KR20180136546A - 담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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앤드류 조나단 브레이
샘 휘펜
게르하르드 르 룩스
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브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드
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Abstract

본원에 개시된 실시예들은 담배 산업 제품들의 제조에 사용하기 위한 장치(1)에 관한 것이다. 이 장치(1)는 롤링 유닛(rolling unit; 9)을 포함하며, 이 롤링 유닛(9)은, 회전 가능한 드럼(14)―이 회전 가능한 드럼(14)은 담배 산업 제품의 축 방향으로 정렬된 구성 요소들(5,6)을 수용하도록 드럼(14)의 만곡된 외부 표면(17)에 형성된 복수의 플루트들(18)을 가짐―; 롤 핸드(15)―이 롤 핸드(15)는 접촉 표면(34)과 상기 외부 표면(17) 사이에 공간을 규정하도록 드럼(14)의 외부 표면(17)에 대향하고 드럼(14)의 외부 표면(17)에 이격된 접촉 표면(34)을 가지며, 이 공간 내에서, 담배 산업 제품의 구성 요소들이 드럼(14)의 회전시 롤링할 수 있음―; 및 롤 핸드(15)에 인접하게 배치되고 드럼(14)의 외부 표면(17)에 대향하고 드럼(14)의 외부 표면(17)으로부터 이격된 접촉 가장자리(36)를 갖는 키커 바(16)를 포함한다.
롤 핸드 접촉 표면(34), 키커 바 접촉 가장자리(36) 및 드럼 외부 표면(17) 중 적어도 하나는, 드럼(14)의 실질적으로 원주 방향으로 연장되고 드럼(14)이 회전함에 따라 하나 또는 그 초과의 담배 산업 제품 구성 요소들을 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는, 홈들(31, 32, 33)을 포함한다.

Description

담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치 및 방법
본 발명의 실시예들은 담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치 및 담배 산업 제품 제품들의 제조시 이러한 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
흡연 물품들과 같은 담배 산업 제품들의 제조를 위한 구성 요소들의 수용, 배열 및 조립을 위한 장치들을 제공하는 것은 알려져 있다. 이러한 장치들은, 드럼들이 회전할 때, 제조 경로를 따라 구성 요소들을 운반하는 일련의 드럼들을 포함할 수 있다. 구성 요소들은 드럼들의 원주 표면들이 서로 가장 가까운 지점에서 하나의 드럼에서 다음 드럼으로 전달된다. 구성 요소들이 경로를 따라서 운반됨에 따라, 이들은 몇 개의 공정들, 예를 들어, 절단, 슬라이딩, 다른 구성 요소들과의 결합, 접착 및 페이퍼 패치로 롤링 또는 랩핑(wrapping)이 수행된다. 시가렛 구성 요소들은 일반적으로, 필터들, 필터 구성 요소들 및 랩핑된 담배 로드들을 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따라서, 담배 산업 제품들의 제조에 사용하기 위한 장치가 제공되며, 장치는 롤링 유닛(rolling unit)을 포함하며,
롤링 유닛은,
회전 가능한 드럼(rotatable drum)―회전 가능한 드럼은 담배 산업 제품의 축 방향으로 정렬된 구성 요소들을 수용하도록 드럼의 만곡된 외부 표면에 형성된 복수의 플루트들(flutes)을 가짐―;
롤 핸드(roll hand)―롤 핸드는 접촉 표면과 외부 표면 사이에 공간을 규정하도록 드럼의 외부 표면에 대향하고 그리고 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 표면을 가지며, 이 공간 내에서, 담배 산업 제품의 구성 요소들이 드럼의 회전시 롤링될 수 있음―; 및
롤 핸드에 인접하게 배치되고 드럼의 외부 표면에 대향하고 그리고 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 가장자리를 갖는 키커 바(kicker bar)를 포함하고;
롤 핸드 접촉 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는, 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되고, 드럼이 회전함에 따라, 담배 산업 제품 구성 요소들중 하나 또는 그 초과를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는 홈을 포함한다.
일부 실시예들에서, 롤 핸드 접촉 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 두 개의 홈들을 포함하고, 두 개의 홈들은 드럼의 축 방향으로 이격되어 있다.
일 실시예에서, 키커 바 접촉 가장자리와 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함한다.
다른 실시예에서, 드럼 외부 표면과 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 드럼 외부 표면과 키커 바 접촉 가장자리 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 드럼 외부 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 롤 핸드 접촉 표면 모두는 상기 홈(들)을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 드럼 외부 표면만이 상기 홈(들)을 포함한다.
키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함할 수 있고, 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함할 수 있으며, 키커 바 접촉 가장자리에서 홈의 베이스 표면은 롤 핸드 접촉 표면에서 홈의 베이스 표면과 수평을 이룰 수 있다.
대안적으로, 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함할 수 있고, 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함할 수 있으며, 키커 바 접촉 가장자리에서 홈의 베이스 표면은 롤 핸드 접촉 표면에서 홈의 베이스 표면으로부터 오프셋(off-set)될 수 있다.
일부 예들에서, 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함할 수 있으며, 키커 바 접촉 가장자리에서 홈의 깊이는 롤 핸들로부터 떨어져 있는 키커 바의 일측으로부터 롤 핸드에 근접해 있는 키커 바의 일측까지 변할 수 있다.
키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함할 수 있고, 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함할 수 있으며, 키커 바 접촉 가장자리에서 홈의 베이스 표면은, 롤 핸드에 근접한 키커 바의 일측에서 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈의 베이스 표면과 수평을 이룰 수 있고, 롤 핸드로부터 떨어져 있는 키커 바의 일측에서 롤 핸드 접촉 가장자리 내의 홈의 베이스 표면으로부터 오프셋될 수 있다.
일부 예들에서, 키커 바는 롤 핸드에 대해 별도의 구성 요소이며 롤 핸드에 견고하게 고정되어 있다.
부가적으로, 롤 핸드에 대한 키커 바의 위치는 조절될 수 있다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들에 따라서, 전술한 장치를 포함하는 흡연 물품 조립 기계가 제공된다.
본원에 기술된 일부 실시예들에 따라서, 담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치를 사용하여 담배 산업 제품들을 제조하는 방법이 제공되며, 이 장치는 롤링 유닛을 가지며, 롤링 유닛은 회전 가능한 드럼―이 회전 가능한 드럼은 드럼의 만곡된 외부 표면에 형성된 복수의 플루트들을 가짐―; 롤 핸드―이 롤 핸드는 접촉 표면과 외부 표면 사이에 공간을 규정하도록 드럼의 외부 표면에 대향하고 그리고 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 표면을 가지며, 이 공간 내에서, 담배 산업 제품의 구성 요소들은 드럼의 회전시 롤링할 수 있음―; 및 롤 핸드에 인접하게 배치되고 드럼의 외부 표면에 대향하고 그리고 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 가장자리를 갖는 키커 바를 포함하며, 롤 핸드 접촉 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는, 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 홈을 포함하며, 이 제조 방법은, 담배 산업 제품들의 복수의 구성 요소들을 드럼으로 전달하는 단계, 복수의 구성 요소들을 플루트들에서 축방향 정렬 상태로 수용하는 단계, 담배 산업 제품들의 구성 요소들이 키커 바 및 롤 핸드를 맞물림하도록 키커 바 및 롤 핸드에 대해 드럼을 회전시키는 단계, 및 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나가, 드럼이 회전함에 따라, 홈(들)내에 적어도 부분적으로 수용되는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 키커 바 접촉 가장자리 및 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 홈(들)을 포함하며, 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 드럼이 회전함에 따라, 키커 바 접촉 가장자리 및 롤 핸드 접촉 표면 내에서 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용된다.
다른 실시예들에서, 드럼 외부 표면과 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하고, 담배 산업 제품의 구성 요소들 중 적어도 하나는. 드럼이 회전함에 따라, 드럼 외부 표면 및 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용된다.
다른 실시예들에서, 드럼 외부 표면과 키커 바 접촉 가장자리 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하고, 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 드럼이 회전함에 따라, 드럼 외부 표면 및 키커 바 접촉 가장자리 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용된다.
다른 실시예들에서, 드럼 외부 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 롤 핸드 접촉 표면은 모두 상기 홈(들)을 포함하고, 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는 드럼이 회전함에 따라 드럼 외부 표면, 키커 바 접촉 가장자리 및 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용된다.
다른 실시예들에서, 드럼 외부 표면은 상기 홈(들)을 포함하고, 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 드럼이 회전함에 따라, 드럼 외부 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용된다.
담배 산업 제품들의 구성 요소들은 복수의 필터 구성 요소들을 포함할 수 있으며, 복수의 필터 구성 요소들 중 하나의 필터 구성 요소는 복수의 필터 구성 요소들중 또다른 필터 구성 요소와 상이한 경도를 가질 수도 있고, 보다 큰 경도를 갖는 필터 구성 요소들은 드럼이 회전함에 따라 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 키커 바는 롤 핸드에 대한 별도의 구성 요소이며 롤 핸드에 견고하게 고정되고, 이러한 방법은 롤 핸드에 대한 키커 바의 위치를 조정하여 키커 바의 접촉 가장자리와 롤 핸드의 접촉 표면 사이의 오프셋 거리를 조절하는 단계를 포함한다.
이제, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예로서만 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예를 포함하는 담배 산업 제품 제조 장치의 개략도를 도시하며;
도 2는 도 1의 장치에 의해 제조된 담배 산업 제품의 예에 대한 단면을 도시하며;
도 3은 도 1의 담배 산업 제품 제조 장치의 롤링 드럼을 도시하며;
도 4는 도 1의 장치의 롤링 유닛의 확대도를 도시하며;
도 5는 도 4의 롤링 유닛의 롤 핸드와 키커 바의 확대도를 도시하며;
도 6은 도 1의 장치의 롤링 유닛으로 작동할 수 있는 롤 핸드 및 키커 바의 대안적인 실시예의 확대도를 도시하며;
도 7은 도 1의 장치의 롤링 유닛으로 작동할 수 있는 롤 핸드 및 키커 바의 또 다른 대안적인 실시예의 확대도를 도시하며;
도 8은 도 1의 담배 산업 제품 제조 장치에 사용하기 위한 롤링 드럼의 대안적인 실시예를 도시하며;
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 추가의 대안적인 실시예의 롤 핸드 및 키커 바를 통한 개략적인 단면도를 도시하며;
도 10은 본 발명의 일 실시예의 담배 산업 제품 제조 장치의 작동 방법의 흐름도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 담배 산업 제품 제조 장치를 포함하는 담배 산업 제품 제조 장치(1)의 일부를 개략적으로 도시한다. 이후로, 설명은 이러한 담배 산업 제품들을 간략하게 "흡연 물품들"로서 지칭할 것이다. 장치(1)는 담배로드 공급 드럼(2) 및 필터 구성 요소 공급 드럼(3)을 포함한다. 담배 로드 공급 드럼(2)은, 담배 로드 공급 드럼(2)의 주변면에 형성된 플루트들에서 자신들의 길이(즉, 측 방향들)에 대한 횡단 방향으로 이동하는 랩핑된 담배 로드들(5)을 수용한다. 필터 구성 요소 공급 드럼(3)은 필터 요소 공급 드럼(3)의 주변면에 형성된 플루트들에서 호퍼(4)로부터의 필터 구성 요소들(6)을 수용한다. 도시된 장치(1)에서는 단일 필터 구성 요소 공급 드럼(3) 및 단일 호퍼(4)가 도시되어 있다. 그러나, 장치(1)는 상이한 형상들 또는 유형들의 필터 구성 요소들이 제조되는 흡연 물품들로 조합되고 조립될 수 있도록 다수의 필터 구성 요소 공급 드럼들(3) 및/또는 다수의 호퍼들(4)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 단일 호퍼(4)는 상이한 형상들의 필터 구성 요소들(6)을 필터 구성 요소 공급 드럼(3)에 제공하도록 구성될 수 있다.
필터 구성 요소 공급 드럼(3) 및 담배 로드 공급 드럼(2)은 필터 구성 요소들(6) 및 담배 로드들(5)을 결합 드럼(7) 상으로 각각 공급하여서, 필터 구성 요소들(6) 및 담배 로드들(5)은, 조립된 흡연 물품을 형성하기 위하여 랩핑될 준비가 되도록, 결합 드럼(7)의 주변면 상에서 플루트들 내에 축 방향으로 정렬된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 결합 드럼(7)으로부터 티핑 드럼(tipping drum; 8) 상으로 이송되며, 여기서 이들에게는 티핑 페이퍼 패치(22)가 제공된 다음(도 2 참조), 2 개의 결합 및 조립된 흡연 물품들(21)을 연이은 배열로 형성하기 위하여 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 둘레로 티핑 페이퍼 패치(22)를 롤링하는 롤링 유닛(9)에 운반된다. 티핑 페이퍼 패치는 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)에 의해 팁핑 드럼(7)에 공급된다.
티핑 페이퍼의 웨브(13)는 티핑 페이퍼 웨브(13)의 한 표면에 접착제를 도포하는 접착제 도포기(11)를 통과한다. 그 다음, 티핑 페이퍼 웨브(13)는 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)의 주변면에 대해 티핑 페이퍼의 웨브(13)를 유지하기 위해 흡입을 이용하는 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10) 상에 수용된다. 절단 유닛(12)은 팁핑 페이퍼의 웨브(13)를 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10) 상에서 패치들로 절단하고, 그 후 패치들은 티핑 드럼(8) 상에서 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(8)로 운반된다.
일 예에서, 절단 유닛(12)은 크러쉬 커터(crush cutter)를 포함한다. 이 경우, 절단 유닛(12)은 회전 블레이드를 포함하고, 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)은 티핑 페이퍼 웨브(13)가 티핑 페이퍼의 패치들을 형성하기 위하여 회전 블레이드에 의해 가로 방향으로(즉, 웨브(13)를 가로질러) 절단되는 앤빌(anvil)로서 작용한다.
대안적인 실시예에서, 절단 유닛(12)은 웨브(13)를 절단하기 위하여 전단 커터를 사용한다. 이 경우에, 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)은 티핑 페이퍼 웨브(13)를 전단 커팅하기 위해 절단 유닛(12)의 블레이드로 작용하는 에지(edges)들을 포함한다.
절단 유닛(12)은, 축으로부터 반경 방향으로 돌출하여 축이 회전함에 따라 블레이드들이 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)과 연속적으로 맞물리도록 하고 웨브(13)를 횡 방향(즉, 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10) 및 절단 유닛(12)의 축 방향)으로 절단하는 몇 개의 회전 블레이드들을 가질 수도 있다.
티핑 페이퍼 흡입 드럼(10) 상의 티핑 페이퍼(22)의 절단 패치들은 이미 그들의 바깥 쪽 대향면에 접착제가 도포되어 있으므로, 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)이 티핑 드럼(8)에 가장 가깝게 회전하는 위치에서, 티핑 페이퍼 패치들(22) 상에 작용하는 흡입이 해제되고 패치들은 티핑 페이퍼 흡입 드럼(10)에서부터 티핑 드럼(8)으로, 구체적으로는 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 상으로 전달된다. 접착제는 티핑 페이퍼 패치들을 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)에 고정한다.
그리고 나서, 티핑 드럼(8)은 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 및 티핑 페이퍼 패치(22)를, 흡연 물품들을 형성하기 위하여 티핑 페이퍼 패치(22)를 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 둘레로 롤링시키는 롤링 유닛(9) 내로 전달한다. 롤링 유닛(9)은 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 및 티핑 페이퍼 패치(22)를 고정식 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)(이하에서 보다 상세히 설명함)를 지나서 수용하여 운반하는 롤링 드럼(14)을 포함한다.
제1 예시적 실시예의 롤링 드럼(14)은 도 3에 보다 상세히 도시되어 있으며, 만곡된 외부 표면(17)을 갖는 원통형 드럼(14)을 포함하며, 만곡된 외부 표면(17)에는 복수의 플루트들(18)이 형성되어 있다. 드럼(14)은 축(19)을 중심으로 회전하도록 조정되어 있다. 플루트들(18)은, 드럼(14)이 회전할 때, 담배 및/또는 필터 구성 요소들을 수용하여 보유하도록 크기가 정해진다. 플루트들(18)은 드럼(14)의 회전축(19)에 평행한 방향으로 연장하여 있다.
각각의 플루트(18)는, 흡입 구멍(20)에 흡입이 제공될 때 플루트(18) 내에서 구성 요소들을 유지하는 적어도 하나의 흡입 구멍(20)을 포함한다. 이러한 예에서, 각각의 플루트(18)는 다수의 구성 요소들이 플루트(18) 내에 보유될 수 있도록 몇 개의 흡입 구멍들(20)을 포함한다. 그러나, 다수의 흡입 구멍들(20)은 단일의 긴 구성 요소를 보유하도록 제공될 수도 있다. 흡입 구멍들(20)에 가해지는 흡입이 꺼지면 구성 요소들이 플루트(18)를 떠나는 것이 허여될 것이다.
흡입 매니폴드(도시되지 않음)는, 드럼(14) 회전의 사전 정의된 부분들 동안 흡입 구멍들(20)에 흡입을 제공하고, 드럼(14) 회전의 다른 사전 정의된 부분들에서는 흡입 구멍들(20)에 흡입을 꺼버리는데 사용될 수 있다.
키커 바(16)는, 롤링 드럼(14)이 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 및 티핑 페이퍼 패치(22)를 키커 바(16)를 지나 회전시킬 때, 롤링 드럼(14) 내의 플루트들(18)로부터 이들을 밀어 버린다. 그리고 나서, 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 및 티핑 페이퍼 패치(22)는 롤링 드럼(14)의 만곡면(17)과 롤 핸드(15) 사이에서 롤링되며, 이에 의해 티핑 페이퍼 패치(22)를 담배 로드들(5)과 필터 구성 요소들(6) 둘레로 랩핑하여 이들을 함께 결합시킨다.
그 다음, 롤링된 흡연 물품들은 개별적인 단일 길이의 흡연 물품들로 절단, 정렬, 배열 및 포장을 위해 추가의 드럼들에 의해 운반된다.
도 2를 참조하면, 결합 드럼(7) 상에서 이중 길이 필터 구성 요소(6)의 양 단부에 2 개의 담배 로드들(5)을 배열함으로써, 전술한 바와 같이, 2 개의 결합된 흡연 물품들(21)이 함께 제조된다. 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소(6)는, 그들 주위에 티핑 페이퍼 패치(22)를 랩핑한 다음, 라인(23)을 따라 필터 구성 요소(6)를 절단하여 2 개의 흡연 물품들(21)을 분리함으로써 함께 결합된다.
롤 핸드(15) 및 키커 바(16)는 지지 기구(27) 상에 장착된다. 지지 기구(27)는 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)를 장치(1)의 작동 중에 고정된 위치에서 유지하도록 구성된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 지지 기구(27)는 롤 핸드(15)에 견고하게 고정되고 선회 지점(pivot point; 29)을 중심으로 장치(1)의 고정부에 장착된 브래킷(28)을 포함한다. 피스톤(30)은 하나의 단부에서는 브래킷(28)의 일부분에 부착되고 그리고 다른 단부에서는 장치(1)의 고정부에 부착된다. 피스톤(30)은 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)가 서비스 또는 유지보수를 위해 롤링 드럼(14)으로부터 멀리 이동될 수 있도록 제공되지만, 장치(1)의 사용시 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)를 고정된 작동 위치(도 4에 도시됨)로 유지한다. 이에 의해, 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)는 장치(1)의 작동 중에 롤링 드럼(14)으로부터 멀리 또는 롤링 드럼(14)을 향해 이동할 수 없다.
전술한 바와 같이, 필터 구성 요소들(6), 담배 로드들(5), 티핑 페이퍼 패치들(22) 및 랩핑된 흡연 물품들(21)(총괄적으로 '구성 요소들'이라고 함)은 구성 요소들이 흡연 물품들(21)을 제조하기 위해 장치(1)를 통해 이동함에 따라 연속적인 드럼들 사이에서 이송된다. 구성 요소들(5, 6, 21, 22)은 드럼들의 주변면들이 가장 가까운 지점에서 하나의 드럼에서 다른 드럼으로 이송되고, 이들 이송 지점들에서 구성 요소들(5, 6, 21, 22)은 드럼들 양자 모두의 플루트들과 접촉하고 있다.
드럼들은 각각의 이송 지점에서 구성 요소들(5, 6, 21, 22)이 부드럽고 신뢰성있게 이송되도록 배열된다. 다시 말해서, 구성 요소들(5, 6, 21, 22)은 하류 드럼의 플루트들에 배치되어, 상류 드럼이 멀리 이동하기 전에 플루트들에 적용된 흡입이 구성 요소들(5, 6, 21, 22)에 영향을 줄 수 있도록 되어 있다. 이송 중에, 흡입은 상류 드럼, 하류 드럼 또는 짧은 시간 동안 상류 및 하류 드럼들 모두로부터 구성 요소들(5, 6, 21, 22)에 작용한다.
롤링 유닛(9)에서, 담배 로드들(5)과 필터 구성 요소들(6)이 롤 핸드(15)와 키커 바(16) 사이를 지나갈 때, 키커 바(16)는 초기에 담배 로드들(5)과 필터 구성 요소들(6)을 맞물리게 하고, 이들을 미소하게 압축하여 이들이 롤링 드럼(14)에서 그의 플루트(18)로부터 신뢰성 있게 밀려나는 것을 보장한다. 전술한 바와 같이, 롤링 드럼(14)이 계속해서 회전함에 따라 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 회전하는 롤링 드럼(14)과 고정식 롤 핸드(15) 사이에서 롤링되어서 티핑 페이퍼 패치(22)로 랩핑된다. 키커 바(16) 및 롤 핸드(15)와 롤링 드럼(14)의 만곡면(17) 사이의 간격은 플루트(18) 내의 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)의 정확한 초기 압축 정도 및 롤링 드럼(14)의 만곡면(17)과 롤 핸드(15) 사이의 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)의 정확한 접촉 압력을 보장하도록 정확하게 설정된다. 키커 바(16) 및 롤 핸드(15)는 고정적으로 연결되거나 또는 하나의 구성 요소로서 형성되며, 사용중에 롤링 드럼(14)이 회전하는 동안 고정된 위치로 유지된다. 통상적인 장치에서, 롤 핸드는 연속적인 만곡면을 포함하며 키커 바는 연속적인 긴 바(bar)를 포함한다.
본 발명의 범위 내의 다양한 예들에서, 각각의 필터 구성 요소(6)는 하나 이상의 필터 세그먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터 로드(6)는 셀룰로즈 아세테이트 세그먼트들, 가소화된 셀룰로즈 아세테이트 세그먼트들, 페이퍼 세그먼트들, 랩핑되지 않은 셀룰로즈 아세테이트 세그먼트들, 플라스틱 구성 요소들, 세라믹 구성 요소들 또는 금속 세그먼트들의 임의의 조합으로 형성될 수 있다. 이들 필터 세그먼트들은 일반적으로 원통형 및/또는 관형이며, 드럼들의 플루트들 내에 끼워 마춰지고 롤링 드럼(14)에 의해 롤링되어 랩핑된 흡연 물품을 생산할 수 있는 원통형 외부 표면을 가질 수 있다. 필터 세그먼트들은, 필터 세그먼트가 도 1의 장치(1)에 제공되기 전에, 목적하는 형상으로 필터 세그먼트의 재료를 유지하는, 전형적으로 플러그 랩(plug wrap)이라고 하는 랩퍼(wrapper)를 각각 가질 수 있다.
도 2에 도시되고 도 1의 장치 상에서 제조된 흡연 물품들은 담배들일 수 있다. 대안적으로, 흡연 물품들은 증기를 방출하기 위해 담배를 태우지 않고도 담배를 가열하는 제품들일 수 있다. 여전히 추가로, 흡연 물품들은 증기를 방출하기 위해 담배를 태우지 않고도 그 담배를 가열하는 디바이스의 제품들일 수 있다. 대안적으로, 이들은 일련의 드럼들을 갖는 장치에서 제조되는 임의의 다른 종류의 흡연 제품일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 도 2에 도시된 흡연 제품은 랩퍼, 예를 들어, 페이퍼 랩퍼로 랩핑된 담배 재료를 포함하는 랩핑된 담배 로드(5)를 포함한다. 또한, 흡연 물품은 필터 구성 요소(6)를 포함한다. 이러한 예에서, 필터 구성 요소(6)는 연기 또는 증기가 통과할 수 있고 연기 또는 증기로부터 성분들을 제거하는 가소화된 셀룰로즈 아세테이트로 제조된 제1 필터 세그먼트(24)를 포함한다. 필터 구성 요소(6)의 제2 세그먼트(25)는 플라스틱들로 제조된 관형 부재를 포함하며, 플라스틱 관형 부재는 연기 또는 증기가 필터 섹션을 통과할 수 있게 하기 위해서 그것을 관통하는 통로들을 갖는다. 제3 필터 세그먼트(26)는 페이퍼로 제조된 관형 부재를 포함한다.
도 2로부터 명백한 바와 같이, 도 1의 장치에 공급되는 각각의 필터 구성 요소(6)는 필터 구성 요소(6)가 라인(23)을 따라서 절단된 후에 2 개의 동일한 흡연 물품들(21)이 존재하도록 대칭적이다.
다른 필터 섹션들은 구성 요소들의 상이한 조합들을 가지며, 동일한 플루트에서 구성 요소들을 수용하고 이동시키고 위치 설정하는 드럼들을 사용하여 다수의 방식들로 이러한 구성 요소들을 배열하여서 이들을 랩핑하여 흡연 물품들에 결합할 수 있음이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
필터 구성 요소(6)는 필터 구성 요소(6)와 담배 로드(5) 사이의 결합부를 외 접하는 티핑 페이퍼 패치(22)에 의해 담배 로드(5)의 단부에 부착된다. 티핑 페이퍼 패치(22)는 필터 구성 요소(6) 및 담배 로드(5)의 외부 표면에 부착된다. 티핑 페이퍼 패치(22)는 필터 구성 요소(6)의 전체에 걸쳐 및 담배 로드(5)위에 부분적으로연장될 수 있다. 대안적으로, 티핑 페이퍼 패치(22)는 필터 구성 요소(6) 상에 부분적으로 및 담배 로드(5) 상에 부분적으로 연장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1의 장치(1)에 의해 제조된 흡연 물품들은 높은 경도를 갖는 구성 요소들 또는 세그먼트들, 예를 들어, 플라스틱, 세라믹 또는 금속으로 제조된 구성 요소들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 롤링 유닛(9)에서 롤링 공정 중에, 이러한 구성 요소들은 롤링 드럼(14) 내의 플루트들(18)로부터 및 롤 핸드(15)의 만곡면과 롤링 드럼(14)의 만곡면(17) 사이에서 이들을 밀어 버리기 위하여 키커 바(16)에 의해서와 같은 압력하에 배치된다. 이러한 압력은 변형 가능한 및/또는 탄성인 구성 요소들에 의해 수용될 수 있다. 그러나, 구성 요소들이 부서지기 쉽거나 취성이 있으면 구성 요소들에 가해지는 압력에 의해 구성 요소들이 손상되거나 파손되거나 변형될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 구성 요소는 압력에 의해 균열되거나 파손될 수 있다. 더우기, 보다 경질인 구성 요소들의 손상을 피하기 위해 키커 바(16) 및/또는 롤 핸드(15)가 롤링 드럼으로부터 더 멀리 떨어져 있도록 설정되면, 롤링 유닛(9)은 담배 로드들(5) 및 다른 필터 구성 요소들(6)을 플루트들(18)로부터 밀어내거나 또는 이들을 롤링 드럼 표면(17)과 롤 핸드(15) 사이에서 성공적으로 또는 신뢰성있게 롤링시키기에 충분한 힘을 가하지 못할 수도 있다. 여전히 추가로, 통상적인 장치의 고정 키커 바(16)/롤 핸드(15)와 롤링 드럼(14) 사이에 단단한 경질 구성 요소들을 통과시키는 것은 롤링 드럼(14)으로부터 멀어지게 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)에 힘이 가해져서 그들 사이의 간격을 넓힐 수도 있다. 전술한 바와 같이, 롤 핸드(15)와 키커 바(16) 사이의 틈새는 신중하게 설정되며, 장치(1)의 효과적이고 신뢰성있는 작동은 이러한 간격에 민감하다. 따라서, 이러한 간격의 의도하지 않은 확대는 장치(1)의 작동에 해로울 수 있으며, 예를 들어, 필터 구성 요소(6) 및 담배 로드(5)를 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 비효율적으로 롤링하거나 또는 이들 구성 요소들이 롤링 드럼(14)과 롤 핸드(15) 사이의 틈으로부터 떨어져 버릴 수 있다.
상기 문제점들을 회피하거나 경감시키면서 상이한 경도들의 흡연 물품 구성 요소들을 수용하기 위해, 본 발명의 예시적인 실시예의 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)가 도 5에 보다 상세하게 예시된 바와 같이 제공된다.
롤 핸드(15)는, 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)이 티핑 페이퍼 패치(22)로 랩핑되기 위하여 롤 핸드(15)와 회전 롤링 드럼(14) 사이에서 롤링됨에 따라, 사용시에 롤링 드럼(14)에 대향하고 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)에 대해 가압하는 만곡된 접촉 표면(34)을 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 키커 바(16)는 장치(1)의 사용 중에 롤 핸드(15)에 견고하게 고정되는 별도의 구성 요소이다. 그러나, 키커 바(16)는 대안적으로 본 발명의 범위 내에서 롤 핸드(15)와 일체적으로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 키커 바(16)는 나사들 또는 볼트들과 같은 기계적 패스너들(35)에 의해 롤 핸드(15)에 고정된다. 키커 바(16)는 사용시에 롤링 드럼(14)에 가장 가깝게 배치된 키커 바(16)의 일부인 접촉 가장자리(36)를 포함한다. 접촉 가장자리(36)는 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34)보다 롤링 드럼(14)에 더 가깝게 배치된다. 접촉 가장자리(36)와 롤링 드럼(14) 사이의 거리는 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)이 초기에 플루트들(18)로부터 어떻게 압축 및/또는 밀려나는지에 영향을 미친다. 도시된 예시적인 실시예에서, 또한, 키커 바(16)는 롤 핸드(15)와 관련하여 조절 가능하다. 즉, 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34)으로부터 키커 바(16)의 접촉 가장자리(36)의 돌출 거리(도 5에서 거리 'p' 참조)가 조정되고 설정될 수 있다. 키커 바(16)는 기계적 패스너들(35)이 연장되는 조정 슬롯들(37)을 포함한다. 따라서, 기계적 패스너들(35)은 느슨해질 수 있으며, 조정 슬롯들(37)에 의해 허용된 거리만큼 키커 바(16)가 조절되고, 기계적 패스너들(35)은 키커 바(16)를 목적하는 돌출 거리 'p'로 고정하도록 조여진다.
키커 바(16)는 접촉 가장자리(36) 내에 형성된 오목부들(31)을 포함한다. 오목부들(31)은 필터 구성 요소들(6)의 제2 세그먼트(25)의 길이에 상응하거나 또는 제2 세그먼트(25)의 길이보다 근소하게 더 큰 폭 "w1"을 가진다.
이제, 본 발명의 장치(1)의 롤링 유닛(9)의 작동을 도 10 의 흐름도를 부가적으로 참조하여 설명할 것이다. 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은, 도 10의 단계 S1에서, 전술한 바와 같이 티핑 드럼(8)으로부터 롤링 드럼(14)으로 이송된다. 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은, 단계 S2에서, 롤링 드럼(14)의 플루트(18) 내에 축 방향 정렬로 수용된다. 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은, 단계 S3에서, 롤링 드럼(14)이 회전함에 따라 키커 바(16)에 도달하여 맞물린다. 필터 구성 요소들(6) 및 담배 로드들(5)은 키커 바(16)의 접촉 가장자리(36)와 접촉하고 담배 로드(5) 및 필터 구성 요소들(6)에 압력이 가해져서 이들을 압축시키고 상술한 바와 같이 플루트(18)로부터 이들을 밀어 낸다.
제2 세그먼트(25)는 더 많이 압축 가능한 담배 로드(5)보다 높은 경도를 갖는 플라스틱으로부터 제조된 관형 부재, 가소화된 셀룰로즈 아세테이트로 제조된 제1 필터 세그먼트(24) 및 페이퍼로 제조된 제3 필터 세그먼트(26)를 포함한다. 그러나, 제2 세그먼트들(25)은, 단계 S4에서, 필터 구성 요소들(6) 및 담배 로드들(5)이 키커 바(16)를 통과하고, 단계 S5에서, 플루트(18)로부터 밀려 나옴에 따라 오목부들(31) 내에 부분적으로 수용된다. 이에 의해, 오목부들(31)은 경질의 제2 세그먼트들(25)을 수용하고, 그리하여 키커 바(16) 및 롤 핸드(15)가 롤링 드럼(14)으로부터 멀리 밀려나는 것을 방지하며 그들 사이의 간격을 파괴하는 것을 방지 한다. 이는 또한 키커 바(16)가 과도한 압축을 통해 제2 세그먼트들(25)을 손상시키는 것을 방지한다.
그 다음, 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은, 단계 S6에서, 키커 바(16)를 통과하고 전술한 바와 같이 롤링 드럼(14)의 만곡된 외부 표면(17)과 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34) 사이에서 롤링된다.
본 발명의 제1 대안적 예시적인 실시예의 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)는 도 6에 도시되어 있으며, 이전의 실시예와 공통된 같은 특징들은 도 6에서 동일한 도면 부호들을 유지한다. 이러한 제1 대안적인 실시예에서, 키커 바(16)는 이전 실시예에서와 같이 접촉 가장자리(36)에 형성된 오목부들(31)을 포함하며, 오목부들(31)은 이전과 같이 폭 'w1'을 갖는다. 제1 대안적 실시예와 다른 점은 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34)이 한 쌍의 얕은 홈들(32)을 포함한다는 것이다. 홈들(32)은 롤링 드럼(14)의 원주 방향으로 연장되어 있으며, 키커 바(16) 내의 오목부들(31)과 일직선으로 위치 결정된다. 홈들(32)은 필터 구성 요소들(6)의 제2 세그먼트(25)의 길이에 상응하거나 또는 제2 세그먼트(25)의 길이보다 근소하게 큰 폭 'w2'을 갖는다.
이제, 본 발명의 제1 대안적인 실시예의 장치(1)의 롤링 유닛(9)의 작동을 설명할 것이다. 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 티핑 드럼(8)으로부터 롤링 드럼(14)으로 전달되고, 롤링 드럼(14)이 회전함에 따라 키커 바(16)의 접촉 가장자리(36)는 전술한 바와 같이 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 상에 압력을 가하여 이들을 압축시키고 플루트(18)로부터 밀어 낸다. 보다 경질의 제2 세그먼트들(25)은 키커 바(16)의 오목부들(31) 내에 부분적으로 수용되며, 이에 의해, 본 발명의 이전 실시예의 경우와 같이, 키커 바(16) 및 롤 핸드(15)가 롤 드럼(14)으로부터 멀리 밀려나거나 또는 과도한 압축으로 제2 세그먼트들(25)을 손상시키는 것을 방지한다.
일단 키커 바(16)를 지나가면, 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 롤링 드럼(14)의 만곡된 외부 표면(17)과 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34) 사이에서 롤링된다. 그러나, 보다 경질의 제2 세그먼트들(25)은 롤 핸드(15)의 홈들(32) 내에 부분적으로 수용된다. 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34)에서 경질 제2 세그먼트들(25)의 이러한 추가적인 수용은 롤 핸드(15)가 롤링 드럼(14)으로부터 멀리 밀려나서 그들간의 간격을 파괴하는 것을 방지하며 및/또는 롤링 핸드(15)가 롤링 중에 과도한 압축을 통해 제2 세그먼트들(25)을 손상시키는 것을 방지하는 것을 추가로 돕는다. 또한, 그것은 롤링 공정 중에 다양한 경도들의 모든 필터 구성 요소들(6)에 유사한 압력이 가해질 수 있게 도와서 일관된 롤링 성능을 달성하는 데 도움이 된다.
본 발명의 제2 대안적인 예시적 실시예의 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)는 도 7에 도시되어 있으며, 이전의 실시예들과 공통되는 동일한 특징들은 도 7에서 동일한 도면 부호들을 유지한다. 이러한 제2 대안적인 실시예에서, 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34)은 전술한 바와 같이 한 쌍의 얕은 홈들(32)을 포함한다. 홈들(32)은 롤링 드럼(14)의 원주 방향으로 연장되고 필터 구성 요소들(6)의 제2 세그먼트들(25)의 길이에 상응하거나 또는 제2 세그먼트(25)의 길이보다 근소하게 큰 폭 'w2'을 갖는다. 이전 실시예와 다른 점은 키커 바(16)가 접촉 가장자리(36)에서 오목부들을 포함하지 않는다는 것이다. 돌출 거리 'p'는, 보다 경질의 제2 필터 세그먼트들(25)의 손상없이, 담배 로드들(5)과 필터 구성 요소들(6)이 플루트(18)로부터 밀려나는 것을 보장하는데 필요한 최소 거리로 설정되거나 또는 최소 거리에 가깝게 설정될 수 있다.
본 발명의 제2 대안적인 실시예의 장치(1)의 롤링 유닛(9)의 작동이 이제 기술될 것이다. 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 팁핑 드럼(8)으로부터 롤링 드럼(14)으로 전달되고, 롤링 드럼(14)이 회전함에 따라 키커 바(16)의 접촉 가장자리(36)는 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 상에 압력을 가하여 이들을 플루트(18)로부터 밀어 버린다. 일단 키커 바(16)가 지나가면, 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 롤링 드럼(14)의 만곡된 외부 표면(17)과 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34) 사이에서 롤링된다. 보다 경질의 제2 세그먼트들(25)은 롤 핸드(15)의 홈들(32) 내에 부분적으로 수용되어서, 롤 핸드(15)가 롤링 드럼(14)으로부터 멀리 밀려나서 그들간의 간격을 파괴하는 것을 방지하는 것 및/또는 롤 핸드(15)가 롤링 중에 과도한 압축을 통해 제2 세그먼트들(25)을 손상시키는 것을 방지하는 것을 돕는다. 홈들(32)은 또한 롤링 공정 동안 다양한 경도들의 모든 필터 구성 요소들(6) 상에 유사한 압력이 가해질 수 있게 도와서 일관된 롤링 성능을 달성하도록 돕는다.
본 발명의 제3 대안적인 예시적 실시예의 롤링 유닛(9)의 롤링 드럼(14)은 도 8에 도시되어 있으며, 도 3에 도시된 롤링 드럼(14)과 공통되는 동일한 특징들은 도 8에서 동일한 도면 번호들을 유지한다. 롤링 드럼(14)의 이러한 대안적인 실시예에서, 만곡된 외부 표면(17)은 한 쌍의 이격된 채널들(33)을 포함한다. 채널들(33)은 플루트들(18)에 실질적으로 수직인 롤링 드럼(14)의 원주 방향으로 연장된다. 채널들(33)은 롤링 드럼(14)의 회전축(19)에 실질적으로 수직으로 놓여있는 평면 내에서 연장된다. 채널들(33)은 필터 구성 요소들(6)의 제2 세그먼트(25)의 길이에 상응하거나 또는 제2 세그먼트(25)의 길이보다 근소하게 큰 폭 'w3'을 가진다.
본 발명의 제3 대안적인 실시예의 장치(1)의 롤링 유닛(9)의 작동이 이제 기술될 것이다. 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 롤링 드럼(14)이 회전함에 따라 팁핑 드럼(8)으로부터 롤링 드럼(14)으로 전달된다. 채널들(33)은 보다 경질의 제2 필터 세그먼트들(25)이 롤링 드럼(14) 상으로 운반될 때 배치되는 위치에 상응하도록 롤링 드럼(14) 상에서 위치 결정된다. 그러므로, 보다 경질의 제2 세그먼트들(25)은 채널들(33) 내에 부분적으로 수용된다. 롤링 드럼(14)이 회전함에 따라, 키커 바(16)의 접촉 가장자리(36)는 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6) 상에 압력을 가하여 이들을 플루트(18)로부터 밀어 낸다. 일단 키커 바(16)를 지나가면, 티핑 페이퍼 패치(22)와 함께 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)은 롤링 드럼(14)의 만곡된 외부 표면(17)과 롤 핸드(15)의 만곡된 접촉 표면(34) 사이에서 롤링된다. 키커 바(16)가 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)을 플루트로부터 밀어내는 양 지점에서 및 롤 핸드(15)와 롤링 드럼(14) 사이에서 롤링하는 동안, 보다 경질의 제2 세그먼트들(25)은 채널들(33) 내에 부분적으로 수용된다. 이는 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)가 롤링 드럼(14)으로 멀리 밀려나서 그들간에 간격을 파괴하는 것을 방지하며, 및/또는 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)가 압축 및/또는 롤링 중에 과도한 압축을 통해 제2 필터 세그먼트들(25)을 손상시키는 것을 방지한는 것을 돕는다. 채널들(33)은 또한 롤링 공정 동안 다양한 경도들의 모든 필터 구성 요소들(6) 상에 유사한 압력을 가하여 일관된 롤링 성능을 달성하도록 돕는다.
채널들(33)이 안에 형성된 롤링 드럼(14)을 갖는 롤링 유닛(9)은 전술한 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)의 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 범위 내에서 의도된다. 여전히 추가로, 채널들(33)이 안에 형성된 롤링 드럼(14)을 갖는 롤링 유닛(9)은 어떠한 오목부들(31) 또는 홈들(32)이 그 안에 형성되지 않은 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)와 함께, 즉, 통상적인 롤 핸드 및 키커 바와 함께 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 범위 내에서 의도된다. 이러한 실시예에서, 롤링 드럼(14) 내의 채널들(33)만이 보다 경질의 제2 필터 세그먼트들(25)을 부분적으로 수용한다는 것을 이해할 것다. 유리한 실시예에서, 키커 바(16) 및 롤 핸드(15) 중 적어도 하나에는 각각의 오목부들(31) 및 홈들(32)뿐만 아니라 채널들(33)을 안에 갖는 롤링 드럼(14)이 제공된다. 이러한 실시예에서,보다 경질의 제2 필터 세그먼트들(25)은 롤 핸드(15)/키커 바(16) 및 롤링 드럼(14) 모두의 간격들(즉, 오목부들(31), 홈들(32), 채널들(33))에 부분적으로 수용된다. 이는 플루트들(18)로부터 밀릴 때 및/또는 롤 핸드(15)와 롤링 드럼(14) 사이에서 롤링 될 때 정렬된 담배 로드들(5) 및 필터 구성 요소들(6)의 축 방향 뒤틀림 또는 편향을 감소시킬 수 있다.
키커 바(16)가 오목부들(31)을 포함하고 롤 핸드(15)가 홈들(32)을 포함하는 실시예들에서, 오목부들(31) 및 홈들(32)은 본 발명의 범위 내에서 상이한 깊이들의 범위를 가질 수 있다. 이들 다양한 실시예들은 키커 바(16) 내의 오목부들(31) 및 롤 핸드(15) 내의 홈들(32)을 통해 연장되는 선을 따라서 취해진 롤 핸드(15) 및 키커 바(16)를 통한 개략적인 단면도들을 도시하는 도 9a 내지 도 9e에 나타나 있다. 도 9a에 도시된 일 실시예에서, 키커 바(16) 내의 오목부들(31)의 베이스 표면(38)은 롤 핸드(15) 내의 홈(32)의 베이스 표면(39)으로부터 오프셋되어 그와 수평을 이루지 않을 수 있다. 오프셋은 도 9a에서 치수 'd'로 도시된다. 이는 유리하게는 제2 필터 세그먼트들(25)과 충분한 초기 접촉에 의해 이들을 플루트들(18)로부터 밀어내는 것을 허용하지만 그 후 제2 필터 세그먼트들(25)의 손상없이 롤링을 가능하게 하기 위해 후속 롤링 공정 동안 제2 필터 세그먼트들(25)과의 감소된 접촉 압력을 허용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 키커 바(16) 내의 오목부들(31)의 베이스 표면(38)은 롤 핸드(15) 내의 홈(32)의 베이스 표면(39)과 수평을 이룰 수 있다. 이는 제2 필터 세그먼트들(25)이 키커 바(16)로부터 롤 핸드(15)로 더욱 부드럽게 이동하는 것을 가능하게 한다. 이러한 배열은 도 9b에 도시된다.
여전히 또 다른 실시예에서, 키커 바(16) 내의 오목부(들)(31)의 베이스 표면(38)은 오목부(들)(31)의 깊이가 키커 바(16)의 일 일측에서 다른 일측까지 변화도록 경사질 수 있다. 따라서, 키커 바(16) 내의 오목부(들)(31)의 베이스 표면(38)은 롤링 드럼(14)의 만곡면(17)에 대해 경사질 수 있다. 오목부(들)(31)의 깊이는 롤 핸드(15)에서 멀리있는 키커 바(16)의 일측으로부터 롤 핸드(15)에 근접해 있는 키커 바(16)의 일측까지 증가할 수 있거나 또는 그 반대의 경우도 가능할 수 있다. 도 9c에 도시된 전자의 경우, 키커 바(16)는 제2 필터 세그먼트들(25)과의 초기 접촉을 제공하여 플루트들(18)로부터 이들을 밀어내고, 오목부 깊이가 증가함에 따라 제2 필터 구성 요소들(25)에 대한 압력은 롤 핸드(15)쪽으로의 전이를 감소시킨다. 도 9d에 도시된 후자의 경우, 키커 바(16)는 필터 세그먼트(25)의 손상을 피하기 위해 제2 필터 세그먼트들(25)과 보다 부드럽게 초기 접촉할 수 있고, 제2 필터 세그먼트들(25)에 대한 압력을 증가시켜 이들을 홈(18)으로부터 밀어낼 수 있다.
여전히 추가의 실시예에서, 키커 바(16) 내의 오목부들(31)의 베이스 표면(38)은 키어 바(16)의 한 일측에서 롤 핸드(15) 내의 홈(32)의 베이스 표면(39)으로부터 오프셋될 수 있으며, 키커 바(16)의 다른 일측에서 롤 핸드(15) 내의 홈(32)의 베이스 표면(39)과 수평일 수 있다. 오목부(들)(31)의 베이스 표면(38)은 롤 핸드(15)에서 멀리있는 키커 바(16)의 일측에서 롤 핸드(15) 내의 홈(들)의 베이스 표면(39)으로부터 오프셋될 수 있으며, 롤 핸드(15)에 근접해 있는 키커 바(16)의 일측에서 롤 핸드(15) 내의 홈(들)의 베이스 표면(39)과 수평을 이룰 수 있거나 또는 그 반대인 경우도 가능할 수 있다. 전자의 형상의 실시예가 도 9e에 도시되어 있다.
본 명세서에서 사용된 용어들 '오목부(recess)', '홈(groove)'및 '채널(channel)'은 모두 제조되는 담배 산업 제품의 덜 압축 가능한 구성 요소들을 수용하기 위해 오목한 또는 들쭉날쭉한 형상이 키커 바(16), 롤 핸드(15) 및/또는 롤링 드럼(14)에 제공되는 롤링 장치(9)의 특징들을 의미한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 이러한 모든 특징들은 오목부들, 홈들 또는 채널들로서 상호 교환 가능하게 정의될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "담배 산업 제품들"이라는 용어는, (담배, 담배 파생품들(tobacco derivatives), 팽화 담배, 재생 담배, 담배 대용품들 또는 다른 흡연 가능한 물질에 기초하는지의 여부에 따라) 시가렛들, 시가릴로들(cigarillos), 시가들, 파이프용 담배 또는 손으로 마는(roll-your own) 시가렛들을 위한 담배와 같은 가연성 흡연 물품들, e-시가렛들과 같은 전자 흡연 물품들, 담배 가열 제품들과 같은 태우지 않고 기재 물질들로부터 화합물들을 방출하는 가열 디바이스들, 기재 물질들의 조합으로부터 에어로졸을 발생시키는 하이브리드 시스템들, 예를 들어, 액체 또는 겔 또는 고체 기재를 보유하는 하이브리드 시스템들; 및 에어로졸이 없는 니코틴 전달 물품들, 예를 들어, 로젠지들, 껌들, 패치들, 통기성 분말들을 포함하는 물품들, 및 스누스(snus) 및 스너프(snuff)와 같은 무연 담배 제품들을 포함하는 흡연 물품들을 포함하도록 의도된다.
일 예에서, 전술한 담배 산업 제품들의 제조 장치는 시가렛, 시가릴로 및 시가로 구성된 군(group)으로부터 선택되는 연소용 흡연 물품인 담배 산업 제품을 제조하는데 사용된다.
또 다른 예에서, 장치는 비-가연성 흡연 물품인 담배 산업 제품을 제조하는데 사용된다.
또 다른 예에서, 장치는 기재 물질을 가열하되 태우지 않음으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스인 담배 산업 제품을 제조하는데 사용된다. 이 물질은, 예를 들어, 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다. 일 실시예에서, 가열 디바이스는 담배 가열 디바이스이다. 장치는 대안적으로 가열 디바이스용 소모품을 제조하는데 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 장치는 기재 물질들의 조합물을 가열하되 태우지 않음으로써 에어로졸을 발생시키는 하이브리드 시스템인 담배 산업 제품을 제조하는데 사용된다. 기재 물질들은, 예를 들어, 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 기재 및 고체 기재를 포함한다. 고체 기재는, 예를 들어, 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다. 일 실시예에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 기재 및 담배를 포함한다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 실시예들에 첨부되는 도면들은 반드시 일정한 축척으로 도시된 것은 아니며, 특정 특징들의 치수들은 설명의 용이함 및 명료성을 위해 과장될 수 있다.
다양한 문제들을 처리하고 기술을 발전시키기 위하여, 본 개시물의 전체는 청구된 발명(들)이 실시되어 우수한 담배 산업 로드 조립 장치를 제공할 수 있는 다양한 실시예들을 예시로 제시한다. 본 개시물의 이점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적 샘플이며, 여기에만 국한되거나 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 이들은 단지 청구된 특징들을 이해하고 교시하는 것을 돕기 위해 제공된다. 본 개시물의 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양태들은 특허 청구 범위에 의해 정의되는 바와 같이 본 개시물에 대한 제한들로서 또는 특허 청구 범위에 대한 균등물들에 대한 제한들로서 간주되어서는 안 되며, 본 개시물의 범위 및/또는 사상을 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수 있고 변경들이 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은, 개시된 요소들, 구성 요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 이들을 필수 구성으로 포함할 수 있다. 이외에도, 본 개시물은 현재 청구되지는 않았으나 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (25)

  1. 담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 롤링 유닛(rolling unit)을 포함하며,
    상기 롤링 유닛은,
    회전 가능한 드럼(rotatable drum)―상기 회전 가능한 드럼은 담배 산업 제품의 축 방향으로 정렬된 구성 요소들을 수용하도록 상기 드럼의 만곡된 외부 표면에 형성된 복수의 플루트들(flutes)을 가짐―;
    롤 핸드(roll hand)―상기 롤 핸드는 상기 접촉 표면과 상기 외부 표면 사이에 공간을 규정하도록 상기 드럼의 외부 표면에 대향하고 상기 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 표면을 가지며, 상기 공간 내에서, 담배 산업 제품의 구성 요소들이 상기 드럼의 회전시 롤링할 수 있음―; 및
    상기 롤 핸드에 인접하게 배치되고 상기 드럼의 외부 표면으로부터 대향하고 상기 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 가장자리를 갖는 키커 바(kicker bar)를 포함하고;
    상기 롤 핸드 접촉 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는, 상기 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되고 상기 드럼이 회전함에 따라, 담배 산업 제품 구성 요소들 중 하나 또는 그 초과를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성되는 홈(groove)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 롤 핸드 접촉 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는, 상기 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 두 개의 홈들을 포함하고, 상기 두 개의 홈들은 상기 드럼의 축 방향으로 이격되어 있는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면 및 상기 키커 바 접촉 가장자리 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 모두는 상기 홈(들)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면만이 상기 홈(들)을 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  8. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함하고, 상기 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함하고, 상기 키커 바 접촉 가장자리에서 상기 홈의 베이스 표면은 상기 롤 핸드 접촉 표면에서 상기 홈의 베이스 표면과 수평을 이루는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  9. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함하고, 상기 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함하고, 상기 키커 바 접촉 가장자리에서 상기 홈의 베이스 표면은 상기 롤 핸드 접촉 표면에서 상기 홈의 베이스 표면으로부터 오프셋되는(off-set),
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  10. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함하고, 상기 키커 바 접촉 가장자리에서 상기 홈의 깊이는 상기 롤 핸드로부터 떨어져 있는 상기 키커 바의 일측으로부터 상기 롤 핸드에 근접한 상기 키커 바의 일측까지 변하는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리는 홈을 포함하고, 상기 롤 핸드 접촉 표면은 홈을 포함하고, 상기 키커 바 접촉 가장자리에서 상기 홈의 베이스 표면은, 상기 롤 핸드에 근접한 상기 키커 바의 일측에서 상기 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈의 베이스 표면과 수평을 이루고, 상기 롤 핸드로부터 떨어져 있는 상기 키커 바의 일측에서 상기 롤 핸드 접촉 가장자리 내의 홈의 베이스 표면으로부터 오프셋되는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키커 바는 상기 롤 핸드에 대해 별도의 구성 요소이며 상기 롤 핸드에 견고하게 고정되는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 롤 핸드에 대한 상기 키커 바의 위치는 조절될 수 있는,
    담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는, 담배 산업 제품 조립 기계.
  15. 담배 산업 제품들의 제조 장치의 사용을 포함하는, 담배 산업 제품들을 제조하는 방법으로서,
    상기 제조 장치는 롤링 유닛을 포함하며,
    상기 롤링 유닛은,
    회전 가능한 드럼―상기 회전 가능한 드럼은 상기 드럼의 만곡된 외부 표면에 형성된 복수의 플루트들을 가짐―; 롤 핸드―상기 롤 핸드는 상기 접촉 표면과 상기 외부 표면 사이에 공간을 규정하도록 상기 드럼의 외부 표면에 대향하고 상기 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 표면을 가지며, 상기 공간 내에서, 담배 산업 제품의 구성 요소들은 드럼의 회전시 롤링할 수 있음―; 및 상기 롤 핸드에 인접하게 배치되고 상기 드럼의 외부 표면에 대향하고 상기 드럼의 외부 표면으로부터 이격된 접촉 가장자리를 갖는 키커 바를 가지며,
    상기 롤 핸드 접촉 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 드럼 외부 표면 중 적어도 하나는, 상기 드럼의 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 홈을 포함하며,
    상기 제조 방법은, 담배 산업 제품들의 복수의 구성 요소들을 상기 드럼으로 전달하는 단계, 상기 복수의 구성 요소들을 플루트들에서 축방향 정렬 상태로 수용하는 단계, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들이 상기 키커 바 및 상기 롤 핸드를 맞물림하도록 상기 키커 바 및 롤 핸드에 대해 드럼을 회전시키는 단계, 및 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나가, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 홈(들)내에 적어도 부분적으로 수용되는 단계를 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하며, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하고, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 드럼 외부 표면 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면 및 상기 키커 바 접촉 가장자리 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하고, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 드럼 외부 표면 및 상기 키커 바 접촉 가장자리 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 양자 모두는 상기 홈(들)을 포함하고, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 드럼 외부 표면, 상기 키커 바 접촉 가장자리 및 상기 롤 핸드 접촉 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 드럼 외부 표면만이 상기 홈(들)을 포함하고, 상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 드럼 외부 표면 내의 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  21. 제15 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 담배 산업 제품들의 구성 요소들은 복수의 필터 구성 요소들을 포함하며, 상기 복수의 필터 구성 요소들 중 하나의 필터 구성 요소는 상기 복수의 필터 구성 요소들 중 또다른 필터 구성 요소와 상이한 경도를 가지고, 더 큰 경도를 갖는 필터 구성 요소들은, 상기 드럼이 회전함에 따라, 상기 홈(들)에 적어도 부분적으로 수용되는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  22. 제15 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키커 바는 상기 롤 핸드에 대한 별도의 구성 요소이며, 상기 롤 핸드에 견고하게 고정되고,
    상기 방법은 상기 키커 바의 접촉 가장자리와 상기 롤 핸드의 접촉 표면 사이의 오프셋 거리를 조절하도록 상기 롤 핸드에 대한 상기 키커 바의 위치를 조절하는 단계를 포함하는,
    담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
  23. 실질적으로 첨부된 도면들을 참조하여 상술한 바와 같은, 담배 산업 제품들을 제조하기 위한 장치.
  24. 실질적으로 첨부된 도면들을 참조하여 상술한 바와 같은, 담배 산업 제품 조립 기계.
  25. 실질적으로 첨부된 도면들을 참조하여 상술한 바와 같은, 담배 산업 제품들을 제조하는 방법.
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