KR102031318B1 - 흡연용 물품 내로 캡슐을 공급하기 위한 공급 기구 - Google Patents

Abstract

담배 산업 제품에의 삽입을 위해 캡슐들을 공급하는 공급 기구(1)는 캡슐들을 수용하는 회전식 부재를 포함하며, 상기 회전식 부재(4)는 복수의 도관(9)을 갖고, 각각의 도관(9)이 사용시에 상기 회전식 부재(4)에 의해 회전하는 도관(9) 내에서 캡슐들이 일렬로 모이게 하도록 되어 있으며, 또한 각각의 도관(9)이 해당 도관(9)로부터 캡슐을 분배하기 위한 출구(13)를 갖고, 상기 공급 기구는 상기 캡슐이 분배되기 전에는 캡슐을 일렬로 유지하도록 구성된 공압 기구(5)을 또한 포함한다.

Description

흡연용 물품 내로 캡슐을 공급하기 위한 공급 기구 {FEED APPARATUS FOR FEEDING CAPSULES INTO ARTICLES FOR SMOKING}

본 발명은 담배 산업 기계에 관한 것이다. 특히, 비배타적이지만, 권련(cigarette)과 같은 담배 산업 제품에의 삽입을 위한 캡슐을 공급하기 위한 공급 기구에 관한 것이다.

필터 권련(filtered cigarette)의 제조에서 사용하는 필터 로드(filter rod)는 Hauni Maschinenbau AG의 KDF-2 필터 제조기와 같은 필터 로드 제조 기기에 의해 제조된다. 필터 제조기에서는, 토우(tow)라고 하는 셀룰로오스 아세테이트 필터 플러그 재료가 공급원으로부터 경로를 따라 취출되고 나서 압축되고, 장식부(garniture)에서 종이 포장되어 세장형 포장 로드를 형성하고, 상기 포장 로드는 개개의 로드를 형성하도록 절단된다. 이 로드 형성 공정(process)은 당업자에게는 그 자체로 공지되어 있다.

필터 내부에 깨질 수 있는 멘톨 함유 캡슐을 갖는 필터 권련을 제공하는 것도 공지되어 있다. 권련으로부터의 연기는 필터를 눌러서 캡슐이 깨지고 멘톨이 방출됨으로써 선택적으로 맛이 날 수 있다. 따라서, 상기 권련은 연기에 멘톨 맛이 나거나 또는 멘톨 맛이 나지 않는 것에 대한 선택을 제공한다.

깨질 수 있는 캡슐은 종래에는 필터 로드 제조 기계를 통과할 때 전달 휠로부터 토우의 흐름에 하나씩 개개의 캡슐을 분배함으로써 흡연 제품의 필터 로드에 합체된다.

본 발명은, 담배 산업 제품(예를 들어, 흡연용 물품)에의 삽입을 위해 캡슐들을 공급하는 공급 기구로서, 캡슐들을 수용하며, 복수의 도관(channel)을 갖는 회전식 부재이며, 각각의 도관이 사용시에 상기 회전식 부재에 의해 회전하는 도관 내에서 캡슐들이 일렬로 모이게 하도록 되어 있으며, 또한 각각의 도관이 해당 도관으로부터 캡슐을 분배하기 위한 출구를 갖는 회전식 부재, 및 상기 캡슐이 분배되기 전에는 캡슐을 일렬로 유지하도록 구성된 공압 기구(pneumatic mechanism)를 포함하는 공급 기구를 제공한다.

본원에 사용된 "공압 기구"라는 용어는 캡슐이 분배되기 전에는 캡슐을 유지하기 위한 흡입 및/또는 기체 유동을 채용하는 임의의 기구를 의미한다. 적절한 기구는 캡슐들을 유지하도록 부압을 가하는 진공 기구(vacuum mechanisms), 또는 동일한 목적으로 정압을 가하는 압축 공기 기구(compressed air mechanisms) 등을 포함한다.

상기 캡슐들은 깨질 수 있는 유체 함유 캡슐인 것이 바람직하다.

상기 공압 기구는 캡슐들을 제위치에 선택적으로 유지함으로써 도관들을 따른 캡슐 이동을 제어해서, 상기 공급 기구로부터 규칙적인 캡슐 공급을 가능하게 한다.

상기 공급 기구로 인해, 캡슐들에 대한 충격/스트레스가 낮아져서, 캡슐들을 손상시키지 않고 고속 공급이 가능하다. 특히, 캡슐들이 분배되기 전에는 흡입 및/또는 기체 유동에 의해 캡슐들을 유지함으로써, 안전한 캡슐 취급이 확보된다.

바람직하게는, 상기 공급 기구는 제 1 및 제 2 회전식 부재를 포함하고, 제 1 회전식 부재는 상기 도관들을 포함하며, 제 2 회전식 부재는 도관들로부터 캡슐들을 수용하는 캡슐-수용 포켓들을 포함한다. 제 2 회전식 부재는 토우의 흐름에 캡슐들을 계속해서 전달하도록 구성될 수 있다.

제 1 회전식 부재는 제 1 축선을 중심으로 회전하도록 구성되고, 제 2 회전식 부재는 제 1 축선을 횡단하는 제 2 축선을 중심으로 회전하도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 공급 기구는 상기 회전식 부재들의 회전을 동기시키도록 구성된 동기화 기구(synchronisation mechanism)를 포함해서, 사용시에 캡슐들이 제 1 회전식 부재의 도관들로부터 제 2 회전식 부재의 연속적인 포켓들에 계속해서 건네지게 하는 것이 바람직하다. 상기 동기화 기구는 제 1 회전식 부재로부터 제 2 회전식 부재까지의 캡슐 전달 지점에서 제 1 회전식 부재의 접선 속도가 제 2 회전식 부재의 접선 속도와 동일해지게 하는 것이 바람직하다. 이는, 접선 방향의 충격이 캡슐에 가해지지 않기 때문에, 고속에서도, 이송 중에 캡슐들의 안전한 취급을 보장한다. 이는 결국 실제 필터 로드에서 깨져있는 캡슐들의 위험을 줄인다.

제 1 회전식 부재는 실질적으로 수평하게 배향되고, 제 2 회전식 부재는 실질적으로 수직하게 배향되는 것이 바람직하다. 수평하게 배향된 회전식 부재로부터 수직하게 배향된 회전식 부재까지 캡슐들이 실질적으로 수직 방향으로 전달되는 것이 바람직하다. 수평하게 배향된 회전식 부재는 반시계 방향으로 회전하되, 수직하게 배향된 회전식 부재는 시계 방향으로 회전하거나, 또는 그 역으로 되는 것이 바람직하다.

상기 도관들은 회전식 부재의 주변부쪽으로 캡슐들을 안내하는 것이 바람직하다. 상기 도관들은 회전식 부재의 회전 축선을 횡단하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 도관들 및 열들은 회전식 부재의 회전 중심에 대하여 방사상 외향으로 연장되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 도관들 및 열들은 방사상 경로를 벗어날 수 있으며, 만곡될 수 있다. 상기 회전식 부재는 실질적으로 수직 축선을 중심으로 회전하는 것이 바람직하다.

상기 회전식 부재의 회전은 각각의 도관을 계속해서 분배 위치로 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 공압 기구는 캡슐들을 회전하는 도관들 내에 유지하기 위해 부압을 가할 수 있거나, 또는 선택적으로 이 목적으로 정압을 가할 수 있다.

그러나, 상기 공압 기구는 흡입 기구(suction mechanism)인 것이 바람직하다.

흡입 기구는, 상기 도관이 분배 위치에 있을 때 캡슐이 도관의 출구를 통과하게 하기 위해 흡입을 해제하는 한편, 캡슐이 분배되기 전에는 캡슐이 출구를 통과하는 것을 방지하기 위해 흡입을 가하도록 구성되는 것이 바람직하다.

흡입 기구는 흡기 구역을 포함하는 것이 바람직하며, 회전식 부재는 상기 흡기 구역에 대하여 회전하도록 구성된다. 각각의 도관은 흡기 구역과의 정렬을 위한 하나 이상의 포트를 갖는 것이 바람직하며, 사용시에, 상기 포트가 흡기 구역과 정렬될 때 포트를 통해 흡입이 가해지게 된다. 하나 이상의 포트는 각각 도관에 형성된 구멍을 포함하는 것이 바람직하다.

흡입 기구는 상기 도관 내의 캡슐이 분배되는 동안 도관에서의 캡슐들의 외향 이동을 규제하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 분배 위치에 위치될 때의 도관으로부터 소정 개수의 캡슐들이 분배되도록 한다.

각각의 도관은 회전식 부재의 회전 중에 캡슐들을 도관 내에서 한 줄로 제한하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

흡입 기구는 도관이 분배 위치에 위치될 때 최외측 캡슐이 분배될 수 있도록 도관 내의 최외측 캡슐에 대한 흡입을 해제하도록 구성되는 것이 바람직하다. 흡입 기구는 최외측 캡슐이 분배되는 동안 두 번째의 최외측 캡슐을 도관 내에 유지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 구성은 도관이 분배 위치에 위치될 때 최외측 캡슐만이 도관으로부터 분배되도록 한다.

도관들의 측벽들은 캡슐들을 도관들 내에서 측방향으로 제한하도록 되어 있는 것이 바람직하다. 도관들은 측벽들 및 천장을 갖는 내포 도관인 것이 더 바람직하다. 천장은 회전 중에 캡슐들이 도관들 내에 유지되게 한다.

회전식 부재는 하나 이상의 판(plate)으로 형성되는 것이 바람직하다. 도관들은 상기 판들 중 하나에 형성된 홈들에 의해 규정될 수 있다.

회전식 부재는 상부 판 및 하부 판으로 형성되는 것이 더 바람직하다.

회전식 부재를 2개의 부품으로 형성하면 도관들을 규정하도록 상부 판에 홈들을 기계가공하는 것이 용이해지고, 또한 원하는 외형을 얻도록 하부 판을 기계가공하는 것이 용이해진다.

상기 회전식 부재는 제 1 투입부에 수용된 캡슐들이 하나 이상의 도관들로 이루어진 제 1 도관 세트에 건네지도록 배치된 제 1 투입부, 및 제 2 투입부에 수용된 캡슐들이 하나 이상의 도관들로 이루어진 제 2 도관 세트에 건네지도록 배치된 제 2 투입부를 포함할 수 있다.

상기 회전식 부재는 캡슐들이 상기 제 1 투입 부재로부터 제 2 세트의 도관들 중 어느 하나에 건네지는 것을 방지하는 한편, 캡슐들이 제 2 투입 부재로부터 제 1 세트의 도관들 중 어느 하나에 건네지는 것을 방지하도록 배치된 하나 이상의 장벽(barrier)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 하나 이상의 장벽은 회전식 부재의 내벽들을 포함할 수 있다.

상기 공급 기구는 도관이 분배 위치에 위치될 때 캡슐을 배출하기 위해 기체 유동을 발생시키도록 구성된 기체 유동 발생 기구(gaseous flow generating mechanism)를 포함하는 것이 바람직하다.

기체 유동 발생 기구는 공기 제트를 캡슐에 배향시켜서 캡슐을 배출하도록 구성된 공기 제트 기구(air-jet mechanism)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 또는 추가로, 기체 유동 발생 기구는 도관이 분배 위치에 위치될 때 도관으로부터 캡슐을 흡입해서 캡슐을 분배하는 진공 흡입 기구(vacuum suction mechanism)를 포함할 수 있다.

본 발명은, 담배 산업 제품에의 삽입을 위해 캡슐들을 공급하는 방법으로서, 회전식 부재에 의해 회전하는 도관들 내에서 캡슐들이 줄지어 모이도록, 복수의 도관을 갖는 회전식 부재를 회전시키는 단계, 상기 캡슐이 배출되기 전에는, 캡슐을 흡입 및/또는 기체 유동에 의해 일렬로 유지하는 단계, 및 상기 캡슐을 분배하는 단계를 포함하는 방법을 또한 제공한다.

본 발명은 상기 공급 기구를 포함하는 필터 로드 제조기를 또한 제공한다. 필터 로드 제조기는 공급 기구로부터 캡슐들을 수용해서 필터 로드들을 제조하도록 구성될 수 있으며, 각각의 로드는 하나 이상의 상기 캡슐을 내포한다.

상기 필터 로드 제조기는 필터 플러그 재료 및 필터 포장 재료를 수용해서 포장된 세장형 필터 로드를 형성하도록 구성된 장식부를 포함하는 것이 바람직하다. 장식부는 설상부(tongue)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제조기는 세장형 필터 로드를 절단해서 필터 로드 세그먼트들을 형성하도록 구성된 커터를 포함하는 것이 바람직하며, 각각의 세그먼트는 하나 이상의 캡슐들을 내포한다. 제 2 회전식 부재는, 캡슐들이 설상부를 통과하는 필터 플러그 재료에 삽입되도록, 캡슐들을 설상부 내로 직접 전달하도록 배치될 수 있다. 제 2 회전식 부재는, 제 2 회전식 부재에 의해 수용된 각각의 캡슐이 상기 설상부 내측의 출구 지점에서 캡슐 수송 부재를 나가도록, 상기 설상부에 침투하는 것이 바람직하다.

상기 캡슐들은 깨질 수 있는 향미료 함유 캡슐인 것이 바람직하다.

본원에서 사용된 "맛(flavour)" 및 "향미료(flavourant)"라는 용어는, 위치상의 제약이 허용하는 범위에서, 제품에서 원하는 맛 또는 향을 내는데 사용될 수 있는 재료를 의미한다. 이들은, 예컨대 감초(licorice), 수국(hydrangea), 일본 화이트바크 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향나무(clove), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스씨(aniseed), 계피(cinnamon), 허브(herb), 노루발풀(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 복숭아(peach), 사과(apple), 드람뷰이(Dramboui), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 스피어민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 카다몬(cardamon), 셀러리(celery), 카스카릴라(cascarilla), 육두구(nutmeg), 백단유(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 꿀 진액(honey essence), 장미유(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬유(lemon oil), 오렌지유(orange oil), 계수나무(cassia), 캐러웨이(caraway), 꼬냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 피멘트(piment), 진저(ginger), 아니스(anise), 고수(coriander), 커피(coffee), 또는 Mentha 속의 임의의 종으로부터의 민트유(a mint oil from any species of the genus Mentha) 등의 추출물과, 맛 가리움제(flavour masking agents)와, 쓴맛 수용체 차단제(bitterness receptor site blockers)와, 수용체 개선제(receptor site enhancers)와, 예컨대 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 포타슘(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 시클라메이트(cyclamates), 락토스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 소르비톨(sorbitol), 또는 마니톨(mannitol) 등의 감미료(sweetners)와, 아스클로로필(aschlorophyll), 미네랄(minerals), 식물(botanicals), 또는 구강청량제(breath freshening agents)와 같은 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 이들은 모조, 합성 또는 천연 성분 또는 그 혼합물일 수 있다.

본 발명은, 입구 토우 가이드를 갖는 장식부 구역 및 스터퍼 제트(stuffer jet)를 포함하는 필터 로드 제조기를 또한 제공하고, 상기 스터퍼 제트의 출구는 상기 입구 토우 가이드의 투입부로부터 갭에 의해 분리된다. 상기 입구 토우 가이드는 장식부 설상부의 입구부인 것이 바람직하다. 상기 갭은 자유 공간 갭인 것이 바람직하다. 상기 갭은 대략 10㎜인 것이 더 바람직하다.

본 발명은, 제 1 및 제 2 부위를 갖는 설상부와 회전 가능한 캡슐 수송 부재를 포함하는, 흡연 제품의 제조에 사용하기 위한 필터 로드 제조용 기계를 또한 제공하며, 필터 로드 제조기는 상기 제 1 설상부 부위를 포함하는 제 1 본체 부위; 상기 캡슐 수송 부재 및 상기 제 2 설상부 부위를 포함하는 제 2 본체 부위; 및 제 1 및 제 2 본체 부위의 상대 위치가, 청소 및 토우 쓰레딩(threading)을 위해 설상부의 내부에 접근할 수 있게 상기 제 1 및 제 2 설상부 부위가 분리되는 제 1 위치와 제 1 및 제 2 설상부 부위가 토우를 하나의 설상부로부터 다른 설상부에 건넬 수 있게 정렬되는 제 2 위치 사이에서 조절될 수 있게 배치된 힌지를 포함한다. 상기 제 1 본체 부위는 스터퍼 제트를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제 1 본체 부위는 원심 공급 기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명이 보다 완전하게 이해될 수 있도록, 그 실시예들이 첨부도면을 참조로 예로서만 기술될 것이다.
도 1은 공급 기구를 도시하는 도면.
도 2a는 공급 기구의 디스크 조립체(disk assembly)의 사시도.
도 2b는 공급 기구의 디스크 조립체의 단면도.
도 3은 디스크 조립체의 분해 사시도.
도 4는 디스크 조립체의 상부 디스크의 상면도.
도 5는 도 4의 상부 디스크의 저면도.
도 6은 디스크 조립체의 하부 디스크의 상면도.
도 7은 디스크 조립체의 흡입 링의 하부 평면도.
도 8은 분배 위치에 있는 디스크 조립체의 회전식 공급 디스크를 도시하는 상면도.
도 9는 도관 내의 끝에 있는 캡슐에 진공을 가하는 "체류 위치(dwell position)"에 있는 도관을 도시하는 디스크 조립체의 단면도.
도 10은 도관 내의 끝에서 두 번째 캡슐에 진공을 가하는 분배 위치에 있는 도관을 도시하는 디스크 조립체의 단면도.
도 11은 다른 캡슐 공급 기구를 도시하는 도면.
도 12는 도 11의 공급 기구의 회전식 공급 디스크의 상면도.
도 13은 도 12의 회전식 공급 디스크의 분해 사시도.
도 14는 상부 및 하부 디스크의 저면을 도시하는, 도 11의 공급 기구의 회전식 공급 디스크의 분해도.
도 15는 도 11의 공급 기구의 상부 디스크의 상면도.
도 16은 도 11의 공급 기구의 상부 디스크의 저면도.
도 17은 도 11의 공급 기구의 하부 디스크의 상면도.
도 18은 도 11의 공급 기구의 하부 디스크의 저면도.
도 19는 제 1 투입부에서 수용되는 캡슐들의 캡슐 경로를 도시하는 단면도.
도 20은 제 2 투입부에서 수용되는 캡슐들의 캡슐 경로를 도시하는 단면도.
도 21 내지 도 23은 흡입 링 조립체를 도시하는 도면.
도 24 및 도 25는 도 11의 공급 유닛을 필터 제조기에 탑재하기 위한 조립체를 도시하는 도면.
도 26은 필터 제조기에 탑재된 도 11의 공급 유닛을 도시하는 도면.
도 27은 공급 유닛이 들어올려진 위치에 있는 필터 제조기를 도시하는 도면.
도 28은 다른 상부 디스크의 저면도.
도 29는 필터 로드를 도시하는 도면.
도 30은 도관 내의 캡슐들을 정압에 의해 유지하는 선택적인 공압 기구를 도시하는 도면.

도 1은 캡슐 공급 기구(1)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 공급 기구(1)는 수평하게 배향된 디스크 조립체(2) 및 수직하게 배향된 회전식 전달 휠(3)을 포함한다.

도 2a는 디스크 조립체(2)를 분리하여 도시한다. 도시된 바와 같이, 디스크 조립체(2)는 회전식 공급 디스크(4) 및 흡입 링(5) 형태의 흡입 기구를 포함한다. 공급 디스크(4)는 고정식 흡입 링(5)에 대하여 수직 축선을 중심으로 회전하도록 구성된다. 디스크(4)는 깨질 수 있는 캡슐을 수용하는 중심에 위치된 캡슐 투입 부재(6)를 갖는다. 복수의 방사상으로 연장되는 캡슐 수용 입구 홈(7)이 투입 부재(6)의 기저부에 형성된다. 각각의 입구 홈(7)은, 공급 디스크(4)의 내부를 통해 각각 방사상으로 연장되는 복수의 내포 도관(9) 중 하나의 진입구(8)에 바로 이어진다. 도관(9)들은 점선을 이용하여 도 2a에 도시되며, 도시된 바와 같이 디스크(4) 둘레로 균일하게 이격된다. 도 2b의 단면도에 도시된 바와 같이, 각각의 도관(9)은 디스크(4)의 외주 근처에 위치된 캡슐 출구(13)를 갖고, 상기 캡슐 출구는 도관(9)의 바닥을 통과해서 캡슐들이 공급 디스크(4)로부터 전달 휠(3)에 건네지게 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전달 휠(3)은, 캡슐들이 계속해서 디스크(4)로부터 휠(3)까지 건네질 수 있도록 사용시에 디스크(4)와 휠(3)이 회전할 때 도관(7)에서 캡슐 출구(13)와 계속해서 정렬되는 구멍 형태의 복수의 캡슐 수용 포켓(3a)을 갖는다.

사용시에, 캡슐들은 디스크(4)가 회전함에 따라 투입 부재(6)에 로딩된다. 캡슐들은 투입 부재(6)에 튜브를 통해 캡슐들을 공급하는 디스크 위에 있는 캡슐 저장소(도시되지 않음)로부터 로딩될 수 있다. 투입 부재(6) 내의 캡슐들의 준위를 감시하기 위해 센서를 포함하는 준위 제어 기구(level control mechanism)가 제공될 수 있다. 상기 준위 제어 기구는, 투입 부재(6) 내의 캡슐들의 준위가 소정의 준위 아래로 떨어질 때, 캡슐들이 캡슐 저장소로부터 투입 부재(6) 내에만 로딩되도록 배치될 수 있다. 선택적으로, 캡슐들은 다른 수단에 의해, 예컨대 손으로 투입 부재(6) 내로 공급될 수 있다.

디스크(4)가 회전하면, 투입 부재(6) 내로 수용된 캡슐들이 원심력에 의해 입구 홈(7)에서 안내되어 진입구(8)까지 바깥쪽으로 이동하고 나서, 진입구(8)를 통과하여 도관(9)들을 통해 줄지어 출구(13)쪽으로 이동한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 도관의 천장에는 구멍들(21, 22)이 제공되고, 그 구멍들을 통해 고정식 흡입 링(5)으로부터 흡입이 가해져서, 선택적으로 캡슐들을 제 위치에 유지함으로써 도관(7)들을 따른 캡슐 이동을 제어한다. 도관 출구(13)가 포켓(3a)과 정렬되면, 도관(7)의 천장에 있는 구멍(21)은 고정식 흡입 링(5)에 있는 공기 배출 포트(23)와 정렬되고, 양의 기류가 가해져서 도관(7) 내의 최외측 캡슐을 출구(13)를 통해 포켓(3a) 내로 배출한다.

전달 휠(3)은 회전해서, 필터 로드들에의 합체를 위해 필터 제조기를 통과하는 토우의 흐름에 캡슐들을 계속해서 전달하도록 배치된다. 캡슐들을 필터 토우와 접촉시키는 캡슐 전달 휠의 작동은 그 자체로 당업자에게 공지되어 있다.

공급 기구에 의해 공급된 각각의 캡슐은 젤라틴으로 형성된 일반적으로 구형인 것이 바람직하며, 그 내부 용적에는 향미료, 예컨대 멘톨, 스피어민트, 오렌지유, 민트, 감초, 유칼립투스, 하나 이상의 다양한 과일맛 또는 임의의 향미료의 혼합물이 충전된다. 캡슐들은 3.5㎜의 직경을 가질 수 있다. 필터 로드들 내로의 삽입에 적합한 다른 캡슐들이 선택적으로 또는 추가로 공급 기구(1)에 의해 공급될 수 있음을 이해할 것이다.

원심 공급으로 인해 캡슐들에의 충격/스트레스가 낮아져서, 캡슐들을 손상시키지 않고 고속 공급이 가능하다.

도 3의 분해 사시도에 도시된 바와 같이, 이제부터 디스크(4)의 구성요소들의 보다 상세한 기재를 참조하면, 디스크(4)는 디스크 형태의 상부 판(10) 및 디스크 형태의 하부 판(11)을 포함한다. 상부 및 하부 디스크(10, 11)는 서로에 대하여, 예컨대 볼트로 고정되며, 사용시에 고정식 흡입 링(5)에 대하여 함께 회전한다.

상부 디스크(10)의 저면도를 도시하는 도 5를 참조하면, u-형상 단면을 갖는 복수의 방사상으로 연장되는 홈(12)이 상부 디스크(10)의 하면에 형성된다. 이들 홈(12)은 내포 도관(9)의 측벽 및 천장을 형성한다. 각각의 내포 도관(9)의 바닥은 도 6에 직립 자세로 도시되는 하부 디스크(11)의 편평한 상면에 의해 규정된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 디스크(11)는, 각각의 도관(9)의 바닥에 구멍이 제공되도록 원주둘레로 이격되어 캡슐 출구(13)를 형성하는, 복수의 구멍(13)을 그 외주 근처에 갖는다.

도 6에 도시된 바와 같이, 하부 디스크(11)는 투입 부재(6)의 기저부를 형성하며 투입 부재(6)로부터 도관(9)까지 캡슐들을 안내하도록 작용하는 융기형 디스크(14) 형태의 캡슐 가이드를 포함한다. 융기형 디스크(14)는 하부 디스크(11)보다 작은 직경을 갖는다. 융기형 디스크(14)는 캡슐들을 수용하는 매끈한 곡면을 형성하는 형상으로 된 중심 함입 구역(15)을 갖는다. 입구 홈(7)들은 중심 구역(15)으로부터 방사상 바깥족으로 연장되고, 사용시에 상기 함입 구역에 수용된 캡슐들은 디스크(14)의 주변부에 있는 진입구(8)쪽으로 원심력에 의해 가압되어 입구 홈(7)들에 의해 안내된다. 입구 홈(7)들 사이에 수용된 캡슐들은 결국 입구 홈들을 통한 캡슐들의 흐름에서 갭이 나타날 때 입구 홈들 내로 떨어진다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 투입 부재(6)는 캡슐들을 캡슐 가이드(14)로 안내하기 위해 상부 디스크(10)에 부착된 깔때기(hopper)(16)를 더 포함한다. 깔때기(16)는 볼트(도시되지 않음)에 의해 상부 디스크에 부착될 수 있거나, 또는 선택적으로 깔때기(16)와 상부 디스크(10)는 일체형으로 형성될 수 있다.

진입구(8)들은 각각 한번에 하나의 캡슐의 진입만을 허용하는 크기로 되고, 도관(9)들은 한 줄의 캡슐들만이 각각의 도관(9)을 따라 이동할 수 있는 크기로 된다. 따라서, 캡슐들이 진입구(8)들에 진입할 때, 캡슐들은 캡슐 출구(13)들에 이를 때까지 디스크(4) 내부의 도관(9)들을 따라 한 줄로 이동한다.

도 7은 고정식 흡입 링(5)의 하면을 도시한다. 사용시에, 진공 펌프(도시되지 않음)는 흡입 기구의 흡기 구역으로서 작용하게 되는 흡입 링(5)의 진공 도관(17)에 흡입을 가한다. 도 7을 참조하면, 도관(17)은 링 둘레의 제 1 반경의 원호(18)를 따른다. 도시된 바와 같이, 도관(17)은 지점(17a)에서 원의 경로(18)를 벗어나고, 다시 귀환하기 전까지는 방사상 안쪽으로 선회해서 제 1 반경보다 작은 제 2 반경의 짧은 원호(19)를 형성한다. 이후, 진공 도관(17)은 원호(19)로부터 다시 귀환해서 원호(18)로 된다.따라서, 진공 도관(17)은 제 1 반경의 제 1 원호 구역(18) 및 상이한 반경의 제 2 원호 구역(19)을 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도관(17)의 편차부는, 아래에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 진공 해제 구역(20)으로서 작용하는 갭(20)을 원호(18)에서 규정한다. 진공 해제 구역(20)은 도 8에서 점선으로 도시된다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 디스크(10)는 회전 중에 원호 구역(18, 19)과 정렬되도록 배치된 복수 쌍의 관통 구멍(21, 22)을 갖는다. 관통 구멍(21, 22)은 도관들 내의 캡슐들에 가해지는 진공 도관(17)로부터의 흡입을 허용하도록 위치된다. 도시된 바와 같이, 외측 구멍(21)들은 디스크(10)의 면 둘레에 원형으로 배치되는 한편, 서로로부터 균일하게 이격된다. 외측 구멍(21)들의 피치 원은 흡입 링(5)의 외측 원호 구역(18)의 반경과 동일한 반경을 갖는다. 내측 구멍(22)들은 보다 작은 반경의 원형으로 배치되는 한편, 마찬가지로 서로로부터 균일하게 이격된다. 내측 구멍(22)들의 피치 원은 흡입 링(5)의 내측 원호 구역(19)의 반경과 동일한 반경을 갖는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 각 쌍의 구멍(21, 22)은 도관(9)들 중 하나의 지붕을 통과한다. 이렇게 해서, 각각의 도관에는 원호 구역(18, 19)과 각각 정렬되는 외측 관통 구멍(21) 및 내측 관통 구멍(22)이 제공된다. 관통 구멍(21, 22)은 캡슐이 통과할 수 없을 만큼 충분히 작다. 3.5㎜ 직경의 캡슐들을 공급하는 경우에, 내측 구멍(22)들은 외측 구멍(21)들로부터 4㎜만큼 이격될 수 있다.

외측 구멍(21)들은 하부 디스크(11)에 있는 캡슐 출구(13)들과 정렬되도록 도관(9)들에 위치된다. 이렇게 해서, 외측 구멍(21)들과 캡슐 출구(13)들이 모두 진공 도관(17)의 제 1 원호 구역(18)의 반경과 동일한 디스크(4)의 중심으로부터의 방사상 거리에 배치된다.

디스크(4)는 고정식 흡입 링(5)과 동심으로 회전 가능하게 탑재된다. 사용시에, 디스크(4)는 반시계 방향(상부에서 보았을 때)으로 회전한다. 회전 중에, 각각의 도관(9)의 외측 구멍(21)은 고정식 진공 도관(17)의 제 1 원호 구역(18) 아래에서 회전해서, 구멍(21)을 통해 흡입 링(5)에 의해 흡입이 가해진다. 구멍(21)이 진공 해제 구역(20)에 이를 때까지, 외측 구멍(21)은 진공 도관(17)과의 정렬을 유지한다. 이 지점에서, 구멍(21)은 더 이상 진공 도관(17)과 정렬되지 않게 되어, 구멍(21)을 통해 더 이상 흡입이 가해지지 않게 된다.

회전 중에, 각각의 도관(9)의 최외측 캡슐은 분배되기에 앞서, 구멍(21)을 통해 가해진 흡입에 의해 캡슐 출구(13) 위에 유지된다. 도관과 출구(13)는 다른 캡슐들이 최외측 캡슐을 지나 바깥쪽으로 이동해서 출구(13)를 통과하게 되는 것을 방지하는 크기로 된다. 따라서, 각각의 도관(8)에는 캡슐들이 한 줄로 형성된다.

도관(9a)의 구멍(21)이 진공 해제 구역에 이르면, 최외측 캡슐상의 진공이 풀려서 캡슐이 캡슐 출구(13)를 통해 배출될 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 흡입 링(5)은 캡슐들을 도관(8)들로부터 배출하기 위해 압축 공기 제트를 가하는, 진공 해제 구역(20)에 위치되는 배출 포트(23)를 포함한다. 배출 포트(23)는 상부 디스크(10)의 외측 구멍(21)과 동일한 방사상 거리에 위치되므로, 도관(9a)이 도 8의 위치로 이동함에 따라 도관(9a)의 외측 구멍(21)은 배출 포트(23)와 정합되게 된다. 도관(9a)이 도 8의 분배 위치에 이르면, 외측 구멍(21)을 통해 배출 포트(23)로부터 공기 제트가 가해져서, 도관(9a) 내의 최외측 캡슐을 전달 휠(3)의 포켓(3a) 내로 불어낸다.

도시된 바와 같이, 배출 포트(23)는 캡슐이 배출되기 직전에 진공이 풀리는 위치에서 진공 해제 구역(20)에 위치된다. 디스크(4)의 회전 속도는 캡슐이 진공 해제 이후 및 배출 이전의 잠시 동안의 자유 낙하 기간에 출구(13)를 통해 완전히 낙하하지 않을 만큼 충분히 빠르다.

이후, 휠(3)이 시계 방향으로 회전함과 동시에 다음 도관(9b)이 분배 위치로 이동하므로, 다음 포켓(3a)이 다음 출구(13)상으로 위치되어 도관(9b) 내의 최외측 캡슐이 분배될 수 있다. 연속적인 도관(9)들로부터 휠(3)의 연속적인 포켓(3a)들 내로의 전달을 보장하기 위해 디스크(4)와 휠(3)의 회전 속도를 동기시키는 동기화 기구가 제공된다. 따라서, 공급 디스크(4)와 휠(3)의 연속된 회전은 각각의 연속적인 도관(9) 내의 최외측 캡슐이 연속해서 휠(3)에 분배되게 한다.

도관(9) 내의 최외측 캡슐이 휠(3) 내로 분배된 후에, 도관(9)은 진공 해제 구역(20)으로부터 회전하고, 원심력은 새로운 최외측 캡슐이 구멍(21)에 이를 때까지 도관(9) 내의 캡슐 열을 바깥쪽으로 이동시키며, 그 지점에서 구멍(21)을 통해 가해진 흡입에 의해 출구(13) 위에서 캡슐이 제자리에 유지된다. 디스크(4)의 계속된 회전은 후속하여 도관(9)이 진공 해제 구역(20)으로 위치되게 하고, 여기서 최외측 캡슐이 분배되며, 그렇게 사이클이 반복된다.

동기화 기구는, 휠(3) 및 디스크(4)의 원심 속도를 동일하게 해서, 휠(3)로부터 디스크(4)까지의 전달 동안 캡슐에는 접선 방향으로의 충격력이 가해지지 않도록 한다. 이는 결국 최종 필터 로드 내의 깨져있는 캡슐들의 위험을 줄인다.

기어박스를 통해 디스크(4)와 휠(3)을 동시에 구동하기 위해 단일의 동기 모터가 사용될 수 있다. 2:1 비율의 베벨 기어를 갖는 기어박스가 적합하다. 선택적으로, 필요에 따라 동기 모터와 엔코더가 동기 회전에 사용될 수 있다. 디스크(4)와 휠(3)을 구동하기 위해 벨트 드라이브가 사용될 수 있다.

휠(3)에는, 디스크(4)의 도관(9)들로부터 구멍(3a)들 내로의 캡슐들의 전달을 돕고, 캡슐들을 토우 내로 배출될 때까지 구멍(3a) 내에서 제자리에 유지하도록 배치되는 흡입 하우징이 제공된다. 상기 하우징은 휠의 12시 위치의 10° 전에 흡입을 개시하도록 되어 있다. 휠(3)은 휠(3)로부터 필터 토우 내로 캡슐들을 배출하기 위해 공기 제트를 전달하는 배출 포트를 또한 포함한다. 구멍(3a)들은 배출시까지 휠(3)의 원주상의 포켓(3a) 내에 캡슐들이 자리하도록 캡슐의 직경의 대략 절반의 깊이를 갖는다. 이는 디스크(4)로부터 휠(3)까지의 전달 거리가 증가된 속도를 허용하는 최소 거리로 유지되는 것을 보장한다. 흡입 하우징 대신에, 또는 그것에 더하여, 고정식 가이드가 휠의 주변 둘레에 위치되어 캡슐들이 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다.

이제, 내측 관통 구멍(22)들의 기재를 참조하면, 이들 구멍은 진공 도관의 제 2(내측) 원호 구역(19)의 반경과 동일한 디스크의 중심으로부터의 반경 거리에 위치된다. 결과적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 도관(9)의 내측 구멍(22)은, 도관(9)의 구멍(21)이 진공 해제 구역(20)과 정렬될 때, 제 2 원호 구역(19)과 정합하게 된다. 도관(9)이 진공 해제 구역과 정렬되면, 최외측 캡슐이 분배될 때 해당 열의 제 2의 최외측 캡슐을 제자리에 유지하기 위해 해당 캡슐에 진공이 가해지도록, 내측 구멍(22)들은 외측 구멍(21)들로부터 이격된다. 도관(9)들은 유지된 캡슐이 다른 캡슐들이 캡슐 출구(13)를 통해 바깥쪽으로 통과하는 것을 방지하는 크기로 된다. 이렇게 해서, 캡슐이 분배될 때에는 일렬의 외향 이동이 규제된다. 이는 한번에 단지 하나의 캡슐만이 출구(13)를 통해 분배되는 것을 보장한다.

도관(9a)이 진공 해제 구역(20)을 지나 회전함에 따라, 내측 구멍(22)이 진공 도관(17)과의 정합에서 벗어나 내측 구멍(2)을 통한 흡입이 정지되므로, 도관(9a) 내의 최외측 캡슐이 구멍(21)을 통해 가해진 흡입에 의해 제자리에 유지되는 캡슐 출구(13) 위의 위치로 이동할 때까지, 원심력이 열 내의 다른 캡슐들을 캡슐 출구(13)를 향해 바깥쪽으로 이동시킨다.

도 9 및 도 10은 상이한 회전방향 위치들에 있는 디스크 조립체(2)의 단면도를 도시하고, 도 9는 도관(9) 내의 캡슐(24)들로 이루어진 열에서 최외측 캡슐(24a)에 진공이 가해지고 있는 "체류" 위치에서의 도관(9)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 이 위치에서 외측 구멍(21)은 진공 도관(17)과 정렬되어 최외측 캡슐(24a)을 제자리에 유지한다. 도 10은 분배 위치에서의 도관(9)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 외측 구멍(21)은 배출 포트(23)와 정렬되고, 내측 구멍(22)은 진공 도관(17)과 정렬되어, 끝에서 두 번째 캡슐(24b)을 제위치에 유지하고, 그에 따라 캡슐(24b) 및 열 내의 다른 캡슐(24)들이 분배되는 것을 방지한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 디스크(11)의 출구(13)들 및 상부 디스크(10)의 홈(12)들은 도관(9) 내의 최외측 캡슐(24a)이 도관(9) 내에서 두 번째 최외측 캡슐(24b)보다 아래에 위치되는 형상으로 된다. 이는 도관(9)의 끝에서 캡슐들이 끼이는 것을 방지하는 것을 돕고, 최외측 캡슐(24)을 휠(3)에 더 가깝게 놓이게 해서 캡슐이 휠(3)까지의 전달시에 이동해야만 하는 거리를 감소시킨다.

도 11 내지 도 20은 다른 공급 기구(30)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 1의 공급 기구(1)와 유사하게, 공급 기구(30)는 고정된 흡입 링(32)에 대하여 회전하는 회전식 공급 디스크(31)를 포함하는 디스크 조립체를 갖는다. 회전식 공급 디스크(31)도 역시, 캡슐 투입 부재(34)로부터 캡슐들을 수용하는 한편, 디스크의 외주 근처의 도관들(33a, 33b)의 바닥에 있는 캡슐 출구(35)들로 캡슐들을 안내하는 내부에서 방사상으로 연장되는 복수의 도관(33a, 33b)을 갖는다. 도 12에 도시된 바와 같이, 각각의 도관(33a, 33b)에는 도 1의 공급 기구(1)의 디스크(10)에서와 마찬가지로 위치되는 한 쌍의 관통 구멍(36, 37)이 제공된다. 흡입 링(32)은 도 7의 흡입 링(5)과 동일하고, 동일한 목적을 갖는, 즉 도관(33a, 33b) 내의 최외측 캡슐을 분배될 때까지는 외측 관통 구멍(37)을 통해 유지하는 한편, 최외측 캡슐이 분배될 때 내측 관통 구멍(36)을 통해 두 번째의 최외측 캡슐을 제자리에 유지한다. 흡입 링(32)도 역시, 도관(33a, 33b)이 분배 위치에 있을 때 공급 디스크(31)로부터 캡슐을 배출하는 배출 포트를 갖는다. 공급 디스크(4)와 유사하게, 공급 디스크(31)는 서로에 대하여 고정되는 상부 디스크(31a) 및 하부 디스크(31b)로 형성된다. 도관들(33a, 33b)은 도 14에 도시된 상부 디스크의 하면에 있는 방사상 홈들(38a, 38b)에 의해 규정된다. 도 2의 공급 디스크(4)에서와 같이, 하부 디스크(31b)의 상면은 도관들(33a, 33b)의 바닥을 규정한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 도관(32a, 33b)에는 공급 디스크(31)의 외주 근처에 위치된 캡슐 출구(35)가 제공되고, 상기 캡슐 출구는 도관(33a, 33b)의 바닥을 통과해서 캡슐들이 공급 디스크(31)로부터 전달 휠(3)에 건네지게 한다.

도 30의 공급 기구(30)와 도 1의 공급 기구(1)간의 차이점은 캡슐 투입 부재(34)와 도관들(33a, 33b)의 구조에 있다.

도시된 바와 같이, 캡슐 투입 부재(34)는 공급 디스크(31)의 평면에서 연장되는 2개의 동심 튜브(34a, 34b)를 포함한다. 내측 튜브(34a)는 제 1 캡슐 투입부(39)를 규정한다. 내측 튜브(34a)와 외측 튜브(34b) 사이의 갭은 제 2 캡슐 투입부(40)를 규정한다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 내측 튜브(34a), 외측 튜브(34b), 상부 디스크(31a) 및 하부 디스크(31b)는 함께, 그리고 볼트 구멍(46)들에 의해 플랜지(45)들에 고정된다.

도 12를 참조하면, 디스크(31)는 제 1 및 제 2 캡슐 투입부(39, 40)에 제각기 수용된 캡슐들을 안내하는 두 세트의 도관(33a, 33b)을 갖는다. 도관들(33a, 33b)은 디스크(31)의 내부를 통과하고 도 12에서는 점선을 이용하여 도시된다. 제 1 및 제 2 세트의 도관들(33a, 33b)은 제각기 디스크(31a)의 하면에 형성된 제 1 및 제 2 세트의 홈들(38a, 38b)에 의해 규정된다. 제 1 및 제 2 세트의 도관들(33a, 33b)은 디스크(31) 둘레에 교호로 위치된다. 제 1 세트의 홈(38a)들은 제 1 캡슐 투입부(39)로부터 연장되는 반면, 제 2 세트의 홈(38b)들은 제 2 캡슐 투입부(40)로부터 연장된다. 도 20에 도시된 바와 같이, 제 2 세트의 홈(38b)들은 내측 투입 튜브(34a)와 외측 투입 튜브(34b) 사이의 갭에서 정지한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 하부 디스크(31b)는 도 6의 융기형 디스크(14)와 유사한 융기형 디스크(41)를 갖는다. 도 14를 참조하면, 상부 디스크(31a)는 융기형 디스크(41)를 수용하는 형상으로 된 오목한 구역(42)을 가져서, 상부 및 하부 디스크(31a, 31b)가 함께 동일 평면에서 끼워맞춰진다. 그러나, 융기형 디스크(14)와는 달리, 융기형 디스크(41)의 입구 홈(43)들은 상부 디스크(31a)의 모든 도관으로 이어지지 않는 대신, 상부 디스크(31a)에 있는 하나 걸러마다의 도관(33a)으로만 이어진다. 즉, 입구 홈(43)들은 제 1 세트의 도관(33a)들에는 정렬되지만, 제 2 세트의 도관(33b)들에는 정렬되지 않는다. 입구 홈(43)들로부터 제 2 세트의 도관(33b)들까지의 캡슐 통로는 회전식 디스크(31)의 내벽들에 의해 막힌다.

따라서, 제 1 투입부(39)에 수용된 캡슐들은 입구 홈(43)들에 의해 제 1 세트의 도관(33a)들에 안내된다. 이렇게 해서, 제 1 투입부(39)에 수용된 캡슐들은 오로지 제 1 세트의 도관(33a)에만 건네진다.

도 13에 도시된 바와 같이, 짧은 도관(33b)들은 상부 디스크(31a)의 상면에 형성된 세장형 입구(44)들을 갖는다. 이들 입구(44)는 내측 투입 튜브(34a)와 외측 투입 튜브(34b) 사이에 위치되어, 캡슐들이 제 2 캡슐 투입부(40)로부터 입구(44)들을 통해 제 2 세트의 도관(33b)들에 건네질 수 있다. 그러므로, 짧은 도관(33b)들은 내측 투입 튜브(34a) 외측에서 시작해서, 외측 투입 튜브(34b) 아래를 지나며, 여기서 도 20에 도시된 바와 같이, 하부 디스크(31b)의 표면으로 떨어진다. 사용시에, 제 2 캡슐 투입부(40) 내로 수용된 캡슐들은 중력하에서 입구(44)들로 떨어지고, 원심력에 의해 도관(33b)들 내로 및 그곳을 통해 도관 출구들로 이동된다.

이렇게 해서, 제 2 투입부(40)에 수용된 캡슐들은 오로지 제 2 세트의 도관(33b)에만 건네진다.

도 19는 제 1 세트의 도관(33a)들 중 하나의 길이방향 축선에 수직한 평면에 대한 회전식 디스크(31)의 단면도이다. 도 19는 제 1 캡슐 투입부(39)로부터 도관(33a)을 통한 캡슐 경로(100)를 도시한다.

도 20은 제 2 세트의 도관(33b)들 중 하나의 길이방향 축선에 수직한 평면에 대한 회전식 디스크(31)의 단면도이다. 도 20은 제 2 캡슐 투입부(40)로부터 도관(33b)을 통한 캡슐 경로(110)를 도시한다.

따라서, 제 1 세트의 도관(33a)들에는 캡슐들이 제 1 투입부로부터 로딩되고, 제 2 세트의 도관(33b)에는 캡슐들이 제 2 투입부로부터 로딩된다. 이후, 전달 휠(3)로의 전달은 도 1의 공급 기구(1)에 관하여 상술한 바와 같이 진행하고, 즉 각각의 도관 내의 최외측 캡슐은 도관이 진공 해제 구역에 이를 때까지는 흡입 링(32)에 의해 가해진 흡입에 의해 유지되고, 진공 해제 구역에서의 진공은 캡슐을 전달 휠(3) 내로 배출하는 양의 공기 공급으로 전환된다. 도관 그룹들(33a, 33b)이 교호로 배치되기 때문에, 제 1 및 제 2 투입부로부터의 캡슐들은 전달 휠의 포켓들에 교호로 전달되어, 토우에 교호로 전달된다.

도관 그룹들(33a, 33b)은 교호로 배치될 필요는 없으며, 전달 휠 내로 및 그에 따라 토우 내로의 원하는 전달 순서를 제공하기 위해 임의의 순서로 배치될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 제 1 투입부로부터 2개의 캡슐이 휠(3)에 연속으로 전달되고 나서, 제 2 투입부로부터 한 쌍의 캡슐이 전달되고, 이어서 제 1 투입부로부터 한 쌍의 캡슐이 전달되는 등과 같이 되도록, 도관 그룹들(33a, 33b)이 배치될 수 있다.

캡슐 투입부들(39, 40)에는 동일한 유형의 캡슐들이, 또는 선택적으로 상이한 유형의 캡슐들이 로딩될 수 있다. 예컨대, 캡슐 투입부들(39, 40)에는 제각기 상이한 맛을 갖는 캡슐들이 로딩될 수 있다. 이렇게 해서, 도관 그룹들(33a, 33b)의 배치형태에 따라 결정된 임의의 원하는 순서로 상이한 유형의 캡슐들이 토우에 전달될 수 있다.

또한, 도 16의 디스크(31a)의 도관들(38a, 38b)이 디스크 둘레로 균일하게 이격되어 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 선택적으로, 예컨대, 도관들(33a, 33b)은 쌍으로 배치될 수 있고, 쌍을 이루는 이웃 도관들간의 호상 분리(angular separation)는 인접 쌍들의 이웃 도관들간의 호상 분리보다 작다. 전달 휠의 포켓(3a)들은 도관 간격에 대응하여, 즉 이격 쌍들에 대응하여 이격될 수 있으므로, 캡슐들은 디스크(4)의 연속하는 도관들로부터 휠(3)의 연속하는 포켓들에 연속으로 전달된다. 따라서, 캡슐들은 연속하는 전달들 사이에서 가변적인 간격으로 전달 휠(3)로부터 토우에 전달될 수 있으므로, 최종적인 필터 로드들에서는 캡슐들의 임의의 원하는 길이방향 배치구조가 얻어질 수 있다.

일부 예에 있어서, 도관들은 방사상 경로로부터 벗어날 수 있다. 도관들은 만곡될 수 있다. 도 28은 만곡된 도관들(33a, 33b)을 갖는 선택적인 회전식 부재의 상부 디스크를 도시한다. 대응하는 하부 디스크(도시되지 않음)에서는, 대응하는 홈들의 단부에 정합하여 출구들이 배치된다.

도시된 바와 같이, 도 28의 디스크에서는, 도관들(33a, 33b)이 쌍으로 배치되며, 각각의 쌍은 만곡된 도관을 포함한다. 도관들은 쌍을 이루는 도관들의 도관 출구들이 서로에 대하여 가깝게 제공되도록 만곡된다. 도관 입구들 사이의 상대적으로 넓은 호상 갭은 캡슐들이 도관들 내로 진입시에 서로 걸리는 것을 방지한다. 출구들 사이의 상대적으로 좁은 갭은 캡슐들이 한 쌍으로 계속해서 전달되게 해서, 결국 최종 필터 로드에 위치될 때에는 이들 캡슐들 사이에 근접 분리, 또는 "피치(pitch)"로 되게 한다.

일 실시예에 있어서, 각각의 최종 필터 로드는 제 1 맛을 갖는 4개의 캡슐(캡슐 유형 "A") 및 제 2 맛을 갖는 4개의 캡슐(캡슐 유형 "B")을 내포하고, A-B-B-A-A-B-B-A의 순서로 배치된다. 8개의 캡슐은 4쌍으로 배치될 수 있으며, 이웃하는 쌍들에서의 캡슐들간의 분리는, 예컨대 도 29의 예시적인 필터 로드(200)에 도시된 바와 같이, 쌍을 이루는 이웃 캡슐들간의 분리보다 크다. 권련 제조에 있어서, 상기와 같은 필터 로드들은 세그먼트들로 절단될 수 있으며, 상기 세그먼트들은 담배 로드들에 접합되어 "이중 캡슐(dual capsule)" 권련, 즉 각각의 필터에 2개의 상이한 캡슐을 내포하는 권련을 형성한다. 권련 필터들을 담배 로드들과 결합해서 권련을 만드는 방법 및 기계는 그 자체로 공지되어 있으므로, 여기서는 기술하지 않는다.

이렇게 형성된 이중 캡슐 권련은 흡연 특성을 바꾸기 위한 흡연자에게 상이한 선택권을 제공한다. 흡연자는 캡슐을 둘러싸는 권련 필터의 영역에 압력을 가함으로써 어느 하나의 캡슐을 선택적으로 파열시킬 수 있다. 하나의 캡슐 또는 다른 캡슐을 제각기 깨뜨리기 위해 압력을 가할 위치를 흡연자에게 지시하도록 필터의 외측에 시각적 표시부를 제공할 수 있다. 예컨대 캡슐들 중 하나가 멘톨 함유 캡슐이고 다른 캡슐이 오렌지-에센스 함유 캡슐인 경우에, 흡연자는 캡슐들 중 하나만이 깨지도록 필터를 누르기로 결정함으로써, 멘톨 맛 또는 오렌지-에센스 맛 중 하나로 선택적으로 흡연을 할 수 있다. 선택적으로, 흡연자는 혼합된 맛을 제공하도록 두 캡슐 모두를 파열시키거나, 또는 다른 선택으로서, 캡슐들 중 어느 것도 파열시키지 않음으로써 맛을 내지 않는 권련을 갖도록 선택할 수 있다. 일부 예에 있어서, 두 캡슐은 입쪽의 단부보다는 권련의 담배쪽의 단부에 가깝게 위치될 수 있다.

도 21 내지 도 23은 흡입 링(5, 32)을 탑재하기 위한 조립체(50)를 도시한다. 도 21 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 링(5, 32)은 흡입 링(5, 32)을 제자리에 유지하기 위한 복수의 마운트(52)를 포함하는 탑재용 링(51)에 볼트 결합된다. 탑재용 링(51)은 진공원과의 연결을 위해 진공 연결부(53)들을 포함한다. 도시된 바와 같이, 진공 연결부들은 링(5, 32) 내의 구멍(54)들과 연통되고, 상기 진공 연결부들은 또한 링의 하면에 있는 진공 도관(17)과 연통된다. 이렇게 해서, 진공 연결부(53)들을 통해 진공 도관(17)에 진공이 공급될 수 있다. 탑재용 링(51)도 역시 압축 공기원과의 연결을 위해 압축 공기 연결부(55)를 포함한다. 압력 공기 연결부는 배출 포트(23)와 연통되므로, 압축 공기는 캡슐들을 배출하기 위해 배출 포트에 공급될 수 있다.

도 26은 필터 제조기(70)에서 제자리에 있는 공급 유닛(30)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 유닛(30)의 회전식 디스크(31), 흡입 링(32), 및 휠(3)은 제조기(70)에서 제자리에 탑재된다.

기계(70)의 작동시에, 셀룰로오스 아세테이트 필터 형태의 필터 플러그 재료는 공급원으로부터 취출되고, 한 세트의 연신 롤러(도시되지 않음)에서 연신되며, 스터퍼 제트(73) 및 그 이후의 장식부(74)를 통해 압축된다. 휠(3)은 캡슐들을 포켓(3a)들로부터 장식부(74)의 설상부(76) 형태의 토우 가이드 내에 직접 전달하도록 배치되므로, 캡슐들은 그곳을 통과하여 필터 토우와 접촉하게 된다. 토우는 장식부에서 종이포장되어 세장형 로드를 형성하고, 이후 세장형 로드는 절단되어 필터 로드 세그먼트들을 형성하며, 각각의 세그먼트는 원하는 개수의 캡슐, 예컨대 1개, 2개, 3개, 또는 4개의 캡슐을 내포한다.

도 26을 참조하면, 스터퍼 제트(73)의 출구는 장식부(74)의 투입부로부터 10㎜의 갭 만큼 분리된다. 이는 스터퍼 제트로부터의 공기가 장식부에 흘러들어가서 토우에 포획되는 것을 방지하는 것을 돕고, 그렇지 않으면, 캡슐 위치결정을 방해하게 된다. 무거운 토우일수록 더 많은 공기가 토우에 포획될 수 있을 것으로 예상되기 때문에, 상이한 토우 유형들에 대해서는 상이한 크기의 갭들이 사용될 수 있다. 이 효과는 갭을 증가시킴으로써 보상될 수 있다. 스터퍼 제트(73)는 공기를 탈출시키는 단부상의 구멍들을 가진 테이퍼형 깔때기를 가지며, 이는 또한 스터퍼 제트로부터의 공기가 토우에 건네지는 것을 감소시키는 것을 돕는다.

휠(3)은 샤프트상에서 기계(70)의 본체(75)에 회전 가능하게 탑재된다. 설상부(76)는 설상부(76)를 통과할 때 필터 토우를 방사상으로 압축하기 위해 그 길이를 따라 테이퍼진다. 설상부(76)의 입구부(79)의 상부에는 개구가 형성되고, 상기 개구는 개구를 통해 설상부(4)에 침투하는 휠(3)의 디스크 구역(3b)을 수용할 만큼 충분히 넓다.

휠(3)을 나가는 캡슐들은 휠(6)의 포켓(3a)으로부터 설상부(76)를 통과하는 토우 내로 떨어질 수 있다. 휠(3)은 캡슐 배출 기구(capsule ejection mechanism), 예컨대 캡슐들을 포켓(3a)들로부터 설상부(76)를 통과하는 토우 내로 순차적으로 배출하도록 구성된 공기 제트 추진 기구(air-jet propulsion mechanism)를 가질 수 있다.

도 24는 공급 유닛(30)을 필터 제조 기계(70)에 탑재하기 위한 조립체(60)를 도시한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 내측 및 외측 튜브(34a, 34b)에는 제각기 투입부(39, 40)에 캡슐들을 공급하도록 배치된 캡슐 공급 연결부(62, 63)를 갖는 커버(61)들이 제공될 수 있다.

도 26에 도시된 바와 같이, 기계(70)에는 깔때기들(71a, 71b)이 끼워맞춰질 수 있다. 각각의 깔때기는 제각기 배관(도시되지 않음)에 의해 공급 연결부(62, 63)에 캡슐들을 공급하는 출력부(72a, 72b)를 갖는다. 사용시에, 깔때기들(71a, 71b)에는 최종 필터로의 삽입을 위해 동일한 또는 상이한 캡슐 유형들이 로딩될 수 있다. 다중 깔때기(71a, 71b)로부터의 공급은 고속 캡슐 삽입을 허용한다. 일부 예에 있어서, 깔때기들(71a, 71b)에는 제각기 상이한 향미료를 함유하는 캡슐들이 로딩될 수 있으며, 기계(70)에 의해 생산된 각각의 최종 필터 로드가 각각의 유형의 하나 이상의 캡슐을 포함하도록 커터가 시간설정될 수 있다.

각각의 캡슐 투입부(39, 40)에는 투입부(39, 40) 내의 캡슐들의 준위를 감시하기 위한 센서를 포함하는 준위 제어 기구가 제공될 수 있다. 상기 준위 제어 기구는, 투입부(39, 40) 내의 캡슐들의 준위가 소정의 준위 아래로 떨어지면, 단지 깔때기들(71a, 71b)로부터 각각의 투입부(39, 40)에 캡슐들을 로딩하도록 구성될 수 있다.

도 24 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 기계(70)는 시동 전에 기계(70)의 일부가 유지보수를 위해 피벗될 수 있게 하는 한편, 설상부(4)를 통한 스터퍼 제트(73)로부터의 토우의 쓰레딩을 용이하게 할 수 있는 힌지 기구(hinge mechanism)를 갖는다. 이는 설상부(4) 내부의 편리한 청소를 또한 허용한다.

힌지 기구는 힌지(78)와, 기계의 하부 본체 내의 보어를 통과하는 리프팅 실린더(도시되지 않음)를 포함한다. 힌지(78)는 기계(1)의 상부 부위(70a)가 도 27에 도시된 들어올려진 위치로 하부 부위(70b)에 대하여 상향으로 피벗할 수 있도록 배치된다. 도시된 바와 같이, 상부 부위(70a)는 공급 기구(30), 설상부(76)의 입구부(79) 및 스터퍼 제트(3)를 포함한다. 하부 부위(70b)는 설상부의 고정부(80)를 포함한다.

상기 기계는 유압으로 또는 공압으로 작동될 수 있는 리프팅 실린더를 승강시킴으로써 도 26의 위치 또는 도 27의 위치에 선택적으로 위치될 수 있다.

도 24 내지 도 27이 필터 제조기(70)에 끼워맞춰진 공급 유닛(30)을 도시하고 있지만, 공급 유닛은 임의의 필터 제조기, 예컨대 기존의 필터 제조기에 끼워맞춰지거나 레트로피팅될 수 있다.

다양한 추가의 변경 및 변형이 가능하다.

예컨대, 전달 전에 부압에 의해 캡슐들을 유지하는 흡입 기구 형태의 공압 기구를 상술했지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 선택적으로, 정압 기구(positive pressure mechanism) 형태의 공압 기구를 이 목적에 사용할 수 있다. 도 30은 캡슐 전달 전에 회전형 도관들에 캡슐들을 유지하기 위해 정압을 가하도록 구성된 정압 기구(85)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 2개의 출구(86, 87)로부터의 정의 공기압(+P1, +P2)이 도관(90) 내에서 외측의 2개의 캡슐(88, 89)에 선택적으로 작용한다. P1이 on이고 P2가 off일 때, 모든 캡슐은 도관 내에 유지되지만, P1이 off이고 P2가 on이면, 마지막 캡슐(89)은 떨어진다. 이렇게 해서, 2개의 출구 사이의 압력을 전환하면, 최외측 캡슐이 떨어지는 것을 허용하되, 나머지는 제위치에 유지된다. 정의 공기압(+P1, +P2)은 압축 공기원으로부터 제공될 수 있다. 그러나, 출구들(86, 87)로부터 정압을 제공하기 위해 공기 이외의 기체 유동이 이용될 수 있음을 이해할 것이다.

또한, 깨질 수 있는 캡슐들을 공급하는 공급 기구가 상술되었지만, 필터 로드에의 삽입에 적합한 다른 캡슐을 공급하기 위한 공급 기구의 변형도 예상된다. 삽입할 수 있는 캡슐로서는, 예컨대 향미료 비드 또는 펠릿, 또는 숯 조각 등이 있다.

또한, 공급 기구가 권련 필터 로드에의 삽입을 위한 캡슐을 공급하는 내용으로 상술되었지만, 선택적으로 본 발명의 공급 기구는 담배 로드에, 또는 그 밖의 담배 산업 제품이나 그 성분에 적합한 캡슐을 공급하는데 사용될 수도 있다.

하기의 특허청구범위 내에서라면, 당업자에게는 다양한 다른 변경 및 변형이 분명할 것이다.

Claims (57)

1. 흡연용 물품 내로의 삽입을 위해 캡슐(capsule)을 공급하는 공급 기구(feed apparatus)로서,
   복수의 도관(channel) 세트를 가지는 회전식 부재로서, 도관 세트 각각이 복수의 도관을 포함하고, 상기 도관은 사용시에 상기 도관을 통해 캡슐에 원심력이 가해지도록 구성되는, 회전식 부재;
   제 1 투입부; 및
   상기 제 1 투입부와 별개인 제 2 투입부;를 포함하고,
   상기 제 1 투입부는 상기 복수의 도관 세트 중에서 상기 제 1 투입부로부터 연장하는 제 1 도관 세트를 가지며, 상기 제 1 투입부는 상기 제 1 투입부 내에 수용된 캡슐이 상기 복수의 도관 세트 중 상기 제 1 도관 세트 내로만 건네지도록 배치되고,
   상기 제 2 투입부는 상기 복수의 도관 세트 중에서 상기 제 2 투입부로부터 연장하는 제 2 도관 세트를 가지며, 상기 제 2 투입부는 상기 제 2 투입부 내에 수용된 캡슐이 상기 복수의 도관 세트 중 상기 제 2 도관 세트 내로만 건네지도록 배치되는,
   공급 기구.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전식 부재는 하나 또는 둘 이상의 장벽(barrier)을 포함하며, 상기 장벽은, 캡슐이 상기 제 1 투입부로부터 제 2 도관 세트의 도관 중 어느 하나 내로 건네지는 것을 방지하고, 캡슐이 제 2 투입부로부터 제 1 도관 세트의 도관 중 어느 하나 내로 건네지는 것을 방지하도록 배치되는
   공급 기구.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   각각의 도관은, 상기 회전식 부재의 회전 동안에 캡슐을 상기 도관 내에서 한 줄(single-file row)로 놓이도록 제한하도록 구성된
   공급 기구.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   사용시에 캡슐은, 상기 도관으로부터 분배되면 바로 상기 회전식 부재를 떠나는
   공급 기구.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   각각의 도관은 바닥을 가지며, 상기 바닥에는 캡슐 출구가 형성되는
   공급 기구.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 도관은 입구 및 출구를 각각 갖는 내포 도관(enclosed channel)인
   공급 기구.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   각각의 도관은 한 번에 단 하나의 캡슐만을 수용하는 크기의 입구를 갖는
   공급 기구.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 도관은 방사상으로 연장되는 도관인
   공급 기구.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전식 부재는 하나 또는 둘 이상의 판(plate)으로 형성되는
   공급 기구.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전식 부재는 상부 판 및 하부 판으로 형성되는
    공급 기구.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 하나 또는 둘 이상의 판 중 하나의 판에 형성된 홈(groove)에 의해 규정되는
    공급 기구.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관이 분배 위치에 위치되면 캡슐을 배출함으로써 캡슐을 분배하기 위해, 기체 유동을 발생시키도록 구성된 기체 유동 발생 기구(gaseous flow generating mechanism)를 더 포함하는
    공급 기구.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전식 부재는 캡슐을 하나씩(one by one) 분배하도록 배치되는
    공급 기구.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관은 수평하게 연장되는
    공급 기구.
    
15. 제 1 항에 있어서,
    제 1 회전식 부재와 제 2 회전식 부재를 포함하고,
    상기 제 1 회전식 부재는 상기 도관을 포함하고, 상기 제 2 회전식 부재는 상기 제 1 회전식 부재로부터 분배된 캡슐을 수용하도록 배치되며,
    상기 제 1 회전식 부재는 제 1 축선을 중심으로 회전하도록 구성되고, 상기 제 2 회전식 부재는 상기 제 1 축선을 횡단하는 제 2 축선을 중심으로 회전하도록 구성되는
    공급 기구.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 회전식 부재로부터 상기 제 2 회전식 부재로의 캡슐 전달 지점에서 상기 제 1 회전식 부재의 접선 속도가 상기 제 2 회전식 부재의 접선 속도와 동일해지도록 하기 위해, 상기 제 1 및 제 2 회전식 부재를 회전시키도록 구성된 동기화 기구(synchronisation mechanism)를 더 포함하는
    공급 기구.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 회전식 부재는 주변 구역 둘레에 배치된 복수의 캡슐 수용 포켓을 갖고,
    회전식 부재들의 회전을 동기시키도록 상기 동기화 기구가 배치됨으로써, 사용시에 캡슐이 상기 회전식 부재들 중 하나의 회전 부재의 도관으로부터 다른 회전식 부재의 포켓으로 계속적으로(successively) 건네지는
    공급 기구.
    
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 공급 기구를 포함하는 필터 로드 제조기로서,
    상기 필터 로드 제조기는 상기 공급 기구로부터 캡슐을 수용하고 필터 로드를 제조하며, 각각의 로드가 하나 또는 둘 이상의 상기 캡슐을 내포하는
    필터 로드 제조기.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    필터 플러그 재료 및 필터 포장 재료를 수용하도록, 그리고 포장된 세장형 필터 로드를 형성하도록 구성되며, 설상부(tongue)를 포함하는, 장식부(garniture); 및
    상기 세장형 필터 로드를 절단하여, 각각 하나 또는 둘 이상의 캡슐을 내포하는 필터 로드 세그먼트를 형성하도록 구성되는, 커터;를 포함하고,
    상기 공급 기구는 제 1 회전식 부재와 제 2 회전식 부재를 포함하고, 상기 제 2 회전식 부재는 상기 제 1 회전식 부재로부터 캡슐을 수용하도록 배치되며, 상기 제 2 회전식 부재는, 캡슐이 상기 설상부를 통과하는 필터 플러그 재료 내로 삽입되도록, 상기 설상부 내로 직접 캡슐을 전달하도록 배치되는
    필터 로드 제조기.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 회전식 부재에 의해 수용된 각각의 캡슐이 상기 설상부 내측의 출구 지점에서 캡슐 수송 부재를 나가게 되도록, 상기 제 2 회전식 부재가 상기 설상부 내로 관통되는(penetrate)
    필터 로드 제조기.
    
21. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐은 깨질 수 있는 유체-함유 캡슐인
    공급 기구.
    
22. 흡연용 물품 내로의 삽입을 위해 캡슐을 공급하는 방법으로서,
    제 1 투입부로부터, 회전식 부재의 복수의 도관으로 이루어진 제 1 도관 세트 내로만 캡슐을 안내하는 단계;
    상기 제 1 투입부와 별개인 제 2 투입부로부터, 상기 회전식 부재의 복수의 도관으로 이루어진 제 2 도관 세트 내로만 캡슐을 안내하는 단계; 및
    각각의 도관 세트의 도관을 통해 캡슐에 원심력이 가해지도록, 상기 회전식 부재를 회전시키는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 도관으로 이루어진 제 1 도관 세트는 상기 제 1 투입부로부터 연장하고, 상기 복수의 도관으로 이루어진 제 2 도관 세트는 상기 제 2 투입부로부터 연장하는,
    흡연용 물품 내로의 삽입을 위해 캡슐을 공급하는 방법.
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