JP6998392B2 - フィルターロッドを形成するための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための装置に関する。

フィルターロッドは、押出技術によって繊維質フィルター材料から形成されうる。一部の場合において、繊維質フィルター材料の構成要素は、押出プロセス中に、例えば熱によって固化される必要がある。繊維は、それらが固化するまで連続的に進められ、これがフィルターロッドに適した容積を得る妨げとなる。この容積の不足のバランスを取るために、繊維質フィルター材料の一つ以上の供給源を同じ押出ツール内で同時に処理して、一つのフィルターロッドを作り出すことができる。

複数のトウを処理するための一つの解決策は、繊維を個別に進めるために、トウと同じ数だけの送達ローラーを押出ツールの前に並列に置くことである。ところが、送達ローラー間で速度が異なる場合、押出ツールへの材料の装填は安定しない場合がある。

特に、繊維は送達ローラーによってかけられる力に反応しうる。送達ローラーの速度が厳密には同じでない場合、トウにかけられる力は同じではなくなり、そのため押出ツール内に入る繊維の特性は同じではなくなり、結果として得られるフィルターロッドの品質が低下する。この品質の低下は、送達ローラーが相互に同期するまでの、押出プロセスの開始時に特に重要である場合があり、それによって結果的に押出ツールが起動するたびに大量の廃棄物が生じる場合がある。

現代的な高速チッピング機械の要件を満たすために、エアロゾル発生物品用のフィルターロッドをフィルター材料の二つの供給源から形成することが周知である。例えば、ＧＢ ２ ２６５ ２９８ Ａ号は、フィルターロッドを作製するための機械を開示している。繊維質フィルター材料の二つ以上のトウは、幾つかの処理ユニットを通して近隣の経路に沿って、ロッド形成ユニット内に同時に進められて、フィルターロッドに変換される。トウは、共通の一つの平面内または互いに重なり合った幾つかの平面内で横並びに進めることができる。トウは、一対の従動ローラーを含む共通の前進メカニズムによってそれぞれ搬送される。

複数のフィルタートウのより安定した押出プロセスを可能にするフィルターロッドを形成するための装置を有することが望ましい。

本発明の第一の態様によると、エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための装置が提供されている。装置は第一および第二の供給源を備え、第一の供給源は第一のトウの形態でフィルター材料を供給するために提供されていて、第二の供給源は第二のトウの形態でフィルター材料を供給するために提供されている。装置は、第一のトウおよび第二のトウを進めるための単一の従動送達ローラーと、第一のトウおよび第二のトウを処理するための押出ツールとをさらに備える。送達ローラーは、第一および第二のトウが第一および第二の供給源から送達ローラーのみによって、押出ツールに向かって進められるように配置されている。押出ツールはフィルター材料の幾つかの供給源を同時に処理して、一つのフィルターロッドを作り出すように構成されている。

両方のトウを進めるための単一の従動送達ローラーを提供することにより、より均一な引き出し力が二つのトウに作用することを確実にしうる。それ故に、押出ツールに向かって進められる組み合わせられたトウは、使用済みのトウの送達が変動することなしに、より均一に処理されうる。単一の従動送達ローラーは押出プロセスの開始から第一のおよび第二のトウを同一の力で引くため、押出プロセスの開始に伴い発生する廃棄物は制限されうる。また、トウが均一に処理されうるため、製造されたフィルターロッドの品質は増大しうる。

装置は第一の非従動整列ローラーをさらに備えうる。第一の非従動整列ローラーは、送達ローラーの下流に、送達ローラーと押出ツールの間に配置されうる。第一の整列ローラーは、進められた第一および第二のトウを押出ツールの押出軸に整列させるために提供されうる。

押出ツールの押出軸は、押出ツールのバレルによって、例えば押出方向によって画定されてもよい。それ故に、第一の整列ローラーによって、トウは、より均一な押出プロセスを促進するために、押出ツールの中へと直線に進められうる。押出ツールは、漏斗形状の入口の後に直線のバレルが続く従来の押出ツールとして提供されうる。

第一の整列ローラーおよび送達ローラーは、第一および第二のトウが送達ローラーの入口と第一の整列ローラーの出口との間のＳ字形の経路内に整列されるように配置されうる。そのように、進められた第一および第二のトウと送達ローラーとの間の表面積が増大しうる。これは、十分な引き出し力が送達ローラーから第一および第二のトウに伝達されることを確実にしうる。

送達ローラーの表面は、送達ローラーの表面と進められるトウとの間の摩擦を増大させるように処理されてもよい。送達ローラーの表面は、送達ローラーの表面の摩擦を増大させる被覆で処理されうる。送達ローラーの表面形状は追加的にまたは代替的に変更されて、送達ローラーの表面の摩擦を増大させうる。模範的に、トウと送達ローラーの表面との間の摩擦を増大させるために、小さなスパイクまたは***部を送達ローラーの表面上に提供しうる。

装置は、第一のトウが送達ローラー内に供給される前に、第一のトウを整列させるための第二および第三の整列ローラーをさらに備えうる。これらの整列ローラーを送達ローラーと第一の供給源との間の直線に対してずらして配置することによって、第一のトウは送達ローラーに向かって、ある角度を有して送達されうる。第一および第二の整列ローラーのこの配置は、第一のトウと送達ローラーの表面との間の表面積が増大しうることを確実にしうる。このように、送達ローラーによって第一のトウに伝達される引き出し力は、適切に調整、好ましくは増大されうる。その上、第二および第三の整列ローラーを提供することは、第一トウと第二のトウが送達ローラー内に供給される前に相互作用しないことを確実にしうる。それ故に、第一のトウと第二のトウが送達ローラーに供給される前の、第一のトウと第二のトウとの間の一切の干渉は回避されうる。

第二および第三の整列ローラーは、第一の供給源と送達ローラーの入口との間の第一のトウの経路がＳ字形の経路として提供されうるように、配置されうる。このように、送達ローラーの引き出し作用が第一のトウに向かってより適切に伝達されて、第一のトウのより安全な整列が促進されうるように、第一のトウと第二および第三の整列ローラーとの間の接触面積が増大しうる。

第二および第三の整列ローラーと同様に、第二のトウがより適切に整列されて、送達ローラーに向かって送達されうるように、整列ローラーは第二の供給源と送達ローラーの入口との間に提供されうる。

また、フィルタートウのための三つ以上の供給源が提供されうる。上述の通りの整列ローラーは、複数の供給源から送達ローラーに向かってフィルタートウを案内するように提供されうることが好ましい。フィルタートウのための三つ以上の供給源が提供される時、これらのすべてのトウは、より均一な引き出し力が確保されうるように、単一の送達ローラーによって引き出されうる。

すべての整列ローラーは、第一および第二のトウの引っ張りが従動送達ローラーによってのみ促進されるように、非従動ローラーである。

第一および第二のトウが送達ローラーに向かって送達される時、第一および第二のトウは送達ローラーによって引かれる間に第一および第二のトウが互いに重なり合うように、好ましくは上述の通りの整列ローラーによって、相互に対して整列されうる。言い換えれば、第一および第二のトウが送達ローラーに向かって送達される前に、これらのトウは相互作用しなくてもよい。ただし、これらのトウが送達ローラーに達する時、それらは互いに重なり合って整列されてもよく、また両方とも一緒に送達ローラーによって引かれてもよい。結果として、これらのトウは押出ツールに向かってより均一に進められることができる。

エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法がさらに提供されていて、この方法は、
（ａ）第一の供給源によって、第一のトウの形態のフィルター材料を提供し、および第二の供給源によって、第二のトウの形態のフィルター材料を提供する工程と、
（ｂ）従動単一送達ローラーによってのみ第一のトウおよび第二のトウを進める工程と、
（ｃ）押出ツールに前記第一のトウおよび第二のトウを押し出す工程とを含む。

本発明の態様によると、方法は、送達ローラーの下流で、送達ローラーと押出ツールの間に第一の非従動整列ローラーを提供する工程をさらに含みうる。第一の整列ローラーは、上述の通りに構成されてもよい。

方法は上述の通り、第二および第三の整列ローラーを提供するさらなる工程を含みうる。

本発明を、添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。

図１は、エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための本発明の装置の例示的な断面図を示す。

図１に示す装置は、第一の供給源１および第二の供給源２を備える。これらの供給源はどちらもフィルター材料を含む。

セルロースアセテートがフィルター材料として採用されてもよい。均一な密度および全体的な粘着性をフィラーに提供する目的で、フィラメントは続いて、可塑剤で処理されて、それによってトウを含む様々なフィラメントの繊維間結合を促進しうる。トウは、トウ質量の長軸方向にかつ同延に延びるセルロースアセテートの複数のフィラメントが含まれうる。セルロースアセテートは、２５，０００～７５，０００の総デニールを有することができるが、３０，０００～５０，０００の範囲であることがより好ましく、前述のデニール値は約１～１６デニールおよび好ましくは約３～６デニールの繊維デニールに基づいている。その他の材料が、フィラーとして使用するのに適しており、それらにはポリアルケン、ポリエチレン、および紙トウが含まれうる。

フィルターロッドを形成するための予備的なものとして、セルロースアセテートのフィラメントのトウである代表的形態で説明されたフィルター材料は、ブルーミングおよびコーティングチャンバー（図示せず）を通して供給されてもよく、フィラメントは例として３％～１２％のトリアセチンの溶液を含む可塑剤で被覆されてもよい。可塑剤は、それぞれの繊維の交雑または接触の点でトウにおける繊維間結合を促進するために採用されてもよく、それによってトウの塊に粘着性を生じさせる。

フィルター材料は、第一の供給源１および第二の供給源２から引かれる。これに関して、第一のトウ３は第一の供給源１から引かれ、第二のトウ４は第二の供給源２から引かれる。二つの供給源の提供は、例証であると理解される。複数の供給源およびそれぞれの複数のトウが本発明で採用されうる。

第一のトウ３および第二のトウ４は、単一従動送達ローラー５によって引かれる。送達ローラー５は、電気モーターなどの従来の手段によって従動されうる。

送達ローラー５は、第一のトウ３および第二のトウ４が両方とも第一の供給源１および第二の供給源２から送達ローラー５によって引かれるように配置されている。それ故に、均一の牽引作用は、トウ３、４に対して送達ローラー５によって実施される。

送達ローラー５に達する前に、トウ３、４は互いに別個に提供されていて、互いに相互作用しない。送達ローラー５に達すると、第一のトウ３は第二のトウ４に重なり、または第二のトウ４は第一のトウ３に重なる。それ故に、互いに重なり合う両方のトウは、送達ローラー５によって引かれる。

送達ローラー５によって引かれた後、トウはひとまとめに押出ツール６に向かって送達される。押出ツール６は、漏斗形状の入口（図示せず）と、第一のトウ３および第二のトウ４を押し出すためであり、かつエアロゾル発生物品で使用できるフィルターロッドを作り出すためのバレル（図示せず）とを備える従来の押出ツールとして提供されている。

押出ツール６を出た後、フィルターロッドは従来の搬送手段７によってフィルター作製装置（図示せず）に向かって運ばれる。

送達ローラー５と押出ツール６との間に、第一の非従動整列ローラー８が提供されうる。図１で分かる通り、第一の整列ローラー８は、組み合わされたトウが送達ローラー５と押出ツール６との間にＳ字形の経路を形成するように配置されている。Ｓ字形の経路は、トウ３、４と送達ローラー５の表面との間の高接触の面積を保証する。また、トウ３、４は押出軸に沿って押出ツール６の中へと真っすぐに送達されて、それによってトウ３、４の乱れが阻止される。

送達ローラー５の前に第一のトウ３および第二のトウ４の分離を促進するために、さらなる第二の整列ローラー９およびさらなる第三の整列ローラー１０が、第一の供給源１と送達ローラー５の間に提供されている。第二および第三の整列ローラー９、１０は、第一のトウ３が送達ローラー５に向かって供給される前に、第一のトウ３の分離および適切な整列を促進する。第一のトウ１と第二および第三の整列ローラー９、１０ならびに送達ローラー５との間の接触面積が増大し、それによって第一のトウ３の安全な整列と、送達ローラー５の最適化された牽引作用とを促進するように、第二の整列ローラー９は第一のトウ３および第三の整列ローラー１０の経路に対してずらされている。

本発明に関連する上記の特徴は、例示的なものであることが理解される。当業者は、上記の特徴を本発明の範囲内で互いに組み合わせることができることを理解する。

Claims (8)

1. エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための装置であって、前記装置が、
   第一および第二の供給源であって、前記第一の供給源が第一のトウの形態でフィルター材料を供給するために提供されていて、前記第二の供給源が第二のトウの形態でフィルター材料を供給するために提供されている、第一および第二の供給源と、
   前記第一のトウおよび前記第二のトウを進めるための単一従動送達ローラーと、
   前記第一のトウおよび前記第二のトウを処理するための押出ツールと、を含み、
   前記第一および第二のトウが前記送達ローラーのみによって前記押出ツールに向かって進められるように前記送達ローラーが配置されていて、前記押出ツールがフィルター材料の幾つかの供給源を同時に処理して、一つのフィルターロッドを作り出すように構成されており、
   前記装置が第一の非従動整列ローラーをさらに備え、前記第一および第二のトウが前記送達ローラーによって進められた後に、前記第一および前記第二のトウを前記押出ツールに整列させるように前記第一の整列ローラーが配置されている、装置。
2. 前記第一の整列ローラーおよび前記送達ローラーが、前記第一および第二のトウがＳ字形の経路内に整列されるように配置されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記装置が、第一のトウを整列させるための第二および第三の非従動整列ローラーをさらに備え、前記第二および第三の整列ローラーが前記第一のトウが前記送達ローラー内に供給される前に前記第一のトウを整列させるように配置されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記第一のトウが前記送達ローラーによって進められた時に整列されて、かつ前記第二のトウに重なるように、前記第二および第三の整列ローラーおよび前記送達ローラーが配置されている、請求項３に記載の装置。
5. エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法であって、
   （ａ）第一の供給源によって、第一のトウの形態のフィルター材料を提供し、および第二の供給源によって、第二のトウの形態のフィルター材料を提供する工程と、
   （ｂ）従動単一送達ローラーによってのみ第一のトウおよび第二のトウを進める工程と、
   （ｃ）押出ツール内で前記第一のトウおよび前記第二のトウを押し出す工程であって、フィルター材料の幾つかの供給源が押出ツール内で同時に処理されて、一つのフィルターロッドを作り出す工程とを含み、
   第一の非従動整列ローラーを提供し、前記第一および第二のトウが前記送達ローラーによって進められた後に、前記第一および第二のトウを前記押出ツールに整列させるように前記第一の整列ローラーを配置するさらなる工程を含む、エアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法。
6. 前記第一および第二のトウがＳ字形の経路内に整列されるように、前記第一の整列ローラーおよび前記送達ローラーを配置するさらなる工程を含む、請求項５に記載のエアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法。
7. 第一のトウを整列させるための第二および第三の非従動整列ローラーを提供し、前記第一のトウが前記送達ローラー内に供給される前に、前記第二および第三の整列ローラーを配置して前記第一のトウを整列させる工程を含む、請求項５又は６に記載のエアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法。
8. 前記第一のトウが前記送達ローラーによって進められた時に整列されて、前記第二のトウに重なるように、前記第二および第三の整列ローラーおよび前記送達ローラーを配置するさらなる工程を含む、請求項７に記載のエアロゾル発生物品用のフィルターロッドを形成するための方法。

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