JP6305527B2 - ロッド製造機用のレジャー機構 - Google Patents

Description

本発明の対象はタバコ産業におけるロッド製造機用のレジャー（Ｌｅｄｇｅｒ）機構である。

タバコ産業においては、ロッド製造機、すなわちシガレット製造機及びフィルタ製造機（複合型フィルタ製造機を含む）が使用されている。連続するタバコロッド又はフィルタロッドは切断装置によって個別の長さ（ロッド）に切断される。切断は、周縁にナイフが設けられた回転式のカッティングヘッドによって行われ、該カッティングヘッドの回転軸は水平面に対して角度をつけて配置されている。カッティングヘッドを傾斜させることでロッドの移動に対して平行なナイフの水平速度成分が得られ、該ナイフの水平速度成分は、連続して移動するロッドを適切に切断できるように、切断を行う際の切断されるロッドの速度と等しくすべきである。連続するロッドを切断するには、切断の際にそのロッドが支えられていることを要し、ロッドの切断は通常、丸い孔又はロッドを導く孔を備えるレジャーと、カッティングヘッドのナイフが内部を繰り返し移動するスロットとによって実現される。一般的に、レジャーは互いに一定の間隔を隔てた一組のカッティングチューブとして設計されている。当該技術分野においては、レジャーを駆動するために回転運動を伴い、レジャー自体が直線往復運動をする様々な機構がある。特許文献１（英国特許第２１０８８２０号明細書）は、外ギアが内側を旋回する内ギアから成り、外ギアは内ギアの半分の直径を有する２つのギア装置を備えるレジャー機構により駆動されるレジャーを開示している。レジャーは連結部材上に設置され、該連結部材の端部は外ギアのピッチ円直径上の点で該ギアと枢支的に連結しており、これによりレジャーは直線的な水平往復運動をする。

特許文献２（米国特許第６，４７８，０３１号明細書）は同様の機構を開示しており、ここでは駆動ギア間のロッド支持部である連結部材が、枢支ピンにより互いに連結された２つの部材で構成されている。２つの部材は、アンチ・バックラッシュスプリングによって連結されている。また、特許文献３（米国特許第４，４４４，２１０号明細書）は、連結部材の伸張を調整するのに弾性的な中間部材を使用するレジャー機構を開示している。特許文献４（独国特許出願公開第２５０５５１６号明細書）は、タバコ産業におけるロッド製造機のレジャー機構を開示している。特許文献４に記載のレジャー機構は、２つのリングギアと、２つの旋回ギアとを備えている。

英国特許第２１０８８２０号明細書 米国特許第６，４７８，０３１号明細書 米国特許第４，４４４，２１０号明細書 独国特許出願公開第２５０５５１６号明細書

上述の全ての文献は、２つのギア装置を有し、該ギア装置間の連結部材上に配置されたレジャーを備える機構を開示している。上述の発明において非常に重要なのは、レジャーの質量中心とギア装置の回動可能な接合部の動線との間の間隔である。この間隔により均衡を保つことが容易でない慣性力が発生し、間隔が大きくなる程、より大きな慣性力及び振動が発生する。その結果、機構の動作に非常に大きな騒音が伴うこととなる。

本発明の目的は、連続するロッドの速度を、最速約６００メートル／分という極めて高速度として使用することができ、より向上した水平移動を実現できる、１つのギア装置を有し、レジャーがギア装置の非回転要素に取り付けられたレジャー機構を開発することである。

本発明の課題は、タバコ産業におけるロッド製造機用のレジャー機構であって、第１固定リングギアと、第１固定リングギアと噛み合ったままの第１旋回ギアと、第２可動リングギアと、第２可動リングギアと噛み合ったままの第２旋回ギアと、第２可動リングギアに機械的に連結されたレジャーと、を備える機構にある。前記レジャーは、前記第２旋回ギアの軸と前記第１旋回ギアの軸とが同軸であることを特徴とする。

レジャー機構は、前記第１固定リングギアと前記第１旋回ギアとの伝達比がｋ＝２であることを特徴とする。

レジャー機構は、前記第２可動リングギア６と前記第２旋回ギア７との伝達比がｋ＝２であることを特徴とする。

レジャー機構は、前記第１旋回ギアのピッチ円直径と前記第２旋回ギアのピッチ円直径とが等しいことを特徴とする。

本発明に係るレジャー機構を利用することの利点はノイズを非常に少なくできることにある。さらに、製造時にロッドを新たな長さにする必要が生じた場合に、ユニット全体を容易に交換することができる。本発明に係るレジャー機構は、他の既知のレジャー機構よりも備える部品が少ない。

一位置における、本発明に係るレジャー機構のギア装置の概略的な機構図である。 他の位置における図１のギア装置の機構図である。 レジャー機構の正面図である。 図３のレジャー機構の断面を示す図である。

本発明の課題について、添付図面の実施形態において詳述する。図１は、本発明に係る機構に適用させたギア装置１の概略的な機構図を示している。ここに示されたギア装置１においては、ギアが二セット、すなわちセット２及び３が示されている。ギアの第１セット２は第１固定リングギア４及び第１旋回ギア５を備える。第１固定リングギア４は内歯を有しており、第１旋回ギア５の歯と、第１固定リングギア４の歯とは、点Ｒ２にて噛み合い、第１固定リングギア４と旋回ギア５との伝達比ｋは２：１、すなわちｋ＝２である。第１旋回ギア５は固定リングギア４の中心Ｃ２を中心にして旋回し、該旋回ギア５は旋回しながら、中心Ｍ５を中心にして回転する。破線で示した、ギアの第２セット３は、第２可動リングギア６及び第２旋回ギア７を備える。第２可動リングギア６は内歯を有しており、第２旋回ギア７の歯と、第２可動リングギア６の歯とは、点Ｒ３にて噛み合い、第２可動リングギアと第２旋回ギアとの伝達比ｋは２：１、すなわちｋ＝２である。第２旋回ギア７は、第２可動リングギア６の中心Ｃ３を中心にして旋回し、該第２旋回ギア７の中心Ｍ７は第１旋回ギア５の中心Ｍ５と重なる。図１において、中心Ｃ２と中心Ｃ３とが一致し、また点Ｒ２と点Ｒ３とが一致する。図２は、第１旋回ギア５の強制的な移動によって旋回ギア５及び７が中心Ｃ２を中心としていくらか角度移動した後の、本発明に係る機構１の要素を示している。同図の平面において、噛み合いの点Ｒ２は左側に移動し、噛み合いの点Ｒ３は右側に移動している。同図の平面において、第２可動リングギア６の中心Ｃ３は左側に移動している。本発明によれば、レジャーが第２可動リングギア６に備え付けられており、該レジャーは平行線に沿って往復運動をし、該往復運動のストロークはリングギア４のピッチ円直径と等しい。そのため旋回ギア５及び７の回転運動は点Ｃ３の往復直線運動に変換される。

図３は、本発明に係るレジャー機構の正面図を示す。レジャー１１は、連続するフィルタロッド又はタバコロッドＣＲが内部を通過する２つのチューブ１２を備える。カッティングヘッド（図示せず）のナイフは、２つのチューブ１２の間のスロット１３を通過し、ロッドＣＲを個別の長さに切断する。レジャー１１は中心Ｃ３の移動に追従し、すなわち図３の平面において左右に往復運動をする。

図４は、図３に示すレジャー機構の線分Ａ−Ａの断面を示す。この機構は、ハウジング１５を有し、該ハウジング１５には軸受１７及び１８によって回転可能に組み立てられた軸Ｘを有する主軸１６が備えられている。軸Ｘは、図１及び２における中心Ｃ２と関連する。主軸１６は、図４には示されていない既知のギアードモータによって駆動される。主軸は、軸受２１及び２２によって回転可能に組み立てられた中空軸１９を備えており、該軸１９には第１固定リングギア４と噛み合ったままの第１旋回ギア５が固定されている。第１旋回ギア５の軸Ｙは、図１及び２における中心Ｍ５と関連する。軸１６に取り付けられた軸２３には、軸受２５によって中空軸１９に回転可能に取り付けられたギア取付部２４に固定された可動リングギア６と噛み合ったままの第２旋回ギア７が固定されている。ギア７の軸Ｚは、図１及び２における中心Ｍ７と関連する。第２可動リングギア６は、レジャー１１が固定されたギア取付部２４とともに、図４の平面に対して垂直方向に往復運動をする。連続するタバコロッド又はフィルタロッドは、レジャー１１のチューブ１２内を通過する。本実施形態において、旋回ギア５と７とは等しい直径を有する。

機械学分野における当業者に一般的に知られている、機構の均衡についての典型的側面は、本明細書においては省略する。

本発明に係るレジャー機構の利点は、小型の機構とノイズの少なさとの組み合わせにある。レジャー機構は容易に交換可能であるため、新たな切断長を設定するのに要する時間が非常に短い。レジャー機構の交換は、機構を備えるハウジングを取り外し、新たな切断長の機構を備えるハウジングと取り替えることによって実現できる。

Claims (4)

1. 第１固定リングギア（４）と、
   前記第１固定リングギア（４）と噛み合ったままの第１旋回ギア（５）と、
   第２可動リングギア（６）と、
   前記第２可動リングギア（６）と噛み合ったままの第２旋回ギア（７）と、を備えるタバコ産業におけるロッド製造機用のレジャー機構であって、
   前記第２可動リングギア（６）と機械的に連結されたレジャー（１１）を備え、
   前記第２旋回ギア（７）の軸と前記第１旋回ギア（５）の軸とが同軸であること
   を特徴とするレジャー機構。
2. 前記第１固定リングギア（４）と前記第１旋回ギア（５）との伝達比がｋ＝２であることを特徴とする、請求項１記載のレジャー機構。
3. 前記第２可動リングギア（６）と前記第２旋回ギア（７）との伝達比がｋ＝２であることを特徴とする、請求項１記載のレジャー機構。
4. 前記第１旋回ギア（５）のピッチ円直径と前記第２旋回ギア（７）のピッチ円直径とが等しいことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のレジャー機構。

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