JP6983763B2 - 電子タバコのためのカートリッジを製造する機械 - Google Patents

Description

本発明は、電子タバコ（electronic cigarettes）のためのカートリッジを製造する機械に関する。

最近、電子タバコのための単回使用（すなわち使い捨て）カートリッジであって、マイクロ孔付き底壁を有するプラスチック材料から成り、頂部にフィルタ材料部分が配置された所定量の粉末タバコを含有し、そして上端部でシールリングによって閉じられている管状ケーシングを含む、カートリッジが提案されている。

前記カートリッジの製造は、測定された量の粉末タバコでケーシングを充填し、所望の密度を得るためにそれぞれのケーシング内部の粉末タバコ塊を僅かに圧縮し、次いで開いた上端部にフィルタ材料部分及びシールリングの両方を取り付けることにより、カートリッジをキャッピングすることを定める。次いで、カートリッジを個別に秤量することにより、カートリッジ内部に含有される粉末タバコの量が不充分又は過剰である、適合しないカートリッジを廃棄するのを可能にする。

カートリッジの製造が一旦完了したら、カートリッジをパッケージ、典型的にはブリスターパック内へ挿入する。パッケージは１つの電子タバコと、複数の前記使い捨てカートリッジとを含む。

現在のところ、ブリスターパックの生産、及び前記パッケージ内部に含有されるカートリッジの製造は大抵の場合、手によって、又は原始的なパッケージング機械を用いて行われる。このようなパッケージング機械は、労力を絶え間なく用いる。結果として、カートリッジの製造、及びブリスターパックの生産は、低速で行われ（すなわち生産性が低い）、これに伴い品質レベルのばらつきが極めて大きい（大抵の場合、品質レベルはあまり高くない）。

本発明の目的は、高い生産性、高い品質標準を達成すると同時に、生産が容易且つ低廉であることを可能にする、電子タバコのためのカートリッジを製造する機械を提供することである。

本発明によれば、電子タバコのためのカートリッジを製造する機械が、添付の特許請求の範囲において主張されたように提供される。

非制限的な実施態様を示す添付の図面を参照しながら、本発明を以下に説明する。

図１（ａ）〜１（ｄ）は、電子タバコと、本発明に基づいて製造された３つのカートリッジとを含有するブリスターパックを示す斜視図であり、図１（ａ）は、伸長形態及を上から示す斜視図であり、図１（ｂ）は、折り畳み形態を上から示す斜視図である。図１（ｃ）は、伸長形態を下から示す斜視図であり、図１（ｄ）は、折り畳み形態を下から示す斜視図である。 図２は、図１のカートリッジを製造する機械を示す図である。 図３は、カートリッジのケーシングを収集するための、図２の機械のステーションを示す斜視図である。 図４は、図２の機械の充填ユニットを上から示す斜視図である。 図５（ａ）及び５（ｂ）は、図３の機械の充填ユニットの詳細を２つの異なる位置で示す斜視側面図である。 図６は、図５（ａ）及び５（ｂ）の充填ユニットの詳細を、明確さのために一部が取り除かれた状態で示す断面図である。 図７は、図４の充填ユニットの充填ステーションを、明確さのために一部が取り除かれた状態で示す部分断面図である。 図８は、図７の充填ステーションを、明確さのために一部が取り除かれた状態で示す斜視図である。 図９は、カートリッジを秤量して廃棄するための、図２の機械のステーションを示す斜視図である。 図１０は、図２の機械の、フィルタを供給するためのユニットを示す斜視図である。 図１１（ａ）及び１１（ｂ）は、図１０のフィルタ供給ユニットのパネルを、２つの異なる動作形態で示す斜視側面図である。 図１２は、図１０のフィルタ供給ユニットの詳細を示す斜視図である。 図１３は、閉鎖用リングナットを供給するための、図２の機械のステーションを示す斜視図である。 図１４は、図１のパッケージを生産するためのラインの１区分を示す斜視図である。 図１５は、図１のパッケージを生産するためのラインのさらなる区分を示す斜視図である。

図１において、参照番号１は、１つの電子タバコ２と所定数の使い捨てカートリッジ３、具体的には３つのカートリッジ３とを全体として示す。パッケージ１は、平面図で見てほぼ方形のブリスターパックとして構成されている。ブリスターパックは、電子タバコ２と個々のカートリッジ３とを収容するための複数の別々のポケットを備えた、予め形成されたマトリックス内でプラスチック材料を成形することによって形成され、そして支持層（典型的には金属材料から成る）によって閉じられる。ブリスターパック１は、ブリスターパック１自体の短辺に対して平行な２つのプレカット線４^*、４^**を有しており、これらの線はブリスターパック１の３つの部分を画定する。これらの部分のうち、第１の端部分では、電子タバコ２を２つのプレカット線４^*、４^**に対して平行な方向に収容することができ、中央部分は、２つのプレカット線４^*、４^**に対して横方向に配置された３つのカートリッジ３を収容し、そして端部分はプレカット線４^**に沿って折り曲げ、（図１ｂ及び１ｄに示されているように）１８０°だけひっくり返すことができる。

それぞれのカートリッジ３は、プラスチック材料から形成されたケーシング５を含む。ケーシング５は、ほぼ円筒形の、マイクロ孔付き底壁６と側壁７とを有する収容用管状ボディ５として構成されている。ケーシング５内部には、所定量の粉末タバコが含有されており、粉末タバコの上部にはフィルタ材料部分８が配置されている。ケーシング５の上端部には閉鎖用リングナット９が結合されている。

図２において、参照番号１０は、１つの電子タバコ２と３つのカートリッジ３とを含有するブリスターパック１を生産するためのプラントを全体的に示す。プラントは、カートリッジ３を製造する機械１１を含む。

図２に示されているように、カートリッジ３を製造する機械１１は、それ自体の鉛直回転軸線を中心として所定のピッチで回転し、ケーシング５の秩序だった集合体（orderly mass）（すなわち、ベルトコンベア１３上に整列させられたケーシング５の集合体）を受容するドラム１２と、粉末タバコでケーシング５を充填するためのユニット１４と、粉末タバコを含有するカートリッジ３を秤量し、且つ適合しないカートリッジ３を場合によっては廃棄するためのユニット１５と、ドラム１２の周囲に沿って連続的に配置されたフィルタ材料部分８を供給するためのユニット１６とを含む。カートリッジ３を製造する機械１１は次いで、それ自体の鉛直回転軸線を中心として所定のピッチで回転するさらなるドラム１７を含み、このドラム１７は、閉鎖用リングナット９を供給するためのユニット１８と、ドラム１７の周囲に沿って連続的に配置された前記閉鎖用リングナット９を溶接するためのステーション１９とを備えている。ベルトコンベア１３は収集ステーションＰＳに対応して、空のケーシング５をドラム１２へ送達する。ドラム１２はこれらの空のケーシングを充填ステーションＦＳへ供給する。充填ステーションＦＳ内では、充填ユニット１４に対応してケーシング５内部に所定量の粉末タバコが挿入される。続いて、カートリッジ３は、秤量・廃棄のためのユニット１５に対応して、ドラム１２によって秤量・廃棄ステーションＷＲＳへ供給され、そして供給ユニット１６に対応して部分８を供給するためのステーションＦＲＳへ供給される。供給ユニット１６では、フィルタ材料部分８がそれぞれのカートリッジ３の内部に挿入される。半完成カートリッジ３は、次いでローディング／アンローディングステーションＣＤＳに対応してドラム１２からドラム１７へ移される。ドラム１７は、供給ユニット１８に対応して、閉鎖用リングナット９を取り付けるためのステーションへ、そして続いて溶接ステーション１９へ半完成カートリッジを供給する。

ドラム１７は、機械１１から出たカートリッジ３をＵ字形コンベア（図示せず）へ送達する。Ｕ字形コンベアは先ず個々のカートリッジ３をひっくり返し（すなわち配向を逆転させ）、次いでこれらのカートリッジをトレイ２０（図１４に示されている）内部に供給する。これらのトレイは、ブリスターパック１をパッケージングするための機械２２（図１４及び１５に示されている）へコンベア２１によって輸送される。トレイ２０は、複数のほぼ円筒形の座部を有している。これらの座部のそれぞれは、対応のカートリッジ３を受容して収容するように構成されている。これらの座部は典型的には、コンベア２１の経路に対して垂直に配向されたいくつかの行に分割されており、このコンベア２１は、同数のカートリッジ３を含有するトレイの秩序だった集合体を受容する。

ドラム１２は、間欠的動作、すなわちドラム１２が動いている動作ステップと、ドラム１２が停止する保持ステップとの周期的な交代をもたらす非連続的動作によって回転させられる。ドラム１２は、ドラム１２自体の周囲に得られる所定数の座部２３を備えている。これらの座部２３は複数の群に分割される。それぞれの群は、ほぼ一列に配置された所定数の座部２３を有する（これにより、ドラム１２の表面上に、平面図で見て多角形を画定する）。図２に示されているように、それぞれの群は、ほぼ一列に配置された１０個の座部２３を有している。

同じ群の座部２３に含有されるカートリッジ３の製造プロセスの後続のステップ（例えば粉末タバコの充填、秤量、フィルタ材料部分８の挿入、閉鎖用リングナット９との結合、及びこれに続くシーリング）は並行して実施される。すなわちこれらのステップはカートリッジ３全てに対して同時に行われる。

図３に示されているように、貯蔵部（図示せず）から来たベルトコンベア１３上に整列させられた空のケーシング５の連続的な集合体は、収集ステーションＰＳに対応して供給される。収集ステーションＰＳには、それぞれの群の座部２３の数と等しい複数の吸引部材２５、すなわち１０個の吸引部材２５を有するアーム２４が設けられている。アームはドラム１２の上方に配置されている。

アーム２４は、持ち上がり休止位置と前方収集位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である。収集位置では、それぞれの吸引部材２５は、それぞれの座部２３内へ挿入され、各ケーシング５に面する。ケーシングは吸引により収集され、次いで対応座部２３に送達される。対応座部は、ケーシング５の上縁部を保持するためのジョーを備えている。一旦ケーシング５が座部２３内に送達されたら、アームは吸引を中断し、持ち上がり休止位置へ戻る。

ドラム１２は次いで、１０個の空のケーシング５から成る群を間欠的に供給され、これらのケーシング５は次いで収集ステーションＰＳから、充填ユニット１４の下側に配置された充填ステーションＦＳへ移される。

図４に示されているように、充填ユニット１４は、粉末タバコの輸送のためのスクリュコンベアによって形成された、固定された上側ホッパ２６を含む。スクリュコンベアは、鉛直軸線を備えた管状の外側ライナ２７を含む。外側ライナ２７は上端部に対応して、粉末タバコのためのローディング口を備えている。粉末タバコは次いで、下側ホッパ２８内へアンローディングされる。

下側ホッパ２８内では、円筒形側壁２９によって仕切られた粉末タバコを収集するために、環状チャンバＣが得られる。それぞれ参照番号３０及び３１で示されたスクレーパエレメント対が収容されて連続して配置されている収集チャンバＣの領域に対して直径方向で見て反対側の収集チャンバＣの領域内に、上側ホッパ２６のアンロード口が配置されている。具体的には、粉末材料を粗くスクレ−ピングするために、スクレーパエレメント３０が設けられており、スクレーパエレメント３０は、円筒形側壁２９に結合され、収集チャンバの幅Ｃに対してほぼ等しい寸法を有する隔壁として構成されている。スクレーパエレメント３０の下流側には、粉末材料を細かくスクレ−ピングするために、さらなるスクレーパエレメント３１が設けられている。このスクレーパエレメントは、円筒形側壁２９に固定されており、収集チャンバの幅Ｃよりも小さな寸法を有する隔壁として構成されている。

充填ユニット１４は、下側ホッパ２８の下側に配置された複数のディスクを含む。複数のディスクは、空のケーシング５を粉末タバコで充填するように構成されている。ディスクは、共通の鉛直回転軸線を中心として所定のピッチで回転させられる。

具体的には、ディスク３２は、収集チャンバＣの底壁を画定し、円筒形側壁２９に結合され、そしてディスク３２自体の周囲に得られる所定数の貫通孔３３を備えている。これらの貫通孔は複数の群に分割される。それぞれの群は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数の孔３３、すなわち１０個の孔３３を有している。

図５及び６によりよく示されているように、ディスク３２の下側には、さらなるディスク３４が設けられている。ディスク３４も、ディスク３４自体の周囲に得られる所定数の貫通孔３５を備えている。これらの貫通孔は複数の群に分割される。それぞれの群は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数の孔３５、すなわち１０個の孔３５を有している。

ディスク３４の孔３５はディスク３２の孔３３に直接に面していることにより、それぞれのテレスコープ状のガイド対３６，３７によって、所定量の粉末タバコを収容するための複数の区画Ｓを画定する。具体的には、上側ガイドエレメント３６が孔３３内へ挿入され、対応する孔３５内部に収容された各下側ガイドエレメント３７と協働することにより、粉末タバコを収集するための区画Ｓを画定する。

２つのディスク３２，３４は鉛直方向に互いに相対運動可能であることにより、上側ガイドエレメント３６のショルダ３８が下側ガイドエレメント３７の上縁部３９に当接する（そして２つのディスク３２，３４ができる限り互いに近接する）最小容積と、２つのディスク３２，３４ができる限り互いに離れて配置される最大容積との間で、そしてその逆に、互いの距離及び個々の区画Ｓの容積を変化させる。

好ましい別の実施態様によれば、ディスク３２は、区画Ｓのそれぞれ最小容積及び最大容積に対応する２つの終端位置の間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能であり、これに対してディスク３４は固定されている。

個々の区画Ｓの容積（すなわち２つのディスク３２，３４間の相対距離）は、ケーシング５内部に挿入されるべき粉末タバコの重量及び量の関数として、カートリッジ３を製造するためのプロセスの予備ステップで決定される。

区画Ｓは、上側ホッパ２６から注がれた粉末タバコで充填され、そして収集チャンバＣ内部に直列に配置された２つのスクレーパエレメント３０，３１の作用は、それぞれの区画Ｓ内部に含有される粉末タバコの量を均一にし平準化するのを可能にする。

図５，６及び８に示されているように、それぞれの区画Ｓは、ディスク３４の下側に配置されたさらなるディスク４０によって底部で閉じられている。このディスク４０は、マイクロ孔付きプラスチック材料から形成された環状エレメントとして構成されており、複数のセクタ４０^*に分割され、それぞれのセクタは他のセクタから独立している。それぞれのセクタ４０^*は、ほぼ一列で配置されたセクタ４０^*自体の内縁部の近くで得られる、それぞれの群における座部２３の数に等しい数の孔４１、すなわち１０個の孔４１を備えている。

それぞれのセクタ４０^*は２つの終端位置、すなわち前方位置（図５ａに示されている）と後方位置（図５ｂに示されている）との間で、そしてその逆に、運動可能である。前方位置では、セクタ４０^*は、個々の区画Ｓの基底壁を画定し、そして外縁部が円筒形側壁２９の外面及び２つのディスク３２，３４の外面とほぼ面一の状態で配置されている。

前方位置から、セクタ４０^*は、後方位置に配置されるまで後退し、充填ユニット１４の外側へ向かって突出するように制御される。後方位置において、それぞれの孔４１は各孔３５に面する位置に配置される。換言すれば、それぞれの孔４５は各区画Ｓに正確に対応して配置される。

さらに、図７に示されているように、充填ユニット１４は、ディスク４０の下側に配置されたさらなるディスク４２を含み、そしてディスク４３自体の外縁部の近くに得られる所定数の貫通口４３を備えている。これらの貫通口４３は複数の群に分割される。それぞれの群は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数の開口４３、すなわち１０個の開口４３を有している。

具体的には、開口４３は、セクタ４０^*の介在を伴ってそれぞれの区画Ｓに正確に対応して配置されている。開口４３は、下方に向いたキャビティ４４を備えたＵ字形の環状縁部によって画定されている。Ｕ字形キャビティ４４は、ケーシング５の上縁部のためのガイドとして作用することにより、粉末タバコのオーバーフロー及び沈積をかなり低減する。

収集チャンバＣ内部のスクレーパエレメント３１の隣に、アーム４５が収容されており、アーム４５は複数のプッシャエレメント４６を備えている。具体的には、アーム４５は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数のプッシャエレメント４６、すなわち１０個のプッシャエレメント４６を有している。アーム４５は、持ち上がり位置と、それぞれのプッシャエレメント４６がそれぞれの区画Ｓ内に少なくとも部分的に嵌まり込む前方動作位置との間で、そしてその逆に、運動可能である。

充填ステーションＦＳに対応して、アーム４７がやはり設けられている（図７及び図３に部分的に示されている）。アーム４７はディスク４２の下側に配置されており、複数の支持エレメント４８を備えている。具体的には、アーム４７は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数の支持エレメント４８、すなわち１０個の支持エレメント４８を有している。充填ステーションＦＳにおいて、ディスク３２，３４，４０及び４２は、それぞれの区画Ｓが各プッシャエレメント４６及び各支持エレメント４８に対応して配置されるのを可能にする位置で停止させられる。アーム４７は、休止位置と持ち上がり動作位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である。

ケーシング５を粉末タバコで充填するためのステーションＦＳに対応して、以下のステップ、すなわち、
ドラム１２が、充填ステーションＦＳに対応して空のケーシング５をディスク４２の下側且つアーム４７の上方に輸送するステップと、
座部２３のジョーはそれぞれのケーシング５を解放し、ケーシングのそれぞれは各支持エレメント４８によって支持されるステップと、
アーム４７が作動させられて休止位置から持ち上がり動作位置へ運動し、それぞれの支持エレメント４８が各ケーシング５を、連携するＵ字形ガイド４４内へ上縁部を挿入するまで持ち上げるステップと、
セクタ４０^*が前方位置から後方位置へ運動することにより、それぞれの孔４１は各孔３５及び各区画Ｓに対応して配置されることになり、これによって区画Ｓ内に含有された粉末タバコがケーシング５に向かって下方に運動するのを可能にするステップと、
アーム４５が持ち上がり位置から前方動作位置へ下降させられることにより、それぞれのプッシャエレメント４６は各区画Ｓ内に嵌まり込み、アーム４５の前方動作位置へ向かう運動は、第１ステップ及び第２ステップ、すなわち、プッシャエレメント４６がケーシング５内部の粉末タバコの下方運動を伴う第１ステップと、一旦ケーシング５が充填されたら、アーム４５がＵ字形ガイド４４から解離したケーシング５の下方運動を伴う第２ステップとに分割されるステップと、
一旦前方動作位置に達したら、アーム４５は再び後退し、持ち上がり位置へ戻るまで空間Ｓから出るステップと、
アーム４５の運動と同時に、アーム４７も作動させられて持ち上がり動作位置から休止位置へ動き、休止位置において、アーム４７は、粉末タバコを含有するケーシング５を、これらのケーシングを保持するためのジョーを備えた各座部２３内に移すステップと、
セクタ４０^*は、再び前方位置に配置されるまで後方位置から前方に向かって運動することにより、区画Ｓと開口４３との間の連通を防止するステップと、
充填ユニット１４のディスク３２，３４，４０及び４２は最終的に回転させられ、これに対してドラム１２は、粉末タバコを含有するケーシング５を次の秤量・廃棄ステーションＷＲＳに移すステップが連続的に行われる。

指摘すべきことは、粉末タバコを含有するケーシング５の下方運動を伴うアーム４５の運動が、所望の密度が得られるまで、粉末タバコの塊を僅かに圧縮することをも可能にする点である。

図９に示されているように、秤量・廃棄ユニット１５は、ドラム１２の上方に配置された上側アーム４９を含む。上側アーム４９は、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数のプッシャエレメント５０、すなわち１０個のプッシャエレメント５０を有している。アーム４９は、持ち上がり位置と前方動作位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である。秤量・廃棄ユニット１５はまた、ドラム１２の下側に配置された下側アーム５１と、秤量装置５２とを含み、そして、ほぼ一列に配置された、それぞれの群における座部２３の数と等しい数の支持エレメント５３、すなわち１０個の支持エレメント５３を有している。また、アーム５１は後方休止位置と持ち上がり動作位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である。アーム５１はアーム４９と協働して、個々のカートリッジ３の秤量及び廃棄を行う。秤量装置５２はロードセルを備えた１０個のスケールを含み、それぞれのスケールは各カートリッジ３の秤量を行うように構成されている。

ドラム１２は秤量・廃棄ステーションＷＲＳに対応してカートリッジを輸送する。アーム５１は、後方休止位置から動作持ち上がり位置へ動くように作動させられ、これによりそれぞれの支持エレメント５３は各カートリッジ３に対応して配置される。カートリッジは次いで座部２３のジョーによって解放される。アーム４９は下降させられ、これによりそれぞれのプッシャエレメント５０が各座部２３内へ挿入され、秤量装置５２に向かうカートリッジ３の運動を伴う。同時に、アーム５１も持ち上がり位置から引き込み休止位置へ動くように作動させられる。

それぞれのカートリッジ３の重量は、各ロードセルによって検出され、パッケージングプラント１０の制御ユニット内に記憶される。カートリッジ３の重量が許容し得る値の範囲内に入らない場合には、前記カートリッジ３は直ちに廃棄される。さらに、制御ユニットは、種々異なるロードセルによって検出されたカートリッジ３の平均重量を計算し、種々のロードセルに対して割り出された平均値間のいかなる偏差をも報告するように形成されている。

一旦個別のカートリッジ３の秤量が行われたら、アーム４９は再び後退し、持ち上がり位置へ戻るまで座部２３から出るのに対して、アーム５１は持ち上がり動作位置へ向かって再び動かされることにより、それぞれのカートリッジ３を、これを保持するためのジョーを備えた各座部２３内に移す。ドラム１２は、フィルタ部分８を供給するためのステーションＦＲＳへカートリッジ３を移すために回転させられる。

図１０に示されているように、フィルタ部分８を供給するためのユニット１６は、多様な長さのフィルタ材料ロッドの無秩序な集合体を収容する上側ホッパ５４と、ホッパ５４の底部から次々に多様な長さのフィルタ材料ロッドを収集する収集ドラム５５とを含む。収集ドラム５５は、多様な長さのフィルタ材料ロッドを保持するための複数の吸引座部を備えており、多様な長さのフィルタ材料ロッドを横方向に切断することにより所望の長さのフィルタ材料部分８を得るための刃を備えた切断装置５６と協働する。

フィルタを供給するためのユニット１６はさらにパネル５７を含む。パネル５７は、収集ドラム５６によって所望の長さの部分８に分割されたフィルタ材料ロッドを受容する。具体的には、パネル５７は、所望の長さの部分８に分割されたフィルタ材料ロッドを保持するための所定数の吸引座部を備えている。吸引座部の数は、それぞれの群内の座部２３の数に等しく、すなわち１０個の吸引座部である。

パネル５７は、フィルタ材料部分８の軸線が水平方向である収集位置（図１０に示されている）と、その代わりにフィルタ材料部分８の軸線が鉛直方向である放出位置（図１１（ａ）及び（ｂ）に示されている）との間で運動可能である。

パネル２７は収集位置から放出位置へ９０°の回転を完了し、そしてフィルタ材料部分８を収集するための貯蔵部２８に直接に面する位置に配置されるまで水平方向に動く。吸引座部の吸引は次いで中断されるので、パネル２７は、ストア５８の各チャネル５９内部にフィルタ材料部分８のスタックを放出することができる。

つまり貯蔵部５８は複数のチャネル５９に分割されている。チャネルはやはりそれぞれの群内の座部２３の数に等しく、すなわち１０個のチャネル２９である。チャネルのそれぞれは、対応する吸引座部によって放出されたフィルタ材料部分８を収容するように配置されている。パネル５７の下側には、コームエレメント６０が設けられている。コームエレメントは水平方向及び鉛直方向の両方で運動可能であり、複数の歯６１を備えている。それぞれの歯は、対応する吸引座部によって放出されたフィルタ材料部分８のスタックを保持するための各チャネル５９内へ挿入される。具体的には、コームエレメント６０は、後方位置と、それぞれの歯６１の端部が各チャネル５９に係合する前方位置との間で、水平方向に運動可能である。前方位置から、コームエレメント６０は下方に向かって、チャネル５９に沿って鉛直方向に動くことができ、そしてチャネル５９内に既に含有されているフィルタ材料部分８のスタックの真上で停止することができる。

さらに、パネル５７の上方にはプッシャエレメント６２も設けられている。プッシャエレメント６２は鉛直方向に運動可能であり、また、各チャネル５９内へ嵌まり込んで、各チャネル５９内部のフィルタ材料部分８の下方運動を伴うように構成された複数のエレメント６３を備えている。

使用中、パネル５７がチャネル５９内部のフィルタ材料部分８のスタックを放出するときには、コームエレメント６０は前方位置に位置することにより、それぞれの歯６１の先端がフィルタ材料部分８の各スタックのための支持体として作用するようになる。次いでコームエレメント６０は下降させられ、これにより各チャネル５９内部のフィルタ材料部分８のスタックを同時に下降させることを可能にする。同時に、プッシャエレメント６２が下降させられ、これによりそれぞれのエレメント６３が各チャネル５９内へ挿入されることによって、チャネル５９内部のフィルタ材料部分８の下方運動を容易にする。

コームエレメント６０は、チャネル５９内に既に含有されているフィルタ材料部分８のスタックの真上で停止させられ、続いて貯蔵部５８から引き出されるので、導入されたばかりのフィルタ材料部分８を、チャネル５９内に既に含有されているフィルタ材料部分８の頂部に配置することができる。

図１２に示されているように、フィルタを供給するためのユニット１６はさらに、貯蔵部５８と連携する下側ガイド６４を含む。下側ガイド６４は複数の溝６５を備えている。これらの溝６５はアーム６６と協働する。アーム６６は水平方向に運動可能であり、また、各溝６５内へ嵌まり込んで各溝６５内部でスライドするように、そして個々のフィルタ材料部分８の、各溝６５の端部へ向かう運動を伴うように構成された複数のエレメント６７を備えている。下側ガイド６４は、それぞれの群の座部２３の数と等しい数の溝６５、すなわち１０個の溝６５を含む。

さらに、フィルタを供給するためのユニット１６は、貯蔵部５８の後ろに配置された挿入アーム６８を含む。挿入アームは鉛直方向に運動可能である。また挿入アーム６８は、各フィルタ材料部分８をカートリッジ３内へ挿入するように構成された複数のエレメント６９を備えている。アーム６８は、それぞれの群の座部２３の数と等しい数のエレメント６９、すなわち１０個のエレメント６９を含む。

使用中、ドラム１２は、フィルタ材料部分８を供給するためのステーションに対応してカートリッジ３を輸送するので、それぞれのカートリッジ３（すなわち、カートリッジ３を搬送するドラム１２のそれぞれの座部２３）は各溝６５の底部に面し且つこの底部に正確に対応する位置内へ配置される。次いでフィルタ材料部分８は各エレメント６７によって搬送され、そして各カートリッジ３内部への挿入がエレメント６９によって行われる。エレメント６９は、下降することにより、カートリッジ３内部にフィルタ材料部分８を押し込む。

好ましい別の実施態様によれば、フィルタ材料部分８はラッパーで既に包まれている。エレメント６７及びエレメント６９は、外側ラッパーからの滑落を招くおそれのある、フィルタ材料部分８の過剰な圧縮を回避するように成形されている。具体的には、エレメント６９（又は少なくとも、フィルタ材料部分８と接触するエレメント６９の端部）は、外面に得られる凹部を有するか、あるいはその代わりに又はこれに加えて、フィルタ材料部分８の直径と比較して小さな直径を有する管状ボディとして形成される。

ドラム１２は続いてカートリッジ３をローディング・アンローディングステーションＣＤＳへ移す。このステーションでは、ドラム１２はドラム１７と部分的にオーバーラップする。座部２３のジョーは各カートリッジ３を解放する。カートリッジは、ドラム１７の各周囲座部７０内部に受容され保持される。

ドラム１７は、ドラム１７自体の周囲に得られる所定数の座部７０を備えている。これらの座部は複数の群に分割される。それぞれの群は、ほぼ一列に配置された（これにより、ドラム１７の表面上に平面図で見て多角形を形成する）、それぞれの群の座部２３の数と等しい数の座部７０、すなわち１０個の座部７０を有している。

カートリッジ３は、閉鎖用リングナット９を取り付けるためのステーションＣＳへ搬送される。図１３に示されているように、閉鎖用リングナット９を供給するためのユニット１８はガイド７１を含む。ガイド７１は、ベルトコンベア７２によって貯蔵部（図示せず）からリングナット９の連続的で秩序だった集合体を受容する。ガイド７１は複数の溝７３を備えており、アーム７４と協働する。アーム７４は水平方向で運動可能であり、また、各溝７３内へ嵌まり込んで各溝７３内部でスライドするように、そして個々の閉鎖用リングナット９の、各溝７３の底部へ向かう運動を伴うように構成された複数のプッシャエレメント７５を備えている。明らかに、下側ガイド７１も、それぞれの群の座部２３の数と等しい数の溝７３、すなわち１０個の溝７３を含む。

閉鎖用リングナット９を取り付けるためのステーションＣＳに対応して、持ち上げアーム（図示せず）がさらに設けられている。持ち上げアームは鉛直方向に運動可能であり、ドラム１７の下側に配置されており、複数の支持エレメントを備えている。具体的には、持ち上げアームは、ほぼ一列に配置された、それぞれの群の座部２３の数と等しい数の支持エレメント、すなわち１０個の支持エレメントを、溝７３の各閉じた端部に実質的に対応して含む。

使用中、ドラム１７は、閉鎖用リングナット９を取り付けるためのステーションＣＳでカートリッジ３を輸送するので、それぞれのカートリッジ３（すなわち、カートリッジ３を搬送するドラム１７のそれぞれの座部７０）は各溝７３の閉じた端部に正確に対応して配置される。次いで閉鎖用リングナット９は各プッシャエレメント７５によって搬送され、そして各カートリッジ３内部への挿入が、持ち上げアームの各支持エレメントによってカートリッジ３を持ち上げることによって達成される。

さらに、ドラム１７は、閉鎖用リングナット９をケーシング５上に溶接するためのステーション１９へカートリッジ３を移す。溶接ステーション１９は超音波溶接を行い、ドラム１７の上方に配置された複数のソノトロード７６（図２に概略的に示されている）を含む。それぞれのソノトロード７６は各アンビルと協働する。アンビルはこれに対して、ソノトロード７７自体の溶接ヘッドへ向かってカートリッジ３を持ち上げるために、ドラム１７の下側に配置されている。使用中、ドラム１７は、溶接ステーション１９に対応してカートリッジ３を輸送するので、それぞれのカートリッジ３（すなわち、カートリッジ３を搬送するドラム１７のそれぞれの座部７０）はアンビル及び各ソレノイド７６に面し且つこれらに正確に対応する位置に配置される。座部のジョー７０はカートリッジ３を解放し、溶接は各アンビルによってカートリッジ３を持ち上げることによって実施される。

さらに、送達ドラム１７は、完成カートリッジ３をＵ字形コンベアへ送達する。Ｕ字形コンベアは個々のカートリッジ３をひっくり返し（すなわち配向を逆転させる）、次いでこれらのカートリッジをトレイ２０の内部に供給する。トレイはコンベア２１によって輸送される。コンベア２１はまた、ブリスターパック１をパッケージングするための機械２２まで中間アキュムレータとして作用する。

図１４及び１５に示されているように、ブリスターパック１をパッケージングするための機械２２は、ベルトコンベア７７が貯蔵部（図示せず）から電子タバコ２の連続的で秩序だった集合体（具体的には、互いに離隔して相並ぶ２行の電子タバコ２）を受容する、電子タバコ２を供給するためのラインと、トレイ２０によって輸送されたカートリッジ３が放出されて収集されるホッパ７８を含む、カートリッジ３を供給するためのラインとを含み、ホッパはベルトコンベア７９に供給を行い、このベルトコンベア７９は、相並んで配置された１０行のカートリッジ３の秩序だった集合体を受容する。ベルトコンベア７７はベルトコンベア７９に対して並列に配置されている。

２つのベルトコンベア７７，７９は、巻き体から繰り出されたプラスチック材料から成る連続的なストリップ８０に対して直交方向に配置されている。ストリップは、電子タバコ２及びカートリッジ３の両方を収容するための複数の別々のポケット８１^*，８１^**を有している。

パッケージング機械２２は、コンベア７９と連続的なストリップ８０との間に介在する移転ユニット８２を含む。移転ユニットは複数行のカートリッジ３（具体的には、１０個のカートリッジ３が３行）を収集し、これらを、プラスチック材料から成る連続的なストリップ８０内に得られるポケット８１^*内部に移すための複数の吸引部材８３を備えている。

同様に、パッケージング機械２２は、移転ユニット８２の下流側に配置された移転ユニット８４を含む。移転ユニット８４は、コンベア７７と連続的なストリップ８０との間に介在し、そして複数の電子タバコ２（具体的には２つの電子タバコ２が３行）を引き出し、これらを、プラスチック材料から成る連続的なストリップ内に得られるポケット８１^**内部に移すための複数の吸引部材８５を備えている。

移転ユニット８４の下流側には、金属材料から成る連続的なストリップ８６が供給される。このストリップ８６はブリスターパック１のための支持層として作用し、巻き体８７から繰り出され、プラスチック材料から成るストリップ８０に完全に重ねられる。

プラスチック材料から成るストリップ８０と、支持層として作用する金属材料から成る連続的なストリップ８６とによって形成された集成体は、２つの溶接板８９を含む溶接装置８８に供給される。２つの溶接板８９は内部に切断部材を備えており、これにより溶接実施中に、横方向の切断及び長手方向の切断の両方を達成することによって、個々のブリスターパック１を分離する。

個々のブリスターパック１は次いでさらなる切断装置９０へ供給される。切断装置９０は、互いに平行な２つのプリカット線４^*、４^**を得るために彫り込み部材を備えている。

切断装置９０から出たブリスターパック１はベルトコンベア９１へ供給される。ベルトコンベア９１は、ブリスターパック１の秩序だった集合体（具体的には、相並んで配置された３行のブリスターパック）を受容する。ベルトコンベア９１に沿って、折りステーション（図示せず）が設けられており、この折りステーション内では、それぞれのブリスターパック１の端部がプレカット線４^*に沿って折られ、そして１８０°だけひっくり返される。

パッケージング機械２２は、ベルトコンベア９１と、ベルトコンベア９１に対して直交方向に配置されたさらなる連続的なベルトコンベア９３との間に介在する移転ユニット９２を含む。移転ユニット９２は、複数のブリスターパック１（具体的には３つのブリスターパック１）を収集し、そしてこのさらなる連続的なコンベア９３上に、互いに整列したただ１行のブリスターパック１を移すための吸引部材９４を備えている。

さらに、パッケージング機械２２は折りホイール９７を含む。折りホイール９７は、供給ラインによって供給された厚紙から成るケーシングのブランク９８を連続して受容するために、各水平回転軸線を中心として所定のピッチで回転する。ブランク９８は、管状のラッパー９９を得るまで折りホイール９７のスピンドルの周りで部分的に折り曲げられる。ラッパー９９は続いて、移転ステーションに対応してラッピングホイール１０１のポケット１００内部に移される。ラッピングホイール１０１は、各水平回転軸線を中心として所定のピッチで回転するように設けられ、そして複数の周囲ポケット１００を含む。これらの周囲ポケットのそれぞれは先ず、管状ラッピング９９になるように部分的に折り曲げられたブランク９８を受容し、続いて、管状ラッピング９９内に挿入されるブリスターパック１を受容する。ラッピングホイール１０１は各ブリスターパック１の周りで、ブランク９８の折り曲げを完了する。

プラント１０の生産性を高めるために、ドラム１２の周囲に得られる座部２３の数、すなわち、これらを所定数の列又は行に配分することによって複数の群に分割される座部の数を増やすことが可能であることは明らかであると考えられる。例えば、それぞれの群は、本質的に一列に配置された１０個の座部２３を３行有することができるので、それぞれの群は後続のプロセスを同時に施される３０個の座部２３を含むことになる。この場合、製造機械１１は、それぞれの空のケーシング５内部に所定量の粉末タバコを供給するために充填ステーションＦＳに対応して配置された所定数の（例えば３つに等しい）充填ユニット１４と、それぞれのケーシング５内部にフィルタ材料部分８を上方から挿入するために第２ステーションＦＲＳに対応して配置された所定数の（例えば３つに等しい）供給ユニット１６とを備えることも明らかである。

上記のブリスターパック１を生産するためのプラント１０は数多くの利点を有する。

第一に、上記のブリスターパック１を生産するためのプラント１０は、高い品質標準を保証しながら、時間生産性（すなわち単位時間当たりのブリスターパック１の数）を高くするのを可能にする。

具体的には、カートリッジ３を製造する際の高い品質標準及び均一性を保証することが可能である。前記結果は、カートリッジ３を並行して生産するように機械１１を操作する、すなわち複数のカートリッジ３（具体的には１０個のカートリッジ）を種々のステーションに沿って進ませ、これらのカートリッジに製造プロセスの種々異なるステップ（例えば粉末タバコの充填、秤量、フィルタ材料部分８の挿入、閉鎖用リングナット９との結合、及びこれに続くシーリング）を同時に施すことにより、得られる。

こうして、カートリッジ３の製造は最も好都合な条件下で行われる。それというのも、製造プロセスの全てのステップが最適に行われるためには、すなわち所定量のタバコを特定の密度で充填するのを可能にし、フィルタ材料部分８の変形を回避し、そしてケーシングからの粉末タバコの望まれないオーバーフロー又は漏れを防止するためには、充分に長い時間を必要とするからである。

さらに、上記のブリスターパック１を生産するためのプラント１０は、構造的に単純なエレメントによって形成され、カートリッジ３を製造するための機械１１の周り、及びブリスターパック１の生産のための機械２２の周りの両方に必要とされる適切な操作空間を提供し、ひいては初期の組み立て、及び続いて行われるメンテナンス作業（清浄化から交換まで）の両方が単純化される。

Claims (13)

1. マイクロ孔付き底壁（６）と側壁（７）とを有し、そして頂部にフィルタ材料部分（８）が配置された所定量の粉末タバコを含有する、プラスチック材料から成るケーシング（５）を含む、電子タバコ（２）のためのカートリッジ（３）を製造するための機械（１１）であって、前記機械（１１）が、
   収集ステーション（ＰＳ）に対応して複数の空のケーシング（５）を供給する供給コンベア（１３）と、
   ドラム（１２）の鉛直回転軸線を中心として所定のピッチで回転する当該ドラム（１２）が、前記収集ステーション（ＰＳ）に対応して前記供給コンベア（１３）から、空のケーシング（５）の秩序だった集合体を受容し、そして前記空のケーシングを充填ステーション（ＦＳ）へ供給し、前記充填ステーションで、所定量の粉末タバコがそれぞれの空のケーシング（５）内へ挿入される、ドラム（１２）と、
   それぞれの空のケーシング（５）の内部に所定量の粉末タバコを上方から供給するために、前記充填ステーション（ＦＳ）に対応して配置された充填ユニット（１４）と
   を含み、
   前記充填ユニット（１４）は、粉末タバコの収集のための第１ホッパ（２８）と、複数のディスク（３２，３４，４０，４２）とを含み、前記複数のディスクのうち、第１ディスク（３２）が前記第１ホッパ（２８）のための底壁を画定しており、前記第１ディスク（３２）と第２ディスク（３４）との間に複数の区画（Ｓ）が画定されており、それぞれの区画が、上方から各ケーシング（５）内へ挿入されるべき前記所定量の粉末タバコを含有するように構成されており、そして、前記区画（Ｓ）の容積と、前記区画の内部に含有される粉末タバコの量とを変化させるように、前記第１ディスク（３２）と前記第２ディスク（３４）とが互いに運動可能であり、
   粉末タバコの収集のための前記第１ホッパ（２８）が、第１のスクレーパエレメント（３０）と第２のスクレーパエレメント（３１）との一対を含み、前記第１のスクレーパエレメント（３０）と前記第２のスクレーパエレメント（３１）との前記一対が、前記第１ホッパの内部に含有された粉末タバコの粗いスクレ−ピングと、続いて細かいスクレ−ピングとをそれぞれ行うように順番に配置されており、
   前記第１のスクレーパエレメント（３０）は、前記第１ホッパ（２８）に含まれる円筒形側壁（２９）に結合され、前記第１ホッパ（２８）内に画定されている収集チャンバ（Ｃ）の幅に対して等しい寸法を有する隔壁として構成されており、前記第２のスクレーパエレメント（３１）は、前記円筒形側壁（２９）に固定されており、前記収集チャンバ（Ｃ）の幅よりも小さい寸法を有する隔壁として構成されている、ことを特徴とする、機械。
2. 前記充填ユニット（１４）の前記複数のディスク（３２，３４，４０，４２）は回転させられ、前記ドラム（１２）は、粉末タバコを含有する前記ケーシング（５）を、前記粉末タバコを含有する前記カートリッジ（３）の秤量しかつ場合によっては適合しない前記カートリッジ（３）を廃棄するためのユニット（１５）に対応するように秤量・廃棄ステーションに移す、請求項１に記載の機械。
3. テレスコープ状の上側ガイドエレメント（３６）及び下側ガイドエレメント（３７）が設けられており、前記ガイドエレメント対がそれぞれ前記第１ディスク（３２）及び前記第２ディスク（３４）と連携することにより、それぞれの区画（Ｓ）を画定しており、それぞれの区画（Ｓ）の容積は、前記上側ガイドエレメント（３６）が前記下側ガイドエレメント（３７）の縁部（３９）に当接し且つ前記第１ディスク（３２）と前記第２ディスク（３４）とが可能な限り互いに近接して配置されている最小容積と、前記第１ディスク（３２）と前記第２ディスク（３４）とが可能な限り互いに離れて配置されている最大容積との間で変化可能である、請求項１又は２に記載の機械。
4. 粉末タバコの収集のための前記第１ホッパ（２８）が円筒形側壁（２９）を含み、前記第１ディスク（３２）が前記円筒形側壁（２９）と結合されており、そして前記区画（Ｓ）の最小容積及び最大容積にそれぞれ対応する２つの終端位置間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の機械。
5. 前記充填ユニット（１４）が第３ディスク（４０）を含み、前記第３ディスク（４０）が、前記第２ディスク（３４）の下側に配置されていて、複数のセクタ（４０^*）に分割されており、それぞれのセクタが他のセクタから独立していて、所定数の貫通口（４１）を備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械。
6. 各セクタ（４０^*）が所定数の区画（Ｓ）の底部を閉じる第１位置と、各区画（Ｓ）に対応してそれぞれの貫通口（４１）が配置されていることにより、それぞれの区画（Ｓ）内に含有された前記所定量の粉末タバコが各貫通口（４１）を通過するのを可能にする、第２位置との間で、そしてその逆に、それぞれのセクタ（４０^*）が運動可能である、請求項５に記載の機械。
7. 前記充填ユニット（１４）が第４ディスク（４２）を含み、前記第４ディスクが前記第３ディスク（４０）の下側に配置されていて、所定数の貫通口（４３）を備えており、前記貫通口のそれぞれが、セクタ（４０^*）の介在を伴って、各区画（Ｓ）に対応して、且つ各区画（Ｓ）に面して配置されている、請求項６に記載の機械。
8. 前記貫通口（４３）が、下方に向いたキャビティ（４４）を備えたＵ字形環状縁部によって仕切られており、前記キャビティがそれぞれのケーシング（５）の上縁部のためのガイドとして作用する、請求項７に記載の機械。
9. 前記充填ユニット（１４）が第１アーム（４５）を含み、前記第１アームは粉末タバコの収集のための前記第１ホッパ（２８）内部に配置されていて、所定数のプッシャエレメント（４６）を含み、前記第１アーム（４５）は、持ち上がり位置と、前記区画（Ｓ）内に含有された所定量の粉末タバコの、前記それぞれのケーシング（５）内への下方運動を伴うようにそれぞれのプッシャエレメント（４６）が各区画（Ｓ）内へ挿入される前方動作位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である、請求項８に記載の機械。
10. 前記充填ユニット（１４）が第２アーム（４７）を含み、前記第２アームは前記複数のディスク（３２，３４，４０，４２）の下側に配置されていて、前記空のケーシング（５）のための所定数の支持エレメント（４８）を含み、それぞれの支持エレメント（４８）が、各区画（Ｓ）に対応して、且つ各区画（Ｓ）に面して配置されていて、各空のケーシング（５）を持ち上げるように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の機械。
11. 前記第２アーム（４７）が、後方位置と、前記区画（Ｓ）内に含有された前記所定量の粉末タバコが上方から前記空のケーシング（５）内へ挿入される持ち上がり動作位置との間で、そしてその逆に、鉛直方向に運動可能である、請求項１０に記載の機械。
12. 前記充填ユニット（１４）が、スクリュコンベア（２６）として構成された粉末タバコの収集のための第２ホッパ（２６）を含み、前記スクリュコンベアが鉛直軸線を有する管状の外側ライナ（２７）を含み、前記外側ライナは、上端部に対応して、前記粉末タバコをローディングするためのローディング口を備え、前記粉末タバコは続いて、粉末タバコの収集のための第１ホッパ（２８）内へアンローディングされる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の機械。
13. 前記第１ホッパ（２８）内部に、粉末タバコの収集のための環状の収集チャンバ（Ｃ）が画定されており、前記第２ホッパ（２６）が、前記第１のスクレーパエレメント（３０）と前記第２のスクレーパエレメント（３１）との前記一対が配置されている領域に対して直径方向に見て反対側の、環状チャンバ（Ｃ）の領域に対応して配置されている、請求項１２に記載の機械。

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