JPH0478271B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速自動フイルター付け機において
ウエブからフイルターつき巻き煙草を結束してい
る帯を切り離すための反転ナイフつき改良機に関
する。

周知のごとく、フイルターつき巻き煙草は、２
倍の長さのフイルタープラグの両側に一対をな
し、軸方向に整合した巻き煙草をおきこれを接着
性の束帯により結合し、このようにして得られた
結合体又はユニツトを中間で切断することにより
通常製造される。つまり、元の巻き煙草１本から
２本のフイルターつき巻き煙草が出来る。

該束帯は、一側面が合成コルクで他側面が接着
剤で被覆された紙製でウエブから連続して切りと
られる。ウエブは連続的に、平行の軸を持ちそれ
ぞれ複数の切断手段のついた二つの反転ドラムか
ら成る装置により駆動され、該二つのドラムの間
を通つて前進する。該ドラムの一方にはウエブの
接着剤の付着していない側を該切断手段の間の送
入路中に保持するための手段（通常は吸込手段）
が装着されており、この手段は該ウエブの下側を
ドラムが滑動できるような態様でその円筒形の形
面に装着されているので、ウエブをも同円筒形外
面に保持しウエブの送入速度の働きによつて、該
送入及び切断作業の間引きつけることができる。
ドラムは束帯を安定して保持するので、束帯はウ
エブから連続的に切断され、適当な間隔をあけて
配列され、上記ドラムと反転関係にあるみぞ付ド
ラムにより均等な間隔をあけて運ばれてくる巻き
煙草フイルターユニツトに、その接着面をもつて
間隔をあけて接触しかつ付着することができる。
（英国特許第776777号及び第986454号参照） たとえば英国特願GB第2066722A号（1980年11
月21日）にみられるごとく、近年、これらの自動
高速フイルター機に反転切断手段又はカツターを
装着した装置には著しい改良が加えられ、ウエブ
の切断が、異なる周速度をもつ反転する複数の切
断刃のついたナイフにより行なわれ、刻目効果を
もちほぼ放射状と定義することのできる連続する
切断力により擦過、切断、又は分離作業が行われ
るようになつた。

従来技術によれば、一側面が接着剤で被覆され
ている連続ウエブから束帯を切断又は分離する作
業は、並行する軸の周囲を反転する二つのドラム
又はシリンダーにより装載される比較的硬い材質
の部片に対して切断ナイフを押圧して行なわれ、
従来装置の摩耗と騒音という欠陥を避けるため連
続する箇所で作動する反転ナイフつきの、たとえ
ばせん断動作つきの装置を使つて切断作業を行う
試みがなされている。しかし、束帯の接着剤被覆
の回復のためナイフを装着するドラムの一つが加
熱され半径方向に膨張してしまうため、連続する
箇所においてせん断動作又は打撃動作により、接
線方向に切断できなくなる欠陥を生じた。たとえ
ば英国特願第2066722A号は帯封切断上の問題解
決のため種々の方策をあげている。

異なる周速度で反転するナイフの切断刃の連続
する点における圧力又は従来の接線方向の接触に
より（せん断による切断）切断又は分離を行う
際、反転するナイフを持つ補助装置を使い、より
高い周速度の一方のナイフの切刃の連続する箇所
でより低い周速度の他方のナイフの切刃に対して
擦過動作を行なわせるため、第一のナイフを第二
のナイフの切刃の上で接触するようにその下側に
回転方向に対し上から下に向け弾力的に挿入する
こともその方策の一つである。（米国特許第
3247746号参照） 従来技術と改良技術の本質的な差は、従来技術
では異なる周速度を持つ切刃の連続する点で接線
方向の接触により切断をほぼ接線方向と定義でき
る一連の切断又は分離打撃により行つているのに
対して、たとえば上述の英国特願GB第2066722A
号記載の擦過動作は、刻目効果を伴うほぼ放射状
とも定義できる連続する切断又は分離力によつて
行われるものである。

本出願人の考えでは、異なる周速度をもつ反転
する切刃が連続する点で接線方向に往復して接触
する自動高速フイルター機が実際にうまく働かな
いには、前述の特願GB第2066722A号が主張する
ようにナイフの過熱とその結果生ずる膨張による
のではなく、むしろ、各ドラム上の作動位置での
不正確な往復運動に起因する。そうした不正確な
位置では低速における作動は行えたとしても高速
になると、操作上問題が生じ、たとえば、速度の
働きによる切断時間、切断がその間で行われるナ
イフの反転する作動角度、前記切刃の反転軸が横
断する平面の接点に対する該作動角度の位置など
が問題となつてくる。

米国特許第1867884号（1931年６月18日）は上
記を裏ずけるものであり、上記と同様なタイプの
装置においてテーブルナプキン、ハンカチーフ、
おしめ及びその他同様な紙製品の連続ウエブから
当時でいう高速度（50年以上前）で切断するため
の異なる周速度の反転するナイフが開示され、高
い周速度のナイフは各支持ドラムの回転軸が横断
する平面と並行な平面上の直線経路の境界又は切
刃に位置するとともに該平面上の該軸に対して傾
斜した位置にあつて回転運動の方向に対して最下
位の直線切刃の境界縁が該軸からその他方の最上
位の境縁までの距離よりも短い半径に相応する該
軸の距離に一致する。

高周速度をもつ傾斜した直線的切刃を持つ該ナ
イフも同様に配置すれば、作動上の切断角度は多
くの場合、該ナイフの該上境界縁が各ドラムの円
筒表面のかなり上に突出しており、二つのナイフ
支持ドラムの反転運動の軸が横断する平面が垂直
線から傾斜しているので、該平面の完全に上かあ
るいは完全に下にずれることになり、各それぞれ
該平面の下又は上での接触に関して一方のナイフ
が他方のナイフの直線的切刃縁を相応する回転周
辺路にそつて追跡することができるようにするた
めには、該ナイフの直線切刃を弾力的に屈曲する
ように傾斜させておき極めて低速度であつても切
断作業中該切断刃がらせん形の経路コースをたど
ることができるようにすることが絶対に必要とな
る。

上述の外面にウエブを滑動させることにより切
断の対象たるウエブを保持する吸込ドラムを装着
した公知の切断装置において、問題はウエブから
分離される束帯又はウエブの切片が切断作業のあ
る時点で分離しにくくなり、これは吸込ドラム上
を滑動するまだ切れていない部片がうまく動かな
くなり、同吸込ドラムに完全に詰つてしまい、後
段の切断部で連続した切断片として分離されなく
なることに起因し、その為相対する境界縁が傾斜
した不連続又は不規則なぎざぎざの線となつて製
品の品質を低下させることにある。

それ故、本発明の主たる目的は、ほぼ接線方向
の連続する切断又は分離力により連続する点でせ
ん断動作を行う異なる周速度で運転される切刃つ
き反転ナイフを装着した装置を提供するにあり、
とりわけ、上記の装置を改良し高速で運転するこ
とが可能であり、かつまた、切断片束帯を吸込動
作から間隔をおいて分離するための手段と、束帯
を接線方向に接着することにより該間隔ドラムか
らフイルターつき巻き煙草へと運搬するための手
段をそなえ、自動フイルター付け機に適した装置
を提供することにある。

上記と並びに本発明のもう一つの目的は、連続
する接触点において接線方向に作動する切刃つき
の反転ナイフの作動角度を反回転軸が横断する平
面の両側に位置させて低周速のナイフの切刃の回
転の周辺路にそつて高周速のナイフの切刃から低
周速のナイフの切刃に向つて傾斜するナイフの切
刃の通過するコースをかなり減少させることにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、作動角度の減少ひ
いては束帯切断に要する時間の減少をはかること
にある。

本発明のさらに他の目的は、ウエブから切断さ
れつつあるウエブ切片又は束帯とウエブ自身の双
方が吸込ドラムに擦れずに最終切断部に密着する
ようにすることにある。

さらに本発明のもう一つに目的は、本発明を具
現する装置が極めて単純であり、かつ、とりわけ
高運転速度において機能的であり、自動フイルタ
ー付け機における間隔分離ドラムから束帯の接線
方向への接着を利用して連続するフイルター煙草
ユニツト上に正確かつ連続して移転するためのフ
イルターつき煙草ユニツトを運搬するドラム及び
切断した帯封の間隔ドラムと組合せて使用するに
最適であるようにすることにある。

本発明の上記の目的及び他の目的は、本発明に
依る、高速運転用自動フイルター付け機におけ
る、フイルターつき巻き煙草ユニツト又はアセン
ブリーの束帯を一方の面に接着剤が被覆された連
続ウエブから切り離すための装置により実現され
るものであり、本装置は、該ウエブを送入する手
段と、並行な軸を持つ二つの互いに反転するドラ
ムとから成り、該二つのドラムは連続する点で接
線方向で接触して共働する切刃つきのナイフが複
数、等しい間隔でそれぞれ配置されており、一連
のナイフの中の１群は他群よりも周速度が高速で
あり、該ドラムの一方は該複数のナイフの切刃の
間に該ウエブの非接着面を保持し外側円筒表面へ
接着し該ウエブをこの外側円筒表面に維持し同ド
ラムの送入速度の働きで引きつけるための吸込手
段を具備して該送入段階と切断段階の間ウエブか
ら次々に切離される束帯の間隔をあけ次に、該ド
ラムと相対する関係で反転する該自動フイルター
付け機の溝つきドラムから同様に等間隔で運ばれ
てくる上記のフイルターつき煙草ユニツトへウエ
ブの接着面を使つて接線方向へ連続してはりつけ
るものである。

本発明の一例を添付の図に非制約的に示した実
施例により下記に説明する。

第１図において１は装置本体であり、自動フイ
ルター付け機の土台（図示せず）に図示しない態
様で支持されている。この種装置は、図示しない
引出し手段により連続して接着剤被覆ウエブ２よ
り送入される束帯３を切断するためのものであつ
て、この束帯３は軸方向に整合された一対の巻き
煙草を結束するためであり、この一対の巻き煙草
の間にはフイルター単位の２倍の長さを持つフイ
ルターが位置している。

この装置１は、それぞれ横向きで並行なシヤフ
ト６，７に装着され互いに接している二つのドラ
ム４，５から成る。

該シヤフト６，７は該土台により支持され、図
示しないモータ手段により同一角速度で反対の方
向に駆動される。

ドラム５の周速度は該ウエブ２の送入速度とほ
ぼ等しく、ドラム４の直径よりも小さな直径を有
し、ほぼ放射状で均等間隔の４本のナイフ８を支
持しており、これらのナイフにはシヤフト７の軸
にほぼ並行でドラム５の周面から突出する切刃が
ついている。（第２図参照） ドラム５よりも大きい直径を持つドラム４は従
つてウエブ２の送入速度よりも大きい接線速度を
持ち、ドラム５に等間隔で設けた相対する溝９ａ
中に４本のナイフ９を保持する。これらにナイフ
９の各切刃はほぼ直線をなしシヤフト６の軸に対
して傾斜している。

該２つのドラム４，５は、ナイフ８，９が番号
10で示すいわゆる切断ゾーンに対応して固定した
組合せで連続して協同して動作できるようにそれ
ぞれの軸上に位置ぎめされ寸法ぎめされている。

ナイフ８，９は、その異なる接線速度と相対的
な傾斜の作用によつて、その境縁上の位置の１つ
で該切断ゾーン１０（第１３図から第１５図に至
る範囲）で互いに接合することになる。ドラム
４，５の回転にともない、該ナイフ８，９が一致
して動く時、次の境縁位置に動いて離れるまで接
近しつつ滑動する。

上記より、ドラム４，５上のナイフ８，９は一
対を成して、該切断ゾーン１０沿いに静かにかつ
最小限の摩耗で連続して接して作動する適当なせ
ん断手段を構成することは明白である。

２つのナイフ８，９間の周速度の差は重要であ
り、この周速度の差は切断作用を効果的にする角
度を決定し、又この角度はドラム４，５の共通接
線部分に略限定されるということに留意された
い。

実際にはウエブ２はドラム４，５との間に連続
して供給され、第１図には端部のみが示されてい
る吸込手段１１を経てドラム４の円筒型表面上に
引出される。

２つのナイフ８，９が切断ゾーン１０に同期す
る時はいつでも、連続点における漸進的切断によ
り束帯３がウエブ２から切り離される。

束帯はドラム４の高周速度によりウエブ２の頂
面から運び去られて第１図中１２として示される
ドラムにより利用ゾーンへ達するまで該吸込手段
１１によりドラム４の表面上を移動する。

第３図の本発明にかかる装置の１つの実施例に
よれば、第１図中のナイフ９の替りに、溝１４に
挿入されたＶ字形の角度のついたナイフ１３が使
われている。より厳密にいえば、このナイフ１３
の切断面はドラム４の回転方向に対して中間の頂
点１７へ向つて収束する二つの部分１５，１６か
ら成る。

この実施例においては、ナイフ１３と対応する
ナイフ８との間の接触ひいてはウエブ２の切断
は、ウエブ２の中央ゾーンにある頂点１７から始
まり漸次ドラム４，５の回転にともなつてドラム
４，５の端部へ拡がつていく。

第４図に示す他の実施例においては、ナイフ９
に替えて、溝１９に挿入した逆Ｖ字形に角度をつ
けたナイフ１８が使われており、中間の頂点２２
からドラム４の回転方向に対して発散する二つの
部分２０，２１によつて切断面が構成されてい
る。この場合、ウエブ２の切断は前記部分２０，
２１の２つの先端部から開始され中央部ゾーン中
で結了する。

第３図、第４図で示されるナイフ１３及び１８
の部分１５，１６及び部分２０，２１は直線であ
るが、湾曲させてもよい。また、第１８図のナイ
フ２３に示す用にドラムの円筒面全体に掛渡つて
湾曲させてもよい。

第３，４，１８図中のナイフ１３，１８の角度
及びナイフ２３と１８の屈曲は、ドラム４の溝１
４，１９，２４を湾曲させ平らなナイフを強制的
に挿入してもよい。

図示しない更に他の実施例によれば、ナイフ１
３，１８にかえて、個別に切り出した角度つきの
平ナイフを使つてもよく、この場合切断面は頂点
に収束する二つの同一平面上にある部分から成
る。

上述の実施例の主要な構造と作動形態を保ちつ
つ、前記のナイフ１３，１８に１つ以上の頂点１
７，２２を持たせ鋸歯状にすることもできる点に
留意されたい。

先行技術上の問題点解消策は、第３，４，１８
図に示すように束帯３の切断が２つの端部（第３
図の場合）で同時に完了するか、又は、中間ゾー
ン（第４，１８図の場合）で完了するため、束帯
３に作用する切断力が幅方向に関して対称とな
り、切断終了間際に束帯３に回転力を発生させる
ことがなくなり、従来の問題を回避する上で効果
が大であることは明白である。

ナイフ各部分の幅端位置の刃先は（最下部分と
最上部分）のドラム回転中心からの距離は大きく
なつており、又ドラム円筒面からは若干突出して
いる。ドラム回転中心からナイフ幅端位置の刃先
迄の距離（半径）は略等しく、又ドラム回転軸を
含む平面がナイフ各部分を横切る点（少なくとも
ひとつの切刃の中間点）から離れるにつれて、ド
ラム回転中心から刃先迄の距離（半径）は漸次大
きくなり、更に又相対峙する２つのドラムの周速
度の高い方に前記漸次刃先の半径が大きくなる切
刃を設けたことを本発明の主旨とし、又本発明の
主旨を保持し、本発明の目的からそれる事なく本
機械に行なえる変様は数多くある。

たとえば、ナイフ９，１３，１８，２３の数は
ナイフ８の数と同じでなくてもよく、シヤフト
６，７の角速度は必ずしも同一である必要はな
い。

ドラム５の周速度はウエブ２を制約する該送入
手段の速度と同一でなくともよく、該ナイフ８は
ナイフ９，１３，１８，２３に替えてドラム５上
で使つてもよい。

図示しない更に他の本発明実施例においては、
ドラム４，５の一方にナイフ９，１３，１８，２
３を設け、他方にこれらナイフと逆対称形状のナ
イフを設けてもよい。これらナイフは各切断作業
中対応するナイフとの間で適切な漸進的接触が確
実に行われるような形状の切刃を持つ。

上記の総ての実施例において、ウエブ２からの
束帯３の切断は第５〜１０図及び１７図に示すド
ラム４，５の相反する回転の連続する時点におい
て行われ、該ドラム４，５は第１及び２図に関し
て言及し番号９及び８で図示した前述の切刃を具
備している。前述のとおり、該ナイフ（第１１〜
１５図とりわけ第１６図参照）は対応するドラム
４の軸（ドラム円筒面の母線）にたいして傾斜し
て配置されており、その各刃先は全長に亘り該ド
ラム４に対して接線上にある平面（ドラム円筒面
に接する平面）内に位置する。

而して、前記接線平面が前記ドラム４の円筒面
と接触する線（即ち接線平面が包含する円筒面の
母線）から離隔する位置では、前記接線平面は漸
次円筒面から離反してゆく、即ち前記ナイフが傾
斜していることから、刃先の位置は幅端に近づく
に従い、前記ドラム４の円筒面より突出する。更
に、換言するとドラム４の回転中心から刃先迄の
半径は、ナイフ或はナイフの部分の幅端に近づく
につれドラム４の円筒面の半径よりも大きくな
る。

又、ドラム５，４の回転軸心を含む平面内には
ナイフの中間点が位置し、該平面内で一連のナイ
フ８，９の刃先の接点と一致する。

第５図からわかるとおり、これらのドラム４，
５はギア又は歯車により反転関係になるように結
合されており、該ギア又は歯車は等しい直径２
５，２６を有し各々のシヤフト６，７に軸着され
ており、自動フイルター付け機の動力作用で衆知
のリンクを構成する。とりわけ第１７図からよく
わかるように、切断対象にウエブ２からの連続送
入は一対の引き出しドラム２７，２８を通過する
従来法によつて行われ、反転運働もこの自動フイ
ルター付け機の運働作用からとることができる。
切断対象のウエブ２は切刃を装着するドラム４，
５の間を通過する前に、接着ドラム３０と釣合ド
ラム３１から成る従来型の接着装置２９を通り一
方の面に接着剤がつくようになつている。第１７
図の左側を見ると、ラベルつきの同じウエブ２は
対応する接着ロールラベルにより各アセンブリー
でフイルターつき巻き煙草ユニツト３２と接触す
るようになつている。

第５〜１０図において、とりわけ第８及び８ａ
図において、従来型構造の吸込ドラム４はいわゆ
る固定型分配デイスク４ａを具備しているのがわ
かるが、これにはヘツドを形成する管又はパイプ
４ｂの一端に接続しており他端は図示しない従来
型の吸込圧力源に接続している。

第５−５Ａ図乃至第７−７Ａ図は、２群のナイ
フ８，９の間の経時的接触関係を示し、ウエブ２
からの第１束帯３の切り離しのはじめ、中間、終
了時点である。一方、第８−８Ａ乃至１０−１０
Ａ図は一つの束帯切断から次の束帯切断までの中
間の位置にナイフがあること、２番目の束帯切断
と３番目の束帯切断の中間にあること、第２束帯
の切断終了をそれぞれ示す。

前述のとおり、従来型の吸込手段つき切断装置
においては切断対象のウエブは吸込手段の外面を
滑動し付着しがちであり、その結果切断動作の最
終段階の時点でウエブから切り離されつつある束
帯が相対ドラムの外面に完全に付着してしまい切
断片の縁が斜めになつたり不連続又は不規則な形
状になり、仕上り品の品質を損なうことになつ
た。

上記の欠陥を排除するため、本発明による装置
はドラム４，５と接着装置２９との間の送入途中
のウエブ２の部分に挿入する偏心装置を具備する
ものである（第１７図参照）。該偏心装置は、自
動フイルター付け機の土台により水平に維持され
る、シヤフト３４に軸着された逃げ作動カム３３
ａを持つデイスク３３より成る。シヤフト３４に
はギア３５も装着されてあり、ナイフ装着ドラム
４のシヤフト６上に軸着されているギア２５と接
し空転支持されているギア３６と接している。ギ
ア３５は１から４までギア２５と接触している。
カムローラ３７は、自動フイルター付け機の土台
に支持されるシヤフト３９上に空転装着されてい
る腕が二つあるレバー３８の一方の腕の遊離端に
装着された逃げカム３３ａと嵌合している。空転
ローラ４０は該二本腕レバー３８の他方腕の遊離
端に装着されて、ウエブ２の接着剤の被覆されて
いない下面を担送する。該逃げカム３３ａの形状
は、該二本腕つきレバー３８をウエブ２からの束
帯３の切り離し作業の最終時に振動させて該ウエ
ブ２が滑らずに密着して吸込ドラム４へ進み、従
来型の切断装置において見られたような最終段階
での裂け、ひいては最終製品の品質を損なう緑部
の不連続又は不規則性を避けかつ切断作業を完了
するに都合のよいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の第１実施例を示
す。第２図は、第１図に示した装置の拡大透視図
である。第３図は、第２図の装置の一変型を透視
図に示すものである。第４図は、第２図の装置の
他の変型の透視図である。第５図および第５Ａ
図、第６図および第６Ａ図、第７図および第７Ａ
図、第８図および第８Ａ図、第９図、第１０図お
よび第１０Ａ図は、第２図に示す詳細の第１図の
装置の同一動作段階は同じ矢印で示した前面及び
側面図である。第１１図から第１５図は、第２図
の実施例と同様の切断ナイフの動作位置の対応す
る番号を示す。第１６図は、対応するドラム上の
切断ナイフの拡大図である。第１７図は、切断対
象のウエブからの送入状態を示す略図である。第
１８図は、第２図の実地例の拡大図である。 １……装置全体、２……接着剤被覆ウエブ、３
……束帯、４，５……ドラム、６，７……シヤフ
ト、８，９，１３……ナイフ、９ａ……溝、１０
……切断ゾーン、１１……吸込手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 最高運転速度で運転可能である自動フイルタ
   ー付け機中のフイルター付き巻き煙草アセンブリ
   ー又はユニツト用の結束帯封を一面に接着剤を被
   覆した連続したウエブより切断する反転ナイフつ
   き改良装置において、該ウエブを送入する手段
   と、該手段と軸が平行な少くとも２つのドラムを
   具備し、該２つのドラムが下記構成を有すること
   を特徴とする改良機。 (a) 第１のドラム （） ウエブの接着剤が付着していない面
   が、滑動可能に掛回され、ウエブ送入方向と
   同方向に回転し且ウエブ送入速度よりも早い
   周速を有すること。 （） ウエブを円筒面に密着保持する為の吸
   入手段を有すること。 （） ナイフの切刃が円筒面に沿つて等間隔
   で配設されていること。 （） ナイフの切刃の刃先は該刃先と交差す
   るドラム円筒面の任意の母線を包含する接線
   面内に略位置すること。 （） ナイフの刃先の少なくとも１部がドラ
   ム円筒面の任意の母線に対して傾斜している
   こと。 (b) 第２のドラム （） 第１のドラムの周速度より低速の周速
   度を有し、第１のドラムとは逆の方向に回転
   すること。 （） ナイフの切刃が円筒面に沿つて等間隔
   で配設されていること。 （） ナイフの切刃刃先が円筒面より突出し
   ていること。 （） 各切刃が第１のドラムの対応する切刃
   と合致可能であり、且第１のドラムと第２の
   ドラムの回転軸心を含む平面、及び該平面の
   近傍で合致可能であること。 ２ 第１のドラムのナイフ刃先がドラム円筒面の
   母線に対して湾曲している特許請求の範囲第１項
   記載の改良機。 ３ 第１のドラムのナイフ刃先が直線であり、且
   ドラム円筒面の母線に対して傾斜している特許請
   求の範囲第１項記載の改良機。 ４ 第１のドラムのナイフ刃先が略Ｖ字形である
   特許請求の範囲第１項記載の改良機。 ５ 第１のドラムのナイフの刃先が回転方向に対
   して収束する様なＶ字形である特許請求の範囲第
   ４項記載の改良機。 ６ 第１のドラムのナイフ刃先が回転方向に対し
   て拡散する様なＶ字形である特許請求の範囲第４
   項記載の改良機。 ７ 第１のドラムのナイフ刃先がノコバ状である
   特許請求の範囲第１項記載の改良機。 ８ 第１のドラムのナイフ刃先形状が曲線の集合
   によつて形成される特許請求の範囲第５項又は第
   ７項記載の改良機。 ９ 第１のドラム上流側にあり、ウエブに当接す
   る空転ローラを、束帯切離し最終時にウエブ通路
   に対して出入れする手段を具備する特許請求の範
   囲第１項記載の改良機。