KR20170066562A - 흡연 물품 팩 제조용 장치 및 방법 - Google Patents

흡연 물품 팩 제조용 장치 및 방법 Download PDF

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기 선 박
앤드류 브래이
개리 팰런
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브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드
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Abstract

본 발명은 흡연 물품들의 밀봉된 팩을 제조하고 그의 내부 분위기를 수정하기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 장치 내에서 흡연 물품들의 밀봉된 팩을 이송하기 위한 핸들링 기구를 포함한다. 핸들링 기구는 핸들링 기구에 의한 이송 동안 팩이 접촉하는 지지 플레이트를 포함한다. 지지 플레이트는 가스 포트를 포함한다. 장치는, 팩이 지지 플레이트와 접촉하는 핸들링 기구에 의해 이송됨에 따라, 가스 포트는 밀봉된 팩 내의 가스 분위기가 수정되게 하도록 팩에 형성되는 밸브를 맞물림할 수 있도록 구성된다. 또한, 본 발명은 이러한 장치에 의한 흡연 물품들의 팩을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

흡연 물품 팩 제조용 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING A SMOKING ARTICLE PACK}
본 발명은 흡연 물품들(smoking articles)용 팩(pack)을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 직사각형 평행육면체 구성(parallelepiped configuration)의 흡연 물품들의 다발, 다발의 전방면 및 측면을 가로지르는 카드(card)의 내부 프레임, 및 기밀 팩을 형성하기 위해서 다발을 봉입하는(enclosing) 필름 또는 다른 배리어 재료의 외부 포장지(wrapper)를 포함하는 흡연 물품들의 팩들을 제공하는 것이 공지된다. 이러한 팩들은 사용자가 팩으로부터 흡연 물품들을 제거하기 위한 접근 틈새(access aperture) 및 팩을 폐쇄 밀봉할 수 있도록 접근 틈새 위에 재밀봉 가능한 라벨을 포함하는 것으로 공지되어 있다.
이러한 공지된 팩들은 카드의 블랭크로 형성되고 개방된 상부를 갖는 본체 및 본체에 부착되고 개방된 상부를 개방 또는 폐쇄하도록 이동 가능한 힌지식 덮개를 포함하는 외부 박스 내에 제공될 수 있다.
또한, 패키징을 기밀 용기로 제공하고, 감압 또는 진공을 가지거나 대기보다 반응성이 덜한 대기에 있는 용기의 내부를 갖는 이러한 용기 내에 물품들을 패키징하여, 공기 중의 산소와의 반응에 의해 용기의 내용물들이 상하는(spoiling) 것을 방지하고 용기 내용물들의 유통 기한(shelf-life)을 증가시키는 것이 공지되어 있다.
내부 압력이 감소되거나 반응성 내부 분위기가 덜한 밀봉된 용기를 포함하는 흡연 물품 팩을 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 맞춤형(bespoke)이고 이에 의해 고비용의 제조 기계류의 요구없이 그러한 팩들을 제조하는 비용-효율적인 수단을 제공하는 것은 문제가 있다. 고속 생산 프로세스에서 그러한 팩들을 신뢰성있게 생산할 수 있는 것이 또한 바람직하다.
본 발명은 상기 문제점들을 경감시키거나 극복하는 대안적인 흡연 물품 팩들의 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따르면, 흡연 물품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는(modifying) 장치가 제공되며, 이 장치는 이 장치 내에서 흡연 물품들의 밀봉된 팩을 이송하기 위한 핸들링 기구를 포함하며, 이 핸들링 기구는 이 핸들링 기구에 의한 이송 중에 팩이 접촉하는 지지 플레이트를 포함하고, 이 지지 플레이트는 가스 포트(gas port)를 포함하고, 이 장치는 팩이 지지 플레이트와 접촉하는 핸들링 기구에 의해 이송됨에 따라, 가스 포트가 밀봉된 팩 내의 기체 분위기(gaseous atmosphere)가 수정되게 할 수 있도록 팩 내에 형성된 밸브와 맞물림할 수 있도록 구성된다.
지지 플레이트는 지지 플레이트들 사이에 팩을 유지하도록 구성되는 한 쌍의 이격된 지지 플레이트들 중 하나를 포함할 수 있으며, 여기서 지지 플레이트들 중 적어도 하나는 가스 포트를 포함한다.
이 장치는 복수 개의 가스 포트들을 포함할 수 있다. 적어도 2 개의 가스 포트들이 동일한 지지 플레이트 상에 제공될 수 있다. 각각의 지지 플레이트는 가스 포트를 포함할 수 있다.
상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 가스 포트(들)와 팩 사이의 기밀 밀봉의 형성을 용이하게 하는 밀봉 엘리먼트를 포함할 수 있다.
상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 지지 플레이트를 통해 연장하는 틈새(aperture)를 포함할 수 있다.
상기 또는 각각의 가스 포트는 공기가 팩으로부터 흡입 포트를 통해 배출되게(evacuated) 할 수 있도록 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함할 수 있다.
상기 또는 각각의 가스 포트는 충전 포트를 포함할 수 있으며, 이 충전 포트를 통해 가압 가스 소스로부터 가스로 팩을 충전하게 할 수 있도록 가압 가스 소스에 연결된다.
상기 또는 각각의 가스 포트는, 가스 포트를 통해 팩으로부터 공기가 배출될 수 있고 팩이 가스 포트를 통해 가압 가스 소스로부터의 가스로 팩을 충전하게 하도록, 진공 소스 및 가압 가스 소스에 선택적으로 연결된 흡입 및 충전 포트를 포함할 수 있다.
제 1 가스 포트는 흡입 포트를 통해 팩으로부터 공기가 배출될 수 있도록 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함할 수 있으며, 제 2 가스 포트는 팩이 충전 포트를 통해 가압 가스 소스로부터의 가스로 팩을 충전할 수 있게 하도록 가압 가스 소스에 연결되는 충전 포트를 포함할 수 있다.
제어 밸브는 상기 또는 각각의 가스 포트와 진공 소스 및/또는 가압 가스 서플라이 사이에 제공될 수 있으며, 상기 또는 각각의 제어 밸브는 상기 또는 각각의 가스 포트로 진공 소스 및/또는 가압 가스 서플라이의 연통을 제어하도록 작동 가능할 수 있다.
상기 지지 플레이트(들) 또는 그 중 하나는 팩이 지지 플레이트와 접촉하여 지지될 때를 검출하도록 구성되는 센서 엘리먼트를 포함할 수 있고, 상기 또는 각각의 제어 밸브는 팩이 지지 플레이트와 접촉하는 것으로 검출될 때 구동되도록 구성될 수 있다.
장치는 상기 또는 각각의 제어 밸브에 연결되어 그 작동을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다. 센서 엘리먼트는 제어기에 연결될 수 있다.
장치는 밀봉된 패키지를 형성하고 패키지의 적어도 하나의 면 상에 밸브를 제공하고, 그리고 밀봉된 패키지를 핸들링 기구에 제공하도록 흡연 물품들의 다발을 배리어 재료로 포장 및 밀봉하도록 구성되는 포장 스테이션(wrapping station)을 포함할 수 있다.
포장 스테이션은 웨브(web)를 따라 규칙적으로 이격된 간격들로 밸브들을 갖는 배리어 재료의 연속 웨브를 포함할 수 있으며, 각각의 밸브는 배리어 재료를 통해 틈새 위에 배치되며, 포장 스테이션은 웨브로부터 배리어 재료의 섹션들을 절단하고, 흡연 물품들의 다발들을 포장 및 밀봉하여 상기 또는 각각의 밸브가 각각 밀봉된 패키지 상에 일관되게 포지셔닝되도록 구성될 수 있다.
장치는 밀봉된 패키지 둘레에 외부 박스를 형성하도록 구성되는 패킹 스테이션(packing station)을 더 포함할 수 있으며, 핸들링 기구는 포장 스테이션과 패킹 스테이션 사이에 밀봉된 패키지를 이송하기 위해 포장 스테이션과 패킹 스테이션 사이에 배치될 수 있다.
장치는 밀봉된 패키지 또는 상기 외부 박스의 내부 표면에 접착제를 적용하고 밀봉된 패키지의 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 적용되는 접착제로 외부 박스에 밀봉된 패키지를 접합하도록 구성되는 접착제 적용기를 더 포함할 수 있다.
상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 이와 결합될 때 포장된 패키지 상에 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 놓이도록 구성될 수 있으며, 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 또는 적어도 하나의 밸브보다 더 큰 치수일 수 있다.
상기 또는 적어도 하나의 가스 포트 및 상기 또는 적어도 하나의 밸브는 실질적으로 원형일 수 있고, 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 또는 적어도 하나의 밸브의 직경보다 더 큰 직경일 수 있다.
본 발명은 또한 가스 포트를 갖는 지지 플레이트를 포함하는 핸들링 기구를 포함하는 장치를 사용하여 수정된 내부 분위기를 갖는 흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은 팩을 지지 플레이트에 접촉시키면서 핸들링 기구를 사용하여 장치 내에 흡연 물품들의 밀봉 팩을 이송하는 단계; 가스 포트를 팩에 형성된 밸브와 맞물림시키는 단계; 및 가스 포트를 통해 밸브를 경유하여 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계를 포함한다.
이 방법은 팩 내의 내부 분위기를 수정시키면서 지지 플레이트와 제 2 지지 플레이트 사이에 유지된 팩을 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
가스 포트는 진공 소스에 연결된 흡입 포트를 포함할 수 있고, 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 흡입 포트를 통해 밀봉된 팩 내의 공기를 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
가스 포트는 가압 가스 소스에 연결된 충전 포트를 포함할 수 있고, 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 충전 포트를 통해 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
가스 포트는 진공 소스 및 가압 가스 소스에 선택적으로 연결되는 흡입 및 충전 포트를 포함할 수 있으며, 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 가스 포트를 통해 밀봉된 팩 내부로부터 공기를 배출시키는 단계 및 가스 포트를 통해 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
장치는 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함하는 제 1 가스 포트 및 가압 가스 소스에 연결되는 충전 포트를 포함하는 제 2 가스 포트를 포함할 수 있으며, 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 흡입 포트를 통해 밀봉된 팩 내부로부터 공기를 배출시키는 단계 및 충전 포트를 통해 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
장치는 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와 진공 소스 및/또는 가압 가스 소스 사이에 제어 밸브를 포함할 수 있고, 이 방법은 진공 소스 및/또는 가압 가스 소스의 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와의 연통을 제어하기 위해서 적어도 하나의 제어 밸브의 작동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브에 연결되는 제어기에 의해 상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브의 작동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트(들) 또는 그 중 하나는 센서 엘리먼트를 포함할 수 있으며, 이 방법은 팩이 지지 플레이트(들)와 접촉하여 지지될 때를 검출하고 팩이 지지 플레이트와 접촉하는 것을 검출할 때 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와 진공 소스 및/또는 가압 가스 소스를 연통하도록 상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브를 구동시키는 센서 엘리먼트를 포함할 수 있다.
이 방법은 패킹 스테이션에서 밀봉된 패키지 둘레에 외부 박스 및 밀봉된 패키지를 패킹 스테이션으로 이송하는 핸들링 기구를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 방법은 밀봉된 패키지의 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 적용되는 접착제를 사용하여 외부 박스에 밀봉된 패키지를 접합하도록 접착제 적용기를 사용하여 밀봉된 패키지 또는 외부 박스의 내부 표면에 접착제를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 단지 예로써, 첨부 도면들을 참조로 하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 장치 및 방법을 사용하여 제조된 흡연 물품 팩의 정면 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 팩 제조 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 도 2의 개략적인 장치의 일부의 확대도를 도시한다.
도 4는 제조되는 흡연 물품 팩과 접촉하는 도 3에 도시된 라인 X-X를 따른 장치의 부분의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 장치 및 방법을 사용하여 제조된 흡연 물품 팩의 정면 사시도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 팩 제조 장치의 개략도를 도시한다.
도 7은 도 4의 단면도와 유사한 단면도를 도시하지만, 도 5에 도시된 바와 같은 흡연 물품 팩과 접촉하는 도 6에 도시된 장치의 부분이 제조된다.
도 1은 본 발명의 장치 및 방법을 사용하여 제조되는 흡연 물품들(1)의 팩을 도시한다(설명의 간략화를 위해, 흡연 물품들(2)은, 이하, "시가레트들(2)"로 지칭될 것임). 팩(1)은 외부 배리어 층(3)에 포장된 시가레트들(2)의 다발을 포함한다. 외부 배리어 층(3)은 시가레트들(2)을 봉입하는 기밀 패키지를 제공하도록 시가레트들(2)의 다발 둘레에 밀봉된다. 팩(1)의 세장형 사이드 에지들(elongate side edges)은 배리어 층(3)의 기밀 밀봉 구성의 일부로서 핀 시일들(fin seals)로서 형성된다. 외부 배리어 층(3)은 또한 팩(1) 내에서 음압을 형성하도록 공기가 팩(1) 밖으로 인출되는 것을 허용하지만 팩(1)으로 공기가 다시 복귀하는 것을 방지하도록 구성되는 팩(1)의 외부 표면 상에 일방향 밸브(4)를 포함한다. 팩(1)은 배리어 층(3)으로부터 절단된 플랩에 의해 형성되고 재밀봉 가능한 라벨(5)에 의해 덮인 시가레트 접근 틈새(access aperture)(도시 생략)를 포함한다. 재밀봉 가능한 라벨(5)은 배리어 층(3)과 실질적으로 기밀 밀봉을 이룬다.
도시된 예시적 실시예에서, 일방향 밸브(4)는 배리어 층(3)의 작은 틈새(7) 위의 그 둘레 주위에서 접합되는 패드(6)를 포함하고 그리고 패드(6) 아래의 배리어 층(3)의 표면에 대해서 놓이는 이동 가능한 플랩들(8)을 포함한다. 진공 소스가 밸브(4)에 적용될 때, 공기는 배리어 층(3)의 작은 틈새(7)를 통해 팩(1) 내로부터 흡입되고, 플랩들(8)은 공기가 팩(1)을 빠져나가는 것을 허용하도록 배리어 층(3)으로부터 약간 멀리 들어 올려진다. 그러나, 일단 진공 소스가 제거된다면, 팩(1) 내의 음압은 플랩들(8)을 기저(underlying) 배리어 층(3)에 대해서 꼭맞게(tight) 잡아당겨 시일을 만들며, 이 시일과 함께 임의의 주위 대기가 팩(1)으로 역으로 통과하는 것을 방지한다. 팩(1)은 접근 틈새를 개방하도록 재밀봉 가능한 라벨(5)을 들어올림으로써 팩(1)이 처음으로 개방될 때까지 팩(1) 내에서 감압(reduced pressure)이 유지되는 것을 허용하도록 충분히 밀봉된다.
팩(1) 내에 제공되는 부분 진공은 사용을 위해 소비자(consumer)가 구매할 때까지 운송, 저장 및 소매(retail) 전시 동안 시가레트들의 향(flavour)과 신선도(freshness)를 보존하는 것을 돕는다. 팩(1)이 개방될 때, 대기(ambient air)는 음압을 균등하게 하도록 팩 내부로 급속히 움직이며(rushes into), 이는 팩(1)의 제 1 개구의 소비자에게 가청 지시계(audible indicator)를 제공한다.
배리어 층(3)의 재료는 실질적으로 가스-불투과성이며, 특히, 팩(1) 내로의 산소의 진입(ingress)을 방지하기 위해 산소에 대해 불투과성일 수 있다. 또한, 배리어 층(3)의 가스-불투과성 재료는 배리어 재료를 통한 수분(moisture)의 이동을 방지하여, 팩(1) 내의 함수율(moisture content)은 일정하게 유지되며 외부 조건들에 의해서 영향을 받지 않는다.
도 2는 본 발명의 팩 제조 장치(10)의 개략도를 도시하고, 제조 프로세스 단계들을 도시한다. 장치(10)는 내부 프레임 스테이션(11), 배리어 랩(wrap) 스테이션(12), 리프팅 스테이션(13), 전달 휠(14), 패킹 스테이션(15) 및 외부 랩 스테이션(16)을 포함한다.
내부 프레임 스테이션(11)은 시가레트들(2)의 일반적으로 직육면체 다발들 및 평탄한 카드 내부 프레임 블랭크들(17)을 수용한다. 내부 프레임 스테이션(11)에서, 내부 프레임 블랭크(17)는 결합된 내부 프레임 및 시가레트 다발(18)을 형성하기 위해 시가레트들(2)의 다발 둘레로 접혀진다. 내부 프레임 블랭크(17)는 다발의 전방면 및 후방면 양자 모두(이는 직육면체 다발의 가장 큰 면들임)에 대해 적어도 부분적으로 연장하도록 시가레트들의 직육면체 다발 둘레에 접혀진다. 내부 프레임 블랭크(17)는 또한 전방면과 후방면 사이에서 다발의 긴 측면들 상을 적어도 부분적으로 연장하도록 접혀진다. 그 다음에, 결합된 내부 프레임 및 시가레트 다발(18)은 배리어 랩 스테이션(12)으로 전달된다.
배리어 랩 스테이션(12)은 결합된 내부 프레임 및 시가레트 다발(18)을 수용한다. 배리어 랩 스테이션(12)은 또한 재밀봉 가능한 라벨들(5)로 덮인 시가레트 접근 틈새들(도시 생략) 및 밸브들(4)이 접합되는 작은 틈새들(7)을 규정하는 절단부들이 규칙적으로 이격된 간격들로 미리 형성되어 있는 배리어 층(3) 재료의 연속 웨브(19)를 수용한다. 배리어 랩 스테이션(12)은 배리어 층 재료의 연속 웨브(19)의 섹션을 절단하고 결합된 내부 프레임 및 시가레트 다발(18) 둘레에 절단된 웨브 섹션을 포장하며, 밀봉된 포장된 시가레트 패키지(20)를 형성하도록 에지 플랩들을 밀봉한다. 포장된 패키지(20)는 정면의 하부 부분, 즉, 보다 큰 직사각형면(이 위에서 재밀봉 가능한 라벨(5)의 대부분이 부착되고, 재밀봉 가능한 라벨(5)에 대한 면의 대향 단부에 가까움) 상에 밸브(4)를 포함한다.
포장된 패키지(20)는 후속하여 패킹 스테이션(15)으로 이송되고, 장치(10)는 포장된 패키지(20)를 배리어 랩 스테이션(12)으로부터 패킹 스테이션(15)으로 이송하기 위해 리프팅 스테이션(13) 및 전달 휠(transfer wheel)(14)을 포함한다. 전달 휠(14)은 허브(21) 및 허브(21)의 둘레 주위에 배치된 복수 개의 포켓들(22)을 포함한다. 리프팅 스테이션(13)은 포장된 패키지(20)를 배리어 랩 스테이션(12)으로부터 전달 휠(14)의 포켓(22)으로 전달하도록 구성되는 핸들링 기구를 포함한다. 전달 휠(14)이 회전함에 따라, 전달 휠(14)은 포장된 패키지(20)를 패킹 스테이션(15)으로 이송한다. 핸들링 기구는 도 3에 보다 상세히 도시되며, 한 쌍의 지지 플레이트들, 리프팅 플레이트(23) 및 종동부 플레이트(follower plate)(24)를 포함한다. 각각의 플레이트(23, 24)는 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24)을 상승 및 하강시키도록 이동 가능한 각각의 회전 가능한 지지 아암(25, 26)에 장착된다. 지지 아암들(25, 26)이 전달 휠(14)의 포켓(22) 내로 적소에 포장된 패키지(20)를 들어올리기 위해서 회전함에 따라, 사용시, 포장된 패키지(20)는 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24)의 접촉면들(27, 28) 사이에서 유지된다.
흡입 포트 형태의 가스 포트는 종동부 플레이트(24)와 연관된다. 흡입 포트는 접촉면(28)에서 개방되는 종동부 플레이트(24)에 형성된 흡입 구멍(29)으로서 작동하도록 가스 구멍을 포함하며, 종동부 플레이트(24)를 통해 연장하며 접촉면(28)에 대해 종동부 플레이트(24)의 대향측 상에 진공 호스(30)로서 작용하도록 가스 호스에 연결된다. 진공 호스(30)는 제어 밸브(32)를 통해 진공 탱크(31)에 유체 연결되고 진공 탱크(31)는 진공 펌프(33)에 연결된다. 제어 밸브(32)는 솔레노이드 밸브일 수 있거나 솔레노이드에 의해 구동될 수 있다. 제어 밸브(32)가 개방 포지션으로 구동될 때, 진공은 흡입 구멍(29)을 통해 진공 탱크(31)로 공기가 흡입되는 것을 유발한다. 제어 밸브(32)는 제어 밸브의 작동을 제어하기 위해 장치(10)의 제어기(도시 생략)에 연결될 수 있다.
장치(10)는 포장된 패키지(20)가 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24) 사이에 유지될 때, 흡입 구멍(29)이 밸브(4)와 정렬되도록 구성된다. 배리어 랩 스테이션(12)으로부터 전달 휠(14)로 포장된 패키지(20)의 리프팅 단계 동안, 제어 밸브(32)가 개방하며 이에 의해 배출되는 포장된 패키지(34)를 형성하도록 포장된 패키지(20) 내부로부터 공기를 배출시키도록 구동된다. 배출되는 포장된 패키지(34)가 전달 휠(14)에 도달함에 따라, 제어 밸브(32)는 폐쇄되고 밸브(4)는 대기가 배출되는 포장된 패키지(34)로 재진입하는 것을 방지하여 이에 의해 배출되는 밀봉 포장된 패키지(34)의 내부를 부분 진공 상태로 남긴다. 측면들뿐만 아니라, 시가레트 다발의 전방면 및 후방면 양자 모두 위에 연장하는 내부 프레임(17)은 배리어 재료(3)를 지지하고, 시가레트들이 배출되는 포장된 패키지(34) 내의 진공의 힘 상태하에 찌그러지는(crushed) 것을 방지하기 위해 시가레트들에 대한 보호를 제공한다.
패킹 스테이션(15)은 전달 휠(14)로부터 진공 포장된 패키지(34)를 수용하고 또한 카드 외부 박스 블랭크들(35)을 수용하고, 배출되는 포장된 패키지들(34) 주위로 박스 블랭크들(35)을 아교접착하여 배출되는 포장 패키지들(34)을 포함하는 힌지식 리드 팩들(36)을 형성한다.
힌지식 리드 팩들(36)은 외부 랩 스테이션(16)으로 진행하여 이 스테이션에서 포장되는 힌지식 리드 팩(37)을 생성하기 위해서 통상적인 방식으로 외부 필름 랩에 감싸진다(enveloped).
도 4로부터, 종동부 플레이트(24)의 접촉면(28)이 흡입 구멍(29) 주위에 원형 시일(38)을 포함하고 있음을 알 수 있다. 이는 포장된 패키지(20)와 종동부 플레이트(23) 사이의 기밀 밀봉을 용이하게 하여, 포장되는 패키지(20) 내부로부터의 공기만이 적용된 진공에 의해 배출되고, 대기는 배출 프로세스(evacuation process)의 효과에 영향을 줄 수 있는 진공 호스(30) 내로 흡입되지 않는다. 그러나, 원형 시일은 본 발명의 본질적인 양태는 아니며, 배출 프로세스 동안 종동부 플레이트(23)에 대해서 포장된 패키지(20)를 흡입하기에 충분히 적용된 진공에 의해 대안으로 생략될 수 있다. 또한, 시일(38) 및 밸브(4)가 예시의 명료성을 위해 과장된 치수로 도 4에 도시되어 있음이 이해되어야 한다. 실제로, 시일(38) 및 밸브(4)의 높이는 도시된 것보다 작을 것이고, 포장된 패키지(20)는 종 동부 플레이트(24)로부터 이격되는 것이 아니라 그 대신에 종동부 플레이트(24)와 접할 것이다.
상기 설명된 장치 및 방법에서, 공기는 팩(1) 내에서 음압, 즉 적어도 부분 진공과 같은 대기압보다 낮은 압력을 제공하기 위해서 팩(1)으로부터 배출된다. 그러나, 본 발명의 팩 제조 장치 및 방법은 이러한 실시예들로 제한되도록 의도되지 않는다. 본 발명의 대안의 실시예에서, 팩들은 밀봉된 팩 내의 공기 이외의 다른 가스로 제조될 수 있다. 예컨대, 제조 동안 팩 내의 공기는 배출될 수 있고 덜 반응성이거나 불활성 가스로 대체될 수 있거나, 덜 반응성이거나 불활성 가스의 도입으로 대체될 수 있다. 이하의 설명을 위해서, 임의의 그러한 가스는 "불활성 가스"로 지칭될 것이다. 불활성 가스는 양압(positive pressure), 즉 대기압을 초과하여 상승된 압력에서 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 장치 및 방법을 사용하여 제조된 흡연 물품들(101)의 팩을 도시한다. 팩(101)은 도 1에 도시된 팩(1)과 유사하며, 유사한 특징들은 동일한 참조 번호들을 보유한다. 그러나, 도 5의 팩과의 차이점은 일방향 밸브(104)가 배리어 층(3)의 내부 표면 상에 제공된다는 것이다. 밸브(104)는 가스가 팩(101)으로 도입되는 것을 허용하지만 가스가 팩(101)으로부터 누출되는 것을 방지하도록 구성된다.
일방향 밸브(104)는 배리어 층(3)의 작은 틈새(7) 위에 그의 둘레 주위에서 접합되는 패드를 포함하고, 패드 아래의 배리어 층(3)의 내부 표면에 대해서 놓이는 이동 가능한 플랩들을 포함한다. 가압된 가스 소스가 밸브(104)에 적용될 때, 가스는 배리어 층(3)의 작은 틈새(7)를 통해 팩(101) 내로 흐르고, 밸브(104)의 플랩들은 가스가 팩(101)에 진입하는 것을 허용하도록 배리어 층(3)으로부터 약간 멀리 리프팅된다. 그러나, 일단 가스 소스가 제거된다면, 팩(101)에는 대기압에 비해 상승된 내부 가스 압력이 제공된다. 이 상승된 압력은 기저 배리어 층(3)에 대해 플랩을 밀어 밀봉하게 하며, 이와 함께 팩(101) 내의 불활성 가스가 팩(101)으로부터 누출될 수 있는 것을 방지한다. 팩(1)이 접근 틈새를 개방하도록 재밀봉 가능한 라벨(5)을 리프팅함으로써 처음으로 개방될 때까지, 팩(101)은 상승된 압력이 팩(101) 내에서 유지되는 것을 허용하도록 충분히 밀봉된다.
팩(101) 내에 제공되는 불활성 가스의 분위기는 사용을 위해 소비자가 구매할 때까지 운송, 저장 및 소매 전시 동안 시가레트들의 향(flavour)과 신선도(freshness)를 보존하는 것을 돕는다. 팩(101)이 개방될 때, 불활성 가스는 상승된 압력을 균등하게 하도록 팩(101) 밖으로 급속히 움직이며, 이는 팩(101)의 제 1 개구의 소비자에게 가청 지시계를 제공한다.
배리어 층(3)의 재료는 실질적으로 가스-불투과성이며, 특히, 팩(1) 내로의 산소의 진입(ingress)을 방지하기 위해 산소에 대해 불투과성일 수 있다. 또한, 배리어 층(3)의 가스-불투과성 재료는 배리어 재료를 통한 수분(moisture)의 이동을 방지하여, 팩(1) 내의 함수율(moisture content)은 일정하게 유지되며 외부 조건들에 의해서 영향을 받지 않는다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 팩 제조 장치(110)의 개략도를 도시한다. 이 장치는 도 2에 도시되는 제 1 실시예의 장치와 유사하다. 동일한 특징들은 동일한 참조 부호들을 보유하고 그 설명은 반복되지 않을 것이다. 제 2 실시예의 장치(110)의 차이점은, 배리어 랩 스테이션(12)이 결합된 내부 프레임과 시가레트 다발(18) 둘레에 배리어 재료의 연속 웨브(19)로부터 절단된 웨브 섹션을 포장해서, 결과적인 포장된 패키지(20)가 전면의 하부 부분의 내부측 상에 밸브(104)를 포함한다는 것이다. 따라서, 웨브(19)에는 재밀봉 가능한 라벨(5)에 대해 웨브(19)의 대향 측 상에 밸브들(104)이 제공되는 것으로 이해될 것이다(밸브들(104)은 도 6에서 점선으로 도시되는 것으로 나타내는 바와 같음).
상기 이외에, 장치(110)는 종동부 플레이트(24)와 연관된 충전 포트 형태의 가스 포트를 포함한다. 충전 포트는 제 1 실시예의 장치(10)의 흡입 포트와 유사하며, 접촉면(28)에서 개방되는 종동부 플레이트(24)에 형성된 충전 구멍(29)(도 7 참조)으로서 작동하도록 가스 구멍을 포함하며, 종동부 플레이트(24)를 통해 연장하며, 접촉면(28)에 대해 종동부 플레이트(24)의 대향측 상에 충전 호스(30)로서 작용하도록 가스 호스에 연결된다. 충전 호스(30)는 제어 밸브(32)를 통해 가압 가스 서플라이(131)에 유체 연결된다. 가압 가스 서플라이는 공기보다 불활성 가스 또는 반응성이 적은 가스를 포함할 수 있다. 예컨대, 가스는 질소를 포함하거나 SF6-황 헥사 플루오라이드(sulphur hexafluoride)를 포함할 수 있다. 제어 밸브(32)는 솔레노이드 밸브일 수 있거나 솔레노이드에 의해 구동될 수 있다. 제어 밸브(32)가 개방 포지션으로 구동될 때, 가압 가스 서플라이(131)로부터의 가스는 충전 구멍(29)을 통해 팩(101) 내로 흐른다. 제어 밸브(32)는 제어 밸브의 작동을 제어하기 위해 장치(110)의 제어기(도시 생략)에 연결될 수 있다.
장치(110)는 포장된 패키지(20)가 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24) 사이에 유지될 때, 충전 구멍(29)이 배리어 층(3) 내의 작은 틈새(7) 및 밸브(104)와 정렬되도록 구성된다. 배리어 랩 스테이션(12)으로부터 전달 휠(14)로 포장된 패키지(20)의 리프팅 단계 동안, 제어 밸브(32)가 개방하며 이에 의해 충전되는 패키지(134)를 형성하도록 포장된 패키지(20)를 불활성 가스로 충전하도록 구동된다. 충전된 패키지(134)가 전달 휠(14)에 도달함에 따라, 제어 밸브(32)는 폐쇄되고 밸브(104)는 충전된 패키지(134) 내의 가스가 누출되는 것을 방지한다.
패킹 스테이션(15)은 전달 휠(14)로부터 충전된 포장된 패키지들(134)을 수용하고 또한 카드 외부 박스 블랭크들(35)을 수용하고, 충전된 포장된 패키지들(134) 주위로 박스 블랭크들(35)을 아교접착하여 충전된 포장된 패키지들(134)을 포함하는 힌지식 리드 팩들(36)을 형성한다. 힌지식 리드 팩들(36)은 그 다음에 전술된 바와 같이 외부 필름 랩에서 포위되도록 외부 랩 스테이션(16)으로 진행한다.
도 7로부터, 종동부 플레이트(24)의 접촉면(28)이 충전 구멍(29) 주위에 원형 시일(38)을 포함하고 있음을 알 수 있다. 이는 충전 프로세스 동안 가압 가스 서플라이(131)로부터의 가스의 누출을 방지하기 위해 포장된 패키지(20)와 종동부 플레이트(28) 사이의 기밀 밀봉을 용이하게 하기 위한 것이다. 그러나, 원형 시일은 본 발명의 본질적인 양태가 아니며 대안으로 생략될 수 있다.
제 2 실시예의 장치(110)의 사용시, 포장된 패키지는 불활성 가스가 도입될 때 변위됨으로써 포장된 패키지(20) 내의 초기 공기가 포장된 패키지를 빠져나가는 것을 허용하도록 추가 다른 밸브(도시 생략)를 포함할 수 있다. 추가 밸브는 포장된 패키지(20)를 불활성 가스로 채우는 프로세스 동안 영구적으로 폐쇄 밀봉되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 압력 또는 열 활성화 접착제가 추가 밸브 상에 제공될 수 있고, 이 추가 밸브는 일단 가압된 불활성 가스가 초기에 포장된 패키지의 내부의 공기를 변위시키기 위해 포장된 패키지 내로 도입된다면 추가 밸브에 열 또는 압력을 적용함으로써 활성화된다. 지지 플레이트(23, 24)는 접착제를 활성화시키기 위해 가열 엘리먼트를 포함할 수 있다. 일단 다른 밸브가 폐쇄 밀봉되면, 불활성 가스의 추가 누출이 방지되며, 일방향 밸브(104)는 충전된 포장된 패키지(134) 내에서 상승된 압력을 유지하도록 상술 한 바와 같이 작용한다. 대안으로, 핸들링 기구는 일단 공기가 포장된 패키지(20)로부터 변위된다면 추가 밸브를 폐쇄 밀봉하도록 밀봉 수단을 포함할 수 있다. 추가 밸브는 생략될 수 있고, 포장된 패키지는 일단 공기가 포장된 패키지(20)로부터 변위된다면 밀봉 수단에 의해 폐쇄 밀봉된 배리어 재료(3)의 제 2 틈새를 포함할 수 있다. 밀봉 수단은 추가 밸브 또는 제 2 틈새 위에 접착제 패드를 적용할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예의 장치(210)는 포장된 패키지(20)로부터 공기를 배출하는 것 그리고 그 다음에 배출된 패키지를 불활성 가스로 채우는 것 양자 모두를 실행하도록 구성될 수 있다. 이러한 장치는 또한 도 6에 도시되어 있으며, 점선들로 도시된 특징들을 부가적으로 포함한다. 장치는 제 2 실시예의 장치(110)의 가압 가스 서플라이(131)에 추가하여, 도 2에 도시된 제 1 실시예의 장치(10)의 모든 특징들을 포함한다. 제 3 실시예에서, 장치(210)는 흡입 포트 및 충전 포트 양자 모두로서의 역할을 하는 종동부 플레이트(24)와 연관된 가스 포트를 포함한다. 따라서, 본 개시에서, "가스 포트"라는 용어는 상기 설명된 바와 같이 흡입 포트 또는 충전 포트 양자 모두를 포함하도록 취해질 수 있고, 그리고 또한 충전 및 흡입 포트 양자 모두의 역할을 하는 포트를 포함할 수 있다.
가스 포트는 이전 실시예들의 장치들(10, 110)에서와 같이 가스 구멍(29)을 포함한다. 가스 포트는 접촉면(28)에 대한 종동부 플레이트(24)의 대향 측 상의 가스 호스(30)에 연결된다. 가스 호스(30)는 제어 밸브(32)를 통해 진공 탱크(31) 및 가압 가스 공급원(131) 양자 모두에 유체 연결된다. 진공 탱크(31) 및 가압 가스 서플라이(131)는 전술된 바와 같다. 제어 밸브(32)는 솔레노이드 밸브일 수 있거나 솔레노이드에 의해 구동될 수 있다. 제어 밸브(32)는 진공 탱크(31) 또는 가압 가스 서플라이(131)를 가스 구멍(29)에 선택적으로 연결하도록 작동 가능하다. 제어 밸브(32)는 또한 가스 구멍(29)으로부터 진공 탱크(31) 및 가압 가스 서플라이(131) 양자 모두를 폐쇄할 수 있다. 제어 밸브(32)는 제어 밸브의 작동을 제어하기 위해 장치(210)의 제어기(도시 생략)에 연결될 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예의 장치(210)의 작동에 있어서, 포장된 패키지(20)는 가스 구멍(29)이 배리어 층(3)의 작은 틈새(7)와 밸브(104)에 정렬되는 상태로 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24) 사이에 유지된다. 배리어 랩 스테이션(12)으로부터 전달 휠(14)로 포장된 패키지(20)의 리프팅 단계 동안, 제어 밸브(32)가 포장된 패키지(20) 내부로부터 공기를 배출시키도록 진공 탱크(31)를 가스 구멍(29)에 먼저 연결하도록 구동된다. 그 다음에, 제어 밸브(32)는 진공 탱크(31)와의 연결을 폐쇄하고 가압 가스 서플라이(131)를 가스 구멍(29)과 연결하여 충전된 포장된 패키지(134)를 형성하도록 포장된 패키지(20)를 불활성 가스로 충전할 것이다. 충전된 패키지(134)가 전달 휠(14)에 도달함에 따라, 제어 밸브(32)는 폐쇄되고 밸브(104)는 충전된 패키지(134) 내의 가스가 누출되는 것을 방지한다. 공기가 팩으로부터 배출되게 하도록 밸브(104)가 허용하기 위해, 가스 포트는 밸브(104)를 개방 상태로 유지하기 위해 작은 틈새(7)를 통해 연장하도록 돌출부 또는 다른 피처(도시 생략)를 포함할 수 있다.
본 발명의 장치(10, 110, 210)의 예시적인 실시예들에서, 가스 구멍(29) 및 가스 호스(30)는 종동부 플레이트(24) 상에 제공되지만, 본 발명은 이러한 구성으로 제한되도록 의도되지 않으며, 그리고 가스 구멍(29) 및 가스 호스(30)는 대안으로 리프팅 플레이트(23) 상에 제공될 수 있다. 이러한 대안적인 구성에서, 포장된 패키지(20)는 정면이 하방을 향하는 상태에서, 즉 밸브(4, 104)가 리프팅 플레이트(23)를 향하도록 리프팅 스테이션(13)에 제공될 수 있다. 가스 구멍(29)은 리프팅 플레이트(23)에 제공되고, 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24) 사이에 포장된 패키지(20)가 유지될 때 밸브(4, 104) 위에 배치되도록 포지셔닝될 것이다. 대안으로, 포장된 패키지(20)는 하방을 향하도록, 즉 리프트 플레이트(23) 상의 가스 구멍(29)과 마주하고 정렬되도록 패키지의 반대쪽 후면 상에 배치되는 밸브(4, 104)로 구성될 수 있다.
상기 이외에, 대안적인 실시예에서, 가스 포트는 본 발명의 범위 내에서 종동부 및 리프팅 지지 플레이트들(23, 24) 양자 모두 상에 제공될 수 있다. 이것은 포장된 패키지(20)가 지지 플레이트들 사이에서 상방 또는 하방으로 이송될 수 있게 하며, 2 개의 가스 포트들 중 하나는 포장된 패키지(20) 내부로부터 공기를 배출하거나 포장된 패키지(20)를 불활성 가스로 충전하기 위해 포장된 패키지(20) 내의 밸브(4, 104)와 정렬하여 여전히 작동 가능할 수 있다. 또한, 핸들링 기구에 공급된 포장된 패키지들(20)은 포장된 패키지(20)의 각각의 대향면 상에 하나씩 2 개의 밸브들(4, 104)을 포함할 수 있다. 밸브들(4, 104)은 지지 플레이트들(23, 24) 상의 가스 포트들의 포지션들에 대응하도록 패키지들 상에 포지셔닝될 수 있다. 포장된 패키지들(20)이 핸들링 기구에 의해 지지 플레이트들(23, 24) 사이에서 이송될 때, 공기가 밸브들(4, 104) 양자 모두를 통해 포장된 패키지들(20) 내부로부터 배출될 수 있고 또는 불활성 가스가 밸브들(4, 104) 양자 모두를 통해 포장된 패키지들(20) 내로 도입될 수 있다.
지지 플레이트(23, 24) 상에 하나씩, 2 개의 가스 포트들을 갖는 상기 대안적인 실시예의 추가의 변형에서, 하나의 가스 포트는 흡입 포트를 포함할 수 있고 하나의 가스 포트는 충전 포트를 포함할 수 있다. 작동시, 불활성 가스가 하나의 가스 포트를 통해 포장된 패키지(20)로 도입될 수 있는 한편, 포장된 패키지(20) 내의 초기 공기 다른 가스 포트를 통해 배출될 수 있다. 포장된 패키지(20)는 2 개의 밸브들(4, 104)을 포함할 수 있다. 불활성 가스는 제 1 밸브(104)를 통해 도입될 수 있고 공기는 제 2 밸브(4)를 통해 배출될 수 있다. 제 2 밸브(4)는 포장된 패키지가 대기압을 초과하는 상승된 압력으로 불활성 가스로 충전될 수 있도록 배출/충전 프로세스 동안에 전술된 밀봉 수단에 의해 폐쇄 밀봉될 수 있다. 밀봉 수단은 불활성 가스가 더 이상 이를 통해 누출될 수 없도록 폐쇄된 제 2 밸브를 밀봉할 것이다.
전술된 본 발명의 장치들(10, 110, 210)은 패킹 스테이션(15)을 포함하며, 이 패킹 스테이션(15)은 전달 휠(14)로부터 배출된/충전된 포장된 패키지들(34, 134)을 수용하고, 진공된/충전된 포장된 패키지들(34, 134) 주위로 박스 블랭크들(35)을 접고 아교접착한다. 배출된/충전된 포장된 패키지들(34, 134)은 접착제에 의해 힌지식 리드 팩들(36)의 내부측에 접합되어 적소에 이들을 보유할 수 있다. 장치들(10, 110, 210)은 배출된/충전된 포장된 패키지들(34, 134)에 접착제를 적용하기 위한 접착제 적용기를 포함할 수 있다. 접착제 적용기는 상기 설명된 실시예들에서 배출된/충전된 포장된 패키지들(34, 134)의 배리어 재료(3)에서 밸브(4, 104), 추가 밸브, 제 2 밸브(4) 또는 제 2 틈새 위에 접착제를 적용할 수 있다. 일단 배출된/충전된 포장된 패키지(34, 134)가 힌지식 리드 팩(36) 내에 접합된다면, 접착제는 그에 의해 폐쇄된 각각의 밸브/틈새를 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 이 접착제는 상기 설명된 밀봉 수단으로서 작용할 수 있다. 접착제는 또한, 밸브(4, 104)의 기밀 시일의 무결성(integrity)을 추가로 보강하고 보증할 수 있다.
본 발명의 상기 설명된 제 1 실시예에서, 공기는 포장된 패키지의 내부에 부분 진공을 형성하도록 포장된 패키지(20)로부터 배출된다. 다양한 정도의 공기가 포장된 패키지(20)로부터 배출될 수 있지만, 포장된 패키지(20) 내의 압력은 음압, 즉 주변 대기압보다 낮은 압력으로 감소될 수 있음이 이해될 것이다. 공기가 포장된 패키지(20)로부터 배출될 수 있을 뿐만 아니라, 그 시간에 존재하는 임의의 가스도 배출될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다.
배출된 포장된 패키지(34) 내의 부분 진공은 1 bar 미만의 압력을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 부분 진공은 500 밀리바(millibar) 미만, 예컨대, 40 내지 300 밀리바이다. 다른 실시예들에서, 부분 진공은 150 밀리바 미만, 바람직하게는 약 80 밀리바이다. 그러나, 포장된 패키지(20) 내의 부분 진공이 1 bar 미만의 임의의 값일 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 제 2 및 제 3 실시예들의 장치들(110, 210) 및 방법들은 상승된 압력으로 불활성 가스가 충전된 패키지(134)를 생산하는 것으로 상기 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예로 제한되는 것으로 의도되지 않고, 장치 및 방법은 대기압으로 또는 대략 대기압으로 불활성 가스가 포장된 패키지(20)를 충전할 수 있다. 팩의 밸브는 충전하기 이전에 팩 내의 공기의 충전 그리고 선택적으로 또한 배출을 가능하게 할 수 있으며, 포장된 패키지(20)를 대기압에서 또는 대략 대기압에서 불활성 가스로 충전한 이후에 상기 설명된 바와 같이 밀봉 수단에 의해 밸브가 밀봉될 수 있다.
본 발명은 지지 플레이트(들) 상의 가스 포트(들)의 임의의 특정 로케이션으로 제한되도록 의도되지 않고, 본 발명의 범위 내의 임의의 포지션에서 로케이팅될 수 있어, 포장된 패키지들의 밸브가 지지 플레이트들의 가스 포트(들)와 정렬된다.
본 발명은 제어 밸브(32)의 임의의 특정 로케이션으로 제한되도록 의도되지 않는다. 상기 또는 제어 밸브(32)는 지지 플레이트(들) 상에 로케이팅될 수 있고, 상기 또는 각각의 가스 구멍(29) 내에 또는 그 부근에 제공될 수 있다.
본 발명의 장치들(10, 110, 210)이 종동부 플레이트(24)와 같은 지지 플레이트들 중 하나를 통해 연장되는 가스 포트를 포함하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 이러한 특정 구성으로 제한되도록 의도되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 가스 포트는 가스 구멍이 지지 플레이트들 중 하나를 통해 연장되지 않도록 지지 플레이트들 중 하나에 인접하게 제공될 수 있다. 예컨대, 가스 포트는 지지 플레이트에 고정적으로 연결될 수 있고, 지지 플레이트는 지지 플레이트가 포장된 패키지의 면의 일부분과 접촉하고 인접한 가스 포트가 지지 플레이트에 인접한 포장된 패키지의 면의 다른 부분과 맞물림하여 포장된 패키지 내부로부터 공기를 배출하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 지지 플레이트는 그것이 접촉하는 포장된 패키지의 면의 전체 표면적을 덮지 않도록 크기가 감소될 수 있다.
본 발명의 장치의 선택적 실시예에서, 지지 플레이트들(23, 24) 중 적어도 하나는 포장된 패키지(20)가 지지 플레이트들(23, 24)에 의해 유지되거나 접촉될 때를 검출하는 센서 엘리먼트를 포함할 수 있다. 이는 예컨대, 전기적 센서 또는 각각의 지지 플레이트(23, 24)와 접촉할 때 포장된 패키지(20)에 의해 눌려지는 기계적 버튼을 포함할 수 있다. 센서 엘리먼트는 포장된 패키지(20)가 리프팅 및 종동부 플레이트들(23, 24) 사이에 유지되는 것이 검출될 때 제어 밸브(32)를 작동시키기 위해 제어 밸브(32)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제어 밸브(32)가 솔레노이드에 연결되면, 솔레노이드는 센서 엘리먼트에 의해 포장된 패키지(20)의 검출에 응답하여 제어 밸브(32)를 개방하도록 구동될 수 있다. 이 연결은 센서 엘리먼트에 의해 구동되는 전기 접촉에 의해 이루어질 수 있다. 대안으로, 포장된 패키지가 리프팅 또는 종동부 플레이트(23, 24)와 접촉하여 제어기가 제어 밸브(32)를 구동시키는 것이 허용될 때, 센서 엘리먼트는 제어기에 신호를 제공하도록 제어기에 연결될 수 있다. 이러한 센서 엘리먼트를 사용하여, 포장된 패키지(20)를 배출하기 위한 진공의 적용 및/또는 포장된 패키지(20)를 충전하기 위한 불활성 가스의 공급은 포장된 패키지가 핸들링 기구에 유지될 때 단지 협조하여 작동하도록 제어될 수 있다.
본 발명의 장치들(10, 110, 210)의 유리한 실시예에서, 가스 포트는 밸브(4, 104)보다 더 넓을 수 있다. 예컨대, 밸브(4, 104) 및 가스 포트가 원형인 실시예들에서, 가스 포트는 밸브(4, 104)보다 더 큰 직경일 수 있다. 예컨대, 시일(38) 및/또는 가스 구멍(29)은 밸브(4, 104)의 직경보다 큰 직경일 수 있다. 밸브(4, 104)의 다른 구성들 및 정사각형 또는 직사각형과 같은 가스 포트에서, 가스 포트의 외부 치수들은 밸브(4, 104)의 외부 치수들보다 더 클 수 있다. 이러한 배열체는 유리하게는 가스 포트가 밸브(4, 104) 위에 항상 로케이팅되는 것을 보장하는 것을 도울 수 있고, 지지 플레이트들(23, 24) 사이에 포장된 패키지(20)의 포지셔닝시 어느 정도의 허용공차(tolerance)를 허용할 수 있다. 이러한 어느 정도의 허용공차는 포장된 패키지(20)가 핸들링 기구의 각각의 동작에서 지지 플레이트들(23, 24)과 정확히 일치할 필요가 없고, 더 빠른 장치 프로세싱 속도들 및 기계류 제어 시스템들의 비용 절감을 허용할 수 있음을 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "흡연 물품(smoking article)"은 담배, 담배 유도체들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes)들 그리고 또한 전자 시가레트들(e-cigarettese)을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스들과 같은 다른 니코틴 전달 제품 및 비가열 연소(heat-not-burn) 제품들에 기초하든 아니든 시가레트들, 시가들 또는 시가릴로들과 같은 흡연 가능한 제품들을 포함한다. 흡연 물품에는 흡연자에 의해 빨아들여지는(drawn) 가스 유동을 위한 필터(filter)가 제공될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "부분 진공"은, 압력이 공간, 예컨대 포장된 패키지(20)의 배리어 재료(3) 내의 인클로저 내부로부터 가스의 적어도 일부분을 제거함으로써 감소되는 것을 의미한다.
다양한 이슈들을 다루고 본 분야를 발전시키기 위해, 이 개시의 전체는 청구된 발명(들)을 실시할 수 있고 흡연 물품 팩을 제조하기 위한 우수한 장치 및 방법을 제공할 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 개시의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플이며, 포괄적이지 않으며, 그리고/또는 배타적이지 않다. 이들은 단지 이해를 돕고, 그리고 청구된 특징들을 교시하도록 제시된다. 본 개시의 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양태들은, 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 개시에 대한 제한들 또는 청구항들과의 등가물에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변경예들이 개시의 범주 및/또는 사상으로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 개시된 요소들, 컴포넌트들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단 등의 다양한 조합을 적절하게 포함하거나, 구성하거나, 또는 본질적으로 구성될 수 있다. 게다가, 본 개시는 현재 청구되지는 않았지만, 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (32)

  1. 흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는(modifying) 장치에 있어서,
    상기 장치는 상기 장치 내에서 흡연 물품들의 밀봉된 팩을 이송하기 위한 핸들링 기구를 포함하며, 상기 핸들링 기구는 상기 핸들링 기구에 의한 이송 중에 팩이 접촉하는 지지 플레이트를 포함하고, 상기 지지 플레이트는 가스 포트(gas port)를 포함하고, 상기 장치는 상기 팩이 상기 지지 플레이트와 접촉하는 상기 핸들링 기구에 의해 이송됨에 따라, 상기 가스 포트가 상기 밀봉된 팩 내의 기체 분위기(gaseous atmosphere)가 수정되게 할 수 있도록 상기 팩 내에 형성된 밸브와 맞물림할 수 있도록 구성되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 지지 플레이트들 사이에 팩을 유지하도록 구성되는 한 쌍의 이격된 지지 플레이트들 중 하나를 포함하며, 상기 지지 플레이트들 중 적어도 하나는 가스 포트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수 개의 가스 포트들을 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    적어도 2 개의 가스 포트들이 동일한 지지 플레이트 상에 제공되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    제 2 항에 종속될 때,
    각각의 지지 플레이트는 가스 포트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 가스 포트(들)와 상기 팩 사이의 기밀 밀봉의 형성을 용이하게 하는 밀봉 엘리먼트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 지지 플레이트를 통해 연장하는 틈새(aperture)를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 가스 포트는 공기가 팩으로부터 상기 흡입 포트를 통해 배출되게(evacuated) 할 수 있도록 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 가스 포트는 충전 포트를 포함하며, 상기 충전 포트는 상기 충전 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터 가스로 팩을 충전하게 할 수 있도록 가압 가스 소스에 연결되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 가스 포트는 상기 가스 포트를 통해 팩으로부터 공기가 배출되게 할 수 있고 팩이 상기 가스 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터의 가스로 팩을 충전하게 하도록, 진공 소스 및 가압 가스 소스에 선택적으로 연결되는 흡입 및 충전 포트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  11. 제 3 항 내지 제 5 항, 또는 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 종속될 때 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    제 1 가스 포트는 상기 흡입 포트를 통해 팩으로부터 공기가 배출될 수 있도록 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함하고, 제 2 가스 포트는 팩이 상기 충전 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터의 가스로 팩을 충전할 수 있게 하도록 가압 가스 소스에 연결되는 충전 포트를 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 밸브는 상기 또는 각각의 가스 포트와 진공 소스 및/또는 가압 가스 서플라이 사이에 제공되며, 상기 또는 각각의 제어 밸브는 상기 또는 각각의 가스 포트로 진공 소스 및/또는 가압 가스 서플라이의 연통을 제어하도록 작동되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트(들) 또는 그 중 하나는 팩이 상기 지지 플레이트와 접촉하여 지지될 때를 검출하도록 구성되는 센서 엘리먼트를 포함하며, 상기 또는 각각의 제어 밸브는 팩이 상기 지지 플레이트와 접촉하는 것으로 검출될 때 구동되도록 구성되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 제어 밸브에 연결되어 그 작동을 제어하는 제어기를 더 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 제 13 항에 종속될 때,
    상기 센서 엘리먼트는 제어기에 연결되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    밀봉된 패키지를 형성하고 패키지의 적어도 하나의 면 상에 밸브를 제공하고, 그리고 밀봉된 패키지를 핸들링 기구에 제공하도록 흡연 물품들의 다발을 배리어 재료로 포장 및 밀봉하도록 구성되는 포장 스테이션(wrapping station)을 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 포장 스테이션은 웨브(web)를 따라 규칙적으로 이격된 간격들로 밸브들을 갖는 배리어 재료의 연속 웨브를 포함하며, 각각의 밸브는 배리어 재료를 통해 틈새 위에 배치되며, 포장 스테이션은 웨브로부터 배리어 재료의 섹션들을 절단하고, 흡연 물품들의 다발들을 포장 및 밀봉하여 상기 또는 각각의 밸브가 각각 밀봉된 패키지 상에 일관되게 포지셔닝되도록 구성되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 밀봉된 패키지 둘레에 외부 박스를 형성하도록 구성되는 패킹 스테이션(packing station)을 더 포함하고, 상기 핸들링 기구는 포장 스테이션과 패킹 스테이션 사이에 밀봉된 패키지를 이송하기 위해 포장 스테이션과 패킹 스테이션 사이에 배치되는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 밀봉된 패키지 또는 상기 외부 박스의 내부 표면에 접착제를 적용하고 상기 밀봉된 패키지의 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 적용되는 접착제로 상기 외부 박스에 상기 밀봉된 패키지를 접합하도록 구성되는 접착제 적용기(adhesive applicator)를 더 포함하는,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 이와 결합될 때 상기 포장된 패키지 상에 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 놓이도록 구성되며, 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 또는 적어도 하나의 밸브보다 더 큰 치수인,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 또는 적어도 하나의 가스 포트 및 상기 또는 적어도 하나의 밸브는 실질적으로 원형이고 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트는 상기 또는 적어도 하나의 밸브의 직경보다 더 큰 직경인,
    흡연 용품들의 밀봉된 팩을 제조하고 밀봉된 팩의 내부 분위기를 수정하는 장치.
  22. 가스 포트를 갖는 지지 플레이트를 포함하는 핸들링 기구를 포함하는 장치를 사용하여 수정된 내부 분위기를 갖는 흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 상기 팩을 상기 지지 플레이트에 접촉시키면서 상기 핸들링 기구를 사용하여 상기 장치 내에 흡연 물품들의 밀봉 팩을 이송하는 단계; 상기 가스 포트를 상기 팩에 형성된 밸브와 맞물림시키는 단계; 및 상기 가스 포트를 통해 상기 밸브를 경유하여 상기 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 팩 내의 상기 내부 분위기를 수정시키면서 상기 지지 플레이트와 제 2 지지 플레이트 사이에 유지되는 팩을 이송하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 가스 포트는 진공 소스에 연결된 흡입 포트를 포함하고, 상기 밀봉된 팩 내의 상기 가스 분위기를 수정하는 단계는 상기 흡입 포트를 통해 밀봉된 팩 내부로부터 공기를 배출하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  25. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 가스 포트는 가압 가스 소스에 연결된 충전 포트를 포함하고, 상기 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 상기 충전 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  26. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 가스 포트는 진공 소스 및 가압 가스 소스에 선택적으로 연결되는 흡입 및 충전 포트를 포함할 수 있으며, 밀봉된 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 가스 포트를 통해 밀봉된 팩 내부로부터 공기를 배출시키는 단계 및 상기 가스 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  27. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 장치는 진공 소스에 연결되는 흡입 포트를 포함하는 제 1 가스 포트 및 가압 가스 소스에 연결되는 충전 포트를 포함하는 제 2 가스 포트를 포함하며, 상기 팩 내의 가스 분위기를 수정하는 단계는 상기 흡입 포트를 통해 상기 밀봉된 팩 내부로부터 공기를 배출하는 단계 및 상기 충전 포트를 통해 상기 가압 가스 소스로부터의 가스로 밀봉된 팩을 충전하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  28. 제 22 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와 상기 진공 소스 및/또는 가압 가스 소스 사이에 제어 밸브를 포함하고, 상기 방법은 상기 진공 소스 및/또는 상기 가압 가스 소스와 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와의 연통을 제어하기 위해서 적어도 하나의 제어 밸브의 작동을 제어하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브에 연결되는 제어기에 의해 상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브의 작동을 제어하는 단계를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트(들) 또는 그 중 하나는 센서 엘리먼트를 포함하며, 상기 방법은 팩이 지지 플레이트(들)와 접촉하여 지지될 때를 검출하고 팩이 상기 지지 플레이트와 접촉하는 것을 검출할 때 상기 또는 적어도 하나의 가스 포트와 진공 소스 및/또는 가압 가스 소스를 연통하도록 상기 또는 적어도 하나의 제어 밸브를 구동시키는 센서 엘리먼트를 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 패킹 스테이션에서 밀봉된 패키지 둘레에 외부 박스 및 상기 밀봉된 패키지를 상기 패킹 스테이션으로 이송하는 핸들링 기구를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 밀봉된 패키지의 상기 또는 적어도 하나의 밸브 위에 적용되는 접착제를 사용하여 외부 박스에 밀봉된 패키지를 접합하도록 접착제 적용기를 사용하여 상기 밀봉된 패키지 또는 상기 외부 박스의 내부 표면에 접착제를 적용하는 단계를 더 포함하는,
    흡연 물품들의 밀봉 팩을 제조하는 방법.
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