JP4766636B2

JP4766636B2 - 棒状物品の供給機

Info

Publication number: JP4766636B2
Application number: JP2001178984A
Authority: JP
Inventors: 明典増田; 奉文越智; 勇夫遠藤
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: CN1951784B; CN1308201C; CN1951784A; CN1390762A; CN100528714C; JP2002370834A; CN1772578A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばフィルタシガレットの製造に使用されるフィルタロッド等の棒状物品を、その消費装置に向けて供給する供給機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の棒状物品の供給機には、特開昭60-177109号公報および特開平8-58972号公報に開示されているように、溝付きドラムを上下に備えたデュアルドラム型の供給機と、特開平7-147963号公報に開示されているように１つの溝付きドラムのみを備えたシングルドラム型の供給機がある。
【０００３】
これら供給機は何れのタイプであっても、ホッパの出口から棒状物品、つまり、フィルタロッドを溝付きドラムにより１本ずつ取出して移送し、この後の移送過程にて、圧縮空気の断続的な噴出によりフィルタロッドに空送圧を付与し、この空送圧により、そのフィルタロッドを供給機から空送管内に吐出し、そして、この空送管内を通じて消費装置であるフィルタシガレット製造機、いわゆるフィルタアタッチメントに向けて空送するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、フィルタアタッチメントによるフィルタシガレットの生産速度が高速化するに連れ、この種の供給機にあっても、フィルタロッドの供給速度に関し、更なる高速化が要求されている。
供給機の高速化には溝付きドラムの回転速度や、供給機からフィルタロッドの吐出速度を共に高速化する必要がある。しかしながら、溝付きドラムの高速回転はホッパ内のフィルタロッドが溝付きドラムの取出し溝に落ち込むよりも前に、その取出し溝の移動をもたらすことにもなり、取出し溝が空のままでホッパの出口を通過し、取出し溝によるフィルタロッドの確実な受取り、つまり、ホッパからのフィルタロッドの安定した取出しを不能にする。
【０００５】
この点、特開昭60-177109号公報の供給機にあっては、溝付きドラムの回転回入側に位置するホッパの一側壁に圧縮空気を噴出する噴気孔を備え、この噴気孔から溝付きドラムの外周面に向けて圧縮空気流を噴出させることで、ホッパ内のフィルタロッドを取出し溝に強制的に落込ませるようにしているが、しかしながら、このような圧縮空気流のみでは、溝付きドラムの高速回転に十分に対処できない。
【０００６】
より詳しくは、上記公報の供給機の場合、ホッパにおける一側壁の下部はその勾配が比較的緩やか、たとえば３０°程度に設定されているため、一側壁の下部に接するフィルタロッドに着目すると、これらフィルタロッドは一側壁の下部により実質的に支持された状態にあるから、その上側に積層されたフィルタロッドの重量が大きく加わり、たとえ上述の圧縮空気流が付与されるとしても、溝付きドラムの高速回転に対して、取出し溝に向かうフィルタロッドの流下速度が不足し、取出し溝へのフィルタロッドの受取りが不安定になるものと考えられる。
【０００７】
一方、取出し溝にフィルタロッドが受取られたとしても、溝付きドラムの高速回転化は、フィルタロッドの受取り姿勢を不安定にする。つまり、取出し溝の溝方向に対してフィルタロッドが傾いた状態で受取られ易い。
この場合、前述したデュアルドラム型の供給機にあっては、上下の溝付きドラム間でのフィルタロッドの受渡しが不安定になる。一方、シングルドラム型の供給機にあっては、フィルタロッドの端面に空送圧を真っ直ぐに付与することができないため、フィルタロッドの安定した吐出が不能となり、供給機内にてフィルタロッドの詰まりを発生させ易い。
【０００８】
さらに、公知の供給機は何れのタイプにあっても、空送圧の供給を受ける溝付きドラムには回転抵抗の低減を図るため、そのケーシングに対して非接触型の回転支持構造が採用されており、この非接触型の回転支持構造はその溝付きドラムの両端面および外周面の三方とケーシングとの間にそれぞれギャップを確保している。このような回転支持構造は、各ギャップの大きさが部品の加工精度や組付け精度に大きく依存することから、各ギャップを所望の大きさに正確に維持するのは非常に困難である。このため、フィルタロッドの吐出速度を高速化するために、断続的に供給される空送圧が高圧にされると、高圧の空送圧がギャップを通じて大きく漏れてしまうため、この漏れが溝付きドラムにその径方向および軸線方向の振動を発生させてしまう。このような溝付きドラムの振動は、溝付きドラムとケーシングとの間の干渉を招き、溝付きドラムの回転自体を不能にする虞がある。
【０００９】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ホッパからの安定した棒状物品の取出しや吐出を維持しつつ、棒状物品の供給速度を高速化することができる棒状物品の供給機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、棒状物品を蓄えるホッパと、外周面にてホッパの出口を閉塞した状態で一方向に回転可能に設けられた上部ドラムと、上部ドラムの外周面にその周方向に等間隔を存して設けられ、上部ドラムの回転に伴いホッパの出口を通過する際にホッパ内の棒状物品を１本ずつ吸引して受取り、ホッパから取出し可能な取出し溝と、上部ドラムに隣接して設けられ、上部ドラムの回転方向とは逆方向に回転可能な下部ドラムと、下部ドラムの外周面にその周方向に等間隔を存して設けられ、下部ドラムの回転に伴い上部ドラムの取出し溝と順次合致し、取出し溝から棒状物品を受取って移送する移送溝と、下部ドラムの外周を囲む外周ガイド壁および下部ドラムの両側面を囲むサイド壁を有し、下部ドラムを回転自在に支持するケーシングと、ケーシングの一方のサイド壁に設けられ、一端が下部ドラムの回転に伴い移送溝に順次連通し、他端が空送管に接続された吐出ポートと、吐出ポートに連通した移送溝内にケーシングの他方のサイド壁側から圧縮空気を噴射し、移送溝内の棒状物品を前記吐出ポートを通じて空送管に吐出する圧空噴射手段とを具備した棒状物品の供給機、つまり、デュアルドラム型の供給機を前提とし、本発明の供給機は以下の種々の特徴を備えている。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１の供給機は、上部ドラムの回転回入側に位置したホッパの一側壁に関し、この一側壁が、上部ドラムの外周面から直角の１／２〜３／４の第１勾配角を存して上方に延びる下部壁部分と、この下部壁部分の上端から上方に延びる垂直壁部分と、この垂直壁部分の上端に連なり、直角と第１勾配角との間の第２勾配角を存した上部壁部分と、垂直壁部分に形成され、下部壁部分に沿い且つ上部ドラムの外周面に向けて圧縮空気を噴出する噴気孔とを含み、そして、各取出し溝はその溝方向中央にのみにて棒状物品を吸引する１個の吸着孔を有するものとなっている。
【００１２】
上述の請求項１の供給機によれば、ホッパ内にて、その一側壁の下部壁部分に接する棒状物品は下部壁部分の第１勾配が直角の１／２以上の急角度であることから、その流下速度が下部壁部分との接触により大きく低減されることはなく、しかも、噴気孔からの圧縮空気流を受けることで、上部ドラムの外周面に向け、かつ、下部壁部分に沿って速やかに流下する。それゆえ、上部ドラムの回転に伴い、上部ドラムの取出し溝がホッパの出口に進入すると直ちに、下部壁部分に接し、且つ、最下位に位置する棒状物品は取出し溝に向かう速い流下速度に加え、その取出し溝からの吸引力を受けることで、取出し溝に確実に速やかに受取られる。
【００１３】
また、ホッパの一側壁における上部壁部分は、下部壁部分の第１勾配と直角との間のより急な第２勾配を有していても、上部壁部分と下部壁部分との間に垂直壁部分が存在していることから、ホッパ内に上部壁部分の高さレベルまで棒状物品が積層されていても、下部壁部分に向かう上部壁部分の延長線と下部壁部分及び垂直壁部分とによって囲まれた領域内の棒状物品に対し、上部壁部分近傍の上部領域の棒状物品の重量が過大に加わったり、逆に、上部領域の棒状物品の流下方向が下部壁部分から大きく逸れたりするようなこともない。したがって、噴気孔からの圧縮空気流は下部壁部分に沿う棒状物品の流下に効果的に機能し、この流下が上部領域の棒状物品の重量により妨げられることもなく、また、上部領域から下部壁部分に向かう棒状物品の流下量をも十分に確保される。
【００１４】
また、上部ドラムの取出し溝に棒状物品が不安定な姿勢で受取られたとしても、棒状物品は取出し溝に対し、その溝方向中央の１個の吸引孔のみにて吸着されているだけであるから、ホッパの出口を通過する過程にて、ホッパ内の上側の棒状物品と接触することで、その吸着位置を中心に旋回する結果、その受取り姿勢が取出し溝に真っ直ぐに沿うような正規な姿勢に修正され、取出し溝に安定して保持される。
【００１５】
好ましくは、ケーシングは、下部ドラムの軸線方向の移動を許容し、下部ドラムのドラム軸を軸線方向および径方向の両方に回転自在に支持する軸受手段と、下部ドラムを軸線方向でみて一方に付勢する付勢手段と、下部ドラムを付勢手段の付勢力に抗して軸線方向に移動させ、一方のサイド壁と下部ドラムとの間のギャップを調整する調整手段とを含み、そして、圧空噴射手段は、他方のサイド壁内に軸線方向の移動が許容されかつ気密を存した状態で嵌合され、下部ドラムと一体に回転する円筒部材と、他方のサイド壁から円筒部材を通じて移送溝内に圧縮空気を噴出可能とする圧空経路とを含んでいる（請求項２）。
【００１６】
請求項２の供給機によれば、下部ドラムはその軸線方向の移動が許容されているので、ケーシングの一方のサイド壁と下部ドラムとの間のギャップは調整手段により最適に調整され、この際、下部ドラムは付勢手段により付勢力によりスラスト力を受けた状態にあり、軸受手段、具体的には深溝玉軸受は、下部ドラムのドラム軸を軸線方向および径方向の両方向に堅固に支持するものとなる。
【００１７】
一方、ケーシングの他方のサイド壁側にあっては、他方のサイド壁内に下部ドラム側の円筒部材を気密に嵌合させ、そして、この円筒部材内を通じて圧空経路を確立しているので、他方のサイド壁側と下部ドラムとの間に圧縮空気の漏れを発生させる間隙は存在しない。
したがって、圧空経路を通じて移送溝内に噴射される圧縮空気の噴射圧、つまり、空送圧が高圧にされても、圧縮空気の漏れが大幅に低減される結果、下部ドラムの振動が抑制され、下部ドラムの高速回転化が可能となる。
【００１８】
更に好ましくは、ホッパは、上部ドラムの回転回出側に位置した他側壁と上部ドラムとの間に配置され、前記上部ドラムの回転方向と同一の方向に回転する掻上げローラと、上部ドラムに対して掻上げローラを接離させ、上部ドラムと掻上げローラとの間の間隙を調節する調節手段とをさらに含んでいる（請求項３）。
掻上げローラは、上部ドラムの回転に伴い、棒状物品を受取った取出し溝がホッパの出口から抜出る際、この取出し溝内の棒状物品に隣接する上側の棒状物品を上方に向けて払い除け、ホッパの出口からの棒状物品の取出しを円滑にする。さらに、掻上げローラと上部ドラムとの間の間隙が調節可能であることで、この間隙を棒状物品の径に応じて調節することができ、取出し溝内の棒状物品と掻上げローラとの接触が回避され、掻上げローラと取出し溝との間での棒状物品の噛込みが防止される。
【００１９】
また、取出し溝の溝深さおよびピッチは、取出し溝内の棒状物品がその上側にて積層状態にあるホッパ内の他の棒状物品と上部ドラムとの間の接触を阻止すべく設定されているのが好ましい（請求項４）。この場合、上部ドラムの回転速度が高速化しても、上部ドラムは、取出し溝に受取られた棒状物品以外の棒状物品と接触することはなく、その接触により棒状物品が損傷されることもない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の棒状物品の供給機をフィルタシガレットの製造システムに適用した一例を示す。フィルタシガレットの製造システムは、複数のフィルタアタッチメント２と、棒状物品であるフィルタロッドの供給機４と、これらフィルタアタッチメント２と対応する供給機４との間を接続する空送管６とから構成されており、各供給機４は対応するフィルタアタッチメント２、より詳しくは、そのロッドホッパに向け、空送管６を通じてフィルタロッドを供給する。
【００２１】
ここで、フィルタアタッチメント２はその供給機４からのフィルタロッドのみならず、シガレット製造機にて製造されたシガレットロッドの供給をも受け、そして、これらシガレットロッドとフィルタロッドとからフィルタシガレットを製造する。
図２に示すように、供給機４はフィルタロッドＦを蓄えるホッパ８を備え、ホッパ８の下端出口は上部ドラム１０により閉塞された状態にある。上部ドラム１０はその外周面に複数の取出し溝１２を有した溝付きドラムであり、取出し溝１２は上部ドラム１０の周方向に等間隔を存して配置されている。上部ドラム１０は図２でみて、矢印Ａで示すように反時計方向に回転される。したがって、上部ドラム１０の回転に伴い、ホッパ８の下端出口内に進入した取出し溝１２はホッパ８内のフィルタロッドＦを１本ずつ受取ることができる。
【００２２】
ホッパ８は、上部ドラム１０の回転回入側に位置した一側壁１４と、その回転回出側に位置する他側壁１６とを有し、上部ドラム１０の回転方向でみて、ホッパ８の下端出口の幅は側壁１４，１６間にて規定されている。
一側壁１４はホッパ８内に面する内壁面が上部ドラム１０の外周側から下部壁部分１８、垂直壁部分２０および上部壁部分２２として形成されており、下部壁部分１８は水平面に対して直角の１／２から３／４の範囲の第１勾配θ₁を有する。具体的には、第１勾配θ₁はたとえば６０°に設定されている。
【００２３】
また、上部壁部分２２は、第１勾配θ₁よりも大きな第２勾配θ₂を有し、この第２勾配θ₂は垂直（直角）と第１勾配θ₁との間の角度、具体的には７６°に設定されている。
なお、垂直壁部分２０は必要に応じて設けられるものであって、上部壁部分２２は下部壁部分１８から直接に連なっていてもよい。また、ホッパ８の他側壁１６に関して、その勾配は特に制約されるものではないが、下部壁部分１８の第１勾配θ₁と同程度であるのが好ましい。
【００２４】
さらに、垂直壁部分２０には複数の噴気孔２４が開口しており、これら噴気孔２４はホッパ８の奥行き方向、つまり、ホッパ８内のフィルタロッドＦの軸線方向に所定の間隔を存して配置されている。各噴気孔２４は一側壁１４内を延びるエアブロー通路２６に連通し、エアブロー通路２６はホッパ８の外側にて空圧源に接続されている。図２から明らかなように噴気孔２４は、下部壁部分１８と同一の勾配を存して傾斜し、これにより、噴気孔２４から噴射される圧縮空気は下部壁部分１８に沿って流れることになる。
【００２５】
一方、ホッパ８はその他側壁１６側に掻上げローラ２８を備えている。この掻上げローラ２８は他側壁１６と上部ドラム１０の外周との間からホッパ８内に臨むようにして配置され、上部ドラム１０と同一方向、つまり、図２でみて反時計方向に回転される。
掻上げローラ２８は上部ドラム１０の外周面に対して接離可能であり、これにより、掻上げローラ２８と上部ドラム１０との間の間隙、つまり、掻上げローラ２８と取出し溝１２内に受取られたフィルタロッドＦとの間の間隙ＥがフィルタロッドＦの直径に応じて調節される。具体的には、フィルタロッドＦの直径が8 mmである場合、間隙Ｅは1.8 mm程度に設定されるのが好ましい。
【００２６】
より詳しくは、図３に示されるように掻上げローラ２８はそのローラ軸３０に所定の間隔を存して取付けられている。ローラ軸３０の一端は供給機４のフレーム３２、つまり、このフレーム３２に形成した孔３４に遊挿され、軸受３６を介して取付けディスク３８に回転自在に支持されている。取付けディスク３８は複数の取付けボルト４０を介してフレーム３２に締結されるが、ここで、取付けボルト４０は、取付けディスク３８に形成した円弧状のボルト挿通孔４２を通じてフレーム３２にねじ込まれている。
【００２７】
一方、ローラ軸３０の他端はカップリング４４を介して駆動軸４６の一端に接続され、駆動軸４６はスリーブ４８の外周面に対して偏心した状態で、スリーブ４８を貫通し、そして、スリーブ４８の両端に軸受５０を介して回転自在に支持されている。なお、スリーブ４８自体はフレーム３２に回転自在に支持されている。
【００２８】
駆動軸４６の他端にはプーリ５２が取付けられ、このプーリ５２と電動モータ５４側のプーリ（図示しない）との間は無端状のベルト５６を介して接続されている。したがって、電動モータ５４が駆動されると、その駆動力が駆動軸４６およびローラ軸３０を介して各掻上げローラ２８に伝達され、この結果、これら掻上げローラ２８は上部ドラム１０と同一の方向に所定の速度、具体的には、フィルタロッドＦの直径に応じた周速にて回転される。つまり、電動モータ５４は掻上げローラ２８の周速を任意に設定可能となっている。
【００２９】
ここで、前述した取付けボルト４０による取付けディスク３８の締結を解除した状態で、スリーブ４８を回転させると、駆動軸４６がスリーブ４８に対して偏心していることから、図４に示されるように駆動軸４６はスリーブ４８内をその径方向に移動し、これにより、各掻上げローラ２８が上部ドラム１０に対して接離する結果、前述した間隙Ｅの調節が可能となる。
【００３０】
一方、図２から明らかなように、上部ドラム１０を横断面でみたとき、取出し溝１２は、上部ドラム１０の外周にその回転方向に連続した波形形状を付与するものであるが、しかしながら、上部ドラム１０の軸線方向でみたとき、各取出し溝１２は、図５に示すように３つの溝部分１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる分割構造をなしている。
【００３１】
また、上部ドラム１０はそのドラム軸５８にキー５９を介して一体的に連結され、キー５９は上部ドラム１０の一端部に位置付けられている。ドラム軸５８は上部ドラム１０を貫通して延び、その両端部が軸受６０を介してフレーム３２に回転自在に支持されている。ドラム軸５８の一端にはギヤ６２が取付けられ、そして、その他端に駆動力が入力されることで、上部ドラム１０は所定の速度で回転する。
【００３２】
各取出し溝１２にはその中央の溝部分１２ｂの底にのみ、吸着孔６４が開口しており、この吸着孔６４は上部ドラム１０内の軸方向孔６６に連通している。すなわち、図６に示されるように上部ドラム１０には各溝部分１２ｂの吸着孔６４に対応し、独立した軸方向孔６６がそれぞれ形成されている。これら軸方向孔６６は上部ドラム１０の他端面にて開口し、これら開口端は同一の円上に等間隔を存して分布されている。
【００３３】
上部ドラム１０の他端面にはコントロールリング６８が密着しており、このコントロールリング６８は上部ドラム１０のドラム軸５８を囲み、かつ、フレーム３２側に固定されている。すなわち、上部ドラム１０が回転されると、その他端面はコントロールリング６８に気密を存して摺接する。
コントロールリング６８には上部ドラム１０の他端面と接する側の端面に、図７に示すような円弧状の吸引溝７０が形成されている。この吸引溝７０は前述した軸方向孔６６の分布径と略同一の曲率半径を有し、コントロールリング６８の略半周に亘って延びている。したがって、上部ドラム１０が回転されるとき、各軸方向孔６６の開口端は吸引溝７０に順次連通する。
【００３４】
一方、吸引溝７０はコントロールリング６８内の軸方向孔７２に連通し、この軸方向孔７２はコントロールリング６８に隣接した接続リング７４内の内部通路（図示しない）を通じて外部の吸引ホース７６に接続され、この吸引ホース７６が負圧源に接続されている。なお、接続リング７４もまたコントロールリング６８と同様に固定部材である。
【００３５】
したがって、コントロールリング６８の吸引溝７０は負圧源から所定のサクション圧の供給を常時受けた状態にあり、吸引溝７０に上部ドラム１０の軸方向孔６６が連通した状態にあるとき、つまり、軸方向孔６６が吸引溝７０によって規定されるサクション域Ｓを通過するとき、その軸方向孔６６を通じて対応する吸着孔６４、つまり、その取出し溝１２に吸引力が供給される。
【００３６】
ここで、図２に示されるように、上部ドラム１０の回転方向でみて、サクション域Ｓはホッパ８の一側壁１４の直前位置からホッパ８の下端出口を越えた領域、つまり、上部ドラム１０の略半周に亘って延びている。
上部ドラム１０の下側には、上部ドラム１０に転接するようにして下部ドラム７８が配置され、この下部ドラム７８は上部ドラム１０とは反対方向、つまり、図２でみて矢印Ｂで示す時計方向に回転可能であり、その外周面には周方向に等間隔を存して移送溝８０が設けられている。具体的には、上部ドラム１０および下部ドラム７８は、取出し溝１２および移送溝８０が互いに合致しながら回転される。
【００３７】
下部ドラム７８はその三方がケーシング８２により覆われており、このケーシング８２は、下部ドラム７８の外周面を覆う外周ガイド８４と、図５に示されるように下部ドラム７８の両側面を覆い、下部ドラム７８のドラム軸８６を回転自在に支持する左右一対のサイド壁８８，９０とから構成されている。
より詳しくは、外周ガイド８４は、下部ドラム７８の約下側半周部分を覆っており、外周ガイド８４の内周面と下部ドラム７８の外周との間には所定のギャップが確保され、これにより、下部ドラム７８は外周ガイド８４に摺接することなく回転する。具体的には、外周ガイド８４は図８から明らかなように両端に端壁を有した半割の筒形状を有し、その両端部にて、フレーム３２側に支持可能となっている。
【００３８】
つまり、下部ドラム７８の一端側に位置するサイド壁８８は外周ガイド８４の一端部に連結され、深溝玉軸受９２を介してドラム軸８６の一端部を回転自在に支持している。ここで、深溝玉軸受９２は、ドラム軸８６に対してはその軸線方向への移動が不能であるが、しかしながら、サイド壁８８に対してはその軸線方向の摺動を許容した状態で取付けられている。
【００３９】
ドラム軸８６の一端はサイド壁８８から突出し、この一端にキー９４を介してスリーブ軸９６が装着され、そして、このスリーブ軸９６にギヤ９８が取付けられている。このギヤ９８は上部ドラム１０側のギヤ６２に噛み合い、これにより、下部ドラム７８は上部ドラム１０からの駆動力を受けることで回転される。
サイド壁８８内には取付け板９９を介して波形ワッシャ１００が装着されている。この波形ワッシャ１００は図９に示すような形状を有し、深溝玉軸受９２と同軸上に配置されることで、押圧スリーブ１０２を介して深溝玉軸受９２を下部ドラム７８側に向けて押圧付勢している。したがって、下部ドラム７８は波形ワッシャ１００により他方のサイド壁９０に向かうスラスト力を受けている。
【００４０】
さらに、サイド壁８８内には下部ドラム７８側に向けて開口した環状穴１０３が形成され、そして、この環状穴１０３に円筒部材としてのエアフランジ１０４が回転自在、かつ、その軸線方向に摺動自在に嵌合されている。
より詳しくは、エアフランジ１０４は一端が開口するとともに、他端が閉塞されたカップ形状をなし、その外周面が環状穴１０３の内周面に気密を存して摺接可能となっている。
【００４１】
エアフランジ１０４はその他端が下部ドラム７８の一端面に密着して取付けられ、下部ドラム７８と一体に回転する。図１０から明らかなようにエアフランジ１０４の外周部内には、その周方向に等間隔を存して連通孔１０６が形成され、これら連通孔１０６はエアフランジ１０４の他端面にて開口し、対応する移送溝８０に常時連通した状態にある。
【００４２】
また、エアフランジ１０４の外周面には連通孔１０６に対応して入力ポート１０８が開口し、これら入力ポート１０８はエアフランジ１０４の周方向に等間隔を存して配置されている。
一方、サイド壁８８には供給ポート１１０が形成され、この供給ポート１１０は、下部ドラム７８の回転に伴い、移送溝８０が所定の回転角位置、すなわち、吐出回転角位置に到達したとき、その移送溝８０に前述した入力ポート１０８および連通孔１０６を介して接続可能となっている。
【００４３】
図２に示されているように、供給ポート１１０は外周ガイド８４の領域内に位置付けられ、サイド壁８８の外側に固定されたジョイント１１２を介して圧空供給管１１４に接続され、この圧空供給管１１４は電磁弁１１６を介して圧空源に接続されている。
一方、図５に示されるように、サイド壁９０はシリンダヘッド１１８および軸受ブロック１２０を含み、このシリンダヘッド１１８は図１１に示すように上方に向けて開口した円弧形状をなしている。シリンダヘッド１１８は前述したフレーム３２に支持され、軸受ブロック１２０はシリンダヘッド１１８に装着されている。
【００４４】
軸受ブロック１２０内には、下部ドラム７８側からニードル軸受１２４および深溝玉軸受１２６が順次収容されている。より詳しくは、ニードル軸受１２４は、ドラム軸８６の軸線方向の移動を許容した状態で、ドラム軸８６を回転自在に支持している。一方、深溝玉軸受１２６は前述した深溝玉軸受９２と対をなすもので、ドラム軸８６に対してはその軸線方向に移動不能に支持されているが、軸受ブロック１２０に対しては軸線方向の摺動が許容された状態にある。
【００４５】
さらに、軸受ブロック１２０の他端部には調整ねじ１２８がドラム軸８６と同軸にしてねじ込まれ、調整ねじ１２８の一端は軸受ブロック１２０内に突出している。そして、軸受ブロック１２０内には、調整ねじ１２８と深溝玉軸受１２６との間に押圧ディスク１３０が摺動自在に嵌合され、この押圧ディスク１３０は調整ねじ１２８のねじ込みを受けることで、深溝玉軸受１２６を介してドラム軸８６、つまり、下部ドラム７８を前述した波形ワッシャ１００のスラスト力に抗して押戻すことができる。
【００４６】
この点に関して詳述すると、供給機４が組付けられたとき、下部ドラム７８は前述した波形ワッシャ１００が発生するスラスト力を受け、その他端面はサイド壁９０，つまり、そのシリンダヘッド１１８および軸受ブロック１２０の一端面に密着した状態にある。このような密着状態は、下部ドラム７８の回転抵抗を増加させ、その回転速度を高速化するうえで、好ましいものではない。
【００４７】
しかしながら、このような状態で、調整ねじ１２８をねじ込み、押圧ディスク１３０および深溝玉軸受１２６を介して下部ドラム７８を押戻せば、下部ドラム７８の他端面とシリンダヘッド１１８および軸受ブロック１２０との間、つまり、下部ドラム７８とサイド壁９０の一端面との間に所望のギャップＧを正確且つ容易に確保することができ、このギャップＧの大きさは、下部ドラム７８の回転抵抗を増加させることなく、下部ドラム７８とサイド壁９０との間に十分な空圧的シールが得られる程度に設定される。
【００４８】
一方、図１１に示されるようにシリンダヘッド１１８にはその下部に円弧状の吐出ポート１３２が形成されており、この吐出ポート１３２は、下部ドラム７８の移送溝８０が前述した吐出回転角位置を通過する際、その移送溝８０と連通すべく下部ドラム７８の周方向に所定の長さに亘って延びている。
さらに、シリンダベッド１１８の他端面にはコネクタノズル１３４が連結されており、このコネクタノズル１３４は図１２に示されるようにシリンダヘッド１１８と同様な円弧形状なし、そして、吐出ポート１３２に合致する円弧スロット１３６を有している。円弧スロット１３６にはノズル部１３８が接続され、このノズル部１３８は一端が円弧スロット１３６に合致し、他端が空送管６に接続される扁平な漏斗形状をなしている。
【００４９】
再度、図２を参照すると、下部ドラム７８の外側には渡りガイド１４０が配置されており、この渡りガイド１４０は、下部ドラム７８の回転方向でみて、外周ガイド８４の上流側に位置する上端から上部ドラム１０に向けて延びている。渡りガイド１４０の基部は外周ガイド８４の延長部を構成すべく、下部ドラム７８の外周面を覆い、そして、その先端部は櫛歯状をなし、この櫛歯部が上部ドラム１０における取出し溝１２の各溝部分を挟み付けるようにして配置されている。より詳しくは、渡りガイド１４０は図１３に示すような形状をなし、その櫛歯部は、取出し溝１２の中央の溝部分１２ｂ、つまり、フィルタロッドＦの吸着位置Ｘを中心として左右対称である。なお、渡りガイド１４０は外周ガイド８４に固定されている。
【００５０】
さらに、上部ドラム１０の外側にも、渡りガイド１４２が配置されており、この渡りガイド１４２は、上部ドラム１０の回転方向でみて、前述したサクション域Ｓの下流端から下部ドラム７８に向け、上部ドラム１０の外周に沿って延びている。
次に、上述した供給機４の動作およびその作用を説明する。
【００５１】
図１４〜図１６は、上部ドラム１０の回転に伴い、その１つの空の取出し溝１２がホッパ８の下端出口に進入し始める状態から、その下端出口内に完全に進入するまでの状態を順次示しており、図１６から明らかなようにホッパ８の下端出口内に空の取出し溝１２が完全に進入すると、その取出し溝１２にホッパ８内のフィルタロッドＦが直ちに受取られ、そして、フィルタロッドＦは取出し溝１２の吸着孔６４に吸着される。この後、フィルタロッドＦはその取出し溝１２とともにホッパ８の下端出口から抜け出し、そして、下部ドラム７８に向けて移送される。
【００５２】
ここで、ホッパ８の一側壁１４、つまり、その垂直壁部分２０の噴気孔２４から下部壁部分１８に沿って噴射される圧縮空気は、下部壁部分１８に接するフィルタロッド列を上部ドラム１０の外周面に向けて流下させるように働き、一方、ホッパ８の下端出口に進入する取出し溝１２はその進入直前にて、その吸着孔６４にサクション圧の供給を受け、前記フィルタロッド列の最下位にあるフィルタロッドＦを吸引する。したがって、最下位のフィルタロッドＦは取出し溝１２に向かう速い流下速度で流下し、取出し溝１２に速やかに受取られ、そして、その吸着孔６４にて確実に吸着される。
【００５３】
また、下部壁部分１８はその第１勾配θ₁が前述したように直角の１／２〜３／４の範囲、つまり、６０°に設定されているので、前記フィルタロッド列の重量がその最下位のフィルタロッドＦに過大に働くこともないし、逆に、下部壁部分１８にて実質的に支持されるようなこともない。この結果、前記フィルタロッド列は噴気孔２４からの圧縮空気の噴射を受け、上部ドラム１０の外周面、つまり、ホッパ８の下端出口に順次進入する取出し溝１２に向けて円滑に速い流下速度で流下することができる。
【００５４】
さらに、ホッパ８内にてフィルタロッドＦが満杯状態にあっても、上部壁部分２２の第２勾配θ₂が直角と第１勾配θ₁との間のより急な角度に設定されているので、上部壁部分２２の高さレベルにて積層状態にある上部領域のフィルタロッドＦの重量が前記フィルタ列に過大に働くこともないし、また、逆に、上部領域のフィルタロッドＦの流下が下部壁部分１８から逸れる方向に向かうようなこともない。したがって、前記フィルタロッド列のフィルタロッドＦが取出し溝１２に順次受取られていく過程にて、上部領域のフィルタロッドＦは下部壁部分１８に向けて円滑に導かれ、下部壁部分１８に沿う前記フィルタロッド列を安定して生成することができる。
【００５５】
この結果、上部ドラム１０の回転速度が高速化しても、その取出し溝１２はホッパ８の下端出口に進入すると直ちに、フィルタロッドＦを確実に受取ることができ、ホッパ８の下端出口に進入した取出し溝１２は全てフィルタロッドＦを受取った状態で、ホッパ８の下端出口から抜け出し、これにより、ホッパ８からのフィルタロッドＦの安定した取出しが可能となる。
【００５６】
一方、各取出し溝１２の吸着孔６４はその中央に１個のみ設けられているだけであるから、取出し溝１２に不安定にして吸着されたフィルタロッドＦはその吸着位置を中心とした旋回が許容された状態にある。それゆえ、取出し溝１２への受取り姿勢が不安定なフィルタロッドＦはホッパ８の下端出口から抜け出す前の過程にて、他のフィルタロッドＦとの接触により、その不安定な受取り姿勢が矯正され、その取出し溝１２にしっかりと受取られて保持される。
【００５７】
また、ホッパ８の掻上げローラ２８は、ホッパ８の下端出口から取出し溝１２とともにフィルタロッドＦが取出される際、そのフィルタロッドＦに隣接するフィルタロッドＦを上方に向けて払い除け、フィルタロッドＦの円滑な取出しを可能にする。また、その際、掻上げローラ２８と取出し溝１２内のフィルタロッドＦとの間には所定の間隙Ｅが確保されているので、この間隙Ｅの確保はフィルタロッドＦの横断面が真円でなくとも、フィルタロッドＦが掻上げローラ２８と取出し溝１２との間に噛み込むようなこともなく、フィルタロッドＦの安定した取出しに大きく貢献する。
【００５８】
さらに、図１７に示されるように、ホッパ８の下端出口内を取出し溝１２が移動する際、取出し溝１２内に受取られたフィルタロッドＦ以外の他のフィルタロッドＦは、取出し溝１２内の受取りフィルタロッドＦにより、上部ドラム１０の外周との接触が阻止される。
すなわち、取出し溝１２に関しては、その溝深さやピッチ間隔が適切に設定されており、前記他のフィルタロッドＦと上部ドラム１０の外周との間の接触が阻止されている。たとえば、上部ドラム１０の小径化を図るため、取出し溝１２のピッチ間隔、つまり、取出し溝１２の溝間隔がフィルタロッドＦの半径程度に設定されている場合にあっては、取出し溝１２の溝深さをフィルタロッドＦの直径の５５〜６０％程度に設定することで、前記他のフィルタロッドＦと上部ドラム１０との接触を確実に阻止することができる。
【００５９】
図１７中、２点鎖線で示されるように取出し溝１２の溝深さが深いと、前記他のフィルタロッドＦは上部ドラム１０の外周に接触することもあり、この場合、上部ドラム１０の回転速度が高速であると、上部ドラム１０により他のフィルタロッドＦが損傷を受けることにもなるが、しかしながら、本実施形態にあってはそのような不具合を解消することができる。
【００６０】
前述したようにホッパ８から取出されたフィルタロッドＦは、上部ドラム１０の回転が進むに連れ、下部ドラム７８に向けて移送されるが、この際、フィルタロッドＦが前述のサクション域Ｓから外れると、その取出し溝１２の吸着孔６４にはサクション圧が供給されず、この時点で、フィルタロッドＦの吸着は解除される。しかしながら、この際には、上部ドラム１０の外側には渡りガイド１４２が配置されているので、フィルタロッドＦは取出し溝１２から脱落することなく、下部ドラム７８に向けて移送される。
【００６１】
そして、フィルタロッドＦが下部ドラム７８に到達し、そして、その取出し溝１２と下部ドラム７８の移送溝８０が合致すると、フィルタロッドＦの吸着は既に解除されていることから、フィルタロッドＦは渡りガイド１４０に案内されながら、取出し溝１２から移送溝８０に受渡され、この後は、下部ドラム７８の回転に伴い、その移送が継続される。
【００６２】
ここで、前述したように渡りガイド１４０の先端部は、フィルタロッドＦの吸着位置を中心して左右対称な櫛歯状をなしているので、渡りガイド１４０は取出し溝１２から移送溝９０へのフィルタロッドＦの受渡しを安定して行うことができる。
この後、フィルタロッドＦを受取った移送溝８０が前述した吐出回転角位置に到達すると、サイド壁８８の供給ポート１１０とその移送溝８０と組をなすエアフランジ１０４の入口ポート１０８とが連通し、予め開弁していた電磁弁１１６を通じて圧空源から圧空供給管１１４内に供給されている高圧の圧縮空気がエアフランジ１０４の連通孔１０６を通じ、その移送溝８０内に噴出される。この圧空は移送溝８０内のフィルタロッドＦをシリンダヘッド１１８の吐出ポート１３２およびコネクタノズル１３４内を通じて空送管６に吐出し、そして、吐出されたフィルタロッドＦは空送管６を通じて、対応するフィルタアタッチメント２に向けて空送される。
【００６３】
ここで、前述したように下部ドラム７８は、波形ワッシャ１０２の付勢力を受け、その軸線方向にスラスト力を受けた状態にあるので、下部ドラム７８のドラム軸８６を回転自在に支持する深溝玉軸受９２，１２６はドラム軸８６をその軸線方向および径方向の両方向にしっかりと支持したものとなっている。
また、下部ドラム７８はその軸線方向への移動が許容され、その軸方向位置を前述した調整ねじ１２８のねじ込み量により調整可能であるから、下部ドラム７８とサイド壁９０との間のギャップＧを適切に設定することができ、たとえ移送溝８０内に高圧の圧縮空気が噴出されても、この高圧の圧縮空気が前記ギャップＧを通じて大きく漏れるようなことはなく、また、サイド壁９０が下部ドラム７８の回転抵抗の回転抵抗を大きく増加させることもないので、下部ドラム７８の高速回転化が可能となる。
【００６４】
一方、サイド壁８８と下部ドラム７８との間の回転支持構造に関しては、下部ドラム７８が円筒形状のエアフランジ１０４を介してサイド壁８８に回転自在に摺接支持されているので、下部ドラム７８の回転抵抗を増加させることなく、下部ドラム７８の高速回転化が可能であり、しかも、サイド壁８８とエアフランジ１０４との間の気密性をも簡単にして確保することができる。
【００６５】
なお、下部ドラム７８と外周ガイド８４との間の間隙は、下部ドラム７８および外周ガイド８４の軸芯を調整することで、所望の値に容易に設定される。
この結果、上部ドラム１０および下部ドラム７８の双方の回転速度を共に高速化できるので、供給機４からのフィルタロッドＦの供給速度を大幅に高速化することができる。
【００６６】
また、下部ドラム７８の各移送溝８０内に高圧の圧縮空気が断続的に噴射されても、下部ドラム７８からの高圧の圧縮空気の漏れは少ないので、圧縮空気の消費効率が改善され、しかも、下部ドラム７８のドラム軸８６はスラスト力を受けた状態で、深溝玉軸受９２，１２６によりしっかりと支持されているので、断続的な圧縮空気の噴出が下部ドラム７８を前後左右に振動させることもない。
【００６７】
高圧の圧縮空気の噴出は、下部ドラム７８からシリンダヘッド１１８へのフィルタロッドＦの吐出に要する時間を短縮させるので、下部ドラム７８とシリンダヘット１１８との間でのフィルタロッドＦの詰まりもまた確実に防止されるばかりでなく、供給機４からのフィルタロッドＦの空送距離を大幅に延長させることにもなる。
【００６８】
本発明は、フィルタアタッチメント２に向けてフィルタロッドＦを供給する供給機４に適用して説明したが、フィルタロッド以外の他の棒状物品のための供給機にあっても同様に適用可能である。
また、図示の実施形態は、本発明を実施するうえでの一例を示したものであり、本発明の供給機は、その要旨を逸脱しない範囲内で種々に変更可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の棒状物品の供給機によれば（請求項１）、上部ドラムの回転回入側に位置するホッパの一側壁にその下部壁部分に沿って圧縮空気を噴出する噴気孔を設ける一方、前述した如く下部壁部分および上部側壁部分の勾配をそれぞれ設定し且つこれら下部壁部分と上部壁部分との間に垂直壁部分を介在させることで、ホッパから上部ドラムによる棒状物品の取出しを安定して行え、上部ドラムの高速回転化が可能となる。
【００７０】
そして、上部ドラムの取出し溝がその溝方向中央のみにて棒状物品を吸着するだけであるので、その吸着位置を中心した棒状物品の旋回を許容し、上部ドラムの高速回転に起因し、棒状物品の吸着受取り姿勢が不安であっても、その受取り姿勢を安定姿勢に修正可能となり、上部ドラムの高速回転化を可能にする。
【００７１】
本発明の供給機によれば（請求項２）、下部ドラムはその軸線方向にスラスト力を受けた状態で、下部ドラムと一方のサイド壁との間のギャップが調整されており、しかも、他方のサイド壁側にあっては円筒部材内を通じて移送溝への圧空経路が形成されているので、下部ドラムの高速回転を可能としつつ、移送溝内への高圧の圧縮空気の噴出が可能となる。
【００７２】
ホッパの掻上げローラと上部ドラムとの間の間隙が調節可能であると（請求項３）、掻上げローラと上部ドラムの取出し溝との間ので棒状物品の詰まりが防止され、ホッパからの棒状物品の安定した取出しが可能となる。
上部ドラムの取出し溝に関し、その深さおよびピッチ間隔が適切に設定されることで（請求項４）、取出し溝に受取られた棒状物品は、ホッパの出口にある他の棒状物品と上部ドラムの外周との間の接触を防止し、この接触に起因した棒状物品の損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタシガレットの製造システムを示した概略ブロック図である。
【図２】図１中のフィルタロッド供給機の概略横断面図である。
【図３】図２中の掻上げローラの支持構造を示した図である。
【図４】図３中、IV方向からの矢視図である。
【図５】図２のフィルタロッド供給機の縦断面図である。
【図６】図５の上部ドラムの横断面である。
【図７】図５のコントロールリングの横断面図である。
【図８】図５の外周ガイドの縦断面図である。
【図９】図５の波形ワッシャの側面図である。
【図１０】図５のエアフランジを一部破断して示した端面図である。
【図１１】図５のシリンダヘッドの端面図である。
【図１２】図５のコネクタノズルの端面図である。
【図１３】図５のドラム間の渡りガイドの平面図である。
【図１４】上部ドラムにて、空の取出し溝がホッパの下端出口に進入し始めた状態を示す図である。
【図１５】図１４の状態から上部ドラムの回転が進んだ状態を示す図である。
【図１６】図１５の状態から空の取出し溝がホッパの下端出口に完全に進入し、フィルタロッドを受取った状態を示す図である。
【図１７】ホッパの下端出口の一部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
２フィルタアタッチメント
４フィルタロッド供給機
６空送管
８ホッパ
１０上部ドラム
１２取出し溝
１４一側壁
１８下部壁部分
２０垂直壁部分
２２上部壁部分
２４噴気孔
２８掻上げローラ
３８取付けディスク（調節手段）
４８スリーブ（調節手段）
６４吸着孔
７８下部ドラム
８０移送溝
８２ケーシング
８６ドラム軸
８８サイド壁（他方）
９０サイド壁（一方）
９２深溝玉軸受（軸受手段）
１００波形ワッシャ（付勢手段）
１０４エアフランジ（円筒部材）
１０６連通孔（圧空経路）
１０８入力ポート（圧空経路）
１１０供給ポート（圧空経路）
１１８シリンダヘッド
１２６深溝玉軸受
１２８調整ねじ（調整手段）
１３２吐出ポート
１３４コネクタノズル

Claims

棒状物品を蓄えるホッパと、
外周面にて前記ホッパの出口を閉塞した状態で、一方向に回転可能に設けられた上部ドラムと、
前記上部ドラムの外周面にその周方向に等間隔を存して設けられ、前記上部ドラムの回転に伴い前記ホッパの出口を通過する際に前記ホッパ内の棒状物品を１本ずつ吸引して受取り、前記ホッパから取出し可能な取出し溝と、
前記上部ドラムに隣接して設けられ、前記上部ドラムの回転方向とは逆方向に回転可能な下部ドラムと、
前記下部ドラムの外周面にその周方向に等間隔を存して設けられ、前記下部ドラムの回転に伴い前記上部ドラムの前記取出し溝と順次合致し、前記取出し溝から棒状物品を受取って移送する移送溝と、
前記下部ドラムの外周を囲む外周ガイド壁および前記下部ドラムの両側面を囲むサイド壁を有し、前記下部ドラムを回転自在に支持するケーシングと、
前記ケーシングの一方のサイド壁に設けられ、一端が前記下部ドラムの回転に伴い前記移送溝に順次連通し、他端が空送管に接続された吐出ポートと、
前記吐出ポートに連通した前記移送溝内に前記ケーシングの他方のサイド壁側から圧縮空気を噴射し、前記移送溝内の棒状物品を前記吐出ポートを通じて前記空送管に吐出する圧空噴射手段と
を具備した棒状物品の供給機において、
前記上部ドラムの回転回入側に位置した前記ホッパの一側壁は、
前記上部ドラムの外周面から直角の１／２〜３／４の第１勾配角を存して上方に延びる下部壁部分と、
前記下部壁部分の上端から上方に延びる垂直壁部分と、
前記垂直壁部分の上端に連なり、直角と前記第１勾配角との間の第２勾配角を存した上部壁部分と、
前記垂直壁部分に形成され、前記下部壁部分に沿い且つ前記上部ドラムの外周面に向けて圧縮空気を噴出する噴気孔と
を含み、
前記各取出し溝はその溝方向中央にのみにて棒状物品を吸引する１個の吸着孔を有することを特徴とする棒状物品の供給機。
前記ケーシングは、
前記下部ドラムの軸線方向の移動を許容し、前記下部ドラムのドラム軸を軸線方向および径方向の両方に回転自在に支持する軸受手段と、
前記下部ドラムを軸線方向でみて一方に付勢する付勢手段と、
前記下部ドラムを前記付勢手段の付勢力に抗して軸線方向に移動させ、前記一方のサイド壁と前記下部ドラムとの間のギャップを調整する調整手段と
を含み、
前記圧空噴射手段は、
前記他方のサイド壁内に軸線方向の移動が許容され且つ気密を存した状態で嵌合され、前記下部ドラムと一体に回転する円筒部材と、
前記他方のサイド壁から前記円筒部材内を通じて前記移送溝内に圧縮空気を噴出可能とする圧空経路と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の棒状物品の供給機。
前記ホッパは、
前記上部ドラムの回転回出側に位置した他側壁と前記上部ドラムとの間に配置され、前記上部ドラムの回転方向と同一の方向に回転する掻上げローラと、
前記上部ドラムに対して前記掻上げローラを接離させ、前記上部ドラムと前記掻上げローラとの間の間隙を調節する調節手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の棒状物品の供給機。
前記取出し溝の溝深さおよびピッチは、前記取出し溝内の棒状物品がその上側にて積層状態にある他の棒状物品と前記上部ドラムとの間の接触を阻止すべく設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の棒状物品の供給機。