KR101230721B1

KR101230721B1 - 복합필터로드 제조장치와 제조방법

Info

Publication number: KR101230721B1
Application number: KR1020077011512A
Authority: KR
Inventors: 존 도슨; 로렌 두보켓; 트래비스 가스에프너; 라샤드 서먼; 찰스 게리 아트웰
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2013-02-07
Also published as: JP5020095B2; DE602005019325D1; ES2338347T3; CN101083916B; BRPI0519177A2; EP1833316A1; KR20070088639A; US7381175B2; US20060135335A1; WO2006067629A1; JP2008525010A; ATE457134T1; EP1833316B1; PL1833316T3; BRPI0519177B1; CN101083916A

Abstract

본 발명은, 토우가 하류방향으로 이동할 때 확장된 토우섬유(16)를 연속적으로 전달하면서 압축하는 토우이송젯트를 구비하는, 복합필터로드(12)를 연속으로 제조하는 장치(10)에 관한 것으로, 적어도 하나의 회전하는 포켓휠(22)이 그 안에 이격된 다수의 포켓(26)을 갖추고, 필터재료공급부(32)는 입자를 포켓에 전달한다. 회전하는 포켓휠의 포켓에 가해진 진공원(30)은 필터재료(34)를 필터재료공급부로부터 포켓으로 흡입하도록 작동하고, 회전하는 포켓휠의 포켓과 정렬된 공기이송튜브(40)는 포켓이 공기이송튜브를 지날 때 필터재료를 포켓으로부터 배출한다. 배출된 필터재료는 토우이송젯트를 통해 토우섬유의 내부로 전달되며, 이어서 로드는 필터종이(44)로 싸이게 된다.

Description

복합필터로드 제조장치와 제조방법 {Compound filter rod making apparatus and process}

본 발명은 복합필터로드 제조장치와 제조방법에 관한 것으로, 특히 토우재료로 된 외부 덮개와 그 내부에 이격된 소정량의 필터재료들을 가진 복합담배필터로드를 단일한 공정으로 연속되게 제조하는 장치와 방법에 관한 것이다.

예컨대, 입자로 된 여과재 또는 향미재와 같은 특정한 필터재료를 수용하는 특수 담배필터는 전형적으로, 각각 개별적으로 만들어진 다음에 별도의 필터결합기계에서 결합되는 필터분할부를 결합함으로써 이루어진다. 어떤 담배필터는, 2개의 필터플러그들 사이에 공간을 형성하는 아세트산 셀룰로오스 토우 또는 유사한 재료로 된 2개의 필터플러그를 결합한 후, 상기 공간에 입자재료를 채움으로써 형성된다. 다른 구조로는 하나의 조성으로 된 플러그를 상이한 조성의 플러그와 결합하는 것이 포함된다. 각각의 경우에, 개별적인 필터부재는 처음에 별도의 공정으로 만들어진 후에 다른 공정에서 함께 결합되어서, 마무리된 제품을 제조하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적들 중 하나는, 토우재료로 된 외부 덮개와 그 내부에 이격된 소정량의 필터재료들을 가진 연속의 복합필터로드를 제조하도록 된 단일한 필터제조공정에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 간단하면서 필터의 제조에 있어 고효율적인 복합필터로드의 제조공정에 있다.

본 발명은 연속적인 아세트산 셀룰로오스 필터 내에 하나 이상의 입자재료를 적용하게 하여, 결합된 필터가 단일한 공정으로 성취되게 한다. 본 발명의 다른 장점은, 다른 입자와 다른 양의 입자가 상이하고 다양한 제품구조를 쉽게 창출하도록 제조되는 용이성에 있다. 또 다른 장점은 마무리된 담배가 소비될 때 연기흐름의 농도에 있다. 필터재료가 연속적인 아세트산 셀룰로오스 흐름 속으로 삽입되기 때문에, 입자를 둘러싸는 토우섬유는 입자가 없는 필터에서 더욱 꽉 조여져 포장된다. 이 증대된 흡입저항은 입자재료를 통한 공기흐름에 힘을 가하여서, 연기흐름을 여과하거나 향미를 더하는 데에 입자의 효율을 향상시킨다.

전체 공정에서, 특별한 크기로 된 필터재료용 포켓은 정확한 양의 입자를 전달한다. 에어 어시스트(air assist)를 갖춘 적당한 크기의 튜브가 이 튜브에 의해 생성된 경로를 따라 포켓으로부터 입자재료를 배출한다. 튜브의 배출끝은 아세트산 셀룰로오스 흐름에 놓여서, 입자는 형성될 필터로드의 중심으로 전달되게 된다. 이들 부재는 필터제조장치에 대해 동기화되어서, 전달된 입자량의 위치가 정확한 간격으로 반복됨과 더불어, 로드를 개별적인 담배필터로 절단하는 것과 맞춰지게 된다.

필터재료로 충만한 포켓이 충전영역을 떠날 때, 이들 포켓은 이송튜브의 입구위치를 통과하게 된다. 진공이 해제되고, 공기압이 구멍 뚫린 포켓 "하부"를 통해 가해져서, 이송튜브와 형성될 필터로드의 중심으로 입자를 배출한다.

본 발명에 따르면, 복합필터로드를 연속적으로 제조하는 장치는, 하류방향으로 이동할 때 확장된 토우섬유를 연속적으로 전달하면서 토우섬유를 압축하는 토우이송젯트를 구비한다. 적어도 하나의 회전하는 포켓휠은 그 안에 이격된 다수의 포켓을 갖추며, 필터재료공급부는 이들 포켓에 입자를 전달한다. 회전하는 포켓휠의 포켓들에 가해진 진공원은 필터재료공급부로부터 포켓으로 필터재료를 빨아당기도록 작용한다. 결국, 회전하는 포켓휠의 포켓들과 정렬되는 공기이송튜브는 포켓이 공기이송튜브를 지나 회전할 때 포켓으로부터 필터재료를 배출한다. 배출된 필터재료는 토우이송젯트로 전달되어 토우섬유의 내부로 들어간다.

바람직하기로, 토우이송젯트는 하류방향으로 토우를 압축하기 위한 감소하는 단면적을 가진 원추형 토우이송젯트를 구비한다.

공급부에 있는 필터재료는 입자재료 또는 미리 제조된 캡슐을 포함할 수 있다. 더구나, 필터재료는 필요하면 향미를 가질 수 있다.

진공원은 공기이송튜브가 포켓과 정렬되는 곳을 제외하고 포켓과 연통하는, 회전하는 포켓휠에 진공돔을 구비한다.

본 발명의 한 실시예에서, 회전하는 포켓휠의 포켓은, 다소 긴 외부반경을 가진 외부 동심원을 따라 배치된 외부포켓과 함께, 내부반경을 가진 내부 원을 따라 이격된 내부포켓을 구비한다. 더구나, 필터재료공급부는 다소 긴 외부반경을 가진 필터재료의 동심의 환형 외부오목홈과 함께, 내부반경을 가진 필터재료의 환형 내부오목홈을 구비한다. 이 특정한 구조에서, 내부포켓은 내부오목홈과 정렬되고, 외부포켓은 동심의 외부오목홈과 정렬된다. 바람직하기로, 상이한 필터재료가 각 오목홈에 공급된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 필터재료공급부는 필터재료로 채워지고 위치되는 추출실을 구비하여서, 회전하는 포켓휠의 포켓이 추출실을 지나가게 되어 포켓을 그 안의 필터재료에 노출시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 회전하는 제2포켓휠은 그 안에 이격된 다수의 포켓을 갖춘다. 이들 포켓휠은 역회전하며, 이러한 구조에서 공기이송튜브는 그 입구끝에 한쌍의 입구부를 구비하는바, 한쪽 입구부는 제1포켓휠의 포켓과 정렬되고, 다른쪽 입구부는 제2포켓휠의 다른 포켓과 정렬된다.

본 발명의 모든 실시예는, 필터토우를 종이로 둘러싸기 위해 그 안에 필터재료를 가진 필터토우에 필터종이를 전달하도록 구성되고 배치된 필터종이공급부를 구비한다.

또한, 본 발명은, 하류방향으로 확장된 토우섬유를 연속적으로 전달하는 단계와, 하류방향으로 이동할 때 토우를 압축하는 단계를 포함하는, 복합필터로드를 연속적으로 제조하는 방법을 포함한다. 추가로, 필터재료를 다수의 포켓 안으로 진공흡입함으로써 소정량의 필터재료를 준비하는 단계와, 필터재료를 포켓으로부터 배출하는 단계를 포함한다. 필터재료는 토우섬유의 내부로 전달된다. 이어서, 토우섬유와 그 안의 필터재료는 필터종이로 싸이게 된다.

필터재료는 입자재료 또는 미리 제조된 캡슐을 포함할 수 있는데, 그 각각은 향미제를 포함할 수 있다. 더구나 상이한 필터재료가 사용될 수 있다.

당해 분야의 숙련자들에게는, 전술된 것에 덧붙여 본 발명의 새로운 특징과 장점이, 유사한 부재를 유사한 참조부호로 표시하고 있는 첨부도면을 참조로 해서 아래의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 복합담배필터로드를 연속적으로 제조하는 장치의 개략사시도이다.

도 2는 도 1의 2-2선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 복합필터로드를 연속적으로 제조하는 장치의 다른 회전하는 포켓휠을 도시한 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 구조의 포켓휠을 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따라 도 1 내지 도 4에 도시된 장치로 제조된 연속적인 복합필터로드의 길이방향 단면도이다.

특히 도면들을 참조로 하는바, 도 1은 복합필터로드(12)를 연속적으로 제조하는 장치(10)를 도시한다. 이 장치(10)는 토우가 하류방향으로 이동할 때 아세트산 셀룰로오스 또는 유사한 재료로 된 확장된 토우섬유를 연속적으로 전달하면서 토우를 압축하는 토우이송젯트인 토우이송젯트(14)를 구비한다. 토우이송젯트(14)는 깔때기(18)와 혀형상부(20)를 구비한다.

동기모터(24)에 의해 구동되는, 회전하는 포켓휠(22)은 이 포켓휠의 외주 주위로 배치된 다수의 이격된 포켓(26)을 구비한다. 포켓휠에 이웃하는 흡입고정용 돔(28)은 이 포켓휠이 회전할 때 진공원(30)으로부터 개별적인 포켓(26)으로 흡입력을 가하게 된다.

필터재료공급부(32)는 필터재료(34)를 포켓(26)에 전달하도록 작동한다. 각각의 포켓은, 흡입력을 가할 수 있으면서 필터재료(34)가 기저부를 관통하는 것을 방지하는 구멍 뚫린 기저부를 갖춘다. 필터재료는 담배필터의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 재료를 포함할 수 있으며, 이러한 재료에는, 한정되지 않지만 예컨대 숯과 활성탄 입자, 탄소알갱이, 캡슐 등이 포함될 수 있다. 더구나, 다른 재료로는 액체가 채워지고 향미를 가진 구형체 및 임의의 크기로 되고서 향미를 가진 구형체로 될 수 있다. 도 1의 필터재료공급부는 입자용 깔때기(38)에 의해 공급되는 추출실(36)의 형태로 되어 있다.

상기 장치(10)는 포켓이 공기이송튜브를 지나 회전할 때 포켓으로부터 필터재료(34)를 배출하도록 포켓휠(22)의 포켓(26)과 정렬하는 공기이송튜브(40)를 추가로 구비한다. 이 튜브는 토우이송젯트(14)의 혀형상부(20)로 들어가도록 설치되어 있고, 튜브의 배출끝(42)은 토우섬유(16)의 내부에 위치되어, 튜브가 필터재료를 토우의 내부로 전달하게 된다.

복합필터로드(12)가 토우이송젯트의 혀형상부(20)를 나갈 때, 로드는 공급부(46)로부터 나오는 필터종이(44)로 싸이는데, 이 종이는 연속벨트(48)에 의해 로드에 전달되게 된다. 로드는 혀형상부(20)의 출구끝으로부터 하류의 위치(50)에서 종이로 싸이게 된다.

장치(10)의 작동은 다음과 같다. 동기모터(24)에 의해 구동되는 포켓휠은, 포켓이 추출실 내의 필터재료(34)에 노출되는 추출실(36)과 접촉되게 한다. 돔(28)으로부터의 흡입력이 포켓에 가해져, 필터재료(34)를 포켓 내에 채우게 한다. 포켓휠의 연속된 회전으로 인해, 필터재료가 튜브를 통해 혀형상부(20)로 배출되는 공기이송튜브(40)에다 필터재료로 채워진 포켓을 최종적으로 위치시키고, 결국 필터재료는 토우섬유(16)를 향해 튜브의 배출끝(42)을 나가게 된다. 그 후에, 전술된 바와 같이 필터종이(44)가 복합필터로드(12) 주위를 싸게 된다.

도 2는 공기이송튜브(40)의 배출끝(42)을 나가는 필터재료(34)를 나타내고 있는데, 필터재료는 토우섬유(16)의 내부에 위치되게 된다. 더구나, 도 5는 내부에 위치된 필터재료(34)와 토우섬유(16)를 둘러싸는 그 외부의 필터종이(44)를 갖춘 복합필터로드(12)를 도시한 길이방향 단면도이다.

도 3은 도 1의 장치(10)에 의해 제조된 복합필터로드(12)와 유사한 복합필터로드를 제조하는 장치(50)를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내고 있다. 유사한 참조부호가 유사한 부재를 표시하는 데에 사용된다. 이 장치(50)의 한가지 현저한 차이점은, 회전하는 포켓휠(52)이 이 회전하는 포켓휠의 축(56)에 대해 내부반경을 가진 내부 원을 따라 이격된 다수의 내부포켓(54)을 구비한다는 점이다. 덧붙여, 포켓휠은 다소 큰 외부반경을 가진 외부의 동심원을 따라 배치된 다수의 외부포켓(58)을 구비한다. 상기 장치(50)는 내부포켓(54)을 위한 필터재료공급부와, 외부포켓(58)을 위한 별도의 필터재료공급부를 구비한다. 특히, 필터재료의 내부오목홈(60)은 내부포켓(54)의 원 아래에 바로 위치되고, 이 오목홈에는 공급라인(62)을 통해 필터재료가 공급된다. 마찬가지로, 동심의 외부오목홈(64)이 외부포켓(58)의 외부 동심원과 정렬되고, 공급라인(66)은 다른 필터재료를 외부오목홈에 공급한다.

장치(50)의 작동은 도 1의 장치(10)의 작동과 아주 유사하다. 돔은 내부오목홈과 외부오목홈(60,64)의 형태로 필터재료공급부와 함께 고정된 채로 있다. 포켓휠(52)이 회전할 때, 오목홈들(60,64)의 필터재료는 인접한 돔(28)의 진공에 의해 내부포켓(54)과 외부포켓(58)으로 흡입된다. 채워진 포켓이 배출지점에 접근함에 따라, 각 오목홈의 바닥부는 참조부호 68에서 위쪽 방향으로 경사져 있어서, 배출위치(70) 바로 위에 인접하게 포켓을 위치시킨다. 초과한 필터재료는 배출라인(72,74)을 통해 위쪽으로 경사진 부분에서 오목홈을 나가게 되고, 이 초과분은 공급라인(62,66)으로 다시 재순환된다. 포켓이 배출위치(70)에 도달할 때, 공기이송튜브(40)는, 장치(10)와 관련하여 전술된 바와 동일한 방식으로 포켓으로부터 토우섬유의 내부로 필터재료를 전달한다.

내부포켓 및 외부포켓(54,58)의 구조는, 단지 하나의 채워진 포켓이 임의의 시점에서 배출되도록 되어 있다. 이와 관련해서, 내부포켓 및 외부포켓은 서로 엇갈리게 되어, 동일한 반경으로 위치된 내부포켓 및 외부포켓은 없게 된다. 복합필터로드(12)의 원하는 최종농도가 포켓휠의 포켓의 수와 위치를 결정한다. 도 3의 특정한 구조에서, 2개의 인접한 내부포켓에 이어 2개의 인접한 외부포켓이 배치되고, 이러한 순서는 계속된다. 따라서, 마무리된 필터로드는 오목홈(60)으로부터 토우섬유로 순차적으로 배출되는 두 경로의 필터재료를 포함하고, 이러한 배출에 이어 외부오목홈(64)으로부터 두 경로의 재료가 배출된다.

도 4의 장치(80)는 도 1과 도 3의 장치들(10,50)과 조금 다르다. 주요 차이점은 휠의 외주 근처에 이격된 다수의 포켓(86,88)을 가진 한쌍의 역회전하는 포켓휠(82,84)를 구비한다는 점이다. 포켓은 전술된 것과 동일한 방식으로 필터재료로 채워지고, 입자는 공기이송튜브(90)에 의해 포켓으로부터 배출된다. 튜브는 한쌍의 입구부(92,94)를 구비하는데, 한쪽 입구부는 포켓휠(82)의 포켓(86)과 정렬되고, 다른쪽 입구부는 포켓휠(84)의 포켓(88)과 정렬된다. 장치(80)는 전술된 바와 동일한 방식으로 작동한다.

당해 분야의 숙련자들에게는, 본 발명의 정신과 범주 내에서 다양한 변화와 응용이 명확하게 될 것이기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 상기 설명은 단지 예로서 주어진 것이다. 예컨대, 도 1의 장치(10)는 내부포켓에 필터재료를 공급하는 다른 추출실과, 포켓휠에 포켓의 내부링도 구비할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 간단하면서 담배필터의 제조에 있어 고효율적인 제조장치와 제조방법을 제공하게 된다.

Claims

토우가 하류방향으로 이동할 때 확장된 토우섬유(16)를 연속적으로 전달하면서 압축하는 토우이송젯트(14)와;

그 안에 이격된 다수의 포켓을 가진 적어도 하나의 회전하는 포켓휠(22, 52, 82);

필터재료(34)를 포켓에 전달하도록 위치된 필터재료공급부;

필터재료를 필터재료공급부로부터 포켓으로 흡입하도록 구성되고 배치된 회전하는 포켓휠(22, 52, 82)의 포켓에 가해지는 진공원(30);을 포함하는 복합필터로드(12)를 연속으로 제조하는 장치에 있어서,

포켓이 공기이송튜브(40, 90)를 지나 회전할 때 필터재료(34)를 포켓으로부터 배출하고 토우이송젯트(14)와 토우섬유(16)의 내부로 필터재료(34)를 전달하는, 회전하는 포켓휠(22, 52, 82)의 포켓과 정렬되는 공기이송튜브(40, 90);를 구비하는 것을 특징으로 하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 토우이송젯트는 토우를 하류방향으로 압축하도록 감소하는 단면적으로 가진 원추형 토우이송젯트를 구비하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터재료공급부의 필터재료는 입자 형태로 이루져 있는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터재료공급부의 필터재료는 미리 제조된 캡슐을 포함하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 진공원은, 공기이송튜브가 포켓과 정렬되는 곳을 제외하고, 포켓과 연통하는 상기 회전하는 포켓휠에 진공 돔을 구비하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전하는 포켓휠의 포켓은 내부반경을 가진 내부 원을 따라 이격된 내부포켓과, 다소 긴 외부반경을 가진 외부 동심원을 따라 배치된 외부포켓을 구비하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 필터재료공급부는 내부반경을 가진 필터재료의 환형 내부오목홈과, 다소 큰 외부반경을 가진 필터재료의 동심원 외부오목홈을 구비하고, 상기 내부포켓은 내부오목홈과 정렬되고 외부포켓은 동심의 외부오목홈과 정렬되는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 내부오목홈의 필터재료는 동심의 외부오목홈의 필터재료와 다르게 되어 있는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터재료공급부는 필터재료로 채워진 추출실을 구비하고, 회전하는 포켓휠의 포켓이 추출실을 지나가면서 그 안의 필터재료에 포켓을 노출시키도록 위치되는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 그 안에 이격된 다수의 제2포켓을 갖추고서 역회전하는 제2포켓휠을 추가로 구비하고, 공기이송튜브는 그 입구끝에 한쌍의 입구부를 구비하되, 한쪽 입구부는 제2포켓과 정렬되고, 다른쪽 입구부는 다른 포켓과 정렬되는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
제1항에 있어서, 그 안에 필터재료를 갖춘 토우섬유에 필터종이를 전달하고 이 필터종이로 토우섬유를 싸도록 구성되고 배치된 필터종이공급부를 추가로 구비하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 장치.
확장된 토우섬유를 하류방향으로 연속적으로 전달하는 단계와;

토우가 하류방향으로 이동할 때 토우를 압축하는 단계;

필터재료를 다수의 포켓으로 진공흡입함으로써 미리 정해진 양의 필터재료를 준비하는 단계;

포켓으로부터 포켓과 정렬되고 토우섬유의 내부에 위치된 배출끝을 갖춘 공기이송튜브로 필터재료를 배출하는 단계; 및

공기이송튜브의 배출끝으로부터 상기 토우섬유의 내부로 필터재료를 전달하는 단계;를 포함하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 필터재료는 입자 형태로 이루어져 있는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 필터재료는 미리 제조된 캡슐을 포함하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 미리 정해진 양의 필터재료를 준비하는 단계는 서로 다른 필터재료를 포함하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 다른 필터재료는 입자상으로 되어 있는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.
제12항에 있어서, 토우섬유와 그 안의 필터재료를 필터종이로 싸는 단계를 추가로 포함하는, 복합필터로드를 연속으로 제조하는 방법.