームを供給する供給チャネルを複数備えており、
前記方法は、
ビーズが前記供給チャネルに沿うフローの形態で移送されるステップと、
それぞれの前記供給チャネルからのビーズが第１保持ポケットに入れられるステップと、
ビーズ供給装置の前記第１保持ポケットからのビーズが、ビーズ移送装置と同期された可動供給手段によって、前記ビーズ移送装置の受け入れポケットへ供給されるステップと、
前記ビーズ移送装置において、ビーズが、前記ビーズ移送装置の第１案内プレートの案内溝及び第２案内プレートの案内溝の交差領域に形成された案内室内に挿入され、又は、前記案内プレートのうちの１つに形成されるとともに案内チャネルを形成する案内溝に挿入される、ステップと、
前記案内溝を有する２つの前記案内プレートによって前記案内室が形成されている場合に、前記案内プレートのうちの少なくとも１つが前記案内プレートのもう１つに対して回転され、これにより案内室から前記案内プレートの回転軸までの距離が変化するように、案内室が移動するステップと、
ビーズが、前記案内室又は前記案内チャネルから送出ポケットへと運ばれるステップと、
を含む。

本発明の目的はまた、ビーズをフィルタ材に供給する方法でもある。

本発明の目的はまた、ビーズのストリームを供給する供給チャネルの組を設ける、タバコ産業におけるフィルタ材にビーズのストリームを供給するための装置でもある。
本発明によると、前述の装置は、タバコ産業システムにおいてビーズのストリームを供給するための装置であって、
ビーズのストリームを供給する供給チャネルの組と、
前記供給チャネルの出口に配置され、ビーズを保持する、第１保持ポケットと、
前記第１保持ポケットの領域内で閉鎖した経路上を移動して、移送装置の受け入れポケットに向けてビーズを移動させる、可動供給手段と、
を備え、
前記可動供給手段は、前記移送装置と同期され、
前記移送装置は、互いに重ね合わせて配置した２枚の案内プレートを備え、
前記案内プレートは案内溝を備えており、これにより、第１案内プレートの少なくとも１つの前記案内溝と第２案内プレートの少なくとも１つの前記案内溝とが交わって、少なくとも１つのビーズ案内室を形成するか、又は、前記案内プレートのうちの１つが前記案内溝を有して、前記案内プレートのうちのもう１つが平坦であり、
前記移送装置は送出ポケットを有する。

本発明によるビーズ供給装置は、固定されたチャネルを備えている。これにより、ビーズ供給装置における回転する要素の数を、大幅に減少させることができる。さらに、この装置は、従来既知の装置よりも、高速度のビーズのストリームを形成することを可能にする。

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、より詳細に示す。

ビーズ供給機の斜視図である。 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１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 ビーズを受け入れポケットに移送した後での、図３に示す保持ポケットの断面図である。 ビーズを受け入れホイールに配送する間での、案内チャネルの第１実施形態の受け入れポケットを示す、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 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。 ビーズを移送する前での、供給機の第２実施形態における保持ポケットを示す、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 ビーズを移送中での、供給機の第２実施形態における保持ポケットを示す、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 ビーズを受け入れポケットに移送した後での、供給機の第２実施形態における保持ポケットの断面図である。 第３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。

ビーズ２供給装置３は、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いる。チューブ４には、容器２Ａからビーズ２が供給される。図には、チューブのうち１つの入り口の上に、１つのビーズ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、この第１保持ポケット１４から、ビーズ２を受け入れる第２受け入れポケット１８（図４参照）へとビーズが移送される。第２ポケット１８は、第１案内プレート５及び第２案内プレート６の間の領域に配置されており、案内プレート５及び６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。プレート５とプレート６の間の案内チャネル１９を通過した後、ビーズ２は、さらに送出ポケット２１に移送され、その後、配送ホイール７の外周にあるポケットに入れられて、配送ホイール７によって、じょうご９（図１参照）内で運ばれるフィルタ材に入れられる。

図２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。この上面図において、ビーズ供給装置３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。ビーズ供給装置３は複数のチューブ４を備え、すべてのチューブ４はビーズ２で満たされている（ビーズが比較的小さいことを考慮に入れて、それらは図面において塗りつぶした円で示されている）。簡略化のために、チューブ４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としての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。カム８は回転軸１２の周りを速度ω１で回転し、押圧セグメント１０は、保持ポケット１４の領域でもあるチューブ４の出口の領域にある円経路上を移動する。ここにおいて示す実施形態において、案内チャネル１９は、ポケット１８とともに速度ω１よりも低い速度ω２で回転するプレート６内に配置されている。ビーズ供給機の動作中、回転するカム８に配置したセグメント１０の動き及びポケット１８の動きは、チャネル１９の入口側に配置したポケット１８へとビーズ２′を滑り込ませられるように、同期される。ここで、速度ω１及びω２は、装置の稼働中に押圧セグメント１０が案内チャネル１９にある連続するポケット１８にビーズを滑り込ませられるように、決定する。前述のことは、ビーズ２′の移送が可能となるように、案内チャネル１９をチューブ４の出口及び第一保持ポケット１４に対して配置したときに、達成することができる。例えば、ビーズを受け入れるポケット１８を保持ポケット１４に対してほぼ放射状に配置することができる。装置は、数個のビーズ２が既に案内チャネル１９に入れられ、一部が遠心力によって送出ポケット２１に入れられている状態で、図示されている。

図３は任意のチューブ４の断面図を示し、例えば、図２においてこの断面はＡ−Ａと付されている。ビーズの列の中の最下のビーズ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、カム８の回転中、第１保持ポケット１４の領域内で円経路上を移動している押圧セグメント１０が、チューブ４から下方へ連続するポケット１４を通り過ぎた際に、ビーズ２′を、第１ポケット１４から、第１案内プレート５及び第２案内プレート６の間の第２受け入れポケット１８へと押入れたときにおける、チューブ４の断面図である。その後、ビーズ２′は、案内チャネル１９内をほぼ水平に移送されて、送出ポケット２１へと配送され、さらに配送ホイール７にあるポケットへと配送される。なお、このポケットは、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図５にて示されている。案内チャネル１９を傾斜させることもまた可能であり、これはプレート５及び６を円錐形にすることによって達成できる。

図６は、第２実施形態におけるビーズ供給機１′の断片の上面図であり、ビーズ供給装置３′及びビーズ移送装置１３′の各要素を示す。装置３′は、複数のチューブ４を備え、全てのチューブ４がビーズ２で満たされている。簡略化のために、供給機のフレームにチューブを固定する要素及び駆動素子は示していない。ビーズ供給装置３′は、プレート８′としての回転可能な供給装置を備えており、プレート８′はビーズ案内チャネル２０を備えている。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。案内チャネル１９が配置されているプレート６は、速度ω１よりも低い速度ω２にて回転する。案内チャネル２０は、最終的にビーズ２を受け入れポケット１８及び案内チャネル１９に向けて放射状に移動させるように、徐々に深くなる（図７参照）曲がり溝に形成されている。

図７は、内部にビーズ２を配置したチューブ４のうちの１つを示す図である。プレート８′の回転中に、案内チャネル２０はポケット１４′の下へと変位すると、その後、ポケット内のビーズ２′′は案内チャネル２０内へと滑り込み始める。ビーズ２′′は、完全に案内チャネル２０内に滑り込んだ（図８参照）後、さらに第１実施形態と類似したポケット１８へと移動し（図９参照）、その後送出ポケット２１へとさらに配送される。

図１０は、本発明の他の実施形態によるビーズ供給機１の断片を示す図である。上面図において、ビーズ２供給装置３と、ビーズ２を配送ホイール７に移送するための装置１３との、断片を示している。装置３は、（半径Ｒ１の円弧上にある）複数のチューブ４を備えており、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、供給機の１フレームにチューブを固定する要素及び駆動素子は示していない。ビーズ供給装置３は、カム８としての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を備えている。カム８は速度ω１にて回転軸１２の周りを回転する。第１プレート５は固定されている。第２プレート６は、回転可能であり、回転軸１２の周りを、カム８の速度ω１よりも低い速度ω２で、回転する。図では、案内プレート５と６のそれぞれの案内溝５Ａと６Ａが、破線で示されている。溝５Ａ及び６Ａの交差領域にて案内室２２が形成され、この案内室は、最初受け入れポケット１８を構成し、プレート６の回転方向及び各溝の延在方向の兼ね合いで、案内室２２から回転軸１２までの距離が増大するように移動する。さらに、内部でビーズ２′が移動する案内チャネル１９は、受け入れポケット１８及び送出ポケット２１の入り口の間でのビーズ２′が移動する距離であると考えられるべきである。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。

ビーズ２′は、送出ポケット２１に入れられると、送出ポケット２１とともに円弧上を移動するとともに速度ω２にて案内プレート６とともに回転し、最終的に配送ホイール７に移送される。図５において、Ｂ−Ｂ線に沿う断面図を示す。

図１は、太い破線にて、前述の全ての実施形態においてビーズが通る経路を示す。例示的なビーズ２は、容器２Ａからチャネル４のうちの１つを通って保持ポケット１４へと下降する。図面において、このセクションはＸ１と付されている。この経路における次のセクションは、保持ポケット１４から受け入れポケット１８を通って送出ポケット２１までであり、Ｘ２と付されている。この経路における次のセクションＸ３において、ビーズは円弧上でポケット２１内を移送され、配送ホイール７へと移送される位置まで移送される。次に、セクションＸ４において、ビーズはホイール７上のポケット内を移動する。その後、ビーズは、じょうご９内のフィルタ材に入れられ、この経路の最後のセクションＸ５に沿ってさらに移動する。

Claims (3)

1. タバコ産業システムにおいてビーズのストリームを移送するための装置（１）によってビーズを供給する方法であって、
   前記装置は、ビーズのストリームを供給する供給チャネルを複数備えており、
   前記方法は、
   ビーズが前記供給チャネル（４）に沿うフローの形態で重力によって第１案内プレート（５）の平面に垂直な方向に移送されるステップと、
   それぞれの前記供給チャネルからのビーズが第１保持ポケット（１４）に入れられるステップと、
   ビーズ供給装置（３）の前記第１保持ポケット（１４）からのビーズが、ビーズ移送装置（１３）と同期された可動供給手段（８）によって、前記ビーズ移送装置（１３）の受け入れポケット（１８）へ供給されるステップと、
   前記ビーズ移送装置（１３）において、ビーズが、前記ビーズ移送装置（１３）の第１案内プレート（５）の案内溝（５Ａ）及び第２案内プレート（６）の案内溝（６Ａ）の交差領域に形成された案内室（２２）内に挿入され、又は、前記案内プレートのうちの１つ（５又は６）に形成されるとともに案内チャネル（１９）を形成する案内溝（５Ａ又は６Ａ）に挿入される、ステップと、
   前記案内溝を有する２つの前記案内プレートによって前記案内室が形成されている場合に、前記案内プレートのうちの少なくとも１つ（５，６）が前記案内プレートのもう１つに対して回転され、これにより前記案内室（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）が移動するステップと、
   ビーズが、前記案内室（２２）又は前記案内チャネル（１９）から送出ポケット（２１）へと運ばれるステップと、
   を含む、方法。
2. 前記ビーズはフィルタ材に供給される請求項１に記載の方法。
3. タバコ産業システムにおいてビーズのストリームを供給するための装置であって、
   ビーズのストリームを供給する供給チャネルの組と、
   前記供給チャネル（４）の出口に配置され、ビーズを保持する、第１保持ポケット（１４）と、
   前記第１保持ポケット（１４）の領域内で閉鎖した経路上を移動して、移送装置（１３）の受け入れポケット（１８）に向けてビーズを移動させる、可動供給手段（８）と、
   を備え、
   前記可動供給手段（８）は、前記移送装置（１３）と同期され、
   前記移送装置（１３）は、互いに重ね合わせて配置した２つの案内プレート（５，６）を備え、
   前記案内プレート（５及び６）は案内溝（５Ａ又は６Ａ）を備えており、これにより、第１案内プレート（５）の少なくとも１つの半径方向の前記案内溝（５Ａ）と第２案内プレート（６）の少なくとも１つの半径方向の前記案内溝（６Ａ）とが交わって、少なくとも１つの半径方向に移動するビーズ案内室を形成するか、又は、前記案内プレートのうちの１つ（５又は６）が半径方向の前記案内溝（５Ａ又は６Ａ）を有して、前記案内プレートのうちのもう１つが平坦であり、
   前記第１案内プレート（５）には、ビーズを、前記案内室又は前記案内プレートのうちの１つ（５又は６）の前記案内溝に、前記第１案内プレート（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、
   前記移送装置は送出ポケット（２１）を有することを特徴とする、装置。

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