JP6924140B2 - たばこの戻りを有するたばこロッド製造機 - Google Patents

Description

本発明は、紙巻たばこまたは他の喫煙物品のためのたばこロッドを製造する装置および方法に関する。

紙巻たばこなどの喫煙物品の製造では、いわゆる「高密度端部」を提供するために、たばこロッドの先端部のたばこ密度を増加させることが、当産業で一般的に行われている。これにより、たばこが、紙巻たばこチューブの端部から落ちるのを防ぐことに役立つ。フィルタ付き紙巻たばこの場合、たばこロッドのフィルタ端部のたばこ密度の増加により、たばこロッドがフィルタに良好に取付けられることを確実にするのにさらに役立つ。

従来の工程では、たばこロッドの先端部の密度増加は、たばこロッドの端部に提供されるカットフィラの量を増加することにより得られる。

英国特許第ＧＢ２０７２４８３Ａ号は、高密度端部を有するたばこロッドを形成する方法を開示しており、カットフィラたばこの連続した流れが、たばこ供給源から穿孔エンドレスコンベヤベルトに提供される。たばこは、ベルトの他方側でわずかに低減された圧力により、コンベヤベルトに当接して保持される。たばこの流れは、図１に示すトリマと同様に対向して配置された２つのトリマディスクからなるトリミング装置を通過して搬送される。トリマディスクの下で、回転ブラシが、余分なたばこを抽出し、除去する。このトリマディスクは、その外周にいわゆるポケットを有する。そのポケットの深さは、トリマ装置の異なる切断高に対応し、それにより、結果としてのたばこの流れは、たばこの流れに沿って一定の間隔で深さが増加した領域を有する。紙巻たばこの紙がたばこの流れの周囲に巻かれて、たばこロッドを形成するとき、たばこの密度は、深さが増加した領域で増加する。結果としての連続したたばこロッドは、結果としての個々のたばこロッドが、端部それぞれで密度が増加した領域を有するように、密度が増加した領域の中央で切断される。

米国特許第ＵＳ５００３９９６Ａ号は、高密度端部を有する紙巻たばこを形成するための別の方法を開示している。連続したたばこの流れが、エンドレス吸着バンド上を搬送される。たばこ材料は、均一な深さの配分を有するたばこロッドを得るために、所望の高さでたばこ材料を切断するトリマ装置を通過して搬送される。回転カムは、一定の間隔で連続したたばこの流れを圧縮するためトリミングディスクの上流に設けられる。その間隔は、密度を増加して圧縮された部分が、最終的にたばこロッドの先端に配置されるような間隔である。切断装置の直後に、圧縮されたたばこは、一定の間隔で深さが増加した連続したたばこの流れが得られるように再膨張する。

特に、そのときだけではないが、「高密度端部」を有するたばこロッドが製造されるとき、ベルト上のたばこの流れからトリムされたたばこを回収することが、望ましい。回収されたたばこを再利用することが、また有益である。

本発明によれば、巻かれてたばこロッドを形成するたばこの流れを提供するための装置が設けられ、それは、カットたばこフィラ用のチャンバ、カットたばこフィラをチャンバから受け取るコンベヤ、たばこをコンベヤから除去するトリマ、コンベヤ上のたばこからトリムされたカットたばこフィラを受け取るトリマに隣接するレシーバ、そこからカットたばこフィラを受け取り、受け取ったカットたばこフィラを再利用可能部分と廃棄部分に分離するためレシーバに接続されたセパレータおよび再利用可能部分をコンベヤに再導入するためのセパレータからの戻り経路、トリマにより除去されたカットたばこフィラを気流中で移送し、セパレータに引き込むように、そのセパレータを介してレシーバから気流を発生する気流発生器を備え、そのセパレータは、小さいたばこの粒子が、気流がセパレータドラムを介してレシーバから引き込まれるように気流発生器に接続される、セパレータドラムの内部へ入ることを可能にするが、より大きいたばこの断片は入れない回転可能有孔セパレータドラム、およびセパレータドラムの円筒面の一部の上で気流を遮断し、セパレータドラムが回転するにつれて、より大きなカットたばこフィラが、セパレータドラムの表面から離れて戻り経路に入ることができる手段を備える。そのセパレータドラムは、有孔円筒面を有する、すなわち、少なくとも円筒面の一部が穴を有する。好ましい実施形態によっては、この表面は、メッシュまたはふるいによって提供される。このメッシュまたはふるいは、直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの穴を有することが好ましく、直径０．３１５ｍｍ〜０．５ｍｍであることがより好ましい。本発明の好ましい実施形態によっては、コンベヤは、連続したベルトである。好ましい実施形態によっては、このベルトは、透過性で、部分的な真空をベルトの一方の側に引き、他方の側にカットたばこフィラを保持することができる。好ましい実施形態によっては、再利用可能部分は、チャンバに戻される。

好ましい実施形態によっては、セパレータは、余剰たばこをレシーバから受け取り、セパレータドラムの最小上部を含有する上部チャンバ、下部チャンバおよび再利用可能カットたばこフィラを上部チャンバから下部チャンバへ通過することを可能にするが、実質的に気流が下部チャンバへ通過することを防ぐ上部チャンバと下部チャンバとの間のエアロックをさらに備える。実施形態によっては、このエアロックは、セパレータドラムに平行して実質的に下部チャンバにセパレータドラムの下に配置される回転可能エアロックシリンダを備え、使用中、セパレータドラムの円筒面上に当たる軸方向に延在する弾力性のある羽根を有し、周方向に離間する羽根は、少なくとも１つの羽根が、エアロックシリンダの回転中、セパレータドラムと接触するようになされる。

好ましい実施形態では、たばこと接触する本発明の装置の構成要素は、ステンレス鋼などの食品等級材料から作られる。

また、本発明によれば、コンベヤ上のカットたばこフィラの流れを提供すること、該流れからたばこをトリムすること、この流れからトリムされたたばこを再利用可能な部分と廃棄部分に分離すること、および再利用可能部分を該流れに戻すことを含む、巻かれてたばこロッドを形成するたばこの流れを提供する方法が提供される。好ましい実施形態では、カットたばこフィラの再利用可能部分は、カットたばこフィラ用チャンバに戻され、分離工程は、回転する有孔セパレータドラムを使用することで達成され、蓄積したたばこは、圧縮空気でセパレータドラムの表面から定期的に除去される。

好ましい特徴の任意の１つを他の好ましい特徴のいずれか１つ以上と共に使用することが可能であることが認識されよう。

本発明を、例証として以下の図面を参照しながらさらに説明する。

本発明を組み入れたたばこロッド製造機の部分概略図である。 図１に示す装置の一部のより詳細な部分を示す図である。

図１に示す装置は、巻かれたたばこロッドを製造するために使用されるたばこの流れを提供する。この装置は、ローラ１０４を通過して連続ベルト１０２の下のたばこチャンバ１００を備え、ローラの１つを駆動して、ベルトが矢印Ａによって示される方向に移動することができる。ベルト１０２は、空気透過性である。ベルト１０２の下方走行は、真空チャンバ１０６の底部を閉鎖し、それにより、空気を、ベルトを介して引き込むことができる。トリマナイフ１０８が、ベルトの下方走行すぐ下に設けられている。このトリマナイフは、垂直軸で回転する円形刃であってよい。トリミングナイフの刃の高さは、調整可能で、上述のように、「高密度端部」を有するたばこロッドを製造する場合、切断高が、可変である。ローラ１１２を通過する第２の連続ベルト１１０（図１に一方のみを示す）が、透過性ベルト１０２の下流端部の下方に設けられている。ローラ１１２の一方は、ベルトが矢印Ｂが示す方向に移動できるように駆動される。

トリマナイフ１０８の下方に、トリムされたたばこ用のレシーバ１１４がある。このレシーバは、チャネル１１６によってセパレータ１１８に接続される。このセパレータ１１８は、廃棄出口１２０およびたばこ再循環出口１２２を有する。廃棄出口１２０は、ファン１２４と連通する。セパレータ１１８のたばこ再循環出口１２２の下方に、ローラ１２８上を走行する第３の連続ベルト１２６があり、ベルトが矢印Ｃが示す方向に駆動可能なようにローラ１２８の１つが駆動される。セパレータ１１８の遠位の第３のベルト１２６の端部は、たばこチャンバ１００への入口１３０の上方にある。

図１の装置の使用中、カットたばこフィラ１３２は、たばこチャンバ１００に供給される（手段は図示せず）。たばこの流れ１３４は、チャンバ１００から外へ流路１３６を通って透過性連続ベルト１０２の上流端の方へ吹き飛ばされる（手段は図示せず）。透過性ベルト１０２の下方走行の上方の真空チャンバ１０６で部分的な真空が引かれ、それにより、たばこの流れ１３４は、透過性ベルトの下方走行の下方面に引き寄せられる。透過性ベルトが、たばこの流れ１３４を下流に搬送すると、たばこの流れは、トリミングナイフ１０８に当たる。これにより、流れ１３４から余剰たばこ１３８が切断される。トリミングナイフ１０８の垂直位置は、調整可能であり、それにより、この流れは、適切なたばこ密度を有する（すなわち、適切なたばこ重量／単位長）。製造されたたばこロッドが、「高密度端部」を有するものである場合、ナイフの高さは、トリマナイフの下流の流れの密度がその長さに沿って変化するように随時調節されて、「高密度端部」を提供する。たばこの流れ１３４が真空チャンバ１０６の下流端を通過すると、透過性ベルト１０２から放出され、第２の連続ベルト１１０の上方走行に落下する。これは、たばこの流れを、図１に示す装置の下流のガーニチュアへ、包装紙で巻かれて、切断され、紙巻たばこまたは他の喫煙物品にさらに加工されることができる連続して巻かれたたばこロッドを形成するために搬送する。

トリミングナイフ１０８によってたばこの流れ１３４から切断された余剰たばこ１３８は、再使用が可能なサイズ範囲内にあるたばこの断片を含む。この余剰たばこには、通常たばこダストとして知られる、短すぎて再利用できないものも含まれる。これらの短いものは、たばこの流れ１３４をトリミングする行為、およびたばこチャンバから透過性ベルト１０２の方へ流路１３６に沿って吹き飛ばされるなどの、たばこがトリミングナイフ１０８の上流に付された処置によって生成される。余剰たばこは、透過性ベルト１０２からレシーバ１１４へ落下し、ファン１２４によってレシーバを介して、引き込まれた空気中に同伴される。余剰たばこは、チャネル１１６に沿って、セパレータ１１８へ引き込まれる。セパレータおよびその操作については、図２を参照して詳細を説明する。セパレータ１１８は、余剰たばこを、第１に、たばこ再循環出口１２２を介してセパレータから退出する再利用可能な流れ１４０および第２に、廃棄出口１２０を介してセパレータから退出するたばこダストを含有する廃棄の流れに分離する。再利用可能なたばこの流れ１４０は、たばこの流れから製造された巻きたばこロッドに組み入れられるほど十分長いカットフィラの断片からなり、廃棄たばこはより小さい断片である。再利用可能なたばこの流れ１４０は、セパレータ１１８のたばこ再循環出口１２２から、たばこの流れ１３４へ再度組み入れるため、たばこチャンバ１００の入口１３０へたばこの流れを搬送する第３の連続ベルトの上方走行に落下する。実施形態によっては、再利用可能なたばこは、セパレータからたばこチャンバ１００と透過性ベルト１０２との間の流路１３６へ、または直接透過性ベルト上のたばこの流れに誘導可能である。

廃棄の流れのたばこは、再構成たばこシートの製造などの他の目的に使用することができる。

セパレータ１１８は、図２により詳細を示す。セパレータ１１８は、明確にするため、図２に透過的に示す、外部ハウジング２００を備え、前方壁２０２、後方壁２０４、２つの側壁２０６および後方壁の上部と合流するよう湾曲する前方壁の上部領域によって形成される上壁を有する。ハウジング２００の底部は、開口して、たばこ再循環出口１２２（図１）を提供する。このハウジングは、後方壁２０４の上方領域に導入口配管２１０を有する。この導入口配管２１０は、レシーバ１１４とセパレータとの間のチャネル１１６に接続されている。このハウジングは、水平な主軸を有するこのハウジングの幅にわたって延在する回転可能セパレータドラム２１６によって、上部チャンバ２１２および下部チャンバ２１４に分割されている。セパレータドラムの端部は、セパレータハウジング２００の側壁２０６に回転可能に取り付けられている。２枚の導風板２１８は、セパレータドラムの両側にハウジング２００の幅にわたって延在する。導風板２１８は、セパレータドラム２１６の低部領域から対角線上に上方へ、ハウジング２００の前方壁２０２および後方壁２０４との合流点まで延在する。導風板２１８の低縁部は、カットフィラの断片がセパレータドラム２１６の円筒面と導風板との間を通過可能にするために十分な間隙によって、セパレータドラム２１６の円筒面と分離されている。セパレータドラム２１６の円筒面は有孔で、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．３１５ｍｍ〜０．５ｍｍの穴を有するふるいである。セパレータドラム２１６の内部の低部では、固定子（図２に図示せず）が円筒面に近接してドラムの長さに沿って、垂直の各側約４５度の円弧を通って延在している。この固定子は、ドラムのふるい面の穴を空にすることに有効である。セパレータドラム２１６の内部は、ハウジングの側壁２０８および後方壁２０４を越えてセパレータシリンダ２１６の端部からセパレータハウジング２００の外部へ延在する分岐排出路２２０とドラムの端部を介して連絡している。ハウジングの後方壁２０４を横切って延びる排出路部の中央から、セパレータの廃棄出口１２０が延伸している。

セパレータドラム２１６の下には、水平回転可能なエアロックシリンダ２２２の形態でエアロックが設けられていて、その端部は、セパレータハウジング２００の側壁２０６に回転可能に取り付けられている。そのエアロックシリンダ２２２の円筒面は、その長さに沿って、例えば、ポリウレタン製の６枚の等しく離間する、軸方向に延在する弾力性のある羽根２２４を備えている。少なくともそれらの最上部は、上部チャンバ２１２が実質的に下部チャンバ２１４と分離されるように、セパレータドラム２１６の円筒面の低部領域に当たっている。セパレータドラムの表面と接触する羽根は、エアロックシリンダが回転するに連れて、その表面から離れるように移動し、別の羽根が接触して、チャンバの分離が維持される。羽根２２４は、摩耗した羽根が交換可能なように、エアロックシリンダ２２２からすぐに着脱可能である。羽根には、セパレータの低部開口より接近することができ、それにより、セパレータを解体して、羽根を取り換える必要がなくなる。

使用中、余剰たばこは、レシーバ１１４およびレシーバとセパレータ（図１）との間のチャネル１１６を介して、ファン１２４（図１）によって引き込まれる同伴空気によって導入口２１０を介してセパレータ１１８の上部チャンバ２１２へ引き込まれる。同伴空気は、セパレータドラムの内部へセパレータドラム２１６のふるい面を介して引き込まれ、セパレータの排出路２２０および廃棄出口１２０へセパレータドラムの端部を介して引き出される。小さすぎてたばこロッドを作るために使用できない、小さなたばこ粒子は、同伴空気によって引き込まれて、セパレータシリンダのふるい面を通過し、排出路２２０に沿ってセパレータ廃棄出口１２０へ進行する。より大きいたばこの断片は、ふるい面を通過できず、同伴空気によってふるい面に引き寄せられる。セパレータドラムが回転すると、その表面のたばこの断片は導風板２１８の１つの低縁部を通過して転落し、セパレータドラムの内部の固定子は、たばこの断片が、たばこチャンバ１００へ搬送されるためにセパレータドラム２１６からセパレータハウジング２００の下部チャンバ２１４へ、ハウジングの開口底部から第３のエンドレスベルト１２６へ落ちるように、ふるい面の穴を空にする。セパレータハウジングの上部チャンバ２１２の同伴空気から転落するいずれのたばこの断片も、導風板２１８に落下し、導風板とセパレータドラムとの間の間隙を通過して直接下部チャンバ２１４へ進行するか、またはセパレータドラムの表面で拾われて、他方の導風板２１８の低縁部を過ぎるまで搬送され、下部チャンバに放出される。

たばこは、セパレータから供給されて、２０ｋｇ／時間の速度で再利用可能である。

セパレータドラム２１６のクリーニングの準備がなされてもよい。たばこロッド製造機が停止すると、セパレータドラムの回転が減速され、セパレータドラムの円筒壁を介して内側から外側へ圧縮空気が吹き付けられ、ドラムの外面からたばこを除去する。圧縮空気は、例えば、４秒間吹き付けられても良い。

本発明の装置は、カットたばこフィラの流れの再利用可能余剰たばこカットを、廃棄余剰たばこから分離し、たばこロッドの製造に再利用することを可能にする。たばこの廃棄部は、再構成たばこシートの製造などの他の目的に使用することができる。セパレータは、既存のたばこロッド製造装置に簡単に取り付けおよび取り外すことができる形態である。本発明により、紙巻たばこおよび他の喫煙物品の製造でのたばこの使用の低減を達成することが可能になり、０．６％以上の低減を達成することができる。

Claims (11)

1. カットたばこフィラ用のチャンバと、
   カットたばこフィラを前記チャンバから受け取るためのコンベヤと、
   たばこを前記コンベヤから除去するためのトリマと、
   前記コンベヤ上のたばこからトリムされたカットたばこフィラを受け取るための前記トリマに隣接するレシーバと、
   前記レシーバからカットたばこフィラを受け取るためおよび前記受け取ったカットたばこフィラを再利用可能部分と廃棄部分に分離するための前記レシーバに接続されたセパレータと、
   前記再利用可能部分を前記コンベヤに再導入するための前記セパレータからの戻り経路と、
   前記トリマにより除去されたカットたばこフィラを気流中で移送し、前記セパレータに引き込むように、前記セパレータを介して前記レシーバから気流を発生する気流発生器とを備える、巻かれたたばこロッドを形成するたばこの流れを提供する装置であって、
   前記セパレータが、
   回転可能有孔セパレータドラムであって、小さいたばこの粒子が前記セパレータドラムの内部へ入ることを可能にするが、より大きいたばこの断片は入れないものとし、前記セパレータドラムの内部が、気流が前記セパレータドラムを介して前記レシーバから引き込まれるように前記気流発生器に接続される、前記セパレータドラムと、
   前記より大きいカットたばこフィラの断片が前記セパレータドラムの表面から離れて前記戻り経路に入ることができるように、回転するにつれて、前記セパレータドラムの円筒面の一部の上で前記気流を遮断する手段とを備える、装置。
2. 前記再利用可能部分を前記コンベヤに再導入するための前記セパレータからの前記戻り経路が、カットたばこフィラ用の前記チャンバを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記コンベヤが連続ベルトである、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記ベルトが、透過性であり、真空を前記ベルトの一方の側に引いて、他方の側にカットたばこフィラを保持することができる、請求項３に記載の装置。
5. 前記セパレータが、
   前記レシーバから余剰たばこを受け取り、前記回転するセパレータドラムの上部を含有する上部チャンバと、
   下部チャンバと、をさらに備え、
   前記気流を遮断する手段が、再利用可能カットたばこフィラを前記上部チャンバから前記下部チャンバへ通過することを可能にするが、実質的に前記気流が前記下部チャンバへ通過することを防ぐ前記上部チャンバと前記下部チャンバとの間のエアロックである、請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 前記エアロックが、前記セパレータドラムに平行して実質的に前記下部チャンバで前記セパレータドラムの下に配置される回転可能エアロックシリンダを備え、使用中、前記回転するセパレータドラムの円筒面上に当たる軸方向に延在する弾力性のある羽根を有し、前記周方向に離間する羽根は、少なくとも１つの羽根が、前記エアロックシリンダの回転中、前記セパレータドラムと接触するようになされる、請求項５に記載の装置。
7. 前記回転するセパレータドラムの前記円筒面からたばこを除去するために作動可能な前記回転するセパレータドラムの内部への圧縮空気の供給をさらに備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
8. 前記カットたばこフィラの再利用可能部分を前記コンベヤに再導入するための前記セパレータからの前記戻り経路が、前記セパレータからカットたばこフィラ用の前記チャンバまで設けられている、請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。
9. カットたばこフィラの流れをコンベヤ上に提供するステップと、
   前記コンベヤ上の前記カットたばこフィラから余剰カットたばこフィラをトリムするステップと、
   前記流れからトリムされた前記余剰カットたばこフィラを再利用可能な部分と廃棄部分に分離するステップと、
   前記再利用可能な部分を前記コンベヤに戻すステップとを備える、巻かれたたばこロッドを形成するたばこの流れを提供する方法であって、
   前記分離するステップが、回転する有孔セパレータドラムを使用して達成され、蓄積したカットたばこフィラを圧縮空気で前記セパレータドラムの表面から定期的に除去するステップをさらに備える方法。
10. カットたばこフィラの前記再利用可能な部分が前記コンベヤに戻される、請求項９に記載の方法。
11. カットたばこフィラの前記再利用可能な部分が、前記コンベヤに戻される前にカットたばこフィラ用のチャンバに戻される、請求項１０に記載の方法。

Images