JP6845229B2 - 電子タバコ用カートリッジの製造機及び電子タバコ用カートリッジを包含するパッケージを製造する設備 - Google Patents

Description

本発明は、電子タバコ用カートリッジの製造機と、電子タバコ用カートリッジを包含するパッケージを製造する設備とに関する。

電子タバコ用の単回使用（即ち、使い捨て）のカートリッジが近年提案されている。このカートリッジは、微細孔付き底壁を有するプラスチック材製円筒形状保護管を備える。この保護管は、一定量の粉末タバコを包含し、その頂部には濾過材の一部が配置され、上端部にて封止リングによって閉鎖される。

このようなカートリッジを製造することにより、保護管に一定量の粉末タバコを充填した状態で提供することができる。各保護管内では所望の濃度を得るために粉末タバコの塊がわずかに圧縮され、その後、濾過材の部分と封止リングの両方を上部開放端に装着することによってカートリッジに蓋をする。その後、個々のカートリッジを計量して、カートリッジ内の粉末タバコの量に過不足があり、基準に合致しないものを除外できるようにする。

カートリッジの製造が完了した時点で、カートリッジをパッケージ、典型的にはブリスター包装に挿入する。このブリスター包装には、１つの電子タバコと、複数の使い捨てカートリッジとが含まれる。

現在、ブリスター包装の製造も、この包装内に包含されるカートリッジの製造も大部分が手動か、絶え間なく労力をかける必要のある旧式の包装機械によって実施されている。その結果、カートリッジの製造及びブリスター包装の製造は進行が遅く（即ち、生産性が低く）、（概ね中程度である）品質にばらつきが多い。

上記の欠点を解消するために、特許文献１（米国特許第４７８２６４４号明細書）は、収集ステーションと連動して複数の空の保護管を送る送りコンベヤと、単一ドラムであって、それ自体の垂直回転軸回りに所定の周期で回転し、空の保護管の整然とした集合体を受け取り、単一ドラムの周囲に配置される複数の加工ステーションを通して同保護管を送る単一ドラムと、を備える電子タバコ用カートリッジを製造する機械を開示する。いずれにしても、単一ドラムの周囲に多数の加工ステーションが設けられているため、機械は極めて大型になり、床面積を大きく占有し、操作者とのアクセスが容易ではなくなる。

米国特許第４７８２６４４号明細書

本発明の目的は、電子タバコ用カートリッジを製造する機械と、電子タバコ用カートリッジを包含するパッケージを製造する設備とを提供することにある。機械及び設備は、高い生産性、高い品質基準を達成することが可能であり、同時に簡素であり、製造コストが低い。

本発明によれば、添付特許請求の範囲に記載されるように、電子タバコ用カートリッジを製造する機械と、この電子タバコ用カートリッジを包含するパッケージを製造する設備とが提供される。

ここで本発明を、非限定的な実施形態を図示する添付図面を参照して説明する。
電子タバコと、本発明により製造される３つのカートリッジとを包含するブリスター包装の斜視図。それぞれが延ばされた形態と折り曲げられた形態を上から見た斜視図と、延ばされた形態と折り曲げられた形態を下から見た斜視図。 図１のカートリッジを製造する機械を示す図。 カートリッジの保護管を収集する図２の機械のステーションの斜視図。 図２の機械の充填ユニットを上から見た斜視図。 ２つの異なる位置にある図３の機械の充填ユニットの詳細の側面図。 明瞭化のため部品を取り払った、図５の充填ユニットの詳細の断面図。 明瞭化のため部品を取り払った、図４の充填ユニットの充填ステーションの部分断面図。 明瞭化のため部品を取り払った、図７の充填ステーションの斜視図。 カートリッジを計量して除外する図２の機械のステーションの斜視図。 図２の機械のフィルタを送るユニットの斜視図。 ２つの異なる動作態様で図１０のフィルタを送るユニットのパネルの斜視側面図。 図１０のフィルタを送るユニットの詳細の斜視図。 閉鎖用リングナットを送る図２の機械のステーションの斜視図。 図１のパッケージを製造するラインの一部の斜視図。 図１のパッケージを製造するラインの別の部分の斜視図。

図１では、符号１が１つの電子タバコ２と、多数の使い捨てカートリッジ３、ここでは３つのカートリッジ３とを包含するパッケージの全体を示す。パッケージ１は、平面図にて実質的に矩形のブリスター包装として示される。このブリスター包装は、電子タバコ２とそれぞれのカートリッジ３とを収容する多数の別々のポケットを備える事前構成された金型にてプラスチック材を成形することによって形成され、（典型的には金属材料によって作成される）支持層によって閉鎖される。ブリスター包装１は、ブリスター包装１自体の短辺に平行であり、ブリスター包装１の３つの部分を規定する２つの切り取り線４*、４**を有する。この３つの部分は、電子タバコ２を２つの切り取り線４*、４**に平行な方向に収容できる第１の端部分と、２つの切り取り線４*、４**を横切る方向に配置される３つのカートリッジ３を収容する中央部分と、（図１ｂ及び図１ｄに図示されるように）切り取り線４**に沿って折り曲げて、１８０°折り返すことができる端部分とからなる。

各カートリッジ３は、プラスチック材で作成される保護管５であって、中身の入った筒状体５として設計され、微細孔付き底壁６と、実質的に管状形の側壁７とを有する、保護管を備える。保護管５の内部には一定量の粉末タバコが包含され、頂部には濾過材の部分８が配置される。保護管５の上端には閉鎖用リングナット９が連結される。

図２では、符号１０が、１つの電子タバコ２と３つのカートリッジ３とを包含するブリスター包装１を製造する設備を全体として示す。この設備は、カートリッジ３を製造する機械１１をここでは備える。

図２に示すように、カートリッジ３を製造する機械１１は、ドラム１２であって、その垂直回転軸回りに所定の周期で回転し、保護管５の整然とした集合体（即ち、ベルトコンベヤ１３上に一列に並べられる保護管５の集合体）を受け取るドラムと、保護管５に粉末タバコを充填する充填ユニット１４と、粉末タバコを包含するカートリッジ３を計量し、基準に合致しないカートリッジ３を場合により除外するユニット１５と、ドラム１２の周囲に沿って連続して配置される濾過材の部分８を送るユニット１６と、を備える。このとき、カートリッジ３を製造する機械１１は、追加ドラム１７であって、その垂直回転軸回りに所定の周期で回転し、閉鎖用リングナット９を送るユニット１８と、ドラム１７の周囲に沿って連続して配置される閉鎖用リングナット９を溶接するステーション１９とを備える追加ドラムを備える。ベルトコンベヤ１３は、収集ステーションＰＳと協調して、空の保護管５を、充填ステーションＦＳに保護管を送るドラム１２に送る。この充填ステーションでは、充填ユニット１４と協調して、一定量の粉末タバコを保護管５の内部に挿入する。その後、カートリッジ３は、ドラム１２によって、計量・除外ユニット１５と協調して、計量・除外ステーションＷＲＳに送られ、濾過材の部分８を各カートリッジ３内に挿入する送りユニット１６と協調して、部分８を送るステーションＦＲＳに送られる。次に、半仕上げのカートリッジ３は、積み込み／積み降ろしステーションＣＤＳと協調して、ドラム１２からドラム１７に移送される。次に、ドラム１７は、送りユニット１８と協調し、実質的に溶接ステーション１９と協調して、半仕上げのカートリッジを、閉鎖用リングナット９を装着するステーションに送る。

ドラム１７は、機械１１から搬出されたカートリッジ３を（図示しない）Ｕ字状コンベヤに移送する。このコンベヤは、個々のカートリッジ３をまず反転させ（即ち、方向を逆転させ）、次に、（図１４及び図１５に図示される）ブリスター包装１を包装する機械２２にコンベヤ２１によって移送される（図１４に図示される）トレイ２０の内部に同カートリッジを送る。トレイ２０は複数の実質的に円筒状の座部を有する。座部はそれぞれ、対応するカートリッジ３を受容し収容するように構成される。座部は、同数のカートリッジ３を包含するトレイの整然とした集合体を受容するコンベヤ２１の経路に直交するように方向付けられたいくつかの列に典型的には分割される。

ドラム１２は、間欠運動、即ち、ドラム１２が動いている運動ステップと、ドラム１２が停止する保持ステップとが周期的に交互に繰り返される非連続的運動で回転する。ドラム１２には、ドラム１２自体の周囲に多数の座部２３が設けられ、この多数の座部はグループに分割されている。各グループは、（平面図にてドラム１２の表面上に多角形を形成するように）実質的に一列に配置された多数の座部２３を有する。図２に示すように、各グループは、実質的に一列に配置された１０個の座部２３を有する。

同一グループの座部２３に含まれるカートリッジ３の製造工程（例えば、粉末タバコの充填、計量、濾過材の部分８の挿入、閉鎖用リングナット９との連結及びその後の密封など）のその後のステップは、並行して実行される。つまり、すべてのカートリッジ３に対して同時に実行される。

図３に示されるように、保管部（図示せず）から繰り出されるベントコンベヤ１３上に整列された空の保護管５の連続的集合体は、数が各グループの座部２３の数と同一である複数の吸引部材２５、即ち１０個の吸引部材２５を有するアーム２４を備える収集ステーションＰＳと協調して供給され、ドラム１２の上方に配置される。

アーム２４は、上方の休止位置と下方の収集位置との間を垂直方向に往復移動可能である。収集位置において、各吸引部材２５は、それぞれの座部２３に挿入され、それぞれの保護管５に向き合う。各保護管は吸引によって引き寄せられ、保護管５の上端を保持する顎部を備えた対応する座部２３に保持されて移送される。保護管５が座部２３に保持されつつ移送されると、アームは吸引を中断し、上方の休止位置に戻る。

ドラム１２はその後間欠的に送られ、このとき、１０個の空の保護管５のグループが収集ステーションＰＳから、充填ユニット１４の下に配置された充填ステーションＦＳに移送される。

図４に示されるように、充填ユニット１４は、粉末タバコを移送するスクリューコンベヤによって作成された固定式上部ホッパー２６を備える。スクリューコンベヤは、上端部に対応して粉末タバコの搬入口を備える縦軸が設けられた管状外側ライナ２７を備える。粉末タバコはその後、下部ホッパー２８に搬出される。

下部ホッパー２８には、円筒状側壁２９によって区切られた粉末タバコを収集するための環状チャンバＣが設けられる。上部ホッパー２６の搬出口が収集チャンバＣの領域に配置される。この領域は、それぞれ３０と３１で示され連続して配置される一対のスクレーパ要素が収容される収集チャンバＣの領域と直径方向反対側の領域である。特に、スクレーパ要素３０は、粉末材料を粗く削り取るために設けられている。スクレーパ要素３０は、円筒状側壁２９に接続され、収集チャンバの幅Ｃと実質的に等しい寸法の隔壁として設計される。スクレーパ要素３０の下流には、粉末材料を微細に削り取るために、さらにスクレーパ要素３１が設けられる。スクレーパ要素３１は円筒状側壁２９に固定され、収集チャンバの幅Ｃより小さい寸法の隔壁として設計される。

次に、充填ユニット１４は、下部ホッパー２８の下に配置され、空の保護管５に粉末タバコを充填するように設計される複数のディスクを備える。この複数のディスクは共通の垂直回転軸回りに所定の周期で回転する。

特に、ディスク３２は、収集チャンバＣの底壁を形成し、円筒状側壁２９に接続され、ディスク３２自体の周囲に設けられた多数の貫通孔３３を備える。この多数の貫通孔はグループに分けられ、各グループは、実質的に一列に配置される多数の孔３３であって、各グループの座部２３の数に等しい数の孔、即ち１０個の孔３３を有する。

図５及び図６にいっそうよく示されているように、ディスク３２の下には、さらにディスク３４が設けられ、ディスク３４自体の周囲に複数のグループに分割された多数の貫通孔３５が設けられる。各グループは、実質的に一列に配置される多数の孔３５であって、各グループの座部２３の数に等しい数の孔、即ち１０個の孔３３を有する。

ディスク３４の孔３５は、ディスク３２の孔３３に直接対面しており、その結果、それぞれが一対の伸縮式ガイド３６、３７によって、一定量の粉末タバコを収容する複数の区画Ｓを形成する。特に、上部ガイド要素３６が、孔３３に挿入され、対応する孔３５内に収容される下部ガイド要素３７と協働して、粉末タバコを収集する区画Ｓを形成する。

２つのディスク３２、３４は、垂直方向に相互に移動可能であり、その結果、相互間の距離が変化し、単一の区画Ｓの体積が、上部ガイド要素３６の肩部３８が下部ガイド要素３７の上縁３９に当接する（２つのディスク３２、３４ができるだけ互いに近く配置される）最小体積と、２つのディスク３２、３４ができるだけ互いから遠く配置される最大体積との間で、最小体積から最大体積、あるいはその逆に変化する。

好ましい代替例によれば、ディスク３２は、区画Ｓの最小体積および最大体積にそれぞれ対応する両端位置の間で垂直方向に往復移動可能であるのに対し、ディスク３４は固定される。

単一の区画Ｓの体積（即ち、２つのディスク３２、３４の間の相対的な距離）は、保護管５内に挿入される粉末タバコの重さ及び量の関数として、カートリッジ３を製造する工程の予備工程にて決定される。

区画Ｓは、上部ホッパー２６から注ぎ込まれた粉末タバコで充填され、収集チャンバＣ内に連続して配置された２つのスクレーパ要素３０、３１の作用によって、各区画Ｓ内に含まれる粉末タバコの量を均一にすることができる。

図５、図６及び図８に示されるように、各区画Ｓは、ディスク３４の下に配置される追加のディスク４０によって底部が閉鎖され、微細孔付きプラスチック材から作成され、互いに独立した複数のセクター４０*に分割される環状要素として設計される。各セクター４０*は、セクター４０*自体の内縁近傍に設けられた多数の貫通孔４１を備える。この多数の貫通孔４１は、実質的に一列に配置され、各グループの座部２３の数に等しい数、即ち１０個である。

各セクター４０*は、両端位置、（図５ａに示される）前方位置と（図５ｂに示される）後方位置との間で移動可能である。前方位置では、セクター４０*は、それぞれの区画Ｓの底壁を形成し、外縁を円筒状側壁２９及び２つのディスク３２、３４の外面と実質的に重なるように配置する。

セクター４０*は、前方位置から、後退し、充填ユニット１４の外部に向かって、後方位置に配置されるまで突出するように制御される。後方位置では、各孔４１はそれぞれの孔３５に向かい合う位置に配置される。言い換えれば、各孔４５は、それぞれの区画Ｓと正確に対応して配置される。

最終的に、図７に示されるように、充填ユニット１４は、ディスク４０の下に配置されて多数の貫通開口４３を備える追加のディスク４２を具備する。この多数の貫通孔は、ディスク４３自体の外縁近傍に設けられ、複数のグループに分割される。各グループは、実質的に一列に並べられる多数の開口４３であって、各グループの座部２３の数に等しい数の開口、即ち、１０個の開口４３を有する。

特に、開口４３は、それぞれの区画Ｓと正確に対応して、セクター４０*を介在させて配置される。開口４３は、下向きの空洞４４を有するＵ字状環状縁によって形成される。Ｕ字状空洞４４は、保護管５の上縁のためのガイドとして作用して、粉末タバコの溢れ及び堆積を大幅に減少させる。

収集チャンバＣ内のスクレーパ要素３１に隣接して、複数の押し込み要素４６を備えるアーム４５が収容されている。特に、アーム４５は、実質的に一列に並んで配置される多数の押し込み要素であって、各グループの座部２３の数に等しい数の押し込み要素、即ち、１０個の押し込み要素４６を有する。アーム４５は、上方位置と下方操作位置との間で垂直方向に往復移動可能であり、下方操作位置では、各押し込み要素４６は、少なくとも部分的にそれぞれの区画Ｓに嵌合する。

充填ステーションＦＳに対応して、ディスク４２の下に配置され、複数の支持要素４８を備える（図７及び図３に部分的に図示される）アーム４７をこのほか設ける。特に、アーム４７は、実質的に一列に配置される多数の支持要素４８であって、各グループの座部２３の数に等しい数の支持要素、即ち、１０個の支持要素４８を有する。充填ステーションＦＳでは、ディスク３２、３４、４０及び４２は、各区画Ｓをそれぞれの押し込み要素４６及びそれぞれの支持要素４８と協調して配置することができる位置に停止する。アーム４７は、休止位置と上方操作位置との間で垂直方向に往復移動可能である。

保護管５に粉末タバコを充填する充填ステーションＦＳと協調して、以下のステップが連続して実施される。
‐ドラム１２は空の保護管５をディスク４２の下、アーム４７の上で充填ステーションＦＳと協調して搬送する。
‐座部２３の顎部は、それぞれがそれぞれの支持要素４８によって支持される保護管５を解放する。
‐アーム４７は、休止位置から上方操作位置に移動するように作動し、各支持要素４８がそれぞれの保護管５を、上縁が関連するＵ字状ガイド４４に挿入されるまで持ち上げる。
‐セクター４０*は、各孔４１がそれぞれの孔３５及びそれぞれの区画Ｓに対応して配置されるように、前方位置から後方位置に移動して、その結果、区画Ｓに包含される粉末タバコが保護管５に向かって下方に移動することができる。
‐アーム４５は、各押し込み要素４６がそれぞれの区画Ｓに嵌合するように上方位置から下方操作位置に降下する。アーム４５の下方操作位置への移動は、保護管５内の粉末タバコの下方への移動に押し込み要素４６が付随する第１のステップと、保護管５が充填された時点で、Ｕ字状ガイド４４から外れた保護管５の下方への移動にアーム４５が付随する第２のステップとに分割される。
‐アーム４５は、下方操作位置に到達した時点で、再度逆戻りし、空間Ｓから出て上方位置に戻るまで移動する。
‐アーム４５の移動と同時に、アーム４７はこのほか、上方操作位置から休止位置に移動するように作動する。休止位置では、アーム４７は、粉末タバコを包含する保護管５を、保護管を保持する顎部を備えるそれぞれの座部２３に搬送する。
‐セクター４０*は、区画Ｓと開口４３との間の連通を防止するために、後方位置から前方に、前方位置に再度配置されるまで移動する。
‐充填ユニット１４のディスク３２、３４、４０及び４２は最終的に、粉末タバコを包含する保護管５をドラム１２が次の計量・除外ステーションＷＲＳに搬送する間、回転するようになる。

なお、粉末タバコを包含する保護管５の下方への移動に付随するアーム４５の移動によってこのほか、粉末タバコの集合体を所望の濃度が得られるまでわずかに圧縮することができる。

図９に示されるように、計量・除外ユニット１５は、ドラム１２の上方に配置されて多数の押し込み要素５０を備える上部アーム４９を具備する。この多数の押し込み要素は、実質的に一列に配置されて各グループの座部２３の数に等しい数の押し込み要素、即ち、１０個の押し込み要素５０である。アーム４９は、上方位置と下方操作位置との間で垂直方向に往復移動可能である。計量・除外ユニット１５はこのほか、ドラム１２の下に配置される下部アーム５１と、計量装置５２と、実質的に一列に配置される多数の支持要素５３であって、各グループの座部２３の数に等しい数の支持要素、即ち、１０個の支持要素５３とを備える。このほか、アーム５１は、後方休止位置と上方操作位置との間で垂直方向に往復移動可能である。アーム５１は、アーム４９と協働してカートリッジ３の計量及び除外を実施する。計量装置５２は、ロードセルを備える１０個のスケールを備え、各スケールは、それぞれのカートリッジ３の計量を実施するように構成される。

ドラム１２は、計量・除外ステーションＷＲＳと協調してカートリッジを搬送する。アーム５１は、後方休止位置から上方操作位置に移動するように作動し、その結果、各支持要素５３がそれぞれのカートリッジ３に対応して配置され、このとき、カートリッジは座部２３の顎部から外れる。アーム４９は、各押し込み要素５０がそれぞれの座部２３に挿入され、カートリッジ３の計量装置５２への移動に付随するように降下する。同時に、アーム５１はこのほか、上方位置から後退休止位置に移動するように作動する。

各カートリッジ３の重量は、それぞれのロードセルによって検出され、包装設備１０の制御部に保存される。カートリッジ３の重量が許容値の範囲内にない場合には、当該カートリッジ３は直ちに除外される。また、制御部は、さまざまなロードセルによって検出されるカートリッジ３の平均重量を計算し、種々のロードセルに対して決定される平均値の間の任意の偏差を報告するように構成される。

一つ一つのカートリッジ３の計量が実施された時点で、アーム４９は再び後退し、座部２３から出て上方位置に戻るまで移動するのに対し、アーム５１は再び上方操作位置に移動して各カートリッジ３を、カートリッジを保持する顎部を備えるそれぞれの座部２３に搬送する。ドラム１２は、カートリッジ３を、フィルタの部分８を送るステーションＦＲＳに搬送するために回転する。

図１０に示されるように、フィルタの部分８を送るユニット１６は、濾過材の多様な長さの棒体の雑然とした集合体を収容する上部ホッパー５４と、ホッパー５４の底部から次々に濾過材の多様な長さの棒体を収集する収集ドラム５５とを具備し、濾過材の多様な長さの棒体を保持する複数の吸引座部を備え、刃を備えた切断装置５６と協働して、濾過材の多様な長さの棒体の横切断を実施し、所望の長さの濾過材の部分８を得る。

次に、フィルタを送るユニット１６は、収集ドラム５６によって所望の長さの部分８に分割される濾過材の棒体を受け取るパネル５７を備える。特に、パネル５７は、所望の長さの部分８に分割される濾過材の棒体を保持する多数の吸引座部を備える。ここで、吸引座部の数は、各グループの座部２３の数に等しく、１０個である。

パネル５７は、濾過材の部分８の軸が水平である（図１０に示される）収集位置と、これとは別に濾過材の部分８の軸が垂直である（図１１ａ及び図１１ｂに示される）開放位置との間で移動可能である。

パネル２７は、収集位置から開放位置までの９０°の回転を完了し、濾過材の部分８を収集する保管部２８と直接に向き合う位置に配置されるまで水平方向に移動する。このとき、吸引座部の吸引は、パネル２７が保管部５８のそれぞれのチャネル５９内の濾過材の部分８の堆積を解除することができるように、遮断される。

保管部５８は、実際には、多数のチャネル５９に分割される。この多数のチャネルはこのほか、各グループの座部２３の数に等しい数のチャネル、即ち、１０個のチャネル２９であり、各チャネルは、対応する吸引座部が解放する濾過材の部分８を収容するために配置される。パネル５７の下には、櫛形要素６０が、水平方向と垂直方向の両方に移動可能に設けられ、複数の歯６１を備える。各歯は、それぞれのチャネル５９に挿入され、対応する吸引座部が解放する濾過材の部分８の堆積を保持する。特に、櫛形要素６０は、後方位置と、各歯６１の端部がそれぞれのチャネル５９に係合する前方位置との間で水平方向に移動可能である。櫛形要素６０は、前方位置から、チャネル５９に沿って垂直方向下方に移動可能であり、すでにチャネル５９に包含される濾過材の部分８の堆積の真上で停止可能である。

さらにまた、パネル５７の上方では、押し込み要素６２がこのほか、垂直方向に移動可能に設けられ、それぞれのチャネル５９に嵌合してそれぞれのチャネル５９内で濾過材の部分８の下方への移動に付随するように設計される複数の要素６３を備える。

使用にあたって、パネル５７がチャネル５９内で濾過材の部分８の堆積を解除した場合、櫛形要素６０は、各歯６１の先端が濾過材の部分８のそれぞれの堆積の支持部として動作するように、前方位置に置かれる。このとき、櫛形要素６０は、それぞれのチャネル５９内の濾過材の部分８が同時に降下できるように、降下する。同時に、押し込み要素６２は、各要素６３がそれぞれのチャネル５９に挿入され、チャネル５９内の濾過材の部分８の堆積の下方への移動を促進するように、降下する。

櫛形要素６０は、チャネル５９に既に包含されている濾過材の部分８の堆積の真上に停止し、次に、導入されたばかりの濾過材の部分８をチャネル５９に既に包含されている濾過材の部分８上に配置することができるように、保管部５８から抜き出される。

図１２に示されるように、フィルタを送るユニット１６は、保管部５８に連動する下部ガイド６４をさらに具備し、水平方向に移動可能なアーム６６と協働する複数の溝６５を備え、ほかにも、それぞれの溝６５内に嵌合して摺動し、単一の濾過材の部分８のそれぞれの溝６５の端部に向かう移動に付随するように設計される複数の要素６７を備える。下部ガイド６４は、各グループの座部２３の数に等しい数の多数の溝６５、即ち、１０個の溝６５を具備する。

最後に、フィルタを送るユニット１６は、保管部５８の背後に配置され垂直方向に移動可能な挿入アーム６８を具備する。このほか、挿入アーム６８は、それぞれの濾過材の部分８をカートリッジ３に挿入するように設計される複数の要素６９を備える。アーム６８は、各グループの座部２３の数に等しい数の多数の要素６９、即ち、１０個の要素６９を具備する。

使用にあたって、ドラム１２は、濾過材の部分８を送るステーションと協調してカートリッジ３を搬送し、その結果、各カートリッジ３（即ち、カートリッジ３を搬送するドラム１２の各座部２３）は、それぞれの溝６５の底部に向き合い、正確に対応する位置に配置される。このとき、濾過材の部分８は、それぞれの要素６７によって搬送され、要素６９によってカートリッジ３内に濾過材の部分８を押し下げることによって、それぞれのカートリッジ３内に挿入される。

好ましい代替例によれば、濾過材の部分８は、包装体によって既に包装されており、要素６７及び要素６９は、外側の包装体が剥がれ落ちる原因にもなり得る濾過材の部分８の過剰圧縮を回避するように成形される。特に、要素６９（又は濾過材の部分８に接触する少なくともその端部）は、外面に設けられる凹部を有するか、これとは別に、あるいはこれに加えて、筒状体として作成される。しかし、この筒状体は、濾過材の部分８の直径よりも小さい直径を有する。

その後、ドラム１２は、カートリッジ３を、ドラム１２がドラム１７と部分的に重なり合う積み込み／積み降ろしステーションＣＤＳに搬送する。座部２３の顎部は、ドラム１７上のそれぞれの周辺座部７０内に受容され保持されるそれぞれのカートリッジ３を解放する。

ドラム１７は、ドラム１７自体の周囲に設けられ、複数のグループに分割される多数の座部７０を備える。各グループは、（平面図にてドラム１７の表面上に多角形を形成するように）実質的に一列に配置される多数の座部７０であって、各グループの座部２３の数に等しい数の座部、即ち１０個の座部７０を有する。

次に、カートリッジ３は閉鎖用リングナット９を装着するステーションＣＳに搬送される。図１３に示されるように、閉鎖用リングナット９を送るユニット１８は、（図示しない）保管部からベルトコンベヤ７２によって搬送されるリングナット９の一連の整然とした集合体を受け取るガイド７１を具備する。ガイド７１は、複数の溝７３を備え、水平方向に移動可能であり、複数の押し込み要素７５を備えるアーム７４と協働する。押し込み要素は、それぞれの溝７３内に嵌合して摺動し、一つ一つの閉鎖用リングナット９のそれぞれの溝７３の底部に向かう移動に付随するように設計される。明らかに、下部ガイド７１はこのほか、各グループの座部２３の数に等しい数の多数の溝７３、即ち、１０個の溝７３を具備する。

閉鎖用リングナット９を装着するステーションＣＳに対応して、（図示しない）持ち上げアームをこのほか、垂直方向に移動可能に設ける。持ち上げアームは、ドラム１７の下に配置され、複数の支持要素を備える。特に、持ち上げアームは、実質的に一列に配置される多数の支持要素であって、各グループの座部２３の数に等しい数の指示要素、即ち、１０個の支持要素を有する。支持要素は、溝７３の閉鎖端部それぞれに実質的に対応する。

使用にあたって、ドラム１７は、閉鎖用リングナット９を装着するステーションＣＳのカートリッジ３を搬送し、その結果、各カートリッジ３（即ち、カートリッジ３を搬送するドラム１７の各座部７０）は、それぞれの溝７３の閉鎖端部と正確に対応して配置される。次に、閉鎖用リングナット９はそれぞれの押し込み要素７５によって搬送され、カートリッジ３内への挿入が、持ち上げアームのそれぞれの支持要素によってカートリッジ３を持ち上げることにより達成される。

最後に、ドラム１７は、閉鎖用リングナット９を保護管５に溶接するステーション１９にカートリッジ３を搬送する。溶接ステーション１９は、超音波溶接を実施し、ドラム１７の上方に配置される（図２に概略的に示される）複数のソノトロード７６を備える。各ソノトロード７６は、これとは別にドラム１７の下に配置されるそれぞれのアンビルと協働して、ソノトロード７７自体の溶接ヘッドに向けてカートリッジ３を持ち上げる。使用にあたって、ドラム１７は、溶接ステーション１９と協調してカートリッジ３を搬送し、その結果、各カートリッジ３（即ち、カートリッジ３を搬送するドラム１７の各座部７０）は、アンビルとそれぞれのソノトロード７６とに向かい合い、正確に対応する位置に配置される。座部の顎部７０はカートリッジ３を解放し、それぞれのアンビルがカートリッジ３を持ち上げることによって溶接を実施する。

最後に、移送ドラム１７は完成したカートリッジ３をＵ字状コンベヤに移送し、Ｕ字状コンベヤは、一つ一つのカートリッジ３を反転させ（即ち、向きを逆転させ）、次に同カートリッジを、コンベヤ２１によって搬送されるトレイ２０の内部に送る。このコンベヤはこのほか、ブリスター包装１を梱包する機械２２までの中間の緩衝装置として動作する。

図１４及び図１５に示されるように、ブリスター包装１を梱包する機械２２は、電子タバコ２を送るラインであって、（図示しない）保管部から送出される電子タバコ２の一連の整然とした集合体（特に、離間して互いに隣接して配置される２列の電子タバコ２）をベルトコンベヤ７７が受け取るラインと、トレイ２０によって移送されたカートリッジ３が解放され収集されるホッパー７８を具備し、カートリッジ３を搬送するラインであって、互いに隣接して配置される１０列のカートリッジ３の整然とした集合体を受け取るベルトコンベヤ７９を送るラインと、を具備する。ベルトコンベヤ７７は、ベルトコンベヤ７９と平行に配置される。

２つのベルトコンベヤ７７、７９はそれぞれ、プラスチック材の連続帯状体８０に直交して配置される。この帯状体は、コイルから繰り出され、電子タバコ２とカートリッジ３の両方を収容する多数の分離したポケット８１*、８１**を有する。

包装機械２２は、コンベヤ７９と連続帯状体８０との間に介在し、多数の吸引部材８３を備える転送ユニット８２を具備する。この多数の吸収部材は、多数の列のカートリッジ３（特に、一列あたり１０個のカートリッジ３の３列）を収集し、同カートリッジをプラスチック材の連続帯状体８０に設けられるポケット８１*内に移動させる。

同じように、包装機械２２は、転送ユニット８２の下流に設置され、コンベヤ７７と連続帯状体８０との間に介在し、多数の電子タバコ２（特に、一列あたり２つの電子タバコ２の３列）を引き付けて、同電子タバコをプラスチック材の連続帯状体に設けられるポケット８１**の内部に移動させる多数の吸引部材８５を備える転送ユニット８４を具備する。

転送ユニット８４の下流では、ブリスター包装１の支持層として機能し、コイル８７から繰り出され、プラスチック材の帯状体８０に完全に重ね合わされる金属材料の連続帯状体８６が送られる。

プラスチック材の帯状体８０と、支持層として機能する金属材料の連続帯状体８６とによって形成されるアセンブリは、２つの溶接プレート８９を具備する溶接装置８８に供給される。２つの溶接プレート８９は、溶接を実行中に、ブリスター包装１を一つ一つ分離するために横切断と縦切断の両方を達成する切断部材を内部に備える。

次に、一つ一つのブリスター包装１は、互いに平行の２つの切り取り線４*、４**を取得するための切り込み部材を備える別の切断装置９０に送られる。

切断装置９０から搬出されるブリスター包装１は、ブリスター包装１の整然とした集合体（特に、互いに隣接して配置される３列のブリスター包装）を受け取るベルトコンベヤ９１に送られる。各ブリスター包装１の端部分が切り取り線４**に沿って折り曲げられ、１８０°折り返される（図示しない）折り曲げステーションがベルトコンベヤ９１に沿って設けられる。

包装機械２２は、ベルトコンベヤ９１と、ベルトコンベヤ９１に直交して配置される追加の連続ベルトコンベヤ９３との間に介在する転送ユニット９２を具備する。転送ユニット９２は、多数のブリスター包装１（特に、３つのブリスター包装１）を収集し、ブリスター包装１の一つ一つの列を互いに一直線に並ぶように追加の連続コンベヤ９３上に移動させる吸引部材９４を備える。

最後に、包装機械２２は、水平回転軸回りに所定の周期で回転する折り曲げ用ホイール９７を具備する。このホイールは、送りラインによって送られる段ボール製の保護管の素材片９８を連続して受け取る。素材片９８は、筒状包装体９９が得られるまで折り曲げ用ホイール９７のスピンドル周りに部分的に折り曲げられる。このような筒状包装体は、その後、転送ステーションと協調して包装用ホイール１０１のポケット１００内に移動する。包装用ホイール１０１は、それぞれの水平回転軸回りに所定の周期で回転するように設置され、複数の周辺ポケット１００を具備する。各周辺ポケットは、部分的に折り曲げられて筒状包装体９９に至る素材片９８をまず受け取り、筒状包装体９９に挿入されるブリスター包装１をその後受け取る。包装用ホイール１０１は、それぞれのブリスター包装１の周りで素材片９８を折り曲げることを完了する。

設備１０の生産性を向上させるために、ドラム１２の周囲に設けられ、多数のライン又は列に分配することによって多数のグループに分割される座部２３の数を増加させることができることは明らかである。例えば、各グループは原則的に一列に配置される１０個の座部２３を３列有することができ、その結果、各グループは、以降の工程にて、３０個の座部２３を同時に具備する。この場合にはこのほか、製造機械１１が、一定量の粉末タバコを空の保護管５それぞれの中に送る充填ステーションＦＳと協調して配置される多数（例えば、３つ）の充填ユニット１４と、上方から濾過材の部分８を各保護管５内に挿入する第２のステーションＦＲＳと協調して配置される多数（例えば、３つ）の送りユニット１６（又は多数の保管部５８）と、を備えることは明らかである。

上記のブリスター包装１を製造する設備１０には多数の利点がある。

第１の場所では、上記のブリスター包装１を製造する設備１０は、高い品質基準を確保しつつ高い時間生産性（即ち、時間単位当たりの多数のブリスター包装１の生産）を達成することができる。

特に、カートリッジ３の製造に際して高い品質基準及び均一性を確保することができる。この結果は、多数のカートリッジ３を同時に製造する機械１１を操作すること、即ち、複数のカートリッジ３（特に１０個のカートリッジ３）を同時に種々のステーションに沿って前進させ、製造工程のさまざまなステップ（例えば、粉末タバコを充填するステップ、計量するステップ、濾過材の部分８を挿入するステップ、閉鎖用リングナット９と連結してから封止するステップ）を実施することによって得られる。

このように、カートリッジ３の製造が、最も好ましい条件下で実施されている。これは、製造工程の全ステップが、最適な実施のため、即ち、所定の量のタバコを一定の濃度で充填し、濾過材の部分８の変形を回避し、保護管５から粉末タバコが予期せずあふれ出るか漏れるのを防止するために十分に時間をかけることを必要としていることによる。

さらにまた、上記のブリスター包装１を製造する設備１０は、構造的に簡素な要素によって形成され、カートリッジ３を製造する機械１１の周囲と、ブリスター包装１を製造する機械２２の周囲との両方に必要とされる最適な操作空間を提供するので、初期の組み立て作業と、以降の保守作業（簡素な洗浄作業から交換作業まで）との両方が簡素化される。

Claims (15)

1. 微細孔付き底壁（６）及び側壁（７）を有し、一定量の粉末タバコを包含し、頂部に濾過材の部分（８）が配置される、プラスチック材で作成される保護管（５）を具備する電子タバコ（２）のためのカートリッジ（３）を製造する機械（１１）であって、
   収集ステーション（ＰＳ）と協調して複数の空の保護管（５）を送る、送りコンベヤ（１３）と、
   第１のドラム（１２）であって、それ自体の垂直回転軸回りに所定の周期で回転し、前記収集ステーション（ＰＳ）と協調して前記送りコンベヤ（１３）から空の保護管（５）の整然とした集合体を受け取り、一連の加工ステーション（ＦＳ、ＷＲＳ、ＦＲＳ、ＣＤＳ）を通して送る、第１のドラム（１２）と、を具備し、
   前記第１のドラム（１２）は、各々がそれぞれの保護管（５）を受容するように設計され、同数の第１の座部（２３）を具備するグループに分割される複数の第１の座部（２３）を周辺に備え、同一グループの前記第１の座部（２３）の前記保護管（５）には同時に前記一連の加工ステーション（ＦＳ、ＷＲＳ、ＦＲＳ、ＣＤＳ）に対応する工程が実施される、機械（１１）において、
   半仕上げのカートリッジ（３）が積み込み／積み降ろしステーション（ＣＤＳ）と協調して前記第１のドラム（１２）から第２のドラム（１７）に移動し、前記積み込み／積み降ろしステーションでは、前記第１のドラム（１２）が前記第２のドラム（１７）と部分的に重なり合い、前記第２のドラム（１７）が、前記第２のドラム（１７）自体の周囲に設けられてグループに分割される多数の第２の座部（７０）を備える、
   ことを特徴とする機械。
2. 同一グループの前記第１の座部（２３）は、平面図にて前記第１のドラム（１２）の表面上に多角形を形成するように、一列に配置される、請求項１に記載の機械。
3. 前記機械（１１）は、一定量の粉末タバコを空の保護管（５）それぞれに上から送るために、前記収集ステーション（ＰＳ）の下流の第１の充填ステーション（ＦＳ）と協調して配置される第１の充填ユニット（１４）を具備する、請求項１又は２に記載の機械。
4. 前記第１の充填ユニット（１４）は、
   粉末タバコを収集する第１のホッパー（２８）と、
   複数のディスク（３２、３４、４０、４２）であって、そのうち第１のディスク（３２）が前記第１のホッパー（２８）の底壁を形成する複数のディスク（３２、３４、４０、４２）と、を具備し、
   前記第１のディスク（３２）と第２のディスク（３４）との間に、複数の区画（Ｓ）が形成され、各区画は、それぞれの保護管（５）に上から挿入される前記一定量の粉末タバコを包含するように設計され、
   前記第１のディスク（３２）及び前記第２のディスク（３４）は、前記区画（Ｓ）の体積及び前記区画内に包含される粉末タバコの量が変化するように、互いに相対的に移動可能である、請求項３に記載の機械。
5. 前記機械（１１）は、各保護管（５）を計量し、基準に合致しない保護管（５）一つ一つを除外するユニット（１５）を具備し、前記第１の充填ステーション（ＦＳ）の下流の計量・除外ステーション（ＷＲＳ）と協調して配置される、請求項３又は４に記載の機械。
6. 前記機械（１１）は、濾過材の部分（８）を上から各保護管（５）内に送るために、前記計量・除外ステーション（ＷＲＳ）の下流の第２の充填ステーション（ＦＲＳ）と協調して配置される第２の充填ユニット（１６）を具備する、請求項５に記載の機械。
7. 前記第２の充填ユニット（１６）は、水平軸に沿って所望の長さの部分（８）に分割される濾過材の棒体を受け取り、多数のチャネル（５９）に分割される保管部（５８）に解放する湾曲パネル（５７）を具備し、
   前記チャネル（５９）のそれぞれは、垂直軸に沿って積み上げるように配置される濾過材の部分（８）の堆積を含み、
   前記第２の充填ユニット（１６）は、前記保管部（５８）に連動し、第１のアーム（６６）と協働する下部ガイド（６４）であって、濾過材の部分（８）を各保護管（５）内に上から挿入するために水平方向に移動可能な下部ガイド（６４）を具備する、請求項６に記載の機械。
8. 前記第２のドラム（１７）は、それ自体の垂直回転軸回りに所定の周期で回転し、一定量の粉末タバコを包含し、頂部に濾過材の部分（８）が配置される前記保護管（５）を転送ステーション（ＣＤＳ）と協調して前記第１のドラム（１２）から受け取り、カートリッジ（３）の整然とした集合体を第２の移送コンベヤ（２１）に送る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の機械。
9. 第２の座部（７０）それぞれが前記転送ステーション（ＣＤＳ）と協調して前記第１のドラム（１２）からそれぞれの保護管（５）を受け取るように設計され、前記第２の座部（７０）は、平面図にて前記第２のドラム（１７）の表面上に多角形を形成するように、一列に配置される同数の前記第２の座部（７０）を含むグループに分割される、請求項８に記載の機械。
10. 前記カートリッジ（３）は閉鎖用リングナット（９）を具備し、前記機械（１１）は、前記転送ステーション（ＣＤＳ）の下流の第３の充填ステーション（ＣＳ）と協調して、前記第２のドラム（１７）の周囲に沿って、閉鎖用リングナット（９）を各カートリッジ（３）に上から送るように配置される第３の送りユニット（１８）を具備する、請求項８又は９に記載の機械。
11. 前記第３の充填ステーション（ＣＳ）の下流に、前記第２のドラム（１７）の周囲に沿って、前記閉鎖用リングナット（９）を前記カートリッジ（３）に超音波溶接によって溶接するために配置される複数のソノトロード（７６）を具備する、請求項１０に記載の機械。
12. １つの電子タバコ（２）と、
    プラスチック材から作成される保護管（５）であって、それぞれが一定量の粉末タバコを包含し、頂部に濾過材の部分（８）が配置される保護管（５）を具備する多数の使い捨てカートリッジ（３）と
    を包含するブリスター包装（１）を製造する設備（１０）であって、
    該設備（１０）は、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の機械であって、前記使い捨てカートリッジ（３）を製造する第１の機械（１１）と、
    使い捨てカートリッジ（３）の整然とした集合体を前記第１の機械（１１）から受け取り、トレイ（２０）内に移送する第２の送りコンベヤ（２１）と、
    ブリスター包装（１）を製造する第２の機械（２２）であって、多数のカートリッジ（３）を含むトレイ（２０）の整然とした集合体を前記第２の送りコンベヤ（２１）から受け取り、電子タバコ（２）の一連の整然とした集合体、特に互いに隣接する２列の電子タバコ（２）を第１のベルトコンベヤ（７７）を通して受け取る、第２の機械（２２）と、
    を具備する、設備。
13. 前記第２の機械（２２）は、前記トレイ（２０）によって移送される前記カートリッジ（３）が収集され、カートリッジ（３）の整然とした集合体を受け取る第２のベルトコンベヤ（７９）に供給するホッパー（７８）を具備し、
    前記第２のベルトコンベヤ（７９）は前記第１のベルトコンベヤ（７２）に平行に配置される、請求項１２に記載の設備。
14. 前記電子タバコ（２）と前記カートリッジ（３）との両方を収容する複数の個別のポケット（８１*、８１**）を備えるプラスチック材の連続帯状体（８０）がコイルから繰り出され、
    前記第２の機械（２２）は、
    前記第２のベルトコンベヤ（７９）と前記連続帯状体（８０）との間に介在し、前記カートリッジ（３）を前記連続帯状体（８０）に設けられるポケット（８１）の第１のグループに搬送するための、第１の転送ユニット（８２）と、
    前記第１のベルトコンベヤ（７７）と前記連続帯状体（８０）との間に介在し、前記電子タバコ（２）を前記連続帯状体（８０）に設けられるポケット（８１**）の第２のグループに搬送するための、第２の転送ユニット（８４）と
    を具備する、請求項１３に記載の設備。
15. 前記第１の転送ユニット（８２）及び前記第２の転送ユニット（８４）の下流に、前記ブリスター包装（１）の支持層として作用する金属材の連続帯状体（８６）がコイル（８７）から繰り出され、プラスチック材の前記連続帯状体（８０）の上に完全に設置される、請求項１４に記載の設備。

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