KR20140056379A - 끽연 물품 필터의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그의 외부 표면 상에 부조식으로(in relief) 형성되는 패턴을 갖는 시가레트(cigarette) 또는 다른 끽연 물품(smoking article)용 필터 로드 제조 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 필터 로드를 형성하기 위해서 필터 재료를 수용 및 압축하도록 구성된 부분을 포함하는 통로; 및 상기 통로를 통해 필터 재료를 이송하도록 상기 통로를 따라 연장하는 벨트를 포함한다. 상기 장치는 필터 로드가 상기 통로 내에 형성됨에 따라 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하도록 구성된 패턴화된 부조 표면을 포함한다.

Description

끽연 물품 필터의 제조 방법 및 제조 장치 {METHODS AND APPARATUSES FOR MANUFACTURE OF SMOKING ARTICLE FILTERS}

본 발명은 끽연 물품들의 제조에 사용하기 위한 필터들 및 필터 로드들을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

필터 재료들은 제조 중 로드들로 형성되며, 이러한 로드들은 끽연 물품들로의 필터 팁들의 적용을 위해서 보다 작은 유닛들로 절단될 수 있다. 필터 로드들의 기존의 제조 방법들 및 장치들은, 필터 로드들의 외부 표면 상에 그루브들과 같은 부조 패턴들을 갖는 필터 로드들을 제조할 수 있으며, 필터 로드를 형성하는 것 및 후속하여 후처리 기술을 사용하여 필터 로드의 외부 표면 내에 패턴/그루브들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 그들의 외부 표면에 부조 패턴을 갖는 필터 로드들을 형성하는 대안의 기존 방법은, 플러그 랩에 소망하는 패턴을 만드는 단계 및 이후 필터 재료가 외부 플러그 랩의 적용된 형상에 적합하도록 성형된(shaped) 플러그 랩에 필터 재료를 감싸는 단계를 포함한다. 모든 경우들에서, 필터 로드들은 기존 방법 및 장치를 사용하여 형성되며, 필터를 위한 패턴화된 형상은 별도의 보다 초기 또는 늦은 단계에서 실행된다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 그의 외부 표면 상에 부조식으로 형성되는 패턴을 갖는 시가레트(cigarette) 또는 다른 끽연 물품(smoking article)용 필터 로드 제조 장치가 제공되며, 상기 장치는 필터 로드를 형성하기 위해서 필터 재료를 수용 및 압축하도록 구성된 부분을 포함하는 통로; 및 상기 통로를 통해 필터 재료를 이송하도록 상기 통로를 따라 연장하는 벨트를 포함하고, 상기 장치는 필터 로드가 상기 통로 내에 형성됨에 따라 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하도록 구성된 패턴화된 부조 표면을 포함한다.

상기 부조 표면은, 상기 벨트가 필터 재료와 맞물림하고, 상기 필터 로드가 상기 통로를 통해 통과함에 따라 필터 로드의 표면 상에서 부조 패턴을 각인하도록 벨트 상에 형성될 수 있다. 상기 벨트는 끝과 끝이 힌지식으로 커플링된(hingedly coupled end-to-end) 복수 개의 플레이트들을 포함할 수 있고, 플레이트들 중 하나 이상은 금속일 수 있다. 게다가, 플레이트들 중 하나 이상은 내마모성 및/또는 들러붙지 않는(non-stick) 코팅을 포함할 수 있다.

인접한 플레이트들에 힌지식으로 커플링된 각각의 플레이트의 전방 및 후방 에지들에는 대응하는 모자이크식으로 형성된(tessellating) 그리고/또는 톱니식(saw-tooth) 구조가 형성될 수 있다. 상기 플레이트들 사이의 힌지식 연결은, 가요성 코드(flexible cord) 또는 복수 개의 힌지 핀들을 포함할 수 있다.

벨트는 결과적으로 발생하는 필터 로드가 그의 길이를 따라 이격된 간격들로 그의 외부 표면 상에 각인된 부조 패턴을 포함하도록 패턴화된 부조 표면 없이 플레이트들 사이에 간헐적으로 이격된 각각의 패턴화된 부조 표면들을 갖는 복수 개의 플레이트들을 포함할 수 있다.

상기 벨트는 복수 개의 가이드 롤러들에 걸쳐 구동되며, 상기 가이드 롤러들 중 하나 이상의 가이드 롤러는 측면식(faceted) 외부 표면을 가지며, 상기 벨트는 하나 이상의 가이드 롤러와 들어맞게되어(in registration with), 상기 벨트들이 상기 가이드 롤러 상을 통과함에 따라 무단 벨트(endless belt)의 플레이트들이 하나 이상의 가이드 롤러의 측면(facet) 상에 평탄하게 놓인다.

하나 이상의 가이드 롤러의 측면들은 벨트의 플레이트들의 패턴화된 부조 표면에 대응하는 표면 부조 패턴을 포함할 수 있어, 벨트가 상기 가이드 롤러 상을 통과함에 따라 벨트의 플레이트들의 패턴화된 부조 표면이 하나 이상의 가이드 롤러의 측면들 상에서 표면 부조 패턴과 협동한다.

상기 벨트는 그 위에 형성된 탄성 재료 층을 갖는 가요성 밴드를 포함할 수 있으며, 상기 패턴화된 부조 표면은 탄성 재료 층에 제공될 수 있다. 탄성 재료 층은 고무 또는 플라스틱 중 하나 이상으로 만들어질 수 있다.

대안의 실시예에서, 상기 부조 표면은, 필터 재료가 통로의 부조 표면과 맞물림하며 필터 로드가 통로를 통해 통과함에 따라 필터 로드 내로 각인되도록, 통로의 내부 표면 상에 형성될 수 있어서, 이러한 부조 표면은 통로의 내부 벽 상에 하나 또는 그 초과의 돌출부들을 포함할 수 있다. 이러한 돌출부(들)는 통로의 길이의 적어도 일부를 따라 실질적으로 길이방향으로 연장하는 세장형 립(들)일 수 있다. 대안으로, 상기 또는 각각의 돌출부는 통로의 내부 벽 상에 노드(node)들, 예컨대 볼록하고(convex), 뾰족하며(pointed), 피라미드형이고(pyramidal), 정사각형이며(square) 또는 절두 원추형(frusto-conical)/피라미드형인 돌출부들을 포함할 수 있다.

상기 통로는 필터 토우 재료가 그를 통해 통과함에 따라 필터 토우 재료를 가열하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 통로는 통로의 내부에 증기가 도입되는 것을 허용하도록 하나 이상의 인렛 튜브를 포함할 수 있다. 이러한 인렛 튜브(들)는 그의 제 1 및 제 2 말단 단부 사이에서 통로의 측벽에 형성될 수 있다. 대안으로, 또는 추가로, 상기 통로는 상기 통로에 일체로 형성되거나 통로 상에 제공된 하나 또는 그 초과의 가열 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 가열 요소(들)는 전기 가열 요소(들)를 포함할 수 있다.

상기 통로는 그의 길이의 적어도 일부를 따라 이중벽 구조를 포함할 수 있다. 상기 이중벽 구조는 외부 벽과 상기 외부 벽으로부터 이격되는 내부 벽을 포함하여 이 벽들 사이에 캐비티를 형성할 수 있다. 내부 벽은 관통될 수 있다. 외부 벽은 하나 이상의 인렛 튜브를 포함할 수 있으며, 이 인렛 튜브는 외부 벽과 내부 벽 사이에서 캐비티 내로 증기가 유입되는 것을 허용하고, 그리고 내부 벽이 관통된 실시예에서 통로의 내부로의 증기의 유입을 허용한다. 대안으로, 내부 벽은 임의의 관통부들을 생략할 수 있다.

상기 장치는, 벨트가 통로들을 통해 통과함에 따라 말아올려진 상태로 벨트가 형성되어, 벨트의 횡방향 에지들이 서로 가장 근접하게(proximate) 배치되도록 구성될 수 있다. 벨트 에지들은 근접하지만(close) 서로 이격되어, 인접하게(in abutment)될 수 있으며, 또는 벨트의 상기 말아올려진 구성으로 서로 중첩될 수 있다. 상기 통로는 상기 필터 로드가 통로 내에 형성됨에 따라 벨트 및/또는 필터 로드 상에 내측방으로 가압하는 힘(inward pressing force)을 부과하도록 구성되는 가압 부재를 포함할 수 있다. 이러한 부재는 기구를 포함할 수 있으며, 이 기구는 통로의 중심을 향해서 내측방으로 편향된 돌출 완부(sprung arm) 및/또는 롤러를 포함할 수 있다. 상기 부재/기구는 통로의 내부측 벽 상에 형성될 수 있고 통로의 상부 중심에 제공될 수 있다.

벨트 또는 통로는 필터 로드가 통로에 형성됨에 따라 필터 로드의 외부 표면 상에 그루브식 패턴을 각인하도록 구성되는 패턴화된 부조 표면을 포함할 수 있다.

또한, 상기 규정된 바와 같은 필터 로드 제조 장치를 사용하여 시가레트 또는 다른 끽연 물품을 위한 필터 로드 제조 방법이 제공되며, 여기서, 상기 통로는 필터 재료의 도입을 위한 제 1 개방 단부 및 형성된 필터 로드의 배출을 위한 제 2 개방 단부를 포함하고, 상기 통로는 필터 재료가 상기 통로를 통해 이송되어 필터 로드를 형성하도록 압축되게 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 좁아지며, 상기 방법은 상기 벨트 상으로 느슨한 필터 토우 재료를 공급하는 단계; 상기 제 1 개방 단부로부터 제 2 개방 단부까지 통로를 통해 벨트 상에 필터 토우 재료를 이송하여, 이에 의해 필터 로드를 형성하도록 필터 토우 재료를 압축하는 단계; 및 상기 필터 로드가 통로를 통해 통과함에 따라 상기 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 포함한다.

상기 부조 표면은 벨트 상에 형성되고, 상기 방법은 벨트의 패턴화된 부조 표면에 의해서 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

대안으로, 상기 통로의 내부 표면은 부조 표면을 포함할 수 있고, 상기 방법은 상기 통로의 내부 표면 상에서 패턴화된 부조 표면에 의해서 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 벨트 상으로 플러그 랩을 공급하고 상기 플러그 랩 상으로 느슨한 필터 토우 재료를 공급하는 단계를 포함할 수 있어서, 형성된 필터 로드는 플러그 랩에 의해 외삽되며(circumscribe) 각인된 부조 패턴이 플러그 랩을 통해 필터 로드 상에 형성된다. 대안으로, 상기 방법은 필터 로드가 통로를 나간 후에 형성된 필터 로드 둘레에 플러그 랩을 외삽하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 추가로, 상기 방법은 벨트 상에 직접 필터 토우 재료를 공급하는 단계를 포함할 수 있어서, 발생되는 필터 로드에 각인된 패턴이 그 외부 표면 둘레에 임의의 플러그 랩 없이 필터 토우 재료 상에 직접 형성된다.

가소제가 필터 토우 재료와 함께 동반될 수 있으며, 상기 방법은, 필터 토우 재료와 가소제와의 반응을 활성화 및/또는 가속화하기 위해서 통로에 열 및/또는 증기를 도입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 가소제는 필터 토우 재료의 건조 중량에 대해 8 중량 % 이상의 비율로 필터 토우 재료와 동반될 수 있으며, 8 내지 18 중량 % 일 수 있고, 12 내지 18 중량 % 일 수 있다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들 중 도 2 내지 도 14에서 단지 예시로서 도시되어 있다.

도 1은 기존의 필터 로드 형성(filter rod forming) 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치를 도시한다.
도 3은 도 2의 장치의 장식 벨트(garniture belt)의 섹션의 확대도를 도시한다.
도 4는 말아올려진(rolled-up) 상태에서의 도 2의 장치의 장식 벨트의 횡단면을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치의 장식 벨트의 섹션의 확대도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치의 장식 벨트의 섹션의 확대도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치의 장식 벨트의 섹션의 확대도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치를 도시한다.
도 9a는 X-X 선을 따라 취한 도 8의 장치의 횡단면도를 도시한다.
도 9b는 Y-Y 선을 따라 취한 도 8의 장치의 횡단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치를 도시한다.
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치를 도시한다.
도 12는 Z-Z 선을 따라 취한 도 11의 장치의 횡단면도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 필터 로드 형성 장치를 도시한다.
도 14는 W-W 선을 따라 취한 도 13의 장치의 횡단면도를 도시한다.

이하, 도 1을 참조하면, 기존의 필터 로드를 제조하기 위한 장치(10)가 도시되어 있으며, '장식부(garniture)(11)' 및 가이드 펀넬(funnel)(12)을 포함한다. 장식부(11)는 넓은 입구 개구(11a) 및 좁은 출구 개구(11b)를 갖는 덕트 또는 튜브 형태의 통로이다. 장식부(11)는 넓은 입구 개구(11a)와 좁은 출구 개구(11b) 사이에 있는 '토우(tow) 가이드 부분(11c)'에서 좁아진다. 토우 가이드 부분(11c)과 좁은 출구 개구(11b) 사이에 있는 장식부(11)의 후방 섹션(11d)은 그의 길이를 따라 횡단면이 실질적으로 일정하지만(도 1에 도시된 바와 같음), 일부 장치들에서는 테이퍼지지만 토우 가이드 섹션(11c)보다 훨씬 완만하게(gently) 이어질(continue) 수 있다. 토우 가이드 섹션(11c)은 '설형부(tongue)'로서 공지된 부분에서 후방 섹션(11d)으로 천이한다. 이 설형부는 토우 가이드 부분보다 감소된 테이퍼 섹션을 포함할 수 있다. 장식부(11)는 일반적으로 횡단면이 원형이다. 연속의 '장식 벨트(13)'는 장식부(11)를 통해 그리고 복수 개의 가이드 롤러(14)들 위를 연장하며, '화살표(A)'에 의해 도시된 방향으로 롤러(14)들 둘레로 이송되게 구동된다. '플러그 랩(P)'이 스풀(15)로부터 장식 벨트(13)의 상부 표면 상에 공급될 수 있으며, 장식 벨트(13)를 이동시킴으로써 장식부(11)를 통해 이송된다. 플러그 랩(P)이 장식부(11)를 통해 이동함에 따라, 테이퍼진 토우 가이드(11c)(및 설형부)의 형상은, 장식 벨트(13) 및 그 위의 플러그 랩(P)을 변형시켜서, 횡단면에 있어서, 플러그 랩(P)은, 플러그 랩이 장식부(11)의 넓은 입구 개구(11a)에 진입할 때, 평탄해지게 되며(스풀(15) 상에서와 같음), 형성된 필터 로드를 완전히 둘러싸는 장식부(11)의 좁은 출구 개구(11b)를 나감에 따라 폐쇄된 원으로 된다. 플러그 랩(P)이 필터 재료 둘레에 감김에 따라, 에지들은 장식부(11)의 상부 부분에서 시임부를 형성하도록 만난다. 이러한 시임부는 이후 아교접착될 수 있다(또는 플러그 랩이 시임부가 형성되는 곳에서 미리 아교접착될 수 있음).

장식부(11)의 상부 부분의 섹션은 필터 재료 둘레에서 제 위치에 플러그 랩을 접착하도록 플러그 랩의 시임부에서 아교를 가열 및 활성화시키기 위해서 가열 바(도시 생략)를 포함할 수 있다. 이러한 히터 바(heater bar)는 구부러질 수 있으며, 그의 연속적인 외부 벽을 형성하기 위해서 장식부(11)에 대응하는 형상의 리세스 내에 있을(sit) 수 있다. 게다가, 일부 기존 장치들에서, 고온 용융 아교(hot melt glue)가 시임부를 설정 및 함께 부착하기 위해서 냉각될 필요가 있는 플러그 랩에 적용된다. 이러한 경우들에서, 히터 바는 제공될 수 없으며, 대신에 냉각 바가 제공될 수 있다.

사용시, 느슨한 셀룰로오스 아세테이트 섬유(loose cellulose acetate fibre)와 같은 느슨한 필터 토우 재료(도시 생략)가 '화살표(B)'에 의해 도시된 바와 같이 펀넬(12) 내로 공급되며, 제트 노즐(도시 생략)로부터 압축 공기의 '트랜스포트 제트(transport jet)'에 의해 장식부(11)의 토우 가이드(11c) 내로 안내된다. 필터 토우 재료는, 플러그 랩(P) 상의 테이퍼식 토우 가이드(11c)를 통해 이송되어서, 좁은 말단 단부(11b)로부터 나타남에 따라 느슨한 필터 토우 재료가 보다 컴팩트한(compacted) 로드로 형성된다. 트랜스포트 제트 및 가이드 펀넬(12)은 느슨한 필터 토우 재료를 넓은 입구 개구(11a) 내로 안내하도록 기능하며, 트랜스포트 제트는 느슨한 필터 토우 재료를 가볍게 압축된 상태로 모아서(gather) 가볍게 압축된 필터 토우 재료를 장식부(11) 내로 나아가게 하는 압축 공기(compressed air)의 연속 블라스트를 제공한다.

필터 토우 재료가 장식부(11)를 통해 이동하고 압축됨에 따라, 플러그 랩(P)은 필터 토우 재료의 압축된 실린더의 외부측 둘레에서 접혀지며(folded), 아교가 중첩(overlapping) 시임부에 도포되어 아교를 활성화시키기 위해 가열되어서, 필터 토우 재료가 장식부(11)의 좁은 출구 개구(11b)를 통해 나갈 때, 필터 토우 재료가 외부 플러그 랩에 의해 감싸진(enveloped) 압축된 원통형 필터 로드(16)로 형성된다. 이러한 기존 프로세스는 매끄러운 외부 표면을 갖는 필터 로드들을 제조한다. 그루브들과 같은 부조(relief) 패턴이 필터 로드들 내에 형성된다면, 이들은 추가의 기계류(machinery) 및 제조 시간/복잡도를 필요로 하는 별도의 제 2 프로세스에서 형성되어야 하거나, 필터 토우 재료가 플러그 랩(P)의 형상에 적합하게 되도록 장식부(11) 내로 공급되기 이전에 먼저 성형되어야 하며(shaped)(예컨대, 크림핑됨), 또다시 추가의 기계류 및 제조 시간/복잡도를 내포한다.

그 외부 표면 상에 부조 패턴을 갖는 필터 로드들을 제조하기 위해서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방법 및 장치(110)가 도 2 내지 도 4에 도시되어 있으며, 전술한 기존 방법/장치에 의해서와 같이, 넓은 입구부(111a) 및 더 좁은 출구부(111b)를 갖는 가이드 덕트 또는 '장식부(111)' 및 가이드 펀넬(112)을 포함하며, 이의 특징들은 도 1을 참조하여 전술한 바와 동일 및/또는 유사하게 기능한다. 또한, 장치(110)는 연속 벨트 또는 '장식 벨트(113)'를 포함하며, 이 장식 벨트는 복수 개의 가이드 롤러(114)들 위를 연장하며 도 2에서 '화살표(C)'에 의해 도시된 방향으로 롤러(114)들 둘레에 이송되도록 구동된다. 또한, 기존 필터 로드 제조 장치에서와 같이, '플러그 랩(P)'은 스풀(115)로부터 장식 벨트(113)의 상부 표면 상에 공급되며, 이 상부 표면은 플러그 랩을 장식부(111)를 통해 이송하며, 이 장식부는 장식 벨트(113) 및 그 위의 플러그 랩(P)을 변형시켜, 횡단면에 있어서, 플러그 랩(P)은 플러그 랩이 장식부(111)의 넓은 입구 개구(111a)에 진입할 때, 평탄해지게 되며(스풀(115) 상에서와 같음), 형성된 필터 로드를 완전히 둘러싸는 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)를 나감에 따라 폐쇄된 원으로 된다.

본 발명의 제 1 실시예의 장치(11)는, 장식 벨트(113)의 구조 및 가이드 롤러(114)들의 형태에 있어서 전술된 기존 장치(10)와 상이하다. 기존 장치에서, 장식 벨트(13)는 캔버스(canvas) 또는 다른 직조 섬유(woven fibre)와 같은 재료의 연속 가요성 벨트이다. 그러나, 본 발명의 제 1 실시예의 장치(110)에서, 장식 벨트(113)는 끝과 끝이 서로 힌지식으로 연결된 복수 개의 플레이트(117)들로 형성된다. 장식 벨트(113)의 구조는, 도 2 및 도 3의 확대된 부분에서 보다 명확하게 볼 수 있으며, 이는 플레이트(117)들이 일련의 평행한 릿지(ridge)(118)들 및 톱니식(saw-toothed) 전방 및 후방 에지(119, 120)들에 의해 형성되는 것을 도시한다. 플레이트(117)들은, 선행하는 플레이트(117)의 톱니식 후방 에지(120)와 모자이크식으로 형성된(tessellating) 톱니식 전방 에지(119) 그리고, 톱니식 섹션(119, 120)들을 통해 횡방향으로 형성된 틈새들을 통해 연장하는 가요성 연결 요소(121)와 함께 연결된다. 연결 요소는, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 플라스틱 실(thread), 금속 와이어 또는 패브릭 실과 같은 가요성 실일 수 있다.

플레이트(117)들이 장식부(111)를 통해 통과함에 따라, 플레이트(117)들은 플레이트들의 평탄한 상태(도 3에 도시됨)로부터 말아올려진 상태(도 4 참조)로 탄성적으로 변형가능하며, 여기서 플레이트들은 이들의 길이방향 전방/후방 축을 중심으로 말린다(rolled). 이러한 변형을 발생시키기 위해서, 연결 요소(121)는 플레이트(117)들이 플레이트들의 평탄한 상태에 있을 때의 곧은 구조(straight configuration)와 플레이트(117)들이 플레이트들의 말아올려진 상태에 있을 때의 구부러진 구조(curved configuration) 사이에서 또한 변형하도록 가요적일 수 있다.

이들 플레이트들이 장식부(111)의 벨트 경로 둘레에 연속적으로 이송됨에 따라, 플레이트(117)들 상에서의 응력을 최소화하기 위해서, 롤러(114)들은 기존 장치(10)에서와 같이 둥글고/연속적으로 구부러진 외부 표면을 갖는 것이 아니라, 대신에 플레이트(117)들의 길이와 동일한 길이의 일련의 평탄한 표면(122)들을 가질 수 있다. 장식 벨트(113)의 길이, 위치 및 롤러(114)들의 치수들 및 롤러의 평탄면(122)들의 치수들은, 장식 벨트(113)가 각각의 롤러(114) 위를 통과함에 따라, 각각의 플레이트(117)가 롤러의 평탄면(122) 상에 놓여져, 연결 요소(121)가 인접한 평탄면(122)들 사이에 형성된 에지에 정렬되는 상태가 되도록 구성된다. 따라서, 플레이트들이 라운드형의 대면식(faced) 롤러들 위를 통과하였었다면, 플레이트(117)들은 플레이트들의 전방/후방 방향으로 횡단하는 축을 중심으로 구부러짐으로써 변형되도록 강제되지는 않는다.

사용시, 기존 필터 로드 형성 장치에서와 같이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)와 같은 느슨한 필터 토우 재료(도시 생략)가 '화살표(D)'에 의해 도시된 바와 같이 펀넬(112) 내로 공급되어 제트 노즐(도시 생략)로부터 압축된 공기의 제트에 의해 장식부(111) 내로 안내된다. 장식 벨트(113)가 장식부(111)에 진입하고 장식부(111)를 통해 이송됨에 따라, 플레이트(117)들은 플레이트들의 평탄 상태로부터 도 4에 도시된 플레이트들의 말아올려진 상태로 변형되며, 필터 토우 재료는 플러그 랩(P) 상에서 테이퍼진 장식부(111)를 통해 이송된다. 장식 벨트(113)가 장식부(111)의 좁은 단부(111b)에 도달할 때까지, 평탄 플레이트(117)들은 단면이 폐쇄된 원(closed circle)을 형성하며, 느슨한 필터 토우 재료는 플러그 랩(P)에 의해 외접된(circumscribed) 콤팩트해진 로드(116)로 형성된다.

필터 토우 재료가 장식부(111)를 통해 이동함에 따라, 플레이트(117)들에 있는 릿지(118)들은, 필터 로드(116)의 외부 표면 상에서 그루브식 패턴을 각인(impress)하여서, 필터 로드(116)가 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)를 통해 나갈 때, 필터 로드의 외부 표면의 전체 주위 둘레에 형성된 일련의 길이방향 그루브들을 갖는다. 필터 로드에 그루브식 패턴이 설정되어 유지되도록, 장식부(111)는 가열 수단을 포함하며, 이 가열 수단은 플레이트(117)들에 의해 형성된 형상으로 섬유들을 설정하도록 셀룰로오스 아세테이트 섬유들과 혼합되는 가소제(plasticiser)의 반응을 촉진시켜서, 필터 로드가 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)로부터 나타난다면, 결과적으로 발생하는 필터 로드(116)에서 형상이 유지된다. 기존 필터 로드 형성 장치에서, 필터 형상이 아주 빠르게 설정되는 것은(즉, 필터 로드(16)가 장식부(11)로부터 나타날 때 설정되도록) 덜 중요한데, 이는 필터 재료가 설정되지 않고 장식부(11)를 나간 후에 팽창하지 않는다면 손실될 수 있는 필터 로드의 표면에 어떠한 패턴도 형성되지 않기 때문이라는 것이 상정될 것이다.

도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 가열 수단은, 장식부(111)의 길이를 따라 인렛 덕트(124)들을 포함하며, 이 덕트를 통하여, 증기가 '화살표(S)'에 의해 도시된 바와 같이 주입될 수 있다. 증기의 열이 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제 혼합물에 가장 효과적으로 가해질 수 있도록, 장식 벨트(113)는, 바람직하게는 이를 통해 증기를 허용하도록 다공성이 있다. 도시된 실시예에서, 증기는 별개의 플레이트(117)들이 연결되는 갭들에서 장식 벨트(113)를 통해 통과할 수 있다. 그러나, 플레이트(117)들 자체에 형성된 관통부(perforation)들과 같은 장식 벨트의 다공성을 증가시키기 위해서 추가 수단이 제공될 수 있음이, 또한 본 발명의 범주 내에서 의도된다.

넓은 개구 단부(111a)로부터 좁은 출구 단부(111b) 까지의 장식부(111)의 테이퍼링은, 또한 필터 토우 재료가 장식부를 통과함에 따라 필터 토우 재료 상에 내측방 압력을 발생시키며, 이 압력은 재료를 압착하며(squeeze) 또한 형상 패턴이 결과적으로 발생하는 필터 로드(116) 상에 각인을 유지하는 것을 돕는다. 형상이 필터 로드(116)에 보다 효과적으로 유지되도록 하기 위해서, 또한 기존 로드 제조시에 사용될 수 있는 것 보다 셀룰로오스 아세테이트 섬유들과 혼합되는 가소제의 양이 증가되는 것이 바람직할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 토우의 건조 중량에 대해 약 4 내지 8 중량%의 가소제가 기존 프로세스들에서 사용될 수 있지만, 본 발명의 필터 로드 제조 프로세서에서, 바람직하게는 셀룰로오스 아세테이트 토우의 건조 중량에 대해 8 내지 18 중량%, 그리고 바람직하게는 셀룰로오스 아세테이트 토우의 건조 중량에 대해 12 내지 18 중량% 와 같은 증가된 량의 가소제가 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 장치(210)의 장식 벨트(213)(도 3의 도면과 유사함)의 확대된 클로즈업 도면을 도시한다. 이 장치(210)는 장식 벨트(213)의 구성이 제 1 실시예의 장치(110)와 상이하며, 나머지 모든 특징들은 이전에 설명된 것과 동일하며, 동일한 도면 부호들을 보유한다. 장식 벨트(213)는 일련의 평행한 릿지(118)들 및 톱니형 전방 및 후방 에지(119, 120)들로 형성된 복수 개의 링크식 플레이트(117)들을 포함하며, 플레이트(117)들은 끝과 끝이 서로 힌지식으로 연결된다. 그러나, 설명된 제 1 실시예의 장치(110)와 달리, 플레이트(117)들은 단일의 가요성 연결 요소(121)에 의해 연결되는 것이 아니라, 대신에 복수 개의 연결 핀(221)들이 인접한 플레이트(117)들을 링크하며, 톱니 섹션(119, 120)들의 각각의 각진 면 상에서 하나의 연결 핀(221)이 인접한 플레이트(117)의 톱니 섹션(119, 120)의 인접한 각진 면을 연결한다. 연결 핀(221)들은 금속 또는 플라스틱 핀들일 수 있다. 이러한 연결 핀(221)들은 별개의 핀들 사이에서 이동의 가요성(flexibility)을 허용하도록 볼 및 소켓 조인트들을 포함할 수 있다. 대안으로, 핀(221)들은 장식 벨트(213)에 요구되는 가요성을 제공하도록 각각의 플레이트 사이에서 플레이트들의 길이를 따라 피벗 커넥터를 포함할 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예의 장치의 작동은, 본 발명의 제 1 실시예를 위해 상기에 설명된 것과 동일하여서, 형성된 필터 로드(116)는 그의 외부 표면의 전체 주변 둘레에 형성된 일련의 길이방향 그루브들을 갖는 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)를 통해 나간다. 그러나, 본 실시예에서, 장식 벨트(213)가 장식부(111)를 통해 통과하고 플레이트(117)들이 이들의 평탄한 구성으로부터 이들의 말아올려진 상태로 변형됨에 따라, 플레이트(117)들 사이의 연결들은, 본 발명의 제 1 실시예에서와 같이 단일 연결 요소(121)가 가요성 구성요소라기 보다는 오히려 복수 개의 별개의 연결 핀(221)들이 서로 이산된(discrete) 아이템들이기 때문에 변형이 허용된다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예의 장치(310)의 장식 벨트(313)(도 3 및 도 5의 도면과 유사함)의 확대된 클로즈업 도면을 도시한다. 이 장치(310)는 장식 벨트(313)의 구성이 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 장치(110, 210)와 상이하며, 나머지 모든 특징들은 이전에 설명된 것과 동일하며, 동일한 도면 부호들을 보유한다. 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서와 같이 복수 개의 링크식 플레이트들을 포함하는 것 대신에, 장식 벨트(313)는 하나의 연속한 가요성 벨트(317a)를 포함하며, 이 벨트는 장식 벨트(313)의 길이 방향으로 연장하는 일련의 평행 릿지(318)들을 갖는, 그의 일측 상에 형성된 가요적이지만 탄성이 있는 코팅(317b)을 갖는다. 이 코팅(317b)은 플라스틱 및/또는 고무와 같은 적절한 탄성을 갖지만, 바람직하게는 내열성(heat-resistant) 재료일 수 있으며, 별도의 구성요소로서 형성되고 후속하여 기저의(underlying) 가요성 벨트(317a)에 묶일 수 있으며, 또는 가요성 벨트(317a) 상에 사출성형(moulded)될 수 있으며, 소망하는 표면 부조(relief) 패턴을 그 위에 설정할 수 있다. 코팅(317b)은 도 4에 도시된 것과 유사하게, 장식 벨트(313)를 말아올려진 상태로 변형할 수 있을 정도로 충분히 가요적이다. 상기에 추가하여, 본 발명의 제 3 실시예의 장식 벨트(313)가 함께 결합되는 이산된 플레이트들로 구성되지 않으므로, 장치(310)는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 평탄 측면식(flat faceted) 롤러(114)들 대신에 기존의 만곡된 면 롤러(14)들을 포함할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예의 장치(310)의 작동은, 본 발명의 제 1 실시예를 위해 상기 설명된 것과 동일하여, 형성된 필터 로드(116)는 그의 외부 표면의 전체 주변 둘레에 형성된 일련의 길이방향 그루브들을 갖는 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)를 통해 나간다. 그러나, 필터 로드가 장식부(111)를 통해 통과함에 따라 필터 로드에서 그루브들/패턴들을 형성하는 탄성 코팅(317b)에 릿지(318)들이 있다.

도 7은 본 발명의 제 4 실시예의 장치(410)의 장식 벨트(413)(도 3, 도 5 및 도 6의 도면과 유사함)의 확대된 클로즈업 도면을 도시한다. 구현에 따라서, 장치(410)는 가요성 벨트(317a)의 전체 길이를 따라 탄성 코팅(317b)이 제공되는 것 대신에, 릿지(418)들 형태의 표면 부조 패턴을 갖는 그러한 탄성 코팅(417b)이 가요성 벨트(417a)를 따라 간헐적으로 제공되어서, 그루브식/성형식 패턴이 간헐적으로 또는 임의의 소망하는 간격으로 결과적으로 발생하는 필터 로드 상에만 단지 부과된다는 점을 제외하고, 본 발명의 제 3 실시예의 장치와 유사하거나 동일할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예에서와 같이, 코팅(417b)은 고무 및/또는 플라스틱과 같은 적절한 탄성을 가지며, 바람직하게는 내열성(heat-resistant) 재료일 수 있으며, 별도의 구성요소로서 형성되고 후속하여 기저의(underlying) 가요성 벨트(417a)에 묶일 수 있으며, 또는 가요성 벨트(417a) 상에 사출성형(moulded)될 수 있으며, 소망하는 표면 부조(relief) 패턴을 그 위에 설정할 수 있다. 또한, 코팅(417b)은 도 4에 도시된 것과 유사하게, 장식 벨트(413)를 말아올려진 상태 내로 변형할 수 있을 정도로 충분히 가요적이며, 장치(410)는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 평탄 측면식(flat faceted) 롤러(114)들 대신에 기존의 구부러진 면 롤러(14)들을 포함할 수 있다.

본 발명의 제 4 실시예의 장치(410)의 작동은, 본 발명의 제 3 실시예를 위해 상기 설명된 것과 유사하거나 동일할 수 있어서, 형성된 필터 로드(116)는 그의 외부 표면의 전체 주변 둘레에 형성된 일련의 길이방향 그루브들을 갖는 장식부(111)의 좁은 출구 개구(111b)를 통해 나간다. 그러나, 일부 구현예들에서, 그루브식 패턴은 발생한 필터 로드 상에서 단지 간헐적으로 부과된다.

본 발명의 제 2 실시예 내지 제 4 실시예의 장식 벨트(213, 313, 413)들 모두에 있어서, 벨트/플레이트들에서 관통부들과 같이, 셀룰로오스 아세테이트/가소제 혼합물로의 증기의 열전달을 개선하기 위해서 장식 벨트들의 다공성(porosity)을 증가시키기 위해서 추가 수단이 제공될 수 있다.

본 발명의 제 5 실시예의 필터 로드 제조 장치(510)는 도 8, 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있으며, 이는 도 2에 도시된 제 1 실시예와 유사하고, 유사한 특징들은 동일한 도면 부호를 보유한다. 그러나, 본 발명의 제 5 실시예의 장치(510)는 장식부(511)의 상이한 구성을 갖는다. 보다 자세하게는, 장식부(511)는 그 사이에 캐비티(512)를 규정하는, 중실 외부 벽(511a) 및 관통된 내부 벽(511b)을 갖는 이중벽 구조를 포함한다. 이는 각각 도 8의 X-X선 및 Y-Y선을 따라 취한 단면도들인 도 9a 및 도 9b에서 보다 명확히 도시되어 있다. 장식부(511)는, 장식부(511)의 벽(511a, 511b)들 사이에 있는 캐비티(512) 내로 '증기(S)'가 공급되는 것을 허용하기 위해서 인렛 덕트(124)들을 포함한다. 이후, 증기가 캐비티(512)를 채울 수 있고, 이 캐비티로부터 내부 벽(511b)에 있는 관통부(513)를 통해 장식부(511) 내의 장식 벨트(113)로 통과할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 장식 벨트(113)는, 증기의 열이 셀룰로오스 아세테이트 및 동반된(entrained) 가소제에 보다 효과적으로 전달되어 필터 로드(116)의 가속화된 반응 및 설정을 실행하는 것을 허용하기 위해서 바람하게는 다공성이다.

본 발명의 제 5 실시예의 장치(510)의 이점은, 이중벽 장식부(511) 및 내부에 캐비티(512)를 가짐으로써, 필터 로드가 장식부(511)를 통해 통과함에 따라, 증기가 장식 벨트(113) 및 내부의 필터 로드(116)를 보다 효과적으로 둘러쌀 수 있으며, 이는 필터 로드 재료에 보다 빠르고 보다 효과적인 열전달을 가능케 하여, 필터 로드(116)의 표면에 형성된 형상 설정의 프로세스를 개선한다는 것이 상정될 것이다. 본 발명의 제 5 실시예의 장치가 전술된 바와 같이 관통된 장식 벨트를 포함할 수 있어, 필터 토우 재료 및 동반된 가소제로의 증기의 열전달을 추가로 개선할 수 있다는 것이 본 발명의 범주 내에서 의도된다.

본 발명의 제 6 실시예의 필터 로드 제조 장치(610)가 도 10에 도시되어 있으며, 이는 도 2에 도시된 제 1 실시예와 유사하며, 유사한 특징들은 동일한 도면 부호를 보유한다. 그러나, 본 발명의 제 6 실시예의 장치(610)는, 장식부(611)의 상이한 구성을 포함한다. 보다 자세하게는, 장식부(611)는 그의 길이를 따라 가열 요소(612)들을 포함한다. 이 실시예에서, 장식부(611) 내로의 증기의 도입을 위해서 어떠한 인렛 덕트들도 제공되지 않는다. 대신에, 필터 재료의 가소제 및 셀룰로오스 아세테이트의 반응을 활성화시키고 가속화시키기 위해서 요구되는 열이, 가열 요소(612)로부터 장식부(611)의 벽을 통해 전도(conduction)에 의해 직접 제공된다.

본 발명의 제 6 실시예의 장치(610)의 이점은, 가소제/셀룰로오스 아세테이트 반응을 위한 열을 제공하기 위해서 어떠한 증기 공급원(steam source)도 필요하지 않다는 것이다. 또한, 전도에 의해 필터 로드 재료로 열이 전달됨에 따라, 관통된/다공성 장식 벨트(113)를 제공할 필요가 없음이 상정될 것이다. 그러나, 본 발명의 제 6 실시예의 장치(610)의 최적의 효율성을 위해서, 장식 벨트(113)의 재료는, 바람직하게는 금속 재료와 같은 양호한 열 전도체이어야 하며, 필터 로드 재료로의 보다 신속하며 보다 효율적인 열전달이 성취될 수 있어, 필터 로드(116)의 표면에 형성된 형상 설정의 프로세스를 개선한다.

가열 요소(612)는 도 10에 도시된 바와 같이 장식부(611)의 외부 표면 상에 제공될 수 있으며, 또는 대안으로, 장식부(611)의 벽들 내에 일체로 형성될 수 있다. 가열 요소는 바람직하게는 전기 가열 요소(electric heating element)일 수 있다.

본 발명의 제 7 실시예의 필터 로드 제조 장치(710)가 도 11 및 도 12에 도시되어 있으며, 이는 도 2에 도시된 제 1 실시예와 유사하며, 유사한 특징들은 동일한 도면 부호를 보유한다. 그러나, 본 발명의 제 7 실시예의 장치(710)는, 장식부(711)의 상이한 구성을 포함한다. 보다 자세하게는, 장식부(711)는 그의 상부 부분에서 장식부(711)의 내부에 가압 롤러(pressure roller)(712)를 포함한다. 이는 도 11의 Z-Z 선을 따라 취한 횡단면도인 도 12에서 보다 명확히 도시되어 있다. 가압 롤러(712)는, 내부에 형성된 필터 로드(116)를 둘러싸도록 장식 벨트(113)가 말아올려진 구조(rolled up configuration) 쪽으로 방향을 돌림(deflected into)에 따라 장식 벨트(113)의 횡방향 에지들을 안내하도록 위치설정 및 구성된다. 또한, 가압 롤러(712)는 장식 벨트(113) 상에 내측 방 힘을 부과하도록 작동하며, 여기서, 2 개의 횡방향 에지들이 들어맞아 필터 로드의 시임부에 대응하여, 부조 패턴이 그의 원주 둘레에서 줄곧 필터 로드(116) 상에 완전 각인되고, 장식 벨트(113)의 횡방향 에지들이 들어맞는 지점에서 덜 확연한 패턴(a less pronounced pattern)이 형성되는 것을 회피하는 것을 보장한다. 하나 또는 그 초과의 가압 롤러들이 장식부에 제공될 수 있으며 장식부 내에 고정될 수 있고, 또는 대안으로 장식 통로에 대해서 이동가능하며 내측방으로 편향(bias)될 수 있는 것이 본 발명의 범주 내에서 의도된다. 게다가, 상기 또는 각각의 롤러(712)는 전술한 바와 같이 장식부(711)의 상부 부분에 제공될 수 있는 히터(또는 쿨링) 바(도시 생략)의 일부로서 형성될 수 있다.

본 발명의 제 8 실시예의 필터 로드 제조 장치(810)가 도 13 및 도 14(본 발명의 이전에 설명된 실시예들과 유사)에 도시되어 있으며, 그의 외부 표면 상에 형성된 그루브식 부조 패턴을 포함하는 느슨한 필터 토우 재료로 필터 로드들을 형성하도록 구성된다. 이 장치(810)는 그 사이에 테이퍼식 '토우 가이드 부분(811c)'을 갖는 넓은 입구(811a) 및 더 좁은 출구(811b)를 갖는 장식부(811)를 포함하며, 가이드 펀넬(812) 및 트랜스포트 제트, 및 연속 장식 벨트(813)를 포함하며, 이 벨트는 장식부(811)를 통해, 그리고 복수 개의 가이드 롤러(814)들 위를 연장하며, 도 13의 '화살표(V)'에 의해 도시된 방향으로 롤러(114)들 둘레에 이송되게 구동된다. 기존의 필터 로드 제조 장치(10)에서와 같이, '플러그 랩(P)'이 스풀(815)로부터 장식 벨트(813)의 상부 표면 상으로 공급될 수 있으며, 이 표면은 이전에 설명된 바와 같이 압축된 셀룰로오스 아세테이트 필터 로드를 둘러싸는 말아올려진 구조로 플러그 랩이 변형되도록 장식부(811)를 통해 플러그 랩을 이송한다.

본 발명의 제 8 실시예의 장치(810)는, 장식 벨트(813) 및 필터 토우 재료가 장식부(811)를 통해 이송됨에 따라 필터 로드 상으로 각인되게 임의의 표면 부조 패턴이 제공되지 않는 점에서, 적어도 장식 벨트(813)의 이전에 설명된 실시예들과 상이하다. 대신에, 장식 벨트(813)는 재료의 연속적인 얇은 가요성 벨트이다. 게다가, 장식부(811)의 내부 벽에는 장식부(811)의 좁은 출구 개구(811b)를 향해 내측방으로 돌출하여 길이 방향으로 연장하는 복수 개의 립(817)들이 제공된다. 이는, 도 13의 W-W 선을 따라 취한 장식부(811)의 단면도인 도 14에서 보다 명확하게 볼 수 있다.

사용시, 셀룰로오스 아세테이트와 같은 느슨한 필터 토우 재료(도시 생략)가 '화살표(E)'에 의해 도시된 바와 같이 펀넬(812) 내로 공급되며 제트 노즐(도시 생략)로부터 압축 공기의 트랜스포트 제트에 의해 장식부(811) 내로 안내된다. 장식 벨트(813)가 장식부(811)에 진입하여 이를 통해 이송됨에 따라, 필터 토우 재료가 내측방으로 테이퍼진 섹션에 의해 압축되며, 플러그 랩(P)이 필터 토우 재료의 압축된 실린더의 외부측 둘레에 접혀지며(folded), 그리고 필터 토우 재료가 장식부(811)의 좁은 출구 개구(811b)를 통해 나갈 때, 필터 토우 재료는 외부 플러그 랩(P)에 의해 둘러싸인 압축된 원통형 필터 로드(816)로 형성된다.

필터 토우 재료가 장식부(811)를 통해 이동함에 따라, 장식부 벽의 내부 표면 상의 립(817)들은 필터 로드(816)의 외부 표면 상에 그루브식 패턴을 각인하여, 필터 로드(816)가 장식부(811)의 좁은 출구 개구(811b)를 통해 나갈 때, 필터 로드는 그의 외부 표면 둘레에 형성된 일련의 길이방향 그루브들을 갖는다. 립들은 바람직하게는 장식부(811)의 좁은 부분에서만 제공되어, 필터 토우 재료가 실질적으로 완전히 압축되어 플러그 랩(P)에 외접된다(circumscribed). 본 발명의 이 실시예에서, 장식 벨트(813)의 두께를 통해 립(817)들에 의해 필터 로드(816) 상에 그루브식 형상이 효과적으로 부과될 수 있을 정도로, 장식 벨트(813)는 충분히 얇고 가요적이라는 것이 상정될 것이다.

그루브식 패턴이 필터 로드에서 설정을 유지하기 위해서, 장식부(811)는 가소제의 반응을 가속화시키는 가열 수단을 포함하며, 이 가소제는 소망하는 형상으로 섬유들을 설정하기 위해서 셀룰로오스 아세테이트 섬유들과 혼합된다. 도 13에 도시된 실시예에서, 가열 수단은 장식부(811)의 길이를 따라 인렛 덕트(824)들을 포함하며, 이 덕트들을 통해, 본 발명의 제 1 실시예에 대해 이전에 설명된 바와 같이, '화살표(S)'에 의해 도시된 바와 같이 증기가 분사될 수 있다. 이에 따라, 또한 이전에 설명된 바와 같이, 증기의 열이 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제 혼합물에 가장 효과적으로 적용될 수 있도록, 장식 벨트(813)는 이를 통해 증기가 통과할 수 있도록 다공성을 가질 수 있으며, 예컨대, 장식 벨트(813)의 재료 자체는 다공성을 가질 수 있으며, 또는 장식 벨트(813)는 장식 벨트의 다공도를 증가시키기 위한 수단, 예컨대 관통부(perforation)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 장식 벨트는 관통된 금속으로 형성될 수 있으며, 이 금속은 롤러(814)들 위를 통과하도록 장식부(811) 내에서 말아올려져 장식부(811)의 내부 벽의 형상으로 변형하도록 탄성 변형가능하다. 이러한 금속의 관통된 장식 벨트는 이를 통해 증기가 통과하는 것을 허용하도록 다공성 그리고, 또한 가열 수단으로부터 필터 로드(816)로 열이 효과적으로 전달되는 것을 허용하도록 도전성을 갖는 이점을 나타낼 것이다.

또한, 본 발명의 제 5 실시예를 참조하여 상기에 설명된 이중 벽 구조 및 본 발명의 제 6 실시예를 참조하여 상기에 설명된 대안의 가열 수단이 본 발명의 제 8 실시예의 장치(810)의 대안의 장식부(811)에 적용될 수 있음이 또한 본 발명의 범주 내에서 의도된다.

상기에 도시 및 설명된 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 7 실시예에서, 장식 벨트(113, 213, 313, 413, 513, 613, 713)들은 결과적으로 발생하는 필터 로드의 외부 표면에 대응하는 형상을 부과하기 위해서 그 위에 형성된 길이방향 그루브들을 포함한다. 그러나, 본 발명은, 그루브식 필터 로드들을 형성하기 위한 방법 및 장치로 제한되도록 의도되는 것은 아니며, 다른 형상들이, 나선형 그루브식, 원주식 그루브들, 이산된(discrete) 압입부(depression)들 또는 리세스들/돌출부들의 임의의 다른 조합/패턴과 같은 장식 벨트들 상에 형성되는 대응하게 성형된(shaped) 부조 패턴들에 의해 필터 로드들 상에 형성될 수 있음이 본 발명의 범주 내에서 의도된다. 또한, 연결된 플레이트들의 장식 벨트를 포함하는 본 발명의 실시예들에 관하여, 장식 벨트의 모든 플레이트가 반드시 필터 로드에 대응하는 형상을 부과하도록 그 위에 성형식/그루브식 패턴을 포함할 필요는 없다. 대신에, 이러한 패턴은 두 개마다 하나의(every other) 플레이트만, 또는 세 개마다 하나의(every third) 플레이트 또는 임의의 다른 변형체 상에 제공될 수 있어, 그루브식/성형식 패턴이 단지 성형식/비성형식 장식 벨트 플레이트들의 순서에 따라 임의의 소망하는 거리에서 또는 결과적으로 발생하는 필터 로드 상으로 간헐적으로 부과된다. 이러한 일 실시예에서, 필터 로드에 형상을 부과하기 위해서 그 위에 부조 패턴을 포함하지 않는 이러한 플레이트들은, 반드시 성형식 플레이트들과 동일한 재료로 형성될 필요는 없을 것이다. 예컨대, 성형식 플레이트들 사이의 장식 벨트의 섹션들은, 기존의 직조 벨트(woven belt) 구조일 수 있다. 또한 추가로, 상기에 도시 및 설명된 장식 벨트의 플레이트들은 금속 구조이지만, 이들 플레이트들은, 장식부 내에서 필터 로드 상에 성형식 패턴을 부과하기에 충분히 강성이 있으며 그러나 장식부 내로 끼움장착되도록 자체적으로 말라올려질 수 있도록 또한 탄성 변형 가능한 다른 적절한 재료일 수 있다. 이러한 재료들은 플라스틱 또는 고무를 포함할 수 있다. 그러나, 구리 또는 알루미늄 또는 심지어 금과 같은 금속 플레이트들은, 양호한 열전도도의 추가 이점을 제공하여, 필터 로드의 쉐이핑 및 셋팅을 실행하도록 증기 또는 다른 열원(heat source)으로부터의 열이 필터 토우 재료 및 동반된 가소제를 신속하게 통과하는 것을 허용한다. 장식 벨트의 플레이트들에는, 내마모성을 개선시킬 수 있으며 그리고/또는 PTFE, 티타늄 또는 침탄처리된 코팅(carbonised coating)과 같은 들러붙지 않는(non-stick) 코팅이 코팅처리될 수 있다는 것이 본 발명의 범주 내에서 또한 의도된다. 본 발명의 장식 벨트들의 횡방향 에지들은, 적어도 장식부에서 완전 말아올려진 구성과 만나도록 의도되지만, 본 발명의 범주 내에서 이들 에지들은 대부분(in the most) 말아올려진 구성으로 또한 중첩될 수 있다.

상기 설명된 본 발명의 다양한 실시예들이, 필터 로드에 부과되고 그의 표면 상에 형성되는 의도된 부조 패턴을 갖는 단일 밴드로 형성되는 장식 벨트 대신에 복수 개 또는 관절식 플레이트들을 갖는 장식 벨트를 포함할 수 있음이 의도된다. 이러한 밴드는 재료가 장치의 롤러들 위를 통과할 수 있고 장식부 내에 말아올려진 구성 쪽으로 방향을 돌리기에 충분히 변형가능한 재료로 만들어질 수 있지만, 또한 그 위의 부조 패턴이 형성될 필터 로드의 표면 내로 각인될 수 있을 정도로 충분하게 탄성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 이러한 장식 벨트는, 금속, 바람직하게는 알루미늄과 같은 도전성 재료로 만들어질 수 있어, 가열 수단으로부터 형성될 필터 로드에 열을 효과적으로 전도할 수 있다. 게다가, 장식 벨트는 증기가 가열원으로서 사용되는 본 발명의 실시예에서 필터 로드에 열을 전달하도록 형성되는 필터 로드에 증기를 보다 효과적으로 전달될 수 있도록 관통부들을 포함할 수 있다.

상기에 도시 및 설명된 본 발명의 모든 실시예들은, 장식부 내로 공급되며 느슨한 필터 토우 재료가 그 위로 지향되는 플러그 랩(P)을 포함하여, 결과적으로 발생하는 필터 로드(116)는 플러그 랩으로 감싸진(wrapped) 필터 재료를 포함한다. 그러나, 플러그 랩이 생략될 수 있으며, 그 대신에, 필터 토우 재료가 장식 벨트 상으로 직접 공급될 수 있으며, 이 장식 벨트는 장식부를 통해 필터 재료를 이송하고 필터 재료를 필터 로드 내로 압축하여 그의 외부 표면 상에 소망하는 부조 패턴을 형성하는 것이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 제조된 필터 로드는 장식부 내에서 장식 벨트에 의해 부과된 압축(compression) 및 필터 재료에 동반된 가소제의 활성화에 기인하여 그 위에 표면 패턴을 갖는 소망하는 로드 형태를 순수하게(purely) 유지할 것이다. 본 발명의 범주 내에 있도록 의도된 추가의 대안으로써, 플러그 랩이 코팅된 필터 로드가 제조되는 것이 아니라 대신에 플러그 랩(P)이 장식부 내로 느슨한 필터 로드 재료와 함께 도입될 수 있으며, 표면 부조 패턴을 갖는 필터 로드가 전술한 바와 같이 플러그 랩 없이 장식부에 형성될 수 있고, 필터 로드가 장식부를 나간다면, 플러그 랩은 형성된 필터 로드 둘레에 후속하여 감싸질 것이다. 이러한 실시예가 본 발명의 제 1 실시예의 대안의 구성으로서 도 2에서 파선(dashed line)으로서 도시되며, 여기서 플러그 랩(P')이 스풀(115')로부터 공급되며, 필터 로드가 장식부(111)에 형성되고 이 장식부로부터 나간 후에 필터 로드(116) 둘레에 플러그 랩이 감싸진다. 플러그 랩(P')은 플러그 랩(P')이 필터 로드(116)의 표면 상에 형성된 부조 패턴에 적합하도록 필터 로드 둘레에 감싸질 수 있어, 외부 플러그 랩(P')을 갖는 마무리처리된 필터 로드가 그의 외부 표면 상에서 소망하는 표면 부조 패턴을 나타낸다. 본 발명의 제 1 실시예의 장치의 대안의 구성으로서 도 2에 도시되어 있지만, 이러한 플러그 랩 적용의 대안의 배열체는 전술한 발명의 임의의 다른 실시예들에 사용될 수 있음이 의도된다.

복수 개의 관절식 플레이트들로 만들어진 장식 벨트를 포함하는 상기 도시 및 설명된 본 발명의 실시예들에서, 장식 벨트가 둘레를 통과하는 롤러는, 장식 벨트의 개별(individual) 플레이트들에 대응하게 측면식(faceted)인 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 롤러 구조로 제한되는 것은 아니며, 대신에 다른 롤러들이 사용될 수 있는데, 예컨대, 고무 또는 플라스틱/중합체와 같은 변형가능한 외부 표면을 갖는 롤러들이 사용될 수 있어, 장식 벨트가 대항하여 놓여질 수 있고 장식 벨트가 장식 벨트/플레이트들의 형상을 유지하기 위해서 변형될 수 있는 보다 연질인 표면을 제공한다. 대안으로, 롤러들은 장식 벨트의 개별 플레이트들에 대응하는 복수 개의 리세스들을 포함할 수 있고, 이 리세스들은 장착 벨트가 롤러 위를 통과함에 따라 각각의 장착 벨트 플레이트를 수용한다. 또한 추가로, 롤러들은 장착 벨트 플레이트들이 대형의 만곡된 롤러 표면 상에서 덜 변형되도록 증가된 직경을 가질 수 있다.

상기에 도시 및 설명된 본 발명의 실시예들은, 단지 예시들이며, 본 발명은 이러한 특정 예시들로 제한되도록 의도되지는 않는다. 게다가, 본 발명은 전술된 상호 배타적이지 않은(non-mutually exclusive) 특징들의 임의의 조합을 포함할 수 있는 것으로 의도된다.

Claims (16)

1. 그의 외부 표면 상에 부조식으로 형성되는 패턴을 갖는 시가레트(cigarette) 또는 다른 끽연 물품(smoking article)용 필터 로드 제조 장치로서,
   필터 로드를 형성하기 위해서 필터 재료를 수용 및 압축하도록 구성된 부분을 포함하는 통로; 및
   상기 통로를 통해 필터 재료를 이송하도록 상기 통로를 따라 연장하는 벨트를 포함하는, 필터 로드 제조 장치에 있어서,
   상기 장치는 필터 로드가 상기 통로 내에 형성됨에 따라 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인(impress)하도록 구성된 패턴화된 부조(patterned relief) 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 부조 표면은, 상기 벨트가 필터 재료와 맞물림하고, 상기 필터 로드가 상기 통로를 통해 통과함에 따라 필터 로드의 표면 상에서 부조 패턴을 각인하도록 벨트 상에 형성되는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 벨트는 끝과 끝이 힌지식으로 커플링된(hingedly coupled end-to-end) 복수 개의 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   인접한 플레이트들에 힌지식으로 커플링된 각각의 플레이트의 전방 및 후방 에지들에는 대응하는 모자이크식으로 형성된(tessellating) 그리고/또는 톱니식(saw-tooth) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 플레이트들 사이의 힌지식 연결은, 가요성 코드(flexible cord) 또는 복수 개의 힌지 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벨트는 복수 개의 가이드 롤러들에 걸쳐 구동되며,
   상기 가이드 롤러들 중 하나 이상의 가이드 롤러는 측면식(faceted) 외부 표면을 가지며, 상기 벨트는 하나 이상의 가이드 롤러와 들어맞게되어(in registration with), 상기 벨트가 상기 가이드 롤러 위를 통과함에 따라 무단 벨트(endless belt)의 플레이트들이 하나 이상의 가이드 롤러의 측면에 평탄하게 놓이는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 벨트는 그 위에 형성된 탄성 재료 층을 갖는 가요성 밴드를 포함하며,
   상기 패턴화된 부조 표면은 탄성 재료 층에 제공되는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 부조 표면은, 통로의 내부 표면 상에 형성되어 필터 재료가 통로의 부조 표면과 맞물림하며 필터 로드가 통로를 통해 통과함에 따라 필터 로드의 표면 내로 각인되는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 통로는 필터 토우 재료가 그를 통해 통과함에 따라 필터 토우 재료를 가열하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
   필터 로드 제조 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 통로는 필터 토우 재료를 가열하기 위해서 통로의 내부에 증기가 도입되는 것을 허용하도록 하나 이상의 인렛 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 장치.
    
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 통로는 그의 길이의 적어도 일부를 따라 이중벽 구조를 포함하며,
    상기 이중벽 구조는 외부 벽과 상기 외부 벽으로부터 이격되는 내부 벽을 포함하여 이 벽들 사이에 캐비티를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 장치.
    
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통로는 상기 통로 내에 있는 필터 토우 재료를 가열하기 위해서 하나 이상의 가열 요소를 포함하며,
    상기 가열 요소(들)는 전기 가열 요소(들)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 장치.
    
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 로드가 통로 내에 형성됨에 따라 벨트 및/또는 필터 로드 상에 내측방으로 가압하는 힘(inward pressing force)을 부과하도록 구성되는 가압 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 장치.
    
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 항에 따라 규정된 바와 같은 필터 로드 제조 장치를 사용하여 시가레트 또는 다른 끽연 물품을 위한 필터 로드 제조 방법으로서,
    상기 통로는 필터 재료의 도입을 위한 제 1 개방 단부 및 형성된 필터 로드의 배출을 위한 제 2 개방 단부를 포함하고,
    상기 통로는 필터 재료가 상기 통로를 통해 이송됨에 따라 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 좁아지며,
    상기 통로는 필터 로드를 형성하기 위해서 압축되는, 필터 로드 제조 방법에 있어서,
    상기 벨트 상으로 느슨한 필터 토우 재료를 공급하는 단계;
    상기 제 1 개방 단부로부터 제 2 개방 단부까지 통로를 통해 벨트 상에 필터 토우 재료를 이송하여, 이에 의해 필터 로드를 형성하도록 필터 토우 재료를 압축하는 단계; 및
    상기 필터 로드가 통로를 통해 통과함에 따라 상기 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 방법.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 부조 표면은 벨트 상에 형성되고,
    상기 방법은 벨트의 패턴화된 부조 표면에 의해서 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 방법.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 통로의 내부 표면은 부조 표면을 포함하고,
    상기 방법은 상기 통로의 내부 표면 상에서 패턴화된 부조 표면에 의해서 필터 로드의 표면 상에 부조 패턴을 각인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    필터 로드 제조 방법.
    

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