KR20210057016A

KR20210057016A - 담배 산업에서 사용되는 로드형 제품들의 이송 장치

Info

Publication number: KR20210057016A
Application number: KR1020217005268A
Authority: KR
Inventors: 로버트 자데키; 레스젝 시코라
Original assignee: 인터내셔널 토바코 머쉬너리 폴란드 에스피. 제트 오.오.
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2021-05-20
Also published as: US11877591B2; CN112739224A; US20220046977A1; JP7281536B2; CN112739224B; JP2022500028A; BR112021004558A2; EP3849348A1; RU2762055C1; PL426990A1; EP4079166A1; PL239524B1; EP3849348B1; WO2020053730A1

Abstract

담배 산업의 로드형 제품들(6)을, 로드형 제품들(6)의 축을 따르는 이송방향(T1)으로 로드형 제품들(6)을 이송하는 길이방향 컨베이어(7)로부터, 로드형 제품들(6)의 축을 가로지르는 이송방향(T2)으로 로드형 제품들(6)을 이송하는 가로방향 컨베이어(10)로 이송하거나 또는 그와는 반대로 이송하기 위한 장치로서, 상기 장치는 수평 회전축(X)을 갖는 로터리 수송 장치(13)를 포함하고, 상기 로터리 수송 장치(13)는 로터리 아암들(14)을 구비하고, 상기 수송 장치(13)가 회전하는 동안 수평 위치를 유지하는 브라켓(15)들이 상기 로터리 아암들(14) 상에 장착되며, 상기 브라켓들(15)에는 로드형 제품들(6)을 그리핑하기 위한 그리퍼(16)들이 부착되고, 상기 그리퍼(16)는 상기 브라켓(15)의 이동 동안에 그리퍼(16)의 회전축(n)이 수직 방향이 되도록 상기 브라켓(15) 상에 회전가능하게 장착되는 장치.

Description

담배 산업에서 사용되는 로드형 제품들의 이송 장치

본 발명은 담배 산업에서 사용되는 로드형 제품들(rod-like articles)에 관한 것이다.

담배 산업은, 길이방향으로 이동되는 미완성(unended) 담배 및 필터 로드들을 절단하여 로드들을 제조하는, 담배 및 필터 로드들을 제조하기 위한 기계를 사용한다.

한 종류의 필터재를 포함하는 팁(tip)을 갖는 궐련은 필터재를 포함하는 팁을 담배 로드에 부착함으로써 제조된다. 통상적으로, 팁을 연결하는 기계에는 이중 길이(double-length)의 담배 로드들이 공급되어, 각각의 담배 로드로부터 2개의 궐련이 제조될 것이다. 이중 길이 담배 로드가 절단된 후에, 이중 팁을 구성하는 필터 세그먼트는 담배 절단부들 사이에 삽입되고, 담배 로드들 및 팁을 티핑재(tipping material)로 커버한 후에, 이중 궐련은 이중 팁의 길이의 중간에서 절단되어 하나의 팁을 갖는 2개의 궐련들이 수득된다. 필터 세그먼트들은 필터재를 절단하여 로드들을 생성함으로써 제조된다. 부착된 팁 부분은 1종 또는 수종의 필터재로 이루어질 수 있다.

여러 종류의 필터재를 포함하는 팁을 갖는 궐련의 제조는, 개별 세그먼트들이 다양한 종류의 필터재들로 만들어지는 다중-세그먼트(multi-segment) 필터 로드들을 사용하여 수행된다. 그러한 로드들은 여러 절편들로 절단되어 다중-세그먼트 팁들로서 사용될 것이다. 1종의 필터재를 이용하여 팁을 갖는 궐련을 제조하는 공정과 같은 방식으로, 다양한 필터재들을 포함하는 2개의 다중-세그먼트 팁 부분들은, 제조 공정 동안에 담배 로드들 사이에 위치된다. 일단 담배 로드들 및 팁이 커버 물질로 커버되면, 이중 궐련은 이중 팁의 중간이 절단되어 다중-세그먼트 팁을 갖는 2개의 궐련이 수득된다.

팁을 갖는 궐련의 제조를 위한 상기한 방법은 다중-세그먼트 로드들에 추가의 세그먼트들을 추가하기 위해서 사용될 수 있다. 제조 공정에서, 이중-길이 다중-세그먼트 로드가 공급되고, 이는 절단되고, 담배 부분에 팁을 부착하기 위한 상기한 방법과 유사하게, 다음 종류의 필터재의 이중 세그먼트가 단일-길이 다중-세그먼트 로드들 사이에 위치된다. 랩핑(wrapping) 및 절단이 유사한 방식으로 수행된다.

통상적으로, 팁 부분을 담배 로드에 부착하는 공정 또는 다른 필터 세그먼트를 다중-세그먼트 필터 로드에 부착하는 공정에 있어서, 로드의 이동 방향은 절단 변경을 의미한다. 담배 로드 또는 필터 로드의 절단 과정에서, 무한 길이 로드 및 절단 로드는 모두 길이방향으로 이동한다. 팁 또는 다음 세그먼트를 부착하는 공정에 있어서, 로드들은 그들의 축에 대해 가로방향으로 이동한다. 전형적으로, 로드 제조 기계와 팁 부착 또는 세그먼트 부착 기계는 서로에 대해 수직 방향으로 위치하는데, 즉, 평면도 상에서, 팁 부착 기계 또는 세그먼트 부착 기계 상의 로드들의 이동 방향은 로드 제조 기계 상의 로드들의 이동 방향에 대해 수직이다. 또한, 팁 또는 세그먼트 부착 기계 상의 로드들은 로드 제조 기계 상의 로드들에 대해 평행하게 배향된다.

싱글-트랙 및 투-트랙 로드 제조 기계로부터 담배 로드들을 이송하기 위한 장치는 당분야에 알려져 있다. 싱글-트랙 기계를 위한 이송 장치들은, 예를 들어 미국특허 US3567011, US3952865 및 US4051947 공보에 개시되어 있다. 투-트랙 기계를 위한 이송 장치들은, 예를 들어 유럽특허 EP1493338 및 영국특허 GB2199799 공보에 개시되어 있다. 상기한 공보들에 개시된 이송 장치들은, 로드 제조 기계 및 팁 부착 기계 상의 로드들의 이동 방향을 고려하여, 상기 로드 제조 기계 및 팁 부착 기계가 서로에 대해 직각으로만 위치하도록 허용된다. 유럽 특허 EP2997839는, 평면도 상에서, 팁 부착 기계 상의 담배 로드들의 이동 방향이 로드 제조 기계 상의 로드들의 이동 방향과 동일하게 되도록, 담배 로드 제조 기계에 대해 팁 부착 기계가 위치하는 이송 장치를 개시하고 있다. 로드들을 궐련 기계로부터 팁 부착 기계로 이송하는 한쌍의 로터리 그리퍼(gripper)가 로터리 드럼 상에 장착된 스윙 바디 상에 장착된다. 상기 로터리 그리퍼들의 축들은 상기 드럼의 축에 대해 방사상으로 위치하여 상기 드럼 축 주위를 회전하고, 이송 동안에 이동된 궐련은 두개의 축들에 대한 회전 이동의 조합의 결과로서 높은 가속을 갖는 이동을 수행하게 된다. 그러한 가속, 및 궐련의 감속 동안에 발생하는 과도한 하중은 궐련의 내용물, 특히 담배에 대해 유해하고, 그러한 이송 장치가 다중-세그먼트 필터 로드를 위해 사용될 경우, 개별 세그먼트의 내용물에도 유해할 수 있다.

본 발명의 주제는, 담배 산업의 로드형 제품들을, 로드형 제품들의 축을 따르는 이송방향으로 로드형 제품들을 이송하는 길이방향(longitudinal) 컨베이어로부터, 로드형 제품들의 축에 대해 가로방향으로 로드형 제품들을 이송하는 가로방향(transverse) 컨베이어로 이송하거나 또는 그와는 반대로 이송하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 로터리 아암들을 구비하고 수평 회전축을 갖는 로터리 수송 장치를 포함하고, 상기 로터리 아암들 상에 브라켓들이 장착되며, 상기 브라켓들은 상기 수송 장치가 회전할 때 수평 위치를 유지하며, 로드형 제품들을 그리핑하기 위한 그리퍼들을 포함한다. 상기 장치는, 상기 브라켓의 이동 시에 상기 그리퍼의 회전축이 수직 방향이 되도록 상기 그리퍼가 브라켓 상의 회전 시스템에 장착되는 것을 특징으로 한다.

평면도 상에서, 상기 길이방향 컨베이어 상의 로드형 제품들의 이송 방향과 상기 가로방향 컨베이어 상의 이송 방향은 서로에 대해 평행할 수 있다.

상기 길이방향 컨베이어 상의 로드형 제품들의 이송 방향과 상기 가로방향 컨베이어 상의 이송 방향은 서로 직각보다 작은 각도에 있을 수 있다.

상기 장치 상의 상기 그리퍼의 회전축은 상기 그리퍼의 길이를 따라 중간에 있을 수 있다.

상기 장치 상의 상기 그리퍼의 회전축은 상기 그리퍼의 말단(end)에 있을 수 있다.

바람직하게는, 그리퍼 브라켓들은 원형 경로를 따라 이동한다.

바람직하게는, 그리퍼 브라켓들은 타원형 경로를 따라 이동한다.

상기 그리퍼들은 수직면 내에서 이동할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 로드 제조 기계 및 궐련에 팁을 부착하는 기계 또는 다중-세그먼트 필터 로드에 세그먼트를 연결하는 기계의 임의의 각도 조합을 가능하게 한다. 또한, 이송 동안에 궐련들 또는 필터 로드들에 적용되는 가속을 최소화한다.

본 발명의 주제는 첨부된 도면들에 도시된 바람직한 구체예를 통해 더욱 구체적으로 제시된다.
도 1은 다중-세그먼트 로드 제조 기계 및 세그먼트 부착 기계의 평면도를 나타내고,
도 2는 도 1의 기계들의 정면도를 나타내고,
도 3은 이송 장치의 정면도를 나타내며,
도 4는 세그먼트 부착 기계의 이송 장치 및 드럼 컨베이어의 평면도를 나타내고,
도 5는 세그먼트 부착 기계의 이송 장치 및 드럼 컨베이어의 평면도에서의 각위치(angular position)를 나타내고,
도 6은 그리퍼의 회전을 위해 사용된 구동 메카니즘의 개략도를 나타내며,
도 7은 다중-세그먼트 로드 제조 기계 및 세그먼트 부착 기계의 평면도에서의 각위치를 나타낸다.

도 1은 다중-세그먼트 필터 로드 제조 기계의 평면도 상의 레이아웃을 나타낸다. 이 시스템은 다중-세그먼트 로드들을 제조하기 위한 기계(1) 및 상기 기계(1) 상에서 제조된 로드들에 다른 세그먼트를 부착하기 위한 기계(2)를 포함한다. 상기 기계(1)는, 1A, 1B 및 1C 모듈 내의 A, B 및 C 세그먼트들로 절단되어질 A, B, C 타입의 필터 로드들이 공급되는 공급부(1-1)를 포함한다. 공급된 A, B, C 세그먼트들은 세그먼트 행렬(sequence)로 이동하여, 이송 어셈블리(3)에 의해 형성부(1-2)로 이송된다. A, B, C 세그먼트들은 공급부(1-1) 및 형성부(1-2) 내로 이송방향 T1으로 이동한다. A, B, C 세그먼트들의 행렬은 형성 유닛(4)에서 커버재, 예를 들어 필름 또는 롤링페이터로 랩핑되어, 이송방향 T1으로 더 이동되는 무한(endless) 다중-세그먼트 로드(CR)를 형성하고, 이는 절단 헤드(5)에 의해 개별 다중-세그먼트 필터 로드들(6)로 절단된다. 다중 세그먼트 로드(CR) 및 다중-세그먼트 필터 로드들(6)은 선형 컨베이어(7)(도 2) 상에서 길이방향의 축방향 T1을 따라 길이방향으로 이동하여, 공급 채널(8)에 다다른다. 다중-세그먼트 로드들(6)을 이송하기 위한 장치(9)는 상기 기계(1)의 출력부(output)에 위치한다. 이송 동안에, 다중-세그먼트 로드들(6)은 회전하고 상기 기계(2)로 이송되어, 상기 기계(2) 상에서 다른 세그먼트 D가 추가된다. 상기 다중-세그먼트 로드들(6)은, 그들의 수평 위치를 유지하면서, 도 3 및 도 4에서 표지된 수직축(n), 즉, 도 1의 평면에 대해 수직이고 도 2의 정면 상에 가로로 놓여있는 축 주위를 회전한다. 방향을 돌리면(turn), 다중-세그먼트 로드(6)는 세그먼트 부착 기계(2) 상의 여러 드럼 컨베이어들 중 첫번째 드럼 컨베이어(10) 상에 위치하게 된다. 기계(2)에서, 다중-세그먼트 로드들(6)은 가로방향 컨베이어들인 드럼 컨베이어들 상에서 그들의 축에 대해 가로방향으로 이동하는데, 일반적으로 상면에서 볼 때, 상기 방향 T1에 대해 평행한 이송방향 T2로 이동한다. 상기 로드들(6)은 절단되어, 세그먼트 D가 추가된 후에 티핑재로 다시 랩핑된다. 다음 세그먼트를 부착하는 기계(2)의 작업의 결과로, A, B, C 및 D 타입의 세그먼트들을 갖는 로드들이 얻어진다. 장치(9) 상에서의 이송 동안에 다중-세그먼트 로드들(6)은 수직축을 중심으로 회전하기 때문에, 다중-세그먼트 로드 제조 기계(1) 및 세그먼트 부착 기계(2)는 줄지어(one behind the other) 위치할 수 있다.

상기한 기계 배열을 위한 로드형 제품 이송 장치는 그리퍼들을 포함하며, 상기 그리퍼들은, 상기한 바와 같은 다중-세그먼트 로드들의 경우에, 로드 제조 기계 상에서 로드형 제품들을 그립할 때는, 로드형 제품들의 길이방향 이동에 대해 접선방향(tangentially)으로 이동하고, 로드형 제품들을 세그먼트 부착 기계로 이송할 때에는, 로드형 제품의 축에 대해 가로방향으로 이동한다. 이러한 이송 장치는 당분야에 알려져 있다. 그리퍼들이 고정된 수평 위치로 유지되도록 보장하는 메커니즘들은, 예를 들어 미국특허 US3039606, US3303926, US4408621 및 US4465083 공보들에 개시되어 있다. 상기 특허 공보들에 제시된 메커니즘들은 그리퍼들이 원형 트랙 또는 타원형 트랙을 따라 이동하는 것을 보장한다. 또한, 상기 특허 공보들은 그리퍼들에 진공을 공급하는 방법들을 개시하고 있다. 본 발명에 따른 로드형 제품 이송 장치는 동일한 원리에 기반하고 있으므로, 로드형 제품이 수직축을 중심으로 회전하고, 로드형 제품의 회전 중에 그것의 수평 위치가 유지되는 메커니즘을 가진다.

도 3에 도시된 로드형 제품들(6)의 이송 장치(9)는 길이방향 컨베이어(7)로부터 로드형 제품들(6)을 수용하여, 그들을 가로방향 컨베이어(10)로 이동시키도록 구성된다. 이 도면은 공급 채널(8) 형태, 예를 들어 다중-세그먼트 로드들이 그를 따라 방향 T1으로 이동되어질 그루브(11)를 구비한 스트립 형태의 길이방향 컨베이어(7)의 말단을 나타낸다. 드럼 컨베이어(10) 형태의 가로방향 컨베이어는 그의 원주 상에 다수의 그루브들(12)을 구비한다. 드럼 컨베이어(10)는 회전축(Z)을 가지며, 화살표로 표시된 방향으로 회전한다. 로드형 제품들의 이송 장치(9)는 회전축(X)을 가진 드럼(13) 형태의 수송 장치를 포함하고, 화살표로 표시된 바와 같이 드럼(13)은 시계방향으로 회전한다. 로터리 아암들(14)은 수송 장치(13) 상에 장착되고, 로터리 아암(14)은 회전축(Y)을 가지며, 모든 로터리 아암들(14)의 회전축들(Y)은 드럼(13) 상의 원(k) 상에 위치한다. 도 3에 도시된 구체예에서, 이송 장치(9)는 8개의 그리퍼들(16)을 구비한다. 수송 장치(13)의 회전 운동 동안에, 피봇 아암(14)은 화살표(m)로 표시된 바와 같이 Y축에 대해 시계반대방향으로 회전한다. 각각의 피봇 아암(14)은, 회전축(Y)의 반대측 말단에, 그립된 다중-세그먼트 로드들(6)이 접하는 시팅(seating) 표면(17)을 갖는 그리퍼(16)를 운송하는 회전가능하게(rotationally) 장착된 브라켓(15)을 가진다. 다중-세그먼트 로드들(6)은 진공에 의해 그립되고, 상기 진공은 시팅 표면(17) 내의 개구들(18)을 통해 공급된다. 그리퍼들(16)은 아암들(14)과 함께 드럼(13)이 회전하는 동안에 수평 위치를 유지한다. 브라켓들(15)은 타원형 경로 또는 원형 경로를 따라 이동한다. 그리퍼(16)는 브라켓(15) 상에 회전가능하게 장착되고, 로드형 제품들의 이송 장치(9)가 작동하는 동안 상기 그리퍼(16)의 회전축(n)은 수직 방향을 유지한다. 도시된 구체예에서, 그리퍼(16)는 90°까지 회전한다. 그리퍼(16)의 회전축(n)은 그리퍼(16)의 중앙부에 위치하고, 상기 회전축(n)은 그리퍼(16)의 말단에 위치하는 것이 가능하다. 로드형 제품들을 이송하기 위한 장치(9)의 평면도가 도 4에 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에서, 로드들(6, 6', 6")은 이송 장치(9)에 의해 드럼 컨베이어(10)로 이송되는 연속적인 단계들(phases)로 나타나 있다. T1 방향으로 이동하고 있던 로드(6)는 그리퍼(16)에 의해 그리핑된다. 그리퍼(16')에 의해 운송된 로드(6')는 수직축(n)을 중심으로 특정 각도만큼 회전한 후의 위치인 중간 위치에 있으며, 도면에서는 45°회전 후의 위치를 나타낸다. 한편, 그리퍼(16") 및 로드(6")는 90°회전 후의 위치에 있고, 이 위치에서 상기 로드(6")는 드럼 컨베이어(10) 상의 그루브(12)로 이송된다. 그리퍼들(16)의 회전축(n)은 T1 방향에 대해 평행한 수직면 내에서 이동한다. 본 발명에 따른 장치는 로드형 제품들의 역방향 이송, 즉 가로방향 컨베이어로부터 길이방향 컨베이어로의 이송을 가능하게 하고, 이 경우 모든 메커니즘의 이동들은 상기한 방향들과 반대 방향으로 수행된다. 그리퍼(16)의 회전 운동은, 예를 들어 레버 메커니즘 또는 아암(14) 내에 위치한 기어 또는 수송 장치(13)를 이용하여 수행될 수 있다. 그리퍼(16)의 회전 운동은 수송 드럼(13)의 외부 또는 내부에 위치한 캠(cam)을 갖는 캠 메커니즘을 이용하여 수행될 수 있다. 도 6은 그리퍼(16)의 회전을 위한 캠-레버 메커니즘(20)의 개략도를 나타낸다. 상기 메커니즘(20)은 연접식 사각형(21; articulated quadrilateral)을 포함하고, 상기 사각형(21)은 축들(n, p) 상에 장착된 아암들을 구비한다. 상기 연접식 사각형(21)의 동작은 수송 드럼(13) 내부의 캠(23)과 연동하는 롤러(22)에 의해 이행된다. 롤러(22)의 위치 변동에 의해 그리퍼(16)의 회전 운동이 이행된다. 이와 같은 방식으로 실행된 회전 운동은 로드 길이의 중간에 위치한 축을 중심으로 회전이 이루어지므로, 이송된 로드에 가해지는 가속을 최소화하게 된다.

도 5는, 90°보다 작은 각도(α), 본 구체예에서는 45°로 로드들(6)을 회전시키도록 구성된 그리퍼들(16)을 구비한, 로드형 제품들의 이송 장치(9')를 나타낸다. 그리퍼들(16, 16', 16")에 의해 운반된 로드들(6, 6', 6")은 이송 장치(9')의 작동 동안에 연속적인 회전 단계들로 도시되어 있다. 상기 로드들(6)은 0° 내지 90°사이의 임의의 각도로 회전될 수 있음을 주목하여야 한다. 90°를 초과하는 각도로 회전하는 것도 가능하지만, 생산 조건에 적용되지는 않는다. 도 7은, 도 5에 도시된 이송 장치(9')와 함께 사용되는 경우의, 다중-세그먼트 로드 제조 기계(1) 및 세그먼트 부착 기계(2)의 평면도를 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 세그먼트 부착 기계(2) 상에서의 로드형 제품들(6)의 이동 방향(T2)은 다중-세그먼트 로드 제조 기계(1) 상에서의 로드형 제품들의 이동 방향(T1)으로부터 각도 α만큼 돌려져 있다.

Claims

담배 산업의 로드형 제품들(6)을, 로드형 제품들(6)의 축을 따르는 이송방향(T1)으로 로드형 제품들(6)을 이송하는 길이방향 컨베이어(7)로부터, 로드형 제품들(6)의 축을 가로지르는 이송방향(T2)으로 로드형 제품들(6)을 이송하는 가로방향 컨베이어(10)로 이송하거나 또는 그와는 반대로 이송하기 위한 장치로서, 상기 장치는 수평 회전축(X)을 갖는 로터리 수송 장치(13)를 포함하고, 상기 로터리 수송 장치(13)는 로터리 아암들(14)을 구비하고, 상기 수송 장치(13)가 회전하는 동안 수평 위치를 유지하는 브라켓(15)들이 상기 로터리 아암들(14) 상에 장착되며, 상기 브라켓들(15)에는 로드형 제품들(6)을 그리핑하기 위한 그리퍼(16)들이 부착되고, 상기 그리퍼(16)는 상기 브라켓(15)의 이동 동안에 그리퍼(16)의 회전축(n)이 수직 방향이 되도록 상기 브라켓(15) 상에 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 길이방향 컨베이어(7) 상에서의 이송방향(T1)과 상기 가로방향 컨베이어(10) 상에서의 이송방향(T2)은, 평면도 상에서, 서로 평행한 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 길이방향 컨베이어(7) 상에서의 이송방향(T1)과 상기 가로방향 컨베이어(10) 상에서의 이송방향(T2)은 서로 직각보다 작은 각도에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그리퍼(16)의 회전축(n)은 상기 그리퍼(16)의 길이를 따라 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그리퍼(16)의 회전축(n)은 상기 그리퍼(16)의 말단에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브라켓(15)들은 원형 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브라켓(15)들은 타원형 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그리퍼(16)들의 회전축(n)들은 평면 상에서 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.