KR960003577B1 - 흡연제품의 부품 조립장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

흡연제품의 부품 조립장치

제1도는 담배 로드가 포함되고, 그 한쪽 단부에 관상 지지 부재를 둘러싸는 절연 물질의 슬리브를 가진 자켓 단편(A)의 종단면도.

제2도는 에어로졸 형성 물질이 수용된 캡슐이 포함되고, 그 한쪽 단부에 연료체를 가진 에어로졸 발생 카트리지(B)의 부분 단면 측면도.

제3도는 제2도의 에어로졸 발생 카트리지(B)가 제1도의 자켓 단편(A)내에 결합되어 이루어진 에어로졸 발생 모듈(M)의 종단면도.

제4도는 회전 드럼, 회전 드럼에 흡연 제품의 부품(예 : 자켓 단편(A) 및 에어로졸 발생 카트리지(B))를 배치시키기 위한 전달 드럼(D1,D2) 및 이로부터 복합 구조물(M)을 제거하기 위한 회전 전달 드럼(D3)으로 이루어지는 본 발명에 의한 장치의 한가지 실시예의 개략도.

제5도는 본 발명의 한가지 바람직한 실시예의 한쌍의 인접한 스테이션의 파단 측면도로서 장치의 여러 특징이 보다 명확히 도시되도록 그 축을 중심으로 회전하는 여러 부분이 단면도로 나타나고 그 위에 위치한 자켓 부분(A)이 도시되어 있다.

제6도는 최초 위치에 있는 제5도의 장치의 한 스테이션의 확대 파단 단면도로서 그 위에 위치한 자켓 단편(A)이 도시되어 있다.

제7도는 자켓 단편이 스핀들에 꿰어지고, 카트리지가 그 위에 부착되는 위치에 있는 제6도의 스테이션의 확대 파단도.

제8도는 자켓 단편이 스핀들에 꿰어지고 접촉 부재가 카트리지와 접촉하여 카트리지가 자켓 단편에 삽입되기 직전의 상태에 있는 제6도의 스테이션의 확대 단면도.

제9도는 제6도의 9-9선 단면도.

제10도는 제6도의 10-10선 단면도.

제11a도 내지 제11h도는 자켓 단편과 카트리지를 결합시키는 제5도의 장치의 한 스테이션의 연속된 작동을 개략적으로 도시한 부분 측면도.

제12a도 내지12o도는 자켓 단편과 카트리지를 결합시키는 제5도의 장치의 한 스테이션의 연속된 작동을 개략적으로 도시한 부분 평면도.

제13도는 스테이션들로 진공 또는 저압 공기를 공급하는 장착판(12)의 구멍을 전달 드럼과 함께 나타낸 개략도.

제14도는 카트리지를(B)를 자켓 단편(A)으로 삽입시키는 단계에서 클램프(66)상의 유지 부재를 상승시키기 바람직한 구조의 정면도.

제15도는 유지 부재를 상승시키도록 캠 면과 접촉하는 캠 종동자가 도시된 제14도의 구조의 부분 단면 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 자켓 단편(jacket segment) B : 에어로졸 발생 카트리지

M : 에어로졸 발생 모듈 D1,D2,D3 : 전달 드럼

S : 스테이션 27 : 회전 조립 드럼

60 : 이송대 64 : 연결 부재

65 : 스핀들 67 : 유지 부재

68 : 접촉 부재 70,72 : 오목부

78 : 지지 아암

본 명세서에서 참고로 인용되는 유럽 특허 공보 제0174646(A2)호 및 제0212234(A2)호에는 (1) 담배 가향 물질이 함유될 수 있는 에어로졸 형성 물질로 열을 발생시켜 전달하는 연료체가 포함된 에어로졸 발생 카트리지, (2) 연료체 주위에서 절연 물질이 바람직하게 포함되며 카트리지를 둘러싸는 슬리브 또는 자켓과 에어로졸 형성 물질 주위의 담배 함유 물질 및 선택적으로 포함되는 (3) 필터체를 가질 수 있는 물부리부(mouthend piece)로 이루어지는 여러가지 형식의 흡연 제품이 기술되어 있다. 일반적으로 흡연 제품의 에어로졸 발생 카트리지는 한쪽 단부에 연료체를 가지며 에어로졸 발생 물질이 함유된 캡슐로 이루어진다.

본 발명에 의하면 모듈, 특히 흡연 제품용 에어로졸 발생 모듈 제조 장치가 제공된다. 이 장치는 (1) 회전 가능한 드럼, (2) 이 드럼 주위에 장착되고, 적어도 하나의 자켓 단편을 수용 유지하는 자켓 유지 수단과 적어도 하나의 카트리지 또는 캡슐을 수용 유지하는 카트리지 유지 수단을 각각 가진 여러개의 스테이션, (3) 자켓 단편 내로 카트리지를 삽입시키는 수단을 포함하며 흡연 제품용 모듈을 형성시키게 된다. 자켓 단편에는 담배가 포함되고, 카트리지에 에어로졸 발생 물질이 함유되는 것이 바람직하다. 이 장치에는 스테이션들로 자켓 단편을 공급하는 자켓 공급 수단, 에어로졸 발생 카트리지를 공급하는 카트리지 공급 수단 및 각 스테이션으로부터 에어로졸 발생 카트리지를 제거하는 수단이 순차적으로 배치되어 있다. 각 스테이션은 평행하게 여러개의 에어로졸 발생 모듈을 형성시킨다.

본 발명의 한가지 바람직한 실시예에서는 드럼의 회전에 따라 각 스테이션 쌍이 동시에 작동될 수 있도록 드럼의 원주에 축 방향으로 정렬된 쌍으로 스테이션들이 배치되어 있다. 각 스테이션에는 자켓 단편내로 카트리지를 삽입시키는 수단이 포함된다.

튜브 같은 지지 부재 둘레에 예비 성형된 물질의 슬리브가 자켓 단편에 포함되는경우, 이 장치의 바람직한 특정 실시예에는 에어로졸 발생 카트리지가 자켓 단편 내로 삽입되는 동안 자켓 단편으로부터 지지 부재를 밀어내는 수단이 포함된다.

다른 바람직한 실시예에서는 자켓 단편에 길이를 따라 통로를 형성시키는 수단이 더 포함되고 에어로졸 발생 카트리지가 이 통로내로 삽입된다.

특히 바람직한 실시예에서는, 통로 형성 부재에 의하여 자켓 단편에 통로가 형성되고, 에어로졸 발생 카트리지를 삽입시키는 동시에 통로 형성 부재를 뽑아내는 수단이 포함된다. 자켓 단편이 튜브와 같은 지지 부재 둘레에 형성된 경우에는, 축출 및 삽입 수단에도 카트리지가 삽입되는 동안 자켓 단편으로부터 지지 부재를 축출시키는 수단이 포함되는 것이 바람직하다.

필요한 경우 바람직한 드럼에는 지지 부재 축출 수단, 삽입 수단 및 통로 형성 수단이 각 스테이션에 위치한다. 또한 각 스테이션에는 자켓 유지 수단 및 카트리지 유지수단을 지지하는 미끄럼 이동 가능한 지지수단과, 자켓 유지 수단과 함께 통로 형성 및/또는 카트리지의 삽입 동안 자켓 단편의 이동을 제한하는 수단도 포함되는 것이 바람직하다. 삽입 수단에는 삽입되는 동안 카트리지의 유지 수단에 인접 위치하는 접촉부재와, 자켓 단편내에 카트리지가 적어도 부분적으로 삽입되도록 하는 미끄럼 가능한 지지 수단과 접촉 부재 사이의 상대 이동이 이어나도록 하는 삽입 수단이 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 한가지 실시예에서는 드럼의 회전에 따라 작동하여 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키기 위하여 자켓 단편과 카트리지를 드럼상에 위치시켜 삽입이 이루어지도록 하는 수단이 포함된다. 자켓 단편이 예비 성형된 통로를 갖지 않는 물질의 로드로 이루어진 경우 각 스테이션에는 드럼이 회전할 때 로드에 통로를 형성시키는 수단이 포함된다. 그 후 에어로졸 발생 카트리지가 통로 내에 삽입되고 완성된 모듈은 드럼이 더 회전하는데 따라 스테이션으로부터 제거되어 스테이션은 이 사이클을 반복할 수 있도록 다른 자켓 단편을 수용할 수 있게 준비된다. 자켓 단편이 슬리이브로 둘러싸인 튜브로 이루어지는 경우, 각 스테이션에는 카트리지가 삽입될 때 튜브를 축출시키는 수단이 포함된다.

본 발명에 의한 흡연 제품의 부품 조립 장치의 특히 바람직한 한가지 실시예에는 드럼과 이 드럼에 장착된 여러개의 스테이션이 포함되고, 이들 스테이션은 드럼 둘레를 따라 축방향으로 정렬된 쌍으로 장착된다. 각 스테이션에는 적어도 하나의 스핀들, 스핀들이 그 종축을 중심으로 회전할 수 있도록 스핀들을 지지하는 수단, 미끄럼 가능한 접촉 부재, 접촉 부재를 지지하여 스핀들의 축과 축방향으로 간격을 두도록 하는 수단, 흡연 제품의 제1 또는 제2부품을 수용하도록 축 방향으로 정렬된 오목부가 있는 왕복 이동 가능한 지지 수단 또는 이송대를 가진 이송 수단, 이송대와 함께 또는 이송대와 상대적으로 이동 가능한 구속 수단 또는 클램프가 포함된다. 각 스테이션에서 여러 조의 부품이 동시에 조립될 수 있도록 각 스테이션에 2 또는 그 이상의 스핀들, 접촉 부재 및 부품용의 정렬된 오목부가 포함되는 것이 바람직하다.

구속 수단 또는 클램프는 이송대와의 상대 운동에 의하여 이송대상의 제1부품을 둘러싸도록 작동 가능한 것이 바람직하다. 그다음 클램프는 이송대와 함께 스핀들을 향하여 이동하여 스핀들과 결합되고, 여기서 스핀들은 여기서 스핀들은 제1부품을 천공한다. 그후 클램프는 제1부품 및 이송대와 함께 접촉 부재를 향한 반대 방향으로 이동하여 천공된 제1부품을 스핀들로부터 뽑아내어 제2부품에 꿰어지도록 한다. 그다음 클램프는 제1부품 및 여기에 삽입된 제2부품으로 이루어진 복합체를 해제시키도록 이송대와 상대적으로 이동한다.

상술한 이송대와 클램프의 이동은 드럼의 회전에 의하여 이루어진다. 스핀들도 회전하는 것이 바람직하며, 스핀들을 회전시키기 위하여, 지지 프레임에 대한 드럼의 회전에 의하여 작동될 수 있는, 예를 들면 일련의 기어와 같은 수단이 포함된다.

본 발명에 의한 장치에는 물부리부(mouthend piece)의 공급 수단 및 궐련형 흡연 제품이 이루어지도록 이 물부리부를 에어로졸 발생 모듈과 결합시는 수단이 추가로 포함될 수도 있다. 다른 실시예에서는 절단되면 2개의 흡연 제품이 형성되는 복합체가 이루어지도록 물부리부 모듈을 2 에어로졸 발생 모듈 사이에 삽입시키는 수단이 포함될 수도 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명이 보다 상세히 설명되어 있다.

본 발명의 장치는 자켓 단편에 에어로졸 발생 카트리지를 삽입시켜 제3도에 도시된 형식의 에어로졸 발생 모듈을 형성시키도록 설계되었다.

제1,2,3도를 참조하면 본 발명에 의한 바람직한 장치는 길다란 카켓 단편(A)에 종방향 구멍 또는 축방향통로(1)를 형성시켜 에어로졸 발생 카트리지를 구멍(1)속으로 삽입시키는 구조로 되어 있다(제3도 참조).

제1도에 도시된 바와 같은 바람직한 자켓 단편(A)은 담배, 체적 팽창 담배, 재구성 담배, 이들의 조합 또는 다른 물질 등의 섬유상 물질의 로드(2)로 이루어진다. 이 경우에는 로드(2)의 한 단부에 유리섬유 같은 불연성 절연 물질의 슬리브(3)가 있다. 이 슬리브 속에는 지지 튜브(4)가 있다. 로드(2)와 슬리브(3)는 궐련 등의 흡연 제품 제조에 일반적으로 이용되는 것과 같은 포장지(6A, 6B, 6C)로 둘러싸여져 서로 결합된다.

제1도에는 예비 성형된 슬리브부와 섬유상 물질의 로드부로 이루어진 자켓 단편이 도시되어 있지만 본 발명의 장치로 결합될 수 있는 흡연 제품용 자켓 단편은 (1) 지지 부재 둘레에 예비 성형된 단 하나의 슬리브부, (2) 지지 부재가 없는 슬리브, (3) 단 하나의 로드, 또는 (4) 예비 성형될 수 있는 슬리브, 로드 또는 그 조합이 포함되는 다른 형태로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우 본 발명의 장치는 다음에 기술된 것처럼 변형될 수 있다. 예를 들어, 자켓 단편이 로드부만으로 이루어진 경우에 스핀들 또는 다른 통로 형성 수단이 카트리지를 그 속에 삽입시키기 적합한 통로를 성형시키는데 이용된다. 이 대신 카트리지 자체가, 통로의 예비 성형 없이 로드 내로 삽입되기 적절한 형상을 가질 수도 있다. 자켓 단편이 슬리브부만으로 이루어지는 경우에는 이에 따라 본 발명의 장치도 수정될 수 있다. 예를 들면 스핀들을 없애고, 에어로졸 발생 카트리지가 자켓 단편 내로 삽입될 때 지지 부재가 축출되로록 할 수 있다.

바람직한 에어로졸 발생 카트리지(B)는 에어로졸 발생 물질이 함유되고 에어로졸이 유출되도록 하나 이상의 구멍(8)이 한쪽 단부에 있는 원형 단면의 길다란 캡슐(5)이다(제2도). 탄소 플러그 형태로 된 것이 바람직한 발열체(7)는 캡슐(5)의 다른 단부에 삽입된다. 상술한 유럽 특허 공보에 기재된 여러가지 에어로졸 발생 수단 같은 다른 형상의 에어로졸 발생 카트리지도 이용될 수 있다.

여기서 본 출원에 이용되는 “에어로졸”이라는 용어의 정의는 눈에 보이든 보이지 않든 증기, 기체, 입자 등이 포함되고, 특히 에어로졸 발생 카트리지나 캡슐 또는 제품내의 다른 곳에 함유된 물질에 작용하는 연소되는 연료체로부터의 열의 작용으로 발생되어 흡연자에게 “연기 같은 것”으로 인식되는 성분이 포함된다. 이렇게 정의되는 “에어로졸”이라는 용어에는 또한 눈에 보이는 에어로졸을 발생시키는지의 여부에 무관하게 휘발성 또는 승화성 가향제 및/또는 약리학적이나 생리학적 활성제가 포함된다.

본 발명에 의한 바람직하 장치에는 제4도에서 전체가 부호(27)로 표시된 회전 조립 드럼이 포함된다. 특히 제5도에 도시된 바와 같이 이 장치에는 축방향으로 정렬되고 대칭적으로 배치되어 평행한 열을 이루는 여러개의 스테이션(S)들이 포함되는데, 각 스테이션은 2조의 에어로졸 발생 모듈이 평행하게 조립되도록 이송대(60), 클램프(66), 여러개의 스핀들(44), 오목부(70, 72), 접촉 부재(68) 등으로 이루어진다. 이 실시예에서는 도시된 바와 같이 각 스테이션이 3개의 에어로졸 발생 모듈들을 동시에 조립시키도록 설계되어 있다(제10도, 제12a도 내지 제12o도 참조).

제4도에 도시한 바와 같이 전달 드럼(D1, D2, D3)은 이송대(60) 및 클램프(66)의 이동에 대하여 적절한 시기에 부품(A, B)을 각 스테이션의 오목부(70, 72) 속에 위치시키고,조립후에는 드럼으로부터 에어로졸 발생 모듈(M)을 제거하도록 조립 드럼(27)의 회전에 대하여 적절한 시간 관계로 회전할 수 있게 드럼(27) 주위에 배치되어 있다. 전달 드럼(D1)은 자켓 부분(A)을 홈(70)속에 위치시키도록 드럼(27)의 상승 측면에 위치한다. 전달 드럼(D2)은 카트리지(B)를 홈(72) 속에 위치시키도록 드럼(27)의 최상부 근처에 위치한다. 전달 드럼(D3)은 결합된 에어로졸 발생 모듈(M)을 제거하도록 드럼(27)의 하강 측면에 위치한다. 전달 드럼에는 부품을 수용하는 오목부(106)와 이들을 전달 전이나 후에 제자리에 유지시키도록 화살표로 표시된 진공 수단이 구비되어 있다.

자켓 단편은 보통 하우니 멀피(Hauni MULFI)와 같은 적절히 수정된 통상적 형식의 단편 조립기(도시되지 않음)로부터 일련의 진공 보조 전달 드럼에 의하여 직접 공급된다. 이러한 드럼들은 드럼(27)상의 스테이션의 평행한 열을 따라 2 또는 그 이상의 자켓 단편을 횡방향으로 줄지워 위치시키는데 이용된다. 자켓 단편은 적절히 배치된 진공 보조 회전 장치 또는 이와 대등한 수단을 이용하여 트레이(tray)나 호퍼(hopper)로부터 공급될 수도 있다.

특히 카트리지는 전달 드럼(D2) 또는 다른 적절히 배치된 진공 보조 회전 장치나 이와 대등한 수단을 이용하여 조립 드럼(27)의 상부에 위치한 트레이나 호퍼로부터 공급된다.

완성된 에어로졸 발생 모듈(M)은 제4도에 도시된 것과 같은 벨트 위에 떨어져 포장되도록 이송된다. 이 대신 모듈이 일련의 회전 전달 드럼이나 다른 대등한 수단(도시되지 않음)에 의하여 선단부 처리기로 전달되어 궐련형 흡연 제품으로 성형되도록 물부리부와 결합될 수도 있다.

제5도에 도시된 바와 같이 드럼 장치에는 내부에 축방향 구멍(16)이 형성된 수평 배치 튜브 지지대(14)에 장착된 지지 구조(10)가 포함된다. 수직 장착판(12)이 지지대(14)에 장착되어 도시되지 않은 드럼 주위 근처에서 지지 구조(10 )에 부착된다. 장착판(12)이 평판(11)과 단이진 판(13)으로 이루어진다. 평판(11)의 내면에는 방사상 홈(15)이 형성되어 단이진 판(13)과 함께 저압 공기 통로를 이룬다. 지지 구조(10)와 장착판(12)의 사이에는 진공실(25)이 있다. 적절한 위치에서 장착판(12)을 통과하는 통로(제13도의 84, 86)가 스테이션(S)에 진공을 공급한다. 원통형 슬리브(18)가 튜브 지지대(14)에 동심으로 장착되어 장착판(12)의 단이진 판(13)에 부착된다. 슬리브(18)는 드럼의 외측 단부에 진공 또는 저압 공기를 공급하는 도관(19)을 가진다. 적절한 위치에서 판(13)을 통과하는 통로(85, 87)에 의하여 진공실(25)과 도관(19)이 연통된다(제13도).

허브(20)가 슬리브(18)의 양단부 사이의 중간에 회전하지 않도록 장착되고, 캠 슬리브(22)는 허브의 대향되는 양측면에 볼트로 연결된다. 캠 슬리브(22)의 원통면에는 캠 홈(24)이 형성되어 있고 그 양 단부가 캠면(26)을 이룬다. 허브(20)는 2부분으로 분할 제작되어 여기에 볼트로 연결된 환상 링 기어(48)를 유지하기 편리하다(제8도)

환상 지지대(28)는 수평축을 중심으로 회전할 수 있도록 축방향으로 간격을 둔 환상 베어링 링(30)에 의하여 허브(20)에 장착된다. 튜브 지지대(14)내에서 베어링(32)으로 회전 가능하게 지지된 구동축(31)에 의하여 지지대(28)가 허브(20)를 중심으로 회전하게 된다. 축(31)의 한쪽 단부는 구동 기어(34)에 고정되고 이에 의하여 축이 회전한다. 축(31)의 다른 단부에는 방사상 플랜지(36)가 고정된다. 플랜지(36)에는 판(38)이 볼트로 고정되고, 이 판에는 다시 외측 단판(39)이 볼트로 연결된다. 단판(39)은 2부분으로 성형되어 있다. 판(138)은 판(38)에 부착되고, 각 외측 스테이션으로 진공 및/또는 저압 공기 공급 통로를 형성시키는 홈(37)을 가진다. 판(139)이 판(138)에 부착되어 이 통로를 완성시킨다. 이들 통로는 장착판(12) 및 진공 또는 저압 공기 공급원과 연통되도록 슬리브(18)의 도관(19)과 연결된다.

고정된 장착판(12)의 근처에서 내측 단판(40)이 베어링(40)에 의하여 슬리브(18)에 회전 가능하게 장착된다. 진공 및 저압 공기는 판(13)의 통로(84, 85, 86, 87)를 통하여 각각의 내측 스테이션으로 직접 공급된다(제13도). 각 내측 스테이션에 있는 도관(76)들은 내측 단판(40)을 통하여 판(13)과 매우 근접한(약 0.1mm 정도인 것이 바람직함) 지점까지 연장된다. 이에 따라 판(13)의 통로들과 도과(76)들이 연통되어 진공 또는 저압 공기가 스테이션(S)으로 전달된다,

각 스테이션에서 2개의 축(41)은 한쪽 단부가 단판(39 또는 40)에, 다른 단부가 지지대(28)에 연결되어 있다. 이들 축은 중심축(31)이 지지대(28)를 회전시킬때 드럼의 회전 부품의 구조적 지지를 도운다.

각 스테이션의 종방향 쌍 사이에서 환상 지지대(28) 는 원뿔형 단부(46)가 형성된 회전 스핀들(44)이 대향 장착된 3개의 회전 베어링 슬리브(42)를 그 둘레에 가진다. 각 스핀들(44)의 원뿔형 단부(46)는 자켓 단편의 튜브(4)의 가장자리와 접촉할 수 있는 크기의 쇼율더(45)를 가진다(제6도).

제5도에 가장 잘 도시된 바와 같이 환상 링 기어(48)가 고정 허브(20)에 장착되고, 스테이션의 쌍 사이에는 환상으로 간격을 둔 3개의 평기어(50)가 환상 링기어(48)와 맞물려 회전하는 지지대(28)에 장착되어 있다. 평기어(50)들은 각각 구동 기어(52)와 링 기어(48)를 중심으로 지지대(28)가 회전하면 3개의 구동 기어(52)가 각각 회전하도록 되어 있다. 각 기어(56)는 베어링 슬리브(42)와 일체로 되어 있다. 각 구동 기어(52)는 14개의 스핀들 기어(56) 열 중의 한 스핀들 기어(56)와 맞물려 14개의 스핀들 기어 모두를 동시에 구동시킨다. 각 스핀들 기어(56)는 베어링 슬리브(42)에 장착되어 한 조의 대향하는 스핀들(44)을 회전시킨다. 14개의 기어 열의 각 단부에 있는 스핀들 기어(56) 는 인접한 기어열의 단부 기어와 맞물리지 않는다. 이를 위하여 이들 단부에 있는 기어의 톱니는 기어 폭의 1/2 보다 좁고, 한 단부 기어의 부분 폭 톱니는 이 기어의 한쪽 편에 치우쳐 있고, 인접한 단부 기어의 부분 폭 톱니는 다른 쪽 편에 치우쳐 있어 이들이 서로 맞물리지 않게 된다. 따라서 상술한 기어에 의하여 지지대(28)가 고정 허브(20)에 대하여 회전하면 14조의 스핀들(44)의 3열이 도시된 바와 같이 드럼의 회전축에 평행한 그 수평축을 중심으로 회전하게 된다.

각 스테이션에는 이송대(60)와 클램프(66)로 이루어지는 이송 기구가 수평 배치된 2축(41)에 미끄럼 이동 가능하게 장착되어 있다. 이송대(60)는 스핀들(44)에 대하여 축(41)을 따라 축 방향으로 이동 가능하다. 왕복 이동이 가능하도록 이송대(60)내에서 스핀들(65)에 미끄러질 수 있게 장착되고, 회전하는 스핀들(44)을 향하여 스프링의 힘을 받는 내측 연결 연결 부재(64)가 각 이송대(60)에 설치되어 있다. 각 연결 부재(64)는 캠 슬리브(22)의 캠 홈(24)에 끼워진 캠 종동자(62)를 가진다. 캠 홈(24)은 조립 드럼이 회전할 때 연결 부재(64) 및 이에 따른 이송대(60)의 축방향 왕복 운동을 일으키도록 성형되어 있다.

클램프(66)는 스핀들(44)의 축과 평행하게 이송대(60)에 대하여 이동할 수 있도록 지지 아암(78)에서 이송대(60)에 장착되고, 지지 아암(78)은 지점(79)에서 클램프와, 지점(80)에서 이송대와, 축(82)에서 연결 부재(64)와 피벗 연결되어 있다(6,7도). 따라서 클램프의 이동도 캠 홈(24)의 형상에 따른다. 각 클램프(66)는 자켓 단편이 스핀들에 꿰어질 때 가로 이동을 방지하기 위하여 스핀들로부터 떨어져 위치하고, 수직 이동 가능한 것이 바람직한 유지 부재(67)를 가진다. 유지 부재(67)는 카트리지가 유지 부재에 의하여 이동할 때 미소한 불일치가 있더라도 꽉 끼이거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 상향으로 이동할 수 있도록 판 스프링 위에서 클램프(66)에 장착될 수 있다.

제14, 15도에는 카트리지(B)를 자켓 단편(A)에 삽입하는 단계에서 유지 부재(67)를 상승시키기 위한 바람직한 구조가 도시되어 있다. 이 구조는 유지 부재(67)와 캠 종동자(112)가 장착된 지지 브리지(120)를 가진다. 지지 브리지(120)는 지점(115)에서 클램프(66)에 피벗 장착된다. 유지 부재(67)는 그 외면으로부터 이송대(60) 상에서 오목부(70,72)와 일치하도록 정렬된 구멍(71)까지 테이퍼 면(117)을 가진다. 삽입 단계에서 캠 종동자(112)가 캠 면(110, 예을 들면 드럼(27)의 프레임에 장착(도시되지 않음)되어 고정됨)과 접촉하면, 캠 면(110)이 캠 종동자(112)를 이동시켜(제15도에서 오른쪽으로) 지점(115)에서 지지 브리지(120)를 피벗시켜 유지 부재(67)가 상승되도록 하여 카트리지(B)가 유지 부재와 닿지 않고 구멍(71)을 통과하도록 한다.

각 이송대(60)는 스핀들(44)의 축과 축이 일치하는 3개의 외향 오목부(70) 로 형성된 제1지지부를 가진다(제6, 9, 10도). 오목부(70)는 한쪽 단부에서 프라스틱 튜브(4)를 둘러싸는 절연 섬유의 슬리브(3)를 가진 담배 로드(2)인 것이 바람직한 자켓 단편(A)을 수용 지지할 수 있는 크기를 가진다(제8도). 각 클램프(66)도 오목부(70)와 함께 자켓 단편의 이동을 구속하도록 이 오목부(70)와 정렬되고 크기가 동일한 대응 오목부를 가진다. 클램프(66)에 설치된 유지 부재(67)는 이들 오목부와 정렬된 구멍(71)을 가진다. 구멍(71)은 자켓 단편의 가로 이동을 구속하면서, 자켓 단편 내로 삽입될 에어로졸 발생 카트리지가 통과할 수 있는 크기로 되어 있다.

자켓 단편이 카트리지에 꿰어졌을 때 그 가로 이동을 구속하는 유지판(75)이 오목부(70)의 스핀들 단부에 위치한다. 유지판(75)에는 자켓 단편에 통로를 형성시키는 스핀들(44)과, 자켓 단편으로부터 축출될 튜브(4)는 통과할 수 있으나 자켓 단편이 스핀들을 향하여 이동하는 것을 억제하는 크기의 구멍(73)이 형성되어 오목부(70)와 정렬되어 있다.

각 이송대(60)는 또한 오목부(70)와 동축이고, 자켓 단편의 축과 정렬되어 그 한쪽 단부에 발열체(7)를 가진 캡슐(5)로 이루어지는 것이 바람직한 에어로졸 발생 카트리지(B, 제2도)를 수용 지지할 수 있는 크기의 3 외향 오목부(72)로 구성된 제2지지부를 가진다(제8도).

각각의 원동형 오목부(70)는, 단판(39, 40)의 통로와 연통되어 이송대의 길이 방향으로 연장된 통로(76)와 연통된 여러개의 오리피스(74)를 가진다. 각 오목부(72)도 또한 통로(76)와 유체 연통된 여러개의 오리피스(74)를 가진다. 오리피스(74)는 축방향으로 정렬된 오목부(70, 72)에 부품을 유지하기 위한 진공을 공급하고, 또 적당한 간격으로 이들 오목부로부터 어떤 조각이든 제거하도록 저압 공기를 공급한다.

바람직한 실시예에서 제13도에 도시된 바와 같이 전달 드럼들의 위치에 따라 장착판(12)의 홈(84,86)은 진공실(25)과 연통되어 오리피스(74)에 진공을 공급하고, 장착판(12)의 구멍(85, 87)은 오리피스(74)에 저압공기를 공급한다. 저압 공기는 약 4바아이고, 진공은 약 70 내지 80밀리바아인 것이 바람직하다.

도시된 실시예에서 각 스테이션에는 또한 3개의 접촉 부재(68)가 포함되는데, 이들은 각각 그 스테이션에서 조립될 모듈 하나씩에 대한 것이다. 접촉 부재(68)는 단판(39, 40)에 미끄럼 장착된 브래킷(69)에 볼트로 고정되어 스핀들(44)에 대하여 축방향으로 이동할 수 있다(제5, 8도). 각 접촉 부재(68)는 스프링(300)의 힘을 받고(제8도), 브래킷(69)의 연장부(93)와 지점(92)에서 맞물리는 래치(90)에 의하여 후퇴 위치를 유지하다가(제7도), 앞으로 설명될 것처럼 적절한 시기에 해제된다. 래치(90)는 단판(39, 40)에 장착된 지지 부재(91)에 피벗 장착되어 있다(제7도). 래치(90)는 거기에 장착된 캠 종동자(100)가 캠 슬리브(22) 단부의 캠 면(26)과 접촉하면 움직인다.

작동시 조립 드럼(27)이 회전하면 자켓 단편(A)이 전달 드럼(D1)에 의하여 오목부(70)내에 위치하게 된다(제5도). 캠 홈(24)과 지지 아암(78)에 따른 연결 부재(64)의 운동에 의하여 클램프(66)가 이송대(60)에 대하여 스핀들(44)을 향하여 이동하여 오목부(70) 내의 자켓 단편(A)을 덮는다. 그후 캠 홈(24)에 따른 연결 부재(64)의 운동에 의하여 클림프와 이송대는 회전하는 스핀들을 향하여 함께 이동하여 유지 부재(67)에 의하여 구속된 자켓 단편(A)이 스핀들(44)에 꿰어지도록 한다. 이 위치에서, 에어로졸 발생 카트리지 하나가(제2도) 전달 드럼(D2)에 의하여 오목부(72) 내에서 이송대에 놓여진다(제4도). 카트리지(B)가 이송대 위에 놓여진 후 접촉 부재(68)가 캠 면(26)의 형상에 따라 래치(90)에 의하여 해제되어 접촉 부재는 카트리지(B)와 접촉한 채 이동하여 이를 자켓 단편(A)을 향하여 민다(제8도).

캠 홈(24)과 연결 부재(64)에 의하여 클램프(66)와 이송대(60)가 함께 스핀들(44)로부터 멀어지도록 이동하여 자켓 단편(A) 및 천공된 담배 로드(2)를 스핀들로부터 빼내고, 제3도에 도시된 바와 같이 캡슐(5)이 로드(2) 내에 위치하고 연료체(7)가 슬리브(3)에 위치하도록 접촉 부재(68)의 도움을 받아 자켓 단편(A)을 카트리지(B)에 꿰게 된다. 이 운동 중 슬리브(3)의 플리스틱 튜브 지지 부재는 캡슐(5)과 스핀들(44)의 원뿔형 단부(46)의 쇼율더(45) 사이에 유지되어 최종적으로는 천공된 담배 로드(2)를 통과하여 슬리브(3)로 부터 축출된다. 유지 부재(67)는 카트리지(B)가 통과하기에는 충분하나 자켓 단편(A)이 스핀들에 꿰어질 때 그 축방향 이동을 방지할 수 있는 크기의 구멍(71)을 가진다. 클램프(66)와 이송대(60)는 접촉 부재(68)로 부터 더 이동하고, 클램프(66)는 완성된 에어로졸 발생 모듈(M, 제3도)로부터 이탈하여 래치(90)가 접촉 부재(68)와 다시 맞물리게 된다. 그후 에어로졸 발생 모듈(M)은 진공의 차단에 의하여 이송대로부터 제거되어 전달 드럼(D3)으로 전달된다(제4도).

제11a도 내지 11h도 및 제12a도 내지 12o도에는 조립 드럼(27)상의 스테이션의 작동 순서가 개략적으로 도시되어 있다. 제11a도 내지 제11h도는 이송대(60.1)와 캠 면(24.1, 26.1)의 상호 작용 및 이송대(60.1), 클램프(66.1) 및 접촉 부재(68.1)의 상대적 이동을 보인 것이다. 제12a도 내지 12o도는 각 스테이션에서 3개의 에어로졸 발생 모듈을 제조하는 앞서 설명한 바람직한 실시예의 클램프(66.1), 이송대(60.1) 및 접촉 부재(68.1)의 이동을 개략적으로 보인 것이다. 이들 도면은 도시된 바와 같이 이송대의 여러 부품들의 상대적 이동 및 상대적 위치를 설명할 목적으로만 작성된 것이다.

제11a도 및 제12a도에는 자켓 단편(A)이 얹혀지도록 스핀들로부터 떨어져 있는 클램프(66.1)가 도시되어 있다. 이 위치에서는 이송대(60.1)의 오목부(70.1)가 노출된다. 담배 로드, 절연 섬유의 슬리브 및 지지 튜브로 이루어지는 자켓 단편(A)이 제11B 및 제12B도에 도시된 바와 같이 스핀들(44.1)의 축과 정렬되어 오목부(70.1)에 위치하게 된다. 클램프(66.1)는 캠 홈(24.1)에 따른 캠 종동자(62.1)의 이동 및 연결 부재(64.1)의 이동에 의한 아암(78.1)의 이동에 따라 제11C도에 도시된 것처럼 오목부(70.1) 내의 자켓 단편(A)을 덮는 위치로 이동한다(제12c도 및 제12d도).

클램프가 단편(A)를 덮도록 상대 이동하는데 따라 이송대(60.1)는 연결 부재(64.1), 캠 종동자(62.1) 및 캠 홈(24.1)에 의하여 스핀들을 향하여 이동한다. 이송대(60.1)는 제11d도, 12e도 및 12f도에 도시된 것처럼 자켓 단편이 회전하는 스핀들(44.1)에 꿰어지는 위치까지 자켓 단편(A)과 함께 이동한다. 이 위치(제11d도 및 제12f도)에서 오목부(72.1)가 클램프(66.1) 및 접촉 부재(68.1) 사이로 노출된다.

이제 캡슐 및 연료체로 이루어지는 카트리지가 클램프(66.1)와 접촉 부재(68.1) 사이에 위치하여(제11e도 및 12g도) 연료체가 접촉 부재(68.1)와 마주보게 된다. 이때 캠 종동자(100.1)의 작용으로 래치(90.1)가 후퇴하여 접촉 부재가 해제된다. 따라서 스프링의 힘을 받는 접촉 부재가 카트리지(B)와 접촉하여 자켓 단편(A)과 접촉하도록 이를 누른다(제11f도 및 12h도).

이송대(60.1) 및 클램프(66.1)는 스핀들로부터 멀어져 자켓 단편(A)을 스핀들로부터 빼내고 튜브(4)를 담배 로드의 구멍을 통과시켜 축출하여 자켓 단편(A)이 카트리지(B)에 꿰어지도록 한다(제11g도, 12i도 및 12j도). 마지막으로 이송대(60.1), 클램프(66.1) 및 접촉 부재(68.1)는 제11h도 및 12k도 내지 12o도에 도시된 바와 같이 각각의 초기 위치로 복귀하여 복합체(M)가 이동할 수 있도록 자유롭게 하고 다시 래치(90.1)와 맞물리게 한다.

이상 설명된 장치는 순차적으로 한쪽 단부에서 플라스틱 튜브 주위에 절연 섬유의 슬리브가 부착된 담배 로드를 천공시켜 슬리브의 내경과 일치하도록 담배 로드를 통하여 종방향 통로를 형성시킨 후 에어로졸 발생 카트리지를 형성된 통로 및 슬리브에 삽입시키도록 작동한다.

이상 기술된 내용은 단지 설명을 위한 것으로 첨부된 특허 청구의 범위 내의 모든 수정과 개량은 본 발명에 포함된다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 단지 설명을 위한 특정 물질로 한정되지 않는다. 예를 들면 자켓 단편을 형성시키는데 담배 및 유리 섬유 대신 다른 섬유상 물질 및/또는 비섬유상 물질 같은 다른 물질도 이용될 수 있다. 또 슬리브를 형성시키는데도 섬유상 물질 이외의 물질이 이용될 수 있다. 다른 형상의 에오로졸 발생 카트리지도 이용될 수 있다.

이 분야에서 숙달된 자는 본 명세서 및 도면을 검토하여 각 스테이션에서 보다 많거나 보다 적은 에어로졸 발생 모듈이 동시에 제조되도록 하는 등 슬리브에 카트리지를 삽입시키는 장치를 쉽게 수정할 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 회전 가능한 드럼 ; 적어도 하나의 자켓 단편(jacket segment)을 수용 유지하는 자켓 유지 수단과 적어도 하나의 에어로졸 발생 카트리지를 수용 유지하는 카트리지 유지 수단을 각각 가지고 드럼에 장착된 여러개의 스테이션 ; 카트리지를 자켓 부분에 삽입시키는 수단이 포함되는 흡연 제품용 에어로졸 발생 모듈제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 스테이션들이 축 방향으로 정렬된 쌍으로 배치되어 있는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스테이션에 삽입 수단이 포함되는 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 자켓 단편의 적어도 일부에 길이를 따라 통로를 형성시키는 통로 형성 수단이 각 스테이션에 포함되는 장치.
5. 제4항에 있어서, 자켓 단편 내부로부터 지지 부재를 축출시키는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
6. 제4항에 있어서, 통로 형성 수단이 통로 형성부재로 이루어지고, 각 자켓 단편으로부터 통로 형성부재를 빼내는 동시에 에어로졸 발생 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
7. 제6항에 있어서, 자켓 단편 내부로부터 지지 부재를 축출시키는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
8. 제7항에 있어서, 통로 형성 부재를 빼내는 동시에 에어로졸 발생 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키는 수단에 지지 부재 축출 수단이 포함되는 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자켓 단편 내부로부터 지지 부재를 축출시키는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
10. 제9항에 있어서, 지지 부재가 축출될 때 동시에 에어로졸 발생 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 스테이션에서 자켓 유지 수단이 카트리지 유지 수단과 축방향으로 정렬되어 있는 장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자켓 유지 수단 및 카트리지 유지 수단을 그 위에 가진 미끄럼 지지 수단 ; 삽입시 자켓 유지 수단과 함께 자켓 단편의 이동을 구속하는 수단이 각 스테이션에 더 포함되는 장치.
13. 제12항에 있어서, 카트리지 유지 수단과 인접한 접촉 부재 ; 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키기 위하여 미끄럼 지지 수단과 접촉 부재 사이의 상대 운동을 일으키는 수단이 삽입 수단에 포함되는 장치.
14. 제12항에 있어서, 삽입 수단에 카트리지 유지 수단과 인접한 접촉 부재와 카트리지를 자켓 단편 내로 삽입시키기 위하여 미끄럼 지지 수단을 접촉 부재를 향하여 이동시키는 수단이 포함되는 장치.
15. 제12항에 있어서, 카트리지를 자켓 내로 삽입시키기 위하여 지지 수단이 접촉 부재를 향하여 이동할 때 접촉 부재의 이동을 구속하는 수단이 더 포함되는 장치
16. 제12항에 있어서, 각 자켓 단편의 적어도 일부에 길이를 따라 통로를 형성시키는 통로 형성 수단이 각 스테이션에 포함되는 장치.

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