KR20180127539A - 세그먼트형 필터들을 가지는 끽연류들을 조립하기 위한 끽연류 조립 기계 - Google Patents

세그먼트형 필터들을 가지는 끽연류들을 조립하기 위한 끽연류 조립 기계 Download PDF

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KR20180127539A
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filter
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게르하르트 레 루
아놀드 레슬리 허홀트
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타바코 리서치 앤드 디벨로프먼트 인스티튜트 (프러프라이어테리) 리미티드
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Abstract

끽연류 조립 장치가 개시된다. 끽연류 조립 장치는 필터 로드를 필터 세그먼트들로 커팅하도록 구성되는 제 1 커팅 스테이션, 끽연류 조립체를 형성하기 위해 타바코 로드들에 상기 필터 세그먼트들을 결합시키도록 구성되는 티핑 스테이션, 및 2 개의 끽연류들을 형성하기 위해 상기 필터 세그먼트들의 구역 내에 상기 끽연류 조립체를 커팅하도록 구성되는 제 2 커팅 스테이션을 포함한다.

Description

세그먼트형 필터들을 가지는 끽연류들을 조립하기 위한 끽연류 조립 기계 {A SMOKING ARTICLE ASSEMBLY MACHINE FOR ASSEMBLING SMOKING ARTICLES HAVING SEGMENTED FILTERS}
이러한 발명은 세그먼트형 필터들을 가지는 끽연류들을 조립하기 위한 끽연류 조립 기계에 관한 것이다. 본 발명은 또한 세그먼트형 필터들을 가지는 끽연류들을 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.
시가렛들과 같은 끽연류들을 조립하기 위한 기계들을 제공하는 것은 공지되어 있다. 이러한 기계는 끽연류를 형성하기 위해 타바코 로드를 갖는 필터 로드를 전달하며 그리고/또는 조립하도록 구성되는 일련의 드럼들을 통상적으로 포함한다. 로드 아티클들이 드럼에 의해 운송될 때, 특정한 드럼들은, 특정한 작동들이 수행되도록, 구성된다. 일단 끽연류들이 조립되면, 이 끽연류들은 패키징 스테이지로 전달되며, 여기서 끽연류들은 함께 그룹핑되고, 그리고 패킷(packet) 내에 에워싸인다.
본 발명에 따라, 끽연류 조립 장치(smoking article assembly apparatus)가 제공되며, 상기 끽연류 조립 장치는 필터 로드(filter rod)를 필터 세그먼트들(filter segments)로 커팅하도록(cut) 구성되는 제 1 커팅 스테이션(cutting station), 끽연류 조립체를 형성하기 위해 타바코 로드들(tobacco rods)에 상기 필터 세그먼트들을 결합시키도록 구성되는 티핑 스테이션(tipping station), 및 2 개의 끽연류들을 형성하기 위해 상기 필터 세그먼트들의 구역 내에 상기 끽연류 조립체를 커팅하도록 구성되는 제 2 커팅 스테이션을 포함한다.
용어 "끽연류(smoking article)"는 타바코, 타바코 파생물들, 팽창된 타바코, 재구성된 타바코 또는 타바코 대체물들 및 또한 불연(heat-not-burn) 제품들을 기본으로 하는 시가렛들, 시가들 또는 시가릴로들과 같은 끽연 가능한 제품들로서 이해될 수 있다.
티핑 스테이션은, 필터 세그먼트들이 에워싸이고 그리고 상기 2 개의 타바코 로드에 결합되기 위해, 상기 필터 세그먼트들 및 타바코 로드들에 동시에 티핑 패치를 적용하도록 구성될 수 있다.
제 1 커팅 스테이션은 2 개의 타바코 로드들 및 상기 타바코 로드들 사이에 로케이팅되는 필터 로드를 수용하도록 구성될 수 있다.
제 1 커팅 스테이션은 회전가능한 제 1 드럼 및 제 1 커팅 디바이스를 포함할 수 있으며, 그리고 커팅 디바이스는 2 개 이상의 나이프들(knives)을 포함할 수 있다.
2 개 이상의 나이프들은, 상기 제 1 드럼의 단일 회전 동안, 이 필터 로드를 세그먼트들로 커팅하도록 구성될 수 있다.
나이프들의 포지션은 필터 세그먼트들의 길이를 변경시키기 위해 조절가능할 수 있다.
제 1 커팅 스테이션은 제 2 커팅 스테이션에 대해 상류에 있을 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 커팅 스테이션, 티핑 스테이션 및 제 2 커팅 스테이션은 타바코 산업 로드 아티클들(tobacco industry rod articles)을 위한 연속적인 경로의 부분을 형성한다.
본원에서 사용되는 용어 "타바코 산업 로드 아티클"은, 달리 명시되지 않는다면, 끽연류 내의 포함을 위해 적합한 타바코 로드, 필터 로드, 다른 로드형 아티클들과 같은 로드, 및 끽연류 자체를 포함한다.
본 발명은 끽연류들을 만드는 방법을 또한 제공하며, 이 방법은 타바코 로드들 사이에 필터 로드를 로케이팅하는 단계, 상기 필터 로드를 필터 세그먼트들로 커팅하는 단계, 끽연류 조립체를 형성하도록 인접한 타바코 로드들에 상기 필터 세그먼트들을 결합하기 위해 티핑 패치를 적용시키는 단계, 및 2 개의 끽연류들(각각의 끽연류들은 2 개 또는 그 초과의 필터 컴포넌트들을 가짐)을 형성하도록 상기 필터 세그먼트들의 구역 내에서 상기 끽연류 조립체를 커팅하는 단계를 포함한다.
필터 로드는, 티핑 패치가 적용되기 전에, 3 개 이상의 세그먼트들로 커팅될 수 있다. 필터 로드는 3 개 이상의 세그먼트들로 동시에 커팅될 수 있다.
타바코 로드들 사이에 필터 로드를 로케이팅하는 단계는 타바코 로드들 사이에 단일의 필터 로드를 로케이팅하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 오직 예로써, 첨부 도면들을 참조로 하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 끽연류 조립 장치의 부분에 대한 개략적인 예시를 도시한다;
도 2는 본 발명의 부분을 형성하는 제 1 커팅 스테이션에 대한 사시도를 도시하며; 그리고
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 세그먼트형 필터링된 끽연류 조립 장치의 조립 스테이지들에 대한 개략적인 예시를 도시한다.
도면들을 이제 참조하면, 도 1은 세그먼트형 필터들을 준비하고 그리고 상기 세그먼트형 필터들을 포함하는 끽연류들을 조립하는 끽연류 조립 장치의 부분(1)에 대한 개략적인 예시를 도시한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "세그먼트형 필터링된 끽연류"는 복수의 필터 컴포넌트들을 가지는 끽연류로서 이해될 수 있다.
도 1에서 예시되는 부분(1)은 끽연류들을 준비시키기 위한 제조 라인을 형성하는 일련의 드럼들의 부분을 형성한다. 그러나, 명료성을 위해, 본 발명에 따른 끽연류 조립 장치의 부분(1)에 대해 상류에 있고 그리고 하류에 있는 드럼들은 도면으로부터 생략되어 있다.
본 발명에 따른 끽연류 조립 장치의 부분(1)은 제 1 커팅 스테이션(cutting station)(2), 및 티핑 스테이션(tipping station)(3) 이후에 있는 제 2 커팅 스테이션(4)을 포함한다. 사용 시, 끽연류 조립 장치의 부분(1)에 의해 제조되는 제품들, 및 이러한 제품들을 형성하기 위한 컴포넌트들은 화살표(A)에 의해 도시되는 방향으로 도 1에서 좌측으로부터 우측으로 운송된다. 각각의 스테이션은 이제 보다 자세하게 설명될 것이다.
제 1 커팅 스테이션(2)은, 도 1에서 예시되는 바와 같이, 제 1 커팅 디바이스(6) 및 제 1 드럼(5)을 포함한다. 제 1 커팅 디바이스(6)는 2 개의 나이프들(knives)(9, 10)을 포함하며, 각각은, 도 2에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 이들의 중심 축선(A 및 B)을 중심으로 회전가능하다. 나이프들(9, 10)은 세그먼트들을 형성하기 위해 3 개의 세그먼트들로 필터 로드를 커팅하도록 구성된다. 각각의 나이프들(9, 10)은 기초부(13)에 연결되는 아암(11, 12)에 의해 지지된다. 아암들(11, 12)은 기초부(13)에 대해 이들의 축선(A 및 B)을 따라 조절가능하여, 나이프들(9, 10)의 포지션이 변경될 수 있다. 나이프들(9, 10)의 포지션을 조절함으로써, 세그먼트들의 길이가 변경될 수 있다.
제 1 커팅 디바이스(6)의 제 1 드럼(5)은 이의 중심 축선(C)을 중심으로 회전가능하며, 이 중심 축선(C)은 나이프들(9, 10)의 중심 축선들(A 및 B)에 평행하다. 제 1 드럼(5)에는, 도 2에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 타바코 산업 로드 아티클들(tobacco industry rod articles)을 수용하기 위한 홈들(7)이 형성된다. 각각의 홈(7)은 밸브로 작동되는 홀들(valve-operated holes)(8)을 가지며, 이 홀들을 통해, 석션은 홈들 내에 수용되는 타바코 산업 로드 아티클들에 적용될 수 있어, 타바코 산업 로드 아티클들은, 제 1 드럼(5)이 회전할 때, 이의 홈(7) 내에 유지될 수 있다. 제 1 드럼(5)의 원주 방향의 표면(14)에는 트랙들 또는 채널들(14a)이 형성된다. 이러한 채널들(14a)은 나이프들(9, 10)을 수용하도록 구성되어, 이 나이프들이, 아래에 설명되는 바와 같이 필터 로드의 전체 단면을 가로질러 커팅한다. 도 2로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 원주 방향의 표면(14)은 서로 옆에 있는(next to one another) 복수의 트랙들(14a)을 포함한다. 이는 이들의 축선들(A 및 B)을 따라 조절가능한 나이프들(9, 10)을 수용하기 위한 것이다.
도 1에서 예시되는 바와 같은 티핑 스테이션(3)은 롤링 드럼(15) 및 롤링 핸드(16)를 포함하며, 이 롤링 드럼 및 롤링 핸드는 공간 또는 채널(17)을 함께 규정하며, 이 공간 또는 채널을 통해, 타바코 산업 로드 아티클들은, 이 아티클들이 티핑 페이퍼(tipping paper)(도시되지 않음) 내에 에워싸이도록, 지난다. 당업자들은 다양한 티핑 스테이션들 및 연관된 기계를 알고 있을 것이며, 그리고 그러므로 이는 본원에서 상세히 설명되지 않을 것이다. 그러나, 롤링 드럼(15)이 축선을 중심으로 회전하고 그리고 이 롤링 드럼에는 제 1 커팅 스테이션(2)의 제 1 드럼(5)과 유사한 홈들이 형성되는 것, 그리고 롤링 핸드(16)가 정적인 것이 이해되어야 한다.
제 2 커팅 스테이션(4)은 제 2 드럼(20) 및 제 2 커팅 디바이스(18)를 포함한다. 제 2 커팅 디바이스(18)는 나이프 자신의 중심 축선을 중심으로 회전가능한 나이프(19)를 포함한다. 나이프(19)는 제 1 커팅 스테이션(2)에서 준비된 래핑된 세그먼트형 필터(wrapped segmented filter)를 절반으로 커팅하도록 구성된다. 제 1 드럼(5)과 유사하게, 제 2 드럼(20)에는 타바코 산업 로드 아티클들에 석션을 가함으로써, 밸브로 작동되는 홀들을 가지는 홈들이 형성된다.
끽연류 조립 기계의 작동은 도 1 및 도 2를 참조로 하여 이제 설명될 것이며, 그리고 도 3a 내지 도 3e에서 예시되는 바와 같이 끽연류들의 조립 스테이지들에 대한 참조가 이루어질 것이다. 제 1 커팅 스테이션(2)의 제 1 드럼(5)은 2 개의 타바코 로드들(32, 33) 사이에 로케이팅되는(도 3a 참조) 2 배-길이 필터 로드(double-length filter rod)(31)("2-업(2-up)" 필터 로드로 공지되어 있음)를 수용하며, 그리고 참조의 용이함을 위해, 이러한 배열체는 선-끽연류 조립체(pre-smoking article assembly)(30)로서 지칭된다. 제 1 드럼(5)의 각각의 홈(7)은 온라인 제조의 부분을 형성하는 초기 전달 드럼(21) 또는 유사한 드럼으로부터 이러한 선-끽연류 조립체(30)를 수용한다. 제 1 드럼(5)이 이의 축선(C)을 중심으로 회전할 때, 선-끽연류 조립체들(30)은 2 개의 나이프들(9, 10)을 지나 전달되어, 나이프들(9, 10)은 선-끽연류 조립체(30)의 필터 로드(31)를 3 개의 세그먼트들(34, 35, 36)(도 3b 참조)로 커팅한다. 도 3b의 파선들은 필터 로드(31)의 커팅 지점들을 나타낸다.
커팅된 선-끽연류 조립체들(30)은, 그 후, 제 1 드럼(5)으로부터 티핑 스테이션(3)의 롤링 드럼(15)으로 전달된다. 절단된 선-끽연류 조립체(30)는 롤링 드럼(15)의 각각의 홈 내에 로케이팅하며, 그리고 이 조립체들이 롤링 핸드(16)를 지날 때, 이 조립체는 티핑 페이퍼(37)에 래핑되어, 절단되거나 또는 세그먼트형 필터(31)는 2 개의 인접한 타바코 로드들(32, 33)에 결합되어서, 끽연류 조립체(40)(도 3c 참조)를 형성한다. 각각의 래핑된 끽연류 조립체(40)는, 그 후, 중간 드럼(22)을 통해 제 2 커팅 스테이션(4)의 제 2 드럼(20)의 홈으로 지나게 된다. 각각의 래핑된 끽연류 조립체(40)가 제 2 커팅 디바이스(18)의 연관된 나이프(19)를 지날 때, 나이프(19)는 필터 로드(31)의 구역에서 래핑된 끽연류 조립체(40)를 커팅하여, 필터 로드는 절반으로 커팅된다. 커팅된 부분은 도 3d에서 파선에 의해 예시된다.
필터 로드(31)가 절반으로 커팅될 때, 2 개의 세그먼트형 필터링된 끽연류들(41, 42)은 도 3e에서 예시되는 바와 같이 형성되며, 여기서 각각의 끽연류는 타바코 로드 및 세그먼트형 단일 길이("1-업(1-up)") 필터 로드를 포함한다.
차후에, 끽연류들(41, 42)은 공지된 기술들을 사용하여 분리될 수 있고, 그리고, 그 후, 패키징 스테이션(도시되지 않음)에 전달된다.
제 1 드럼(5), 롤링 드럼(15), 중간 전달 드럼(22) 및 제 2 드럼(20)이 작동되어, 선-끽연류 조립체들(30)을 허용하고 그리고 끽연류 조립체들(40)이 전술된 바와 같이 집어올려지고, 전달되고, 그리고 방출되는 것을 허용하기 위해, 진공이 정확한 회전 포지션에 적용되는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 중간 전달 드럼(22)은 생략될 수 있으며, 그리고 래핑된 끽연류 조립체들(40)은 롤링 드럼(15)으로부터 제 2 드럼(20)으로 직접적으로 전달될 수 있다.
임의의 적합한 필터 길이가 2 개의 타바코 로드들 사이에 로케이팅될 수 있을 때, 본 발명이 2-업 필터 로드들에 제한되지 않는 것이 또한 이해되어야 한다. 게다가, 본 발명은 제 1 커팅 스테이션(2) 내에 2 개의 나이프들에 제한되지 않는다. 제 1 커팅 스테이션(2)이 2 개 이상의 나이프들을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 이 제 1 커팅 스테이션이 3 개 또는 4 개의 나이프들을 포함할 수 있어, 필터 로드(31)는 4 개 또는 5 개의 세그먼트들로 각각 커팅되는 것이 이해되어야 한다.
위에서 언급된 바와 같이, 제 1 커팅 스테이션(2), 티핑 스테이션(3), 및 제 2 커팅 스테이션(4)은 세그먼트형 필터링된 끽연류를 전달하며, 그리고/또는 조립하도록 구성되는 일련의 드럼들의 부분들이다. 유리하게는, 필터 로드(31)는 온라인 프로세스 내에서(즉, 끽연류 조립 장치의 제조 라인 상에서) 세그먼트들로 커팅되며, 이는 제조 단계들을 최소화시키고, 그리고 제조 속도를 증가시킨다. 또한, 필터 로드 커팅의 이러한 온라인 프로세스는, 상이한 필터 로드 길이들의 제조가 요구된다면, 필터 세그먼트 길이의 변경에 대한 시간 및 비용을 유리하게 감소시킨다. 또한 추가적으로, 이러한 프로세스는, 단일의 티핑 페이퍼(37)가 커팅 후에 모든 필터 세그먼트들(34, 35, 36) 둘레를 래핑하는데 사용되므로, 결합된 필터들을 위해 사용될 부가적인 플러그 랩에 대한 필요를 또한 제거할 수 있다.
게다가, 필터 로드(31)가, 타바코 로드들 사이에 로케이팅될 때, 세그먼트들로 커팅되는 경우, 티핑 페이퍼는, 티핑 페이퍼가 베어 필터 세그먼트들을 타바코 로드들에 결합할 때, 베어 필터 세그먼트들(bare filter segments)을 동시에 에워싸며, 따라서 단지 2 개의 커팅 스테이션들은 2 개의 세그먼트형 필터링된 끽연류들을 형성하기 위해 요구된다.
본 발명이 끽연류 조립 장치의 영구적인 부분으로서 설명되지만, 대안적인 예에서, 부분(1)은 모듈형 끽연류 조립 장치의 모듈이다. 모듈형 끽연류 조립 장치는 국제 특허 출원 공보 번호 WO 2012/164067에서 설명된다.
다양한 이슈들을 다루고 본 분야를 발전시키기 위해, 이 개시의 전체는, 청구된 발명(들)이 실시될 수 있고 그리고 우수한 타바코 산업 로드 조립 장치를 제공할 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 개시의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 표본이며, 포괄적이지 않으며, 그리고/또는 배타적이지 않다. 이들은 단지 이해하는데 보조하도록 나타나고, 그리고 청구된 특징들을 교시한다. 개시의 장점들, 실시예들, 예시들, 기능들, 특성들, 구조들 및/또는 다른 양태들이 청구항들에 의해 규정되는 바와 같이 개시에 대한 제한들로 또는 청구항들에 대한 동등물들에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 그리고 다른 실시예들이 활용될 수 있으며, 그리고 수정들이 본 개시의 범주 및/또는 사상으로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 개시된 요소들, 컴포넌트들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단 등의 다양한 조합들을 적합하게 포함하고, 이들로 구성되며, 또는 본질적으로 구성될 수 있다. 또한, 개시는 지금 청구되지 않지만, 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (14)

  1. 끽연류 조립 장치(smoking article assembly apparatus)로서,
    상기 끽연류 조립 장치는 필터 로드(filter rod)를 필터 세그먼트들(filter segments)로 커팅하도록(cut) 구성되는 제 1 커팅 스테이션(cutting station), 끽연류 조립체를 형성하기 위해 타바코 로드들(tobacco rods)에 상기 필터 세그먼트들을 결합시키도록 구성되는 티핑 스테이션(tipping station), 및 2 개의 끽연류들을 형성하기 위해 상기 필터 세그먼트들의 구역 내에 상기 끽연류 조립체를 커팅하도록 구성되는 제 2 커팅 스테이션을 포함하는,
    끽연류 조립 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 티핑 스테이션은, 필터 세그먼트들이 에워싸이고 그리고 상기 타바코 로드에 결합되기 위해, 상기 필터 세그먼트들 및 타바코 로드들에 동시에 티핑 패치(tipping patch)를 적용하도록 구성되는,
    끽연류 조립 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 커팅 스테이션은 2 개의 타바코 로드들(tobacco rods) 및 상기 2 개의 타바코 로드들 사이에 로케이팅되는 필터 로드를 수용하도록 구성되는,
    끽연류 조립 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 커팅 스테이션은 회전가능한 제 1 드럼(drum) 및 제 1 커팅 디바이스(cutting device)를 포함하며, 그리고 상기 커팅 디바이스는 2 개 이상의 나이프들(knives)을 포함하는,
    끽연류 조립 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 나이프들은, 상기 제 1 드럼의 단일 회전 동안, 상기 필터 로드를 세그먼트들로 커팅하도록 구성되는,
    끽연류 조립 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 나이프들의 포지션은 상기 필터 세그먼트들의 길이를 변경하기 위해 조절가능한,
    끽연류 조립 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 커팅 스테이션은 상기 제 2 커팅 스테이션에 대해 상류에 있는,
    끽연류 조립 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 커팅 스테이션, 상기 티핑 스테이션 및 상기 제 2 커팅 스테이션은 타바코 산업 로드 아티클들을 위한 연속적인 경로의 부분을 형성하는,
    끽연류 조립 장치.
  9. 끽연류들을 만드는 방법으로서,
    상기 방법은 타바코 로드들 사이에 필터 로드를 로케이팅하는 단계, 상기 필터 로드를 필터 세그먼트들로 커팅하는 단계, 끽연류 조립체를 형성하도록 타바코 로드들에 상기 필터 세그먼트들을 결합하기 위해 티핑 패치를 적용시키는 단계, 및 2 개의 끽연류들─각각의 끽연류들은 2 개 또는 그 초과의 필터 컴포넌트들을 가짐─을 형성하도록 상기 필터 세그먼트들의 구역 내에서 상기 끽연류 조립체를 커팅하는 단계를 포함하는,
    끽연류들을 만드는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 티핑 패치는, 상기 끽연류 조립체를 형성하도록, 상기 필터 세그먼트들 및 타바코 로드들에 동시에 적용되는,
    끽연류들을 만드는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 필터 로드는, 티핑 패치가 적용되기 전에, 3 개 이상의 세그먼트들로 커팅되는,
    끽연류들을 만드는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터 로드는 3 개 이상의 세그먼트들로 동시에 커팅되는,
    끽연류들을 만드는 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    타바코 로드들 사이에 로케이팅되는 상기 필터 로드는 단일의 필터 로드인,
    끽연류들을 만드는 방법.
  14. 실질적으로 첨부된 도면들을 참조하여 이전에 설명된 바와 같은 끽연류 조립 장치.
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