KR100480870B1 - 흡연재 로드에 연기-조절 작용물질을 혼합하는 방법 - Google Patents

Abstract

흡연재 로드에 미립자로 이루어진 연기-조절 작용물질을 혼합하는 방법 및 장치에서, 상기 작용물질은 로드 제조기의 흡인 밴드쪽으로 유동 필라멘트 흡연재 내에 유입되고, 유입 구역은 제조기의 흡인 밴드 근처에 있다.

Description

흡연재 로드에 연기-조절 작용물질을 혼합하는 방법{INCORPORATING SMOKE-MODIFYING AGENTS IN SMOKING MATERIAL RODS}

본 발명은 흡연재 로드(smoking material rods)에 미립자로 이루어진 연기-조절 작용물질(particulate smoke-modifying agents)을 혼합하는 방법에 관한 것이다.

현재, 궐련(卷煙)의 담배 로드(tobacco rod)에 미립자 연기-조절 작용물질을 혼합 시키는 것은 제안 되어져 있다. 그 일 예를 들면, GB 1 349 537호는 잘게 썰린 담배 궐련 필러(filler)와 캡슐에 싸인 방향제를 혼합한 다음, 생성된 혼합물을 궐련 로드 제조기에 공급하는 것을 제안하였다. 미국 특허 5,450,863호는 부착물의 날인 형태에 따라 종이에 물질이 부착되도록 궐련지에 박혀진 부착물에 미립자로 이루어진 연소성 물질(particulate burn rate substance)을 부착하는 것을 제안하였다. 이러한 경우, 연소성 조절 물질이 적재된 궐련지는, 연속적 담배 로드를 제조할 목적으로 로드 제조기에 사용된다. 당 분야의 기술인에게 명확하게 이해되는 바와 같이, 미국 특허 5,450,863호에서 제안한 방법은 담배 로드에 미립자 연기-조절 작용물질을 혼합하는 관점에서 사용되어진 것이다. 미국 특허 4,409,995호의 교시는 미립자 물질이 로드 제조기의 가니쳐 설부(garniture tongue)를 통해 연장된 구멍을 경유하여 담배 로드에 점착(deposit) 되는 것이다.

도1은 궐련 로드 제조기 및 관련 장치의 일부를 나타낸 도면이다.

도2는 도1의 제조기의 트로프 안내부(trough guide)에서 취해진 제1설비를 확대 도시한 횡 단면도이다.

도3은 도1의 제조기의 트로프 안내부에서 취해진 제2설비를 확대 도시한 횡 단면도이다.

도4는 도1의 제조기의 트로프 안내부에서 취해진 제3설비를 확대 도시한 횡 단면도이다.

본 발명의 목적은 흡연재 로드에 미립자 연기-조절 작용물질을 혼합하는 개량되고 상용성이 있는 실질적인 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 흡연재 로드에 미립자 연기-조절 작용물질을 혼합하는 방법을 제공하는 것으로서, 여기서 상기 작용물질은 로드 제조기의 흡인 밴드(suction band)쪽으로 유동 필라멘트 흡연재 내에 유입되고, 유입 구역은 상기 제조기의 흡인 밴드 근처에 있고 미립자 연기-조절 작용물질은 유입 구역에 전달되며 그리고 유동 가스매체에 혼입(entrain)되는 방식으로 유동 흡연재 내로 유입된다. 가스매체는 양호하게 공기이다.

양호하게, 로드 제조기의 흡인 밴드쪽으로 연기-조절 작용물질을 유동 필라멘트 흡연재에 유입하는 유입 구역은, 흡인 밴드 안내 레일에 있다. 적절하게, 유동 흡연재 내로의 연기-조절 작용물질의 유입로는 2개 안내 레일 중 하나를 통하여 연장 형성된다. 선택적으로, 연기-조절 작용물질의 유입로를 로드 제조기의 연구(煙口) 경계 벽을 관통하여 연장시키고, 연구 내에서는 수직적으로 또는 수직에 가깝게 연장 형성한다.

양호하게, 흡인 밴드로 흐르는 필라멘트 흡연재의 커튼 폭과 상관된 연기-조절작용 미립물의 유입 구역은, 상기 미립물이 흡인 밴드에 이미 점착 되어져 있는 흡연재에 점착 되도록 있으며, 그리고 상기 구역의 하방향 흐름에서는, 커튼의 부가적인 흡연재가, 상기 미립물이 흡인 밴드의 하부 이행부의 하방향 흐름이 끝나는 말미에 형성되어 흡연재 카펫트의 둘레 이외 부분에 확실하게 있도록, 점착 미립자 위에 점착된다. 적절하게, 상기 구역은 흡연재로 이루어진 상기 커튼의 중간 지대에 있다. 따라서, 예를 들면, 상기 구역은, 흡연재가 흡인 밴드에 점착을 개시하고 마감되어 갖게되는 커튼 폭의 약 25%-60% 사이에 위치하며, 양호하게는 그 위치가 약 25%-40% 사이 이다. 흡연재로 이루어진 커튼의 중간 지대에 있는 연기-조절작용 미립물의 유입 구역의 잇점은, 흡인 밴드를 통하여 지나가는 연기-조절작용 미립물과 상관된 손실의 최소화와, 측류 연기에 대한 연기-조절 작용물질의 손실을 최소로 하는 우수한 흡연 물품 그리고, 실질적인 손실 없이 흡연 물품 내에 연기-조절작용 미립물을 유지하는 것이다.

삭제

양호하게, 유입 구역으로의 연기-조절 작용물질의 유량은, 연기-조절 작용물질이 흡연재 로드의 단위 길이 당 일정한 양으로 혼합되도록, 예를 들면 흡인 밴드로의 흡연재의 유량을 변경하여, 로드 제조기의 작동 속도와 상관하여 조정할 수 있다. 본 발명을 이용한 결과로서, 연기-조절 작용물질은 예를 들어 로드의 흡연 물품 단위 길이 당 10 내지 20mg으로, 일 예를 들면 16mg으로 흡연재 로드에 제공된다.

연속적으로 흐르는 유입 구역으로의 연기-조절 작용물질의 흐름을 달리하여, 흐름이 간헐적이어서, 상기 로드 제조기의 제품인 흡연물품 로드에서는 연기-조절 작용물질이, 로드를 구비하는 흡연 물품의 끽연 시에 예를 들어, 마지막 2~3회 끽연부인 최종부의 근소량의 퍼프(puffs)를 책임지는 그러한 지대에서, 로드의 일부 길이만을 넘어 연장된 지대에 위치한다.

미립자 연기-조절 작용물질은, 예를 들어 담배 분말 또는 캡슐로 싸인 방향제, 예를 들면 멘톨(menthol)을 함유한다. 앞의 경우에서는 담배 분말에 방향제를 주입할 수 있다.

연기-조절 작용물질 미립자는 양호하게 구형상이다. 미립자의 직경은 예를 들어 약 0.5mm 내지 약 1.0mm 범위에 있다. 임의적인 특정한 예에서는 양호하게 균일한 직경의 것이 사용된다. 미립자는 상호 간의 흡착성이 없으면서, 대량의 미립물이 자유-유동적으로 흐른다.

또한, 본 발명은 흡인 밴드, 필라멘트 흡연재 공급수단 및 연기-조절 작용물질 공급수단을 포함하는 흡연재 로드 제조기를 부가로 제공하는 것이고, 여기서, 흡연재 공급수단은, 흡인 밴드로 유동 필라멘트 흡연재가 제공되도록 작동되고; 연기-조절 작용물질 공급수단은, 상기 유동물에 미립자 연기-조절 작용물질이 유입되게 작동되고; 상기 유동물 내로의 유입 구역은, 상기 흡인 밴드 근처에 위치되고; 상기 미립자 연기-조절 작용물질은, 상기 유입 구역으로 전달되어, 상기 미립자 연기-조절 작용물질을 유동 가스매체에 혼입하는 방식으로 연기-조절 작용물질 공급수단에 의해 유동 필라멘트 흡연재에 유입된다.

본 발명을 첨부 도면을 참고로 보다 이해가 용이하도록 이하에 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 궐련 로드 제조기(1)는, 잘 알려진 잇점을 가진 상방향 연장 담배-공급 연구(chimney)(2), 롤러(4,5)(둘 중 하나는 구동 롤러) 둘레로 일열로 이어진 다공 금속성 흡인 밴드(3), 트로프 안내부(6) 및 에크레투스(ecreteurs)(7,8)를 포함한다.

제조기(1)를 작동하면, 잘게 썰린 필라멘트 담배 필러는, 제조기(1)의 일반적인 공급 수단(도시 않음)에 의해 연구(2)의 하부 단부로 연속적으로 공급되어 다공성 흡인 밴드(3) 위에서 유지되는 진공작용을 받아 유지되는 유동 공기로 연구(2)(화살표(T)로 지시됨) 내에서 상방향으로 흐른다. 트로프 안내부(6)에서는, 필러가 흡인 밴드(3)의 하부운행 하측부에 점착되어, 카페트에서 필러를 트림질하는 역활을 하는 에크레투스(7,8)의 구역으로, 전진방향으로(도1에 좌측부에 도시, 예를 들면 화살표(A)방향으로) 밴드(3)위에 카페트로서 전달된다. 담배기술에서, 당분야의 기술인에게 공지된 바와 같이, 에크레투스(7,8)의 하류에서, 담배 카페트는 가니쳐로 연속 궐련지 웨브를 공급하도록 추가로 동작하는 이송 가니쳐(garniture) 밴드(도시 않음)의 작용을 받아서 제조기(1)의 가니쳐(도시 않음) 내로 공급된다. 가니쳐는 궐련지 웨브에 담배를 감싸는 역활을 하여, 연속 담배 로드를 제공한다. 가니쳐의 하류의 로드 밀도 모니터링 수단(도시 않음)으로부터의 신호는, 흡인 밴드(3)상의 카페트에서 트림되는 담배량이 제한된 특정 공차 내에서 궐련 담배 로드의 밀도를 유지하는데 필수적이도록 에크레투스(7,8)의 위치 변경을 야기한다.

도2 및 도3에 나타낸 바와 같이, 트로프 안내부(6)는 제1 및 제2흡인 밴드 안내 레일(9,10)을 포함한다. 안내 레일(9 또는 10)을 관통하여 연장형성된 구멍(11)은, 도1에 캡슐 공급 유니트(13)의 배급 관(12)과 유동 공기 소통 상태로 있다. 구멍(11)은 수평으로 또는 수평에 가깝게 임의 방향으로 안내 레일(9 또는 10)을 관통하여 연장형성(도2에 도시) 되거나 또는, 수평에 대해 일정 각도(θ)로 경사져 안내 레일(9)을 관통하여 연장형성(도3에 도시) 된다. 각도(θ)는 예를 들면 약 30° 이다. 안내 레일(9 또는 10)을 통해 수평적으로 또는 수평에 가깝게 구멍(11)이 연장형성되면, 구멍(11)의 중앙선과 흡인 밴드(3)의 하부면과의 사이에 수직 거리는 20mm이다.(도2에 'x'로서 도시) 구멍(11)이 약 30°의 각도로 안내 레일(9 또는 10)을 관통하여 연장형성되면, 구멍(11)의 상부면과 흡인 밴드(3)의 하부면 사이에 수직 거리는 6mm이다.(도3에서 'y'로서 도시)

도4는 연구(2)와 트로프 안내부(6) 내에서 수직하게 또는 수직에 가깝게 연장된 배급 관(12)을 선택적으로 포함하는 트러프 안내부(6)를 나타낸 도면이다. 흡인 밴드(3)의 하부면과 배급 관(12)의 유출구 단부와의 사이에 수직 거리는 10mm 이다.(도4에서 'z'로서 도시) 연구 내의 가스/담배 유동의 장애를 방지하기 위해서, 적절한 형태로 이루어진 전향장치(50)가 배급 관(12)의 하부 단부 주위에 배치된다. 물품 이송분야의 기술인들이 알고 있는 바와 같이, 예를 들어 브러시 휠 공급기(brush wheel feeder)(도시 않음)가 수직 또는 수직에 가깝게 있는 관(12)을 따라서 연기-조절 작용물질 캡슐의 속도 촉진을 돕기 위해 배급 관(12)의 하부 단부에 배치될 수 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 캡슐 공급 유니트(14)는 리필 디바이스(16) 및 진동 중량식 공급기(15)(K-Tron(상표명) KCL24-KV1 공급기)를 포함한다. 디바이스(16)는 공압 밸브(18)와 호퍼(17)를 포함하며, 상기 밸브(18)는 에어 라인(39)을 경유하여 제어 밸브(19)의 작동에 따라 동작하여 호퍼(17)로부터 진동 공급기(15)의 인피드(infeed) 호퍼(20)로 연기-조절 작용물질 캡슐을 전달한다. 제어 밸브(19)는 공기 공급 라인(40)을 경유하여 공기를 공급한다.

캡슐 배급 유니트(13)는, 압축 공기원(21)과, 상기 공기원(21)에서 공압식 물질 전달 유니트(23)로 연장형성된 에어 라인(22), 및 상기 배급 관(12)을 포함한다. 배급 관(12)은 흡인 밴드 안내 레일(9 또는 10)에 있는 구멍(11) 및 전달 유니트(23)와 서로 소통한다. 공압식 물질 전달 유니트(23)에는 선택적으로 벤츄리 캡슐 인젝터를 설치할 수 있다.

에어 라인(22)에는 2개 압력 조절기(24a,24b), 2개 압력 게이지(25a,25b) 및 조정식 흐름 제한기(26)가 있다. 압력 조절기(24a)는 전달 유니트(23)에 대한 공기 압력을 제어하며 그리고 압력 조절기(24b)는 시스템에 유입되는 공기 압력을 제어한다. 또한, 필터(36)는 에어 라인(22)에 배치되어 유입 공기로부터의 공기오염 을 방지한다. 에어 라인(22)에 설치된 밸브(37)는, 에어 라인(22) 내의 공기 흐름이 공압식 물질전달 유니트(23)로의 흐름을 허용하거나, 흐름을 차단하는 기능을 한다.

도면 번호 '42'는 예를 들면 알렌 브레들리 모델 번호 SLC500으로 제작된 PLC(Programmable Logic Controller)를 가르킨다. 상기 PLC는 마이크로프로세서(27), 캡슐 배급 유니트(13) 내의 장애를 검출하도록 동작하는 진공 스위치(44), 엔코더(31), 에어 라인(22) 내의 공기 압력을 검출하도록 동작하는 공기 압력 검출기(38), 시스템에 운영자의 입력을 허용하고 시스템 상태를 나타나게 하는 MMI(man-machine-interface) 유니트(47), 리필 디바이스(16)의 호퍼(17)의 레벨 센서(49) 및, 상술된 밸브(37)와, 각각 신호 전달선(41,43,28,45,46,48,51)에 의해 상호 접속된 것이다.

마이크로프로세서(27)는, PLC(42), 진동 공급기(15)를 구동하도록 동작하는 구동 수단(32), 및 캡슐 공급 유니트(14)의 웨이브리지(weighbridge)(33)와 각각 신호 전송선(41,29,30)으로 상호 접속된다. 또한, 마이크로프로세서(27)는 리필 디바이스(16)의 컨베이어(18)의 제어 밸브(19)와도 신호 전송선(34)에 의해 상호 접속된다.

로드 제조기(1)의 구동축(52)과 상호 접속된 엔코더(31)는, 로드 제조기(1)의 현재의 동작속도 신호 값을 나타낸다.

로드 제조기(1)를 작동하면, 캡슐 배급 유니트(13)와 캡슐 공급 유니트(14)가 함께 동작하여 배급 관(12)을 통해 일정한 연속적 비맥동 연기-조절 작용물질 캡슐의 유입물을 흡인 밴드(3)의 잘게 썰린 담배 필러 상방향 흐름부에 제공한다.

캡슐 배급 유니트(13)가 작동하면, 압축 공기원(21)으로부터 라인(22)과 전달 유니트(23)를 경유하여, 배급 관(12)으로 일정한 공기 흐름이 확립된다. 연기-조절 작용물질 캡슐은 호퍼(35)를 경유하여 전달 유니트(23)로, 캡슐 공급 유니트(14)에 의해 정확하게 제어된 비율의 양으로 공급되며, 그 결과 캡슐은 공기 흐름부에 혼입되어, 배급 관(12)을 통하여 운반된다. 배급 관(12)(그리고 필요에 따라설치될 수 있는 구멍(11))에서 빠져나오면, 캡슐은 상방향으로 향하는 담배 전달 공기 흐름부에 혼입되어, 담배 필러와 같이 이동 흡인 밴드(3)로 이동한다.

도1에 도시된 바와 같이, 캡슐 유입 구역은 연구(2)의 중간 지대에 있다. 이러한 사실은 캡슐이 캡슐 유입 구역의 상류의 흡인 밴드(3)에서 이미 쌓아올려져 있는 담배 필러에 점착되는 것을 보장한다. 점착 캡슐이 밴드(3)와 같이 전진방향으로 이동함으로서, 상방향으로 흐르는 필러의 부가적인 점착은, 로드 제조기(1)의 상술된 가니쳐쪽으로 전진 방향으로 지나가는 필러 카페트의 깊이의 대체로 중앙에 놓여지게 되는 캡슐에서 끝난다. 이러한 사실은 차례로, 캡슐이 가니쳐에 형성된 로드의 대체로 중앙에 위치하는 것을 의미한다. 또한, 캡슐은 로드의 길이 방향으로 고르게 분배된다.

PLC(42)는, 로드 제조기(1)의 작동 속도와 관련하여, MMI유니트(47)에 의한 조작자에 의해 특정 중량으로 선택된 단위 로드 길이 당 캡슐의 특정 중량을 획득하는데 필요한 공급 비율로 캡슐 배급 유니트(13)로 캡슐을 캡슐 공급 유니트(14)가 확실하게 공급하도록 동작한다.

본 발명은 흡인 밴드, 필라멘트 흡연재 공급 수단 및 연기-조절 작용물질 공급 수단을 포함하는 흡연재 로드 제조기를 제공하는 것이다. 상기 흡연재 공급 수단은 유동 필라멘트 흡연재를 흡인 밴드로 보내도록 작동하며 그리고 연기-조절 작용물질 공급 수단은 상기 유동물에 연기-조절 작용물질이 유입하도록 작동하며 그리고 상기 유동물 유입 구역은 흡인 밴드 근처에 설치된다

Claims (22)

1. 흡연재 로드에 미립자로 이루어진 연기-조절 작용물질을 혼합하는 방법에 있어서, 상기 작용물질을 로드 제조기(1)의 흡인 밴드(3)로 흐르는 유동 필라멘트 흡연재(T) 안으로 유입시키며;

   유입 구역을 상기 제조기(1)의 흡인 밴드(3) 근처에 배치하고 그리고 미립자로 이루어진 연기-조절 작용물질을 상기 유입 구역으로 전달하여 유동 가스 매체에 혼입시키는 방식으로 유동 필라멘트 흡연재(T)에 유입하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 유입 구역은 상기 로드 제조기(1)의 흡인 밴드(3)의 안내 레일에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 연기-조절 작용물질의 유입로를 상기 안내 레일(9,10) 중 어느 하나를 관통하여 연장 형성시킨 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 연기-조절 작용물질의 유입로는, 상기 로드 제조기의 연구(2)를 경계하는 벽을 관통하여 연장되어, 상기 연구(2) 내에서는 수직방향으로 연장 형성시킨 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입 구역을, 흡연재(T)가 흡인 밴드(3)에 점착을 개시하고 점착을 마감하면서 갖는 커튼의 폭의 약 25 - 60% 사이에 위치 시킨 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 유입 구역은 상기 커튼의 폭의 약 25% - 40% 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입 구역으로의 미립자 연기-조절 작용물질의 유량은, 로드 제조기(1)의 작동 속도와 상관하여 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 유입 구역으로의 미립자 연기-조절 작용물질의 유량은, 상기 흡인 밴드로의 필라멘트 흡연재의 유량의 변화에 따라서 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 유입 구역으로의 미립자 연기-조절 작용물질의 유량은, 상기 연기-조절 작용물질이 흡연재 로드의 단위 길이 당 일정한 양으로 혼합되도록 하는 양으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 흡연재 로드의 단위 길이 당 일정 양은, 로드의 흡연 물품 단위 길이 당 10 내지 20mg 인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자 연기-조절 작용물질의 유동은, 상기 로드 제조기로 제조된 각각의 흡연 물품의 로드 내의 연기-조절 작용물질이 로드의 일부 길이 만을 초과하여 연장하는 지대에 위치하도록, 간헐적인 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 로드의 상기 지대는, 로드를 구비한 흡연 물품의 끽연(喫煙) 최종부의 근소량의 퍼프(puffs)를 책임지는 지대 인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자 연기-조절 작용물질은 캡슐에 싸여진 방향제를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 캡슐에 싸여진 방향제는 멘톨인 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자 연기-조절 작용물질은 담배 분말(tobacco dust)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 작용물질은 부가로 방향제를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 연기-조절 작용물질 미립자는 구형인 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 연기-조절 작용물질 미립자는 약 0.5mm 내지 약 1.0mm 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제17항에 있어서, 상기 연기-조절 작용물질 미립자는 균일한 직경인 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 대량의 연기-조절 작용물질 미립물은 자유-유동성(free-flowing)인 것을 특징으로 하는 방법.
21. 흡인 밴드, 필라멘트 흡연재 공급수단 및 연기-조절 작용물질 공급수단을 포함하는 흡연재 로드 제조기에 있어서, 상기 흡연재 로드 제조기는:

    흡인 밴드로 유동 필라멘트 흡연재가 제공되도록 작동하는 흡연재 공급수단과;

    상기 유동물에 미립자 연기-조절 작용물질이 유입되게 작동하는 연기-조절 작용물질 공급수단을 포함하며;

    상기 유동물 내로의 유입 구역은, 상기 흡인 밴드 근처에 위치되고;

    상기 미립자 연기-조절 작용물질은, 상기 유입 구역으로 전달되어, 상기 미립자 연기-조절 작용물질을 유동 가스매체에 혼입하는 방식으로 연기-조절 작용물질 공급수단에 의해 유동 필라멘트 흡연재에 유입되는 것을 특징으로 하는 흡연재 로드 제조기.
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