JPS597310B2 - タバコフイルタの製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は喫煙物品のフィルタ（スモークフィルタ）構成
部材およびフィルタ、特にシガレットのフィルタ構成部
材の製造に関するものである。

特に本発明は、かかる構成部材の製造のためのロツド形
材料の分野を実質的に改変してロツドを所望の濾煙効果
または特性を達成する目的および（または）製造を容易
ならしめる目的で改良または適合させることができる進
歩した方法および装置を提供しようとするものである。

ロンド材料からのフィルタの製造に関する従来の提案は
一般に、連続ロンドまたはフィルタプラグ数個分の長さ
のロツドを通常高速度でその軸方向に動かしながら加工
することを含んでいる。

しかしこれは高速度で動いているロツドな加工するだめ
の利用可能な時間が制限されていること、正確なタイミ
ングが必要なこと、およびロツドに怖される作業が間欠
的であること等に起因して製造上の困難を生じる。

本発明によれば、フィルタのロンド構成部材を成形する
方法および装置において、成形すべき材料のロンドおよ
び加熱成形手段を互に接触させながらロンドの縦軸線に
対して横方向に弧状経路で相対的に動かし、形成手段に
よりロツドに押刻が生じる。

好ましくは、ロツドはドラム形内方ロータの周部に相対
運動するよう支持かつ輸送され、また形成手段はロータ
の方へ内方に突出した加熱された弧状外方ステータ素子
から成る。

かかる素子は熱と圧力の影響のもとにロツドに形成され
るべき押刻に対して相補的なロツド接触形状を有する加
熱バーから単に成ることができる。

一般に、実際には、成形されるロンドは個々の完成構成
部材、例えば、フィルタプラグの長さの倍数の長さを持
つ。

ロツドはその軸線に対して横方向の相対運動中にその軸
線のまわりに回転してもしなくともよい。

この目的で、ロツドはコツドの縦軸線と平行に延びた一
対のローラによりロータの周部に支持でき、前記ローラ
は自身の軸線のまわりに回転せしめられてロンドにその
軸線のまわりの回転運動を与える。

各種の押刻を前記方法により作ることができ、例えば、
簡単な場合にはロツドのまわりに連続的に延びた一つ以
上の溝である。

一般に、押刻はロンドの長さの一部にのみ沿って延びる
。

ロンドのまわりに螺旋状に延びた溝を形成するために、
加熱されたステータ素子を横方向に位置したロツドに対
して直角以外の角度で位置させることができる。

ロツドはその縦軸線に対して横方向に動く間に作用を受
けるから、ロツドを加工するためにより多くの時間が得
られる。

良好な形成作業を簡単な態様でかつ簡単な手段により達
成できるのみならず、縦方向の運動の場合に運動の間欠
性を要求する扶持または他の操作を行うための複雑高価
な機械を用いることなしに各種のフィルタを経済的に製
造できる。

フィルタロツドは熱可塑性ポリマ、例えばセルロースア
セテートまたはポリプロピレンの如キ各種の濾過材料か
ら作ることができる。

紙フィルタは紙が湿潤されていたりまたは熱可塑性材料
を含んでいたりあるいは熱により活性化される接着剤で
被覆されておれば適当である。

ロンド材料は炭素の如き添加剤を含んでもよい。

ロツド材料は同心状の管、例えば紙の内管とプラスチッ
ク材料の外管とから成りつる。

少なくとも複合またはマルテプルフィルタロツドの部品
をそのように作ることができ、これはすべての区分が必
ずしも永久変形できなくとも可能である。

フィルタ材料またはロッドは成形の前に、ロッドを調質
し材料の損傷の危険を最小ならしめるために水または蒸
気を含む流体添加剤を吹き付けまたは被覆できる。

好ましくは、成形されたロンドはロンドの縦軸線に対し
て横方向に運動している間に包装材料により包装される
。

しかして簡単な包装作業を達成できる。

有利には、前記成形および包装作業は好ましくはフィル
タチップ取付けユニットまたは機械に絹み合せて単一の
機械または構造体により行われる。

次に本発明の一実施態様を添付図面について説明する。

第１図に示した機械は受容ドラム１を含みこれは局面に
縦溝２を有し、タバコスモークフィルタ材料、例えばセ
ルロースアセテート、の無垢の筒状ロツド４を源（図示
せず）からシュート３とを介して溝に収容し、そして弧
状案内５によりドラム軸線と平行な位置に溝内に保持さ
れたロツドな後述のロツド形成ユニット６へ供給する。

弧状案内７’ ．８’ ，９’を有する３個の移送ドラ
ム７，８．９の形態の移送手段はユニット６内で成形さ
れたフィルタロツド１０を包装ユニット１１へ移送し、
ロンドはかかる移送中、その横方向配置を保持する。

ドラム７．８にはドラム１と同様に縦方向のロツド収容
溝が形成されている。

ユニット１１は校合ドラム（ ｃｏ １ １ａｔｉｎｇ
ｄｒｕｍ ）１２および包装ドラム１３から成り、こ
れらのドラムはやはり縦方向のロンド収容溝および案内
１２’，１３’を有する。

ドラム１２．１３は周知の態様で操作する。

ドラム１２はローラ１５の助けによりリール（図示せず
）から連続ウエブ１４の形態で供給される包装材料が供
給される。

ローラ１５は切断ローラ１６と協働し、この切断ローラ
はロツドの長さと等しい幅のウエブを個々のロツドに巻
き付けたるための個々のウエブ片に切断するのに適した
間隔で放射方向に延びた多数のナイフ１７を担持し、個
々のウエブ片は次いでローラ１５によりドラム１２へ送
られ、これにより一つのウエブ片は周知の態様で各ロツ
ド１０と校合（コレート）される。

ウエブ１４はリールからローラ１５への途中でアプリケ
ータ（図示せず）を通過するが、ロツドに接触するウエ
ブの面にこのアプリケータにより接着剤が付与される。

接着剤の被覆を担持した各ウエブ片はドラム１２の周部
に担持されたロツド１０と接触せしめられる。

ロツド１０は包装材料の各片と共にドラム１２からドラ
ム１３へ移り、ここでその軸線に対して横方向の位置で
各ロンドは縦方向に動くことなしにその軸線のまわりに
回転せしめられ、前記各片に包装されるようになり、縦
縁は互に接触せしめられて接着剤により互に接着される
ようになる。

ドラム１３から、包装されたロツド１８は案内２０′を
有する縦溝付き移送ドラムによりキャッチヤバンド１９
へ移送される。

機械の運転にあたり、ドラム１，７〜９．１２，１３、
ローラ１５，１６およびバンド１９は相互に調和してか
つ次に述べる形成ユニット６と調和して動力源（図示せ
ず）から駆動される。

形成ユニット６はロータ部とステータ部とから成る。

ロータ部は、好ましくはローレット掛けされた面を有す
る円形列の小ローラ２２を支承した２個の円形端盤２１
（第２図）から成る。

隣接ローラ２２の対はドラム１からロツドを受け取り、
これを前記ローラの周区域間で支持する一方、ロンドは
モータの回転によりユニットを通じて運ばれる。

ロータは、適当には電気モータ（図示せず）により、軸
２３により１駆動される。

２４で略示した継手を端盤２１間に設けて成形される各
種長さのロンドを収容すべくユニットの軸方向調節を容
易ならしめることができる。

ローラ２２の自転は一端で延出軸頚上に固着されかつ太
陽ホイール２６と噛合した遊星ホイール２５を通じて伝
達される。

太陽ホイール２６は他のモータ（図示せず）により駆動
される軸２Ｔ上に回転的に固着される。

図示の如く隣接盤２１がホイール２６および（または）
軸２７中の軸受２９内に短軸２８により支持される場合
、ある程度の相対軸運動を設定する３０で略示した手段
を設けることができる。

モータは速度調節可能なモータにでき、しかしてモータ
の回転速度およびローラの自転速度を要件に合うように
選択でき、特にステータを通過する間のロツドの回転数
を変更または制御できる。

もしこの設備が要求されないのであれば、ロータの回転
およびローラの自転のための７駆動は共通源から導出で
きる。

ステータ部は弧状リブの形態の放射方向内方に突出した
部分３２を有する外方の弧状部材３１から成る。

部材３１には少なくとも突出部分に、周知の態様で埋設
された好ましくは電気的素子の形態の加熱手段が設けら
れる。

突出部分の数、形状および配置はロッドに形成される所
要の凹陥３３と相補する。

第２図に示されたステータの横断面形状が相補する第４
図に示されたロッドの形状は全く例示的なものに過ぎな
い。

弧状案内３４（第１図）は部材３１の両端からそれぞれ
ドラム１と７に隣接した点まで延びている。

部材３１とその突出部分３２はロータの軸線から一定の
放射方向距離で延びる。

しかし、ロータに対する前記部分３２の近接度は回転方
向に増加し、成形効果は漸増的である。

ユニット６の操作において、ドラム１から１本ずつロー
ラ２２間に載置されたロンドはロータの回転によりステ
ータ部材３１を通りこの間にその軸線のまわりに回転せ
しめられる。

回転中のロッドはかくして小径の離間帯域、例えば３２
へ押圧され、かくして小径の環状凹陥または離間帯域、
例えば３３が熱と圧力の影響のもとにロッドに形成され
る。

ローラ２２を積極的に，駆動することによりロンドをそ
の軸線のまわりに回転する手段を採用するのが好ましい
。

しかし、目的によっては、ロッドは単にステータ部分３
１との接触の結果として回転させることもできる。

ステータ加熱手段を制御する手段を設けることができる
。

突出部分３２０所要温度はロツドの材料の特性およびス
テータ内でのロッドの滞在時間に依存する。

この温度はその材料の軟化温度と焦げ付き温度との間に
すべきである。

ロツドが成形時に既に紙で包装されていれば温度は紙の
焦げ付き温度以下である。

滞在時間を長くし、これにより低い温度を用いてフィル
タ材料および包装材の損傷の危険を減少できることは上
記構成の利点である。

ロツドの面の部分は、それが外部筒状面であるかまたは
筒状面であるかまたは溝その他の凹陥の底面および（ま
たは）側面であるかにかかわらず、ロツドへの煙成分の
侵入に対して部分的にまたは完全にシールする必要があ
れば、これは所要区域のステータ温度を局部的な表面的
溶を生ぜしめロツド材料を部分的にまたは完全シールす
るよう充分に高くすることにより達成できる。

実際には、単一のフィルタの長さのロッド１０ハユニッ
ト６にて通常成形されず、単一の長さの倍数、例えば６
倍の長さのロッドが用いられ、かかるロンドは次いで単
一の長さのものに切断される。

前述の如き形成ユニットは各種の形状のフィルタ素子ま
たはその部分を作るのに利用できる。

環状溝は第４図に示す如く、長方形断面、あるいは円、
■または他の断面にでき、所要の寸法、配置個数で設け
、深さおよび（または）幅を一定あるいは変化できる。

実際には、外方に突出した環状リブを有する一般に筒状
のロッド体を得ることができる。

非環状形のもの、例えば螺旋形の溝はロツドが軸方向に
動くことなくその軸線のまわりにゆっくり回転しながら
運ばれるときの横方向に対して直角以外の角度の平面内
にある突出部分をステータ上で使用することにより作る
ことができ、螺旋のピッチは前記角度に依存する。

フィルタエンド形成部は、恐らくはかかるエンドを少な
くとも部分的にシールすることに関連して、例えば円錐
形、玉冠状または斜角状のエンドまたは起伏状、波形ま
たはフィン付きのエンドとして作ることができる。

成形は差異的な緊結または詰込み係数（繊維フィルタ材
料の場合に占められたフィルタ体積の比率）を達成する
目的で主としてまたは部分的に適用できる。

例えば、筒状ロンド部分は緊結されたテーパ部分と隣接
させることができる。

全周に延びずに相互に関して円周上で食い違った形成部
を作ることができる。

弦状境界により底が画された凹陥を得ることができる。

かかる形成部は突出したステータ形成部の長さ、形状お
よび位置の選択およびロータの回転速度の選択により作
ることができる。

目的によっては、ロータの回転時にロツドをその軸線の
まわりに回転させず、かくしてロツドの片側にのみ凹陥
が作られる。

ロツドを回転しあるいはこれを第二の形成ユニット６へ
供給することにより反対側に同様の凹陥を作ることがで
きる。

上記の如き形成部は最初に中空または管状のロツド材料
を用いることにより一端または両端を閉じあるいは開い
て内部空洞に関連して作ることができる。

ステータの横方向に延びた突出したステータ部分を用い
ることにより円周形成部に関連してあるいは単独に縦方
向形成部を作ることができる。

あるパターンの縦力向凹陥、空洞またはパーホレーショ
ン、リブまたは歯（食い違い溝を含む）を、円周凹陥に
関連して要求されれば作ることができる。

多くの目的で、単一の形成ユニットをロツド成形手段と
して用いて所要の形成部を作ることができる。

しかし、各種の成形操作を行うためにまたは一操作を一
段階よりも多い段階で行うために、一つよりも多い形成
ユニットを採用できる。

フィルタ素子の部分を個々の形成ユニットにより成形し
次いで一緒にすることができる。

例えば、中空筒体内に入れられたリブ付き体を有するフ
ィルタの場合、上記の態様で作られた円錐形に終るプラ
グ部分により前記中空筒体を閉じることができる。

複合フィルタは両端に無垢のアセテートプラグを有し、
中央に炭素充填アセテート部分を有し、後者を圧縮し、
煙が炭素を貫通して流れる代りに炭素の傍を流れるよう
にした環状経路を形成する。

セルロースーアセテート濾過性質を有する高性能フィル
タは小径の無垢の中空筒状フィルタ体を間にはさんで円
錐隣接端を有する２個の中空筒状体から構成できる。

本発明は本来ならば作れるとしても多犬の困難と高価な
手段とを伴ないしかも比較的に低速でしか作ることがで
きない多数のフィルタを高速で作ることを可能ならしめ
る。

また本発明はフィルタロツド製造機の汎用性を増すもの
であって、一型式のロツド成形装置を同じ基本機械にお
いて他のものと容易に置換できる。

第１図乃至第４図について述べた如きロンド成形包装機
は各種の態様でかつ他の装置と密に組み合せて使用でき
る。

図示の如く、これはストックからプレカットされたロツ
ド４を供給され、成形かつ包装されたロツド１８はバン
ド１５によりストックへ・送出される。

しかし、第５図に略示した如く、ロツド形成包装機また
はユニット３５に周知のロツド製造機またはユニット３
６を組み合せることができる。

例えばセルロースアセテートの如きフィルタ材料を３７
において供給し、ここで作られ切断されたロツド４を３
８において機械３５へ供給する。

この目的で、縦方向に動くロンドを捕捉しこれをロンド
の軸線に対して横方向に動かす周知のロツド製造機に採
用された通常のフルーテツドドラムの代りにロツドを第
１図のユニット６のロータヘ供給する手段を用いること
ができる。

あるいは、ユニット６をキャッチャドラムに隣接して配
置し、ロツドなキャッチヤドラムから前記ユニットへ送
ることができる。

ロツド１８を機械１５からストックへ送る代りに上記構
成のいずれを用いてもロツドは３９においてフィルタチ
ップ取付け機械またはユニット４０へ直接に供給でき、
またこのユニットにはシガレットタバコの包装済みロツ
ド４１が４２においてストックからあるいは有利には周
知のシガレット製造機４３から直接に供給される。

機械またはユニット４０は第１図乃至第４図に関して述
べたロツド形成包装機の場合と同様に構成されており、
ロンド１８は横位置でこれを通る。

略示された如く、タバコロツド４１は軸方向位置で機械
４３からユニット４０へ送られる。

ユニット４０はユニット３５と共に機械４３に関して側
方に配置されている。

しかしてロツド４１は形成済みロツド１８と共軸的に組
み立てられるのに適した位置で提供される。

ユニット４０において、タバコロツド４１およびフィル
タロツド１８は周知の手段により組み立てることができ
る。

ユニツ｝３５．４０は機械４３へ簡単な態様で通用され
これと調和して駆動される構造体を形成できる。

二重区分または多区分フィルタを作るには、成形された
ロツド１０を包装の前に個々の区分長さのものに切断す
るが、異なる源から供給される他のカット、フィルタ区
分を間挿する手段が設けられる。

各フィルタにつき、前記区長の各一つおよび他の区分が
単一の包装材で組み立てられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は形成および包装ユニットを含むフィルタロツド
製造機全体の端面図、第２図は第１図と直角に見た形成
ユニットの拡大立面図、第３図は形成されるロンドを形
成ユニットに支持する態様を示す拡大端面図、第４図は
第２図のユニットにより製造できるフィルタロツド形成
部を示す図、第５図は機械の使用態様を示すボックスタ
イヤグラムである。 １・・・受容ドラム、２・・・縦溝、３・・・シュート
、４・・・ロツド、５・・・弧状案内、６・・・ロツド
形成ユニツト、７，８，９．２０・・・移送ドラム、７
′，８′，９′・・・弧状案内、１０・・・フィルタロ
ンド、１１・・・包装ユニット、１２・・・校合ドラム
、１３・・・包装ドラム、１４・・・ウエブ、１９・・
・キャッチャバンド、２１・・・円形端盤、２２・・・
小ローラ、２３・・・軸、２５・・・遊星ホイール、２
６・・・太陽ホイール、２７・・・軸、３１・・・弧状
部材、３２・・・突出部分、３３・・・凹陥、３４・・
・弧状案内、３５・・・ロッド形成包装機またはユニッ
ト、３６・・・ロツド製造機またはユニット、４０・・
・フィルタチップ取付け機械またはユニット、４３・・
・シガレット製造機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タバコフィルタのロツド構成部材を成形する際に、
   成形されるべき材料のロツドの外周面を加熱された形成
   手段に接触させた状態で、ロツドと形成手段とをロツド
   の縦軸線に対して横方向でかつ弧状経路に沿って相対移
   動させ、もって形成手段によりロツドの外周面に凹刻を
   形成することを特徴とするタバコフィルタの製造方法。 ２ ロツドを相対移動するようドラム形内方ロータの局
   部で支持して輸送し、また形成手段はロ−タに向って内
   方に突出した加熱された弧状の外方ステータ素子から成
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３ ロンドはその縦軸線に対して横方向に相対移動する
   間にまたその縦軸線のまわりにも回転せしめられること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の方法。 ４ 各々のロツドは、その縦軸線と平行に延びた一対の
   ローラによりロータの周部に支持されることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第２項または第３項に記載の方法
   。 ５ 前記ロツドにその縦軸線まわりの回転運動を与える
   べく、前記支持ローラがその軸心まわりに回転されるこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第３項または第４項
   に記載の方法。 ６ 成形されたロツドはロツドの縦軸線に対して横方向
   に動く間に包装材料で包装されることを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか１つに記載の
   方法。 ７ ロツドは成形操作と包装操作との間で前記軸線に対
   して横方向の運動により移送されることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８ 凹刻を画定するロツドの外周面の部分が成形操作中
   にシールされて煙に対して不透過性になることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れか１つ
   に記載の方法。 ９ 凹刻はロツドのまわりの溝であり、溝を画定する面
   の全てまたは溝の底面のみをシールすることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １０ フィルタのロツド構成部材を成形する加熱され
   た形成手段を設け、この形成手段に成形されるべき材料
   のロンドの外周面を接触させた状態で、ロンドと成形手
   段とをロツドの縦軸線に対して横方向でかつ弧状経路に
   沿って相対移動させるための手段を設け、もってロツド
   の外周面に凹刻を形成できるようにしたことを特徴とす
   るタバコフィルタの製造装置。 １１ ロツドを相対移動するようドラム形内方ロータ
   の周部で支持して輸送し、また形成手段はロータに向っ
   て内方に突出した加熱された弧状の外方ステータ素子か
   ら成ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１０項に
   記載の装置。 １２ ロツドをその縦軸線に対して横方向に相対移動
   する間にまたその縦軸線のまわりにも回転せしめるよう
   にしたことを特徴とする前記特許請求の範囲第１０項ま
   たは第１１項に記載の装置。 １３各々のロツドをロータの周部で支持するために、ロ
   ツドの縦軸線と平行に延びた一対のローラを設けたこと
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１１項または第１２
   項に記載の装置。 １４支持ローラをその軸心のまわりに回転しこれにより
   ロツドにその縦軸線のまわりの回転運動を与える手段を
   設けたことを特徴とする前記特許請求の範囲第１３項に
   記載の装置。 １５縦軸線に対して横方向に動く間にロツドを包装する
   ロツド包装手段を形成手段に組み合せたことを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１０項乃至第１４項の何れか１
   つに記載の装置。 １６形成手段、包装手段および包装済みロツ下が供給さ
   れるフィルタチップ取付け手段を，取付け手段へタバコ
   ロンドを供給するようにしたシガレット製造機の側方に
   構造体として適用することを特徴とする前記特許請求の
   範囲第１５項に記載の装置。