JP6741748B2 - ロッド状物品を転位させるための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロッド状物品を転位させるための方法、及びロッド状物品を転位させるための装置を提供する。

本発明に係る方法及び装置は、タバコ産業機器において個別のロッド状物品又はロッド状物品群を移送するための溝を備えるドラムコンベアに適用される。ロッド状物品は、外部ガイドジャケット又は溝底に形成される穴に作用する陰圧により溝内に保持することができる。更に、後続操作を行う前に物品を配置するために、溝に沿って物品を転位させることができる。後続操作には、例えば、同一コンベア内における物品の切断、あるいは、全て準備した物品群を包装材料により包装する後続の移送ユニットに移送することが挙げられる。

先行技術として、米国特許第3094128号明細書（特許文献１）に開示されているドラムコンベアの溝内でロッド状物品を転位させる装置が既知である。特許文献１に係る装置は、ドラムコンベアの溝内のロッド状物品を転位させ、転位可能に取り付けられた押込み要素を備える。既知の押込み要素は、回転可能に取り付けられた押込み要素により固定された角度にて当接するように押し込まれる。装置は、ロッド状物品の配置を整列させる方法を開示しており、該方法は、一定の長さのロッド状物品に用いることができる。先行技術において未解決の問題点として、長さの異なるロッド状物品を当接させるための押込み方法が挙げられる。特に、長さの異なるロッド状物品のセンタリング、すなわち、ドラムコンベアの溝内の物品又は実質的な共通平面に配置されるロッド状物品群の配置を行う際に生じる問題がある。

米国特許第3094128号明細書

本発明の目的は、ロッド状物品を転位させるための方法であって、少なくとも１つのロッド状物品又はロッド状物品群を、ドラムコンベアの周縁部に配置される溝により移送し、各溝内における前記ロッド状物品の長さ又は前記ロッド状物品群の全長を、不揃いであり得るものとした方法を提供することである。

本発明に係る方法は、押込みユニットを、ドラムコンベアの溝の軸線に対して実質的に垂直方向に転位させることを特徴とする。続いて、押込みユニットの表面を、溝の軸線方向に摺動可能に取り付けられた押込み要素に対して所定の角度で配置し、該押込みユニットにより及ぼされる力を、押込み要素に向けて作用させ、該押込み要素により、ロッド状物品又はロッド状物品群を溝内にて軸線方向に転位させる。

押込みユニットから押込み要素に力を伝達する表面を所定の角度にて位置付けすることにより、接合部に対して適切な力で、物品が当接するように押し込む望ましい効果を得ることができる。物品を当接させるよう押し込めた後、ロッド状物品の剛性により押込みユニットの動作は停止するが、これは連続する溝においてロッド状物品群の全長が不揃いである場合に特に望ましい。このような場合、ロッド状物品群がその長さに従って、より早い段階又は遅い段階にて押込みユニットを停止させるため、該ユニットは異なる深さを有することとなる。

本発明に係る方法は、ドラムコンベアの溝の両側に取り付けられた少なくとも２つの押込みユニットを、ロッド状物品又はロッド状物品群の実質的に軸線方向にて押込み要素対して所定の角度で転位させることを特徴とする。続いて、ドラムコンベアの溝の両側に取り付けられた押込みユニットの表面により、該押込みユニットにより及ぼされる力を、押込み要素に向けて作用させ、該押込み要素により、ロッド状物品又はロッド状物品群を溝内にて軸線方向に転位させることで、ドラムコンベアの溝内のロッド状物品又はロッド状物品群の中心部を実質的に共通平面上に配置する。

ロッド状物品群の両側から対称的に作用する少なくとも２つの押込みユニットを用いることで、溝の同一部の前面に作用する押込み要素からの力によりロッド状物品のセンタリングを達成させる望ましい効果を得ることができる。押込みユニットは、相互に硬く結合されているため、システムにより力の平衡点を検知し、ロッド状物品又はロッド状物品群が押込みユニット間にてセンタリングされた時、その位置を固定させる。

本発明の目的は、ドラムコンベアにおいて長さの異なるロッド状物品又は全長の異なるロッド状物品群を転位させる装置であって、少なくとも１つのロッド状物品又は少なくとも１つのロッド状物品群に作用して、ドラムコンベアの溝内におけるロッド状物品又はロッド状物品群の配置を変化させるよう、ロッド状物品の軸線に実質的に対応する方向にて摺動可能に取り付けられた押込み要素と、押込み要素に対して所定の角度で取り付けられ、押込み要素を押し込み移動させるように構成された回転型押込み要素を含む押込みユニットと、を備える装置を提供することを目的とする。

本発明に係る装置は、押込みユニットを、ドラムコンベアの溝の軸線に対して実質的に垂直方向に可動に取り付けることで、ドラムコンベアの溝内のロッド状物品又はロッド状物品群を転位可能とすることを特徴とする。

押込みユニットから押込み要素に力を伝達する表面を所定の角度にて位置付けすることにより、要素を適切な力で押し込む望ましい効果を得ることができる。

本発明に係る装置は、前記ドラムコンベアの溝内におけるロッド状物品又はロッド状物品群の配置を変化させるために、少なくとも１つのロッド状物品又は少なくとも１つのロッド状物品群に作用するよう、ドラムコンベアの溝の両側に取り付けられた摺動可能な少なくとも２つの押込み要素と、ドラムコンベアの溝の両側に、押込み要素に対して、所定の角度で取り付けられた少なくとも２つの押込みユニットと、を備え、押込みユニットがドラムコンベアの溝の軸線に対して実質的に垂直方向に可動に取り付けられ、押込み要素を通じてドラムコンベアの溝内におけるロッド状物品又はロッド状物品群を転位させることにより、ドラムコンベアの溝内におけるロッド状物品又はロッド状物品群の中心部を実質的に共通平面上に位置決め可能とすることを特徴とする。

ロッド状物品群の両側から対称的に作用する少なくとも２つの押込みユニットを用いることで、ロッド状物品のセンタリングを達成させる望ましい効果を得ることができる。

本発明に係る装置は、押込みユニットにおける回転型押込み要素を押込み要素に対して接触させるためのスプリングを備えることを特徴とする。

本発明に係る装置は、回転型押込み要素が、円錐面、球面、円柱面及び放物面から選択される周縁面を有することを特徴とする。

本発明に係る装置は、押込み要素が、円錐面、球面、円柱面及び放物面から選択される回転型押込み要素との接触を維持する表面を有することを特徴とする。

本発明に係る装置は、押込み要素が、空気圧により初期ドラムコンベア外にて移動可能であることを特徴とする。

本発明に係る装置は、押込み要素が、スプリングによりドラムコンベア外にて移動可能であることを特徴とする。

本発明に係る装置は、押込み要素が回転リング内に取り付けられていることを特徴とする。

本発明に係る装置は、押込み要素が、ドラムコンベアの軸線と平行な回転軸線を有することを特徴とする。

本願にて開示する装置は、非常に簡易な構成を有すると共に操作時の高い信頼性を有する。この装置より長さの異なるロッド状物品の配置が可能となり、長さに基づく精密な選別が不要となる。

以下、本発明を、例示的な添付図面を参照しつつ更に説明する。

ドラムコンベアの軸線方向図である。 第１実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる初期段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 第１実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる最終段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 第２実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる初期段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 第２実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる最終段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 第３実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる初期段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 第３実施形態において、コンベアの溝内のロッド状物品を転位させる最終段階にある図１に示すコンベアの横断面図である。 複数のロッド状物品を備えるロッドの概略図である。 個別のロッド状物品を示す概略図である。 ドラムコンベアの第２変形の軸線方向図である。

図１及び図２に示すドラムコンベア１は、回転軸線Ｘ周りを回転する構成を有するドラム２を備える。ドラム２は、その周縁部に、ロッド状物品４の軸線に対して垂直にロッド状物品４を移送するための複数の溝３を備え、該溝３はドラム２の回転軸線Ｘに対して平行に配置される。ロッド状物品４はドラム２の溝３内に配置され、物品４は通常は先行コンベア内に配置される。図２ａは、マルチ要素ロッドから形成されるロッド状物品４を示す。言い換えると、これは、共通の包装材料に結合されるロッド状物品である。図６に示すマルチ要素ロッド４は、ロッド状物品４Ａ、４Ｂ及び４Ｂ'から形成され、代替的に軸線（物品４Ｂの半分）に沿って配置可能であり、共通包装材料５により包装される。ロッド状物品は、通常、溝３に沿って形成される穴を通じて供給される陰圧により溝内に保持される（陰圧穴は図示せず）。各溝３の端部には、軸線Ｘに回転可能に取り付けられたディスク８に摺動可能に取り付けられた押込み要素７が配置され、ディスク８はドラム２の回転速度と等速度にて回転する。押込み要素７は、円錐部７Ａ及び円柱部７Ｃ,７Ｂを備える形状の要素であってもよく、円柱部７Ｃは摺動可能な押込み要素７を取り付けるために用い、円柱部７Ｂは物品４を押し込むために用い、円錐部７Ａは、転位装置10の押込みユニット5に属する回転押込み要素11により押し込むことができる。ロッド状物品を転位させるための装置10を操作することで、押込み要素７はロッド状物品４に押し込まれ、押込み後、物品４を転位させることができる。押込み要素７は、物品４の軸線に沿って摺動可能な多様な形状を有していてもよい。ここで、摺動可能な部位は、非回転型形状を有する。物品４を押し込むために用いられる円柱部７Ｂは、ロッド状物品４の側部にて平坦な端部を備えていてもよい。押込みユニット５により押し込まれる円錐部７Ａは、回転型形状を備えるべきであり、例えば、円柱状、円錐状、球状、又は、回転型放物面形状であってもよい。

図２ａ及び図２ｂは、軸線Ｘに対して垂直な平面Ａを示す。特定の場合において、平面Ａはドラム２に対する対称面であってもよく、すなわち、ドラム２の前面14,15に対する対称面であってもよい。平面Ａは、物品４を２つの部分に切断するために用いる、図示していない円形ナイフの平面と重複していてもよい。同一のドラムコンベア２又は組み合わせる他のドラムにて、更に物品の切断を行う事もできる。図示するロッド状物品４の例は、点Ｂとして示される幾何中心部を備えるが、図２ａに示すように、点Ｂは平面Ａ上には存在しない。押込み要素７の前面７Ｄは、平面Ａに対して対称となるように配置される。図示するロッド状物品４において、表面７Ｄから端部４Ｃへの距離は、寸法ｅ１,ｅ２として示している。物品４を非対称的に配置することにより、寸法ｅ１はｅ２よりも大きくなる。ドラムの前面14,15からロッド状物品４の端部４Ｃへの距離ｄ１,ｄ２も図示している。表面14,15は、平坦面Ａに対して対称に配置され、距離ｄ２はｄ１よりも大きい。図２ａに示す押込み要素７の牽引（初期）位置は、ディスク８にて形成されるチャンネル９を通じて供給される陰圧により保持される。ロッド状物品４の転位後に押込み要素が平面11Ａと非接触状態となったときに、陰圧によって押込み要素７を牽引することを確実なものとすることができる。牽引位置において、押込み要素７の円柱状要素７Ｂは、ディスク８の平面８Ａと当接していてもよい。

押込みユニット５は、回転軸Ｙを備えるローラー形状の回転型押込み要素11を備える。押込みローラー11は、円錐面形状の周縁面11Ａを備え、レバー13に揺動可能に取り付けられるシャフト12に取り付けられる。図１に示すようにレバー13は、軸線Ｚに周りに回転可能に取り付けられる。同一のシャフト12には、第２押込みユニット５に属するローラー形状の回転型第２押込み要素11が取り付けられている。ローラー11は、ロッド状物品４の軸線に対して直角に配置されている。スプリング16を通じてレバー13に作用する力により、回転型押込み要素11の周縁面11Ａから押込み要素７の円錐部７Ａに対する圧力が生じる。押込みユニットは、ドラム２の溝３の軸線に対して実質的に垂直に可動である。ドラム２の回転中、周縁面11Aは、押込み要素７の円錐面７Ａと連続的に接触する。図２ａは、物品４がドラム２の溝３に配置されるが、未だ転位されていないために、中心部Ｂがドラム２の対称面Ａ内に存在し、押込みローラー11が円錐面７Ａに当接していながら、押込み要素７によるロッド状物品４への押込みが開始されていない状態を示す。図２ｂは、押込み要素が引出（最終）位置に配置され、この場合はロッド状物品４のセンタリングである、転位工程が完了した状態を示す。押込み要素７を転位させ、押込みユニット５の円錐面11Ａに対する円錐部７Ａの配置を変化させた後、ロッド状物品４の端部４Ｃの配置は、押込み要素７の前面７Ｄにより画定される。転位後、ロッド状物品４の端部４Ｃは、ドラム２の前面14, 15からそれぞれ等距離ｄにて突出する。スプリング16により加えられる力は、回転式押込み要素11及び物品４の端部４Ｃ上の押込み要素７により伝達される。このように、スプリングの力を用いることを選択できるため、物品４の端部４Ｃに損傷を与えることはない。連続する溝３により移送される連続する各ロッド状物品４は、繰り返し可能な方法により、押込みユニットにより押し込まれる押込み要素７を用いて、固定面Ａに対してセンタリングされる。平面Ａは、ドラム２の対称面である必要はなく、ドラム構成から独立していていもよい。押込みユニット10は、物品４,４’の製造間の長さ公差を加味した実際の長さから独立して、押込み要素７に対して対称となる固定位置に物品４,４’を配置する。センタリング機能を作用させることができるよう押込み要素７の動作範囲を選択することで、ロッド状物品４,４’の最大及び最小の両方の長さを達成する押込み要素７の位置を含むことができ、ロッド状物品４, ４’は、平面Ａに対して常に対称な位置に配置される。

本発明に係るロッド状物品を転位させる装置は、図３ａに示すように共通の包装材料により包装されない複数のロッド状物品グループに用いることもできる。例えば、タバコロッド６Ａ、フィルタロッド６Ｂ、タバコロッド６Ａを備えるグループ６から、紙包装を備えるフィルタロッド６Ｂ及びタバコロッド６Ａ端部を予め包装した後に２つのシガレットを製造する。例示の装置は、例えば、図６に示すように単一種類の材料から形成されるフィルタロッド４’など、個別のロッド状物品に用いることもでき、フィルタロッドは包装材料の有無に関わらず提供することができ、例えば、非包装状態のアセテートロッドを形成することができる。

図３ａ及び図３ｂは、３つロッド状物品、すなわち、２つのタバコロッド６Ａ及び１つのフィルタロッド６Ｂを備えるグループ６用の本発明の第２実施形態に係るロッド状物品の転位用の装置20を示す。押込み要素27は、回転型押込み要素21の球状周縁面21Ａと接触する球状要素27Ａを備える。各押込みユニット25の押込み要素21は、ロッド状物品４の軸線に対して直角に配置される。図３ａは、物品６Ａ及び６Ｂが相互に当接をするよう押込み開始した時の状態を示している。他方で、図３ｂは、物品が相互に当接するよう押込みを完了した状態を示している。ドラム２の回転中、押込み要素27は、押込みユニット25に属する周縁面21Ａと接触し、押込み要素27Aに伝達する力の作用により、これらの要素はロッド６Ａの端部に向かって転位し、押込み要素27Ｂによりフィルタロッド６Ｂに対して当接するようタバコロッド６Ａを押し込んだ後、図３ｂに示すようにグループ６はセンタリングされ、これによりグループの幾何中心部は固定面Ａに配置される。

図４ａ及び図４ｂは、本発明の第４実施形態に係る、３つのロッド状物品６Ａ，６Ｂ及び６Ａを備えるグループ６に用いられるロッド状物品を転位させる装置30を示す。ローラー31は、ロッド状物品の軸線に向かって角度αにて傾き、押込み要素37は、押込みユニット35に属する回転型押込み要素31の円柱状周縁面31Ａと接触する球状要素37Aを備える。該実施形態において、押込み要素37は、スプリング36によりドラム２の外部に押し出される。前述の実施形態と同様に、図４ａは、物品６Ａ，６Ｂ及び６Ａの転位の開始時を示し、図４ｂは、これらの物品の転位の完了時を示している。前述の実施形態と同様に、押込み要素37Ｂは、平面Ａに対して対称的な間隔を有するよう配置され、個別の物品６Ａ，６Ｂ及び６Ａを相互に当接させるよう押込み、これらの物品の平面Ａに対する位置を固定する。

図７は、本発明に係るロッド状物品を転位させるための装置50を垂直操作システムにて示す。押込みユニット54は、２つの要素51,52により実質的に垂直に、摺動可能に取り付けられており、回転型押込み要素11を押し込むためのスプリング53、あるいは、図示した他の実施形態において用いられる用具を用いて、押し込み要素７に対して当接する。上述したあらゆる形態の押込みユニットを用いることができる。

Claims (11)

1. ロッド状物品を転位させるための方法であって、
   少なくとも１つのロッド状物品（４，４’）又はロッド状物品群（６）を、ドラムコンベア（２）の周縁部に配置される溝（３）により移送し、各溝（３）内における前記ロッド状物品（4, 4’）の長さ又は前記ロッド状物品群（６）の全長を、不揃いであり得るものとした方法において、
   押込みユニット（５, 25, 35）を、前記ドラムコンベア（２）の溝（３）の軸線に対して実質的に垂直方向に転位させ、
   前記押込みユニット（５, 25, 35）の表面（11A, 21A, 31A）を、前記溝（３）の軸線方向に摺動可能に取り付けられた押込み要素（７, 27, 37）に対して所定の角度で配置し、該押込みユニット（５, 25, 35）により及ぼされる力を、前記押込み要素（７, 27, 37）に向けて作用させ、
   該押込み要素（７, 27, 37）により、前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）を前記溝（３）内にて前記軸線方向に転位させることを特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記ドラムコンベア（２）の溝（３）の両側に取り付けられた少なくとも２つの押込みユニット（５, 25, 35）を、前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）の実質的に軸線方向にて前記押込み要素（７, 27, 37）対して所定の角度で転位させ、
   前記ドラムコンベアの溝（３）の両側に取り付けられた前記押込みユニット（５, 25, 35）の表面（11A, 21A, 31A）により、該押込みユニット（５, 25, 35）により及ぼされる力を、前記押込み要素（７, 27, 37）に向けて作用させ、
   該押込み要素（７, 27, 37）により、前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）を前記溝（３）内にて軸線方向に転位させることで、前記ドラムコンベア（２）の溝（３）内の前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）の中心部を実質的に共通平面上に配置する、方法。
3. ドラムコンベア（２）において長さの異なるロッド状物品（４，４’）又は全長の異なるロッド状物品群（６）を転位させる装置（10, 20, 30）であって、
   少なくとも１つのロッド状物品（４，４’）又は少なくとも１つのロッド状物品群（６）に作用して、ドラムコンベア（２）の溝（３）内における前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）の配置を変化させるよう、前記ロッド状物品の軸線に実質的に対応する方向にて摺動可能に取り付けられた押込み要素（５, 27, 37）と、
   前記押込み要素（７, 27, 37）に対して所定の角度で取り付けられ、前記押込み要素（７, 27, 37）を押し込み移動させるように構成された回転型押込み要素を含む押込みユニット（５, 25, 35）と、を備える装置において、
   前記押込みユニット（５, 25, 35）を、前記ドラムコンベア（２）の溝（３）の軸線に対して実質的に垂直方向に可動に取り付けることで、前記ドラムコンベア（２）の溝（３）内の前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）を転位可能としたことを特徴とする、装置。
4. 請求項３に記載の装置であって、
   前記ドラムコンベア（２）の溝（３）内における前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）の配置を変化させるために、少なくとも１つの前記ロッド状物品（４，４’）又は少なくとも１つの前記ロッド状物品群（６）に作用するよう、前記ドラムコンベアの前記溝（３）の両側に取り付けられた摺動可能な少なくとも２つの押込み要素（７, 27, 37）と、
   前記ドラムコンベア（２）の前記溝（３）の両側に、前記押込み要素（７, 27, 37）に対して所定の角度で取り付けられた少なくとも２つの押込みユニット（５, 25, 35）と、を備え、
   前記押込みユニット（５, 25, 35）が前記ドラムコンベア（２）の溝（３）の軸線に対して実質的に垂直方向に可動に取り付けられ、前記押込み要素（７, 27, 37）を通じて前記ドラムコンベア（２）の溝（３）内における前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）を転位させることにより、前記ドラムコンベア（２）の溝（３）内における前記ロッド状物品（４，４’）又は前記ロッド状物品群（６）の中心部を実質的に共通平面上に位置決め可能とした、装置。
5. 請求項３又は４に記載の装置であって、
   前記押込みユニット（５, 25, 35）における前記回転型押込み要素（11, 21, 31）を前記押込み要素（７, 27, 37）に対して接触させるためのスプリング（16, 53）を備えることを特徴とする、装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記回転型押込み要素（11, 21, 31）は、円錐面、球面、円柱面及び放物面から選択される周縁面（11A, 21A, 31A）を有することを特徴とする、装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記押込み要素（７, 27, 37）は、円錐面、球面、円柱面及び放物面から選択される前記回転型押込み要素（11, 21, 31）との接触を維持する表面を有することを特徴とする、装置。
8. 請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記押込み要素（7, 27, 37）が、空気圧により前記ドラムコンベア（２）外にて移動可能であることを特徴とする、装置。
9. 請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記押込み要素（7, 27, 37）が、スプリングにより前記ドラムコンベア（２）外にて移動可能であることを特徴とする、装置。
10. 請求項３〜９のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記押込み要素（７, 27, 37）が回転リング（８）内に取り付けられていることを特徴とする、装置。
11. 請求項３〜10のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記押込み要素（７, 27, 37）が、前記ドラムコンベア（２）の軸線と平行な回転軸線を有することを特徴とする、装置。
    

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