JP6535001B2 - セグメント組立品を包装するための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明はセグメント組立品を包装するための方法およびシステムに関連する。特に、喫煙物品などのロッド状の物品の製造に使用するためのセグメント組立品を包装するための方法およびシステムに関連する。

たばこロッドおよびフィルター要素を1片の包装紙でチッピングすることにより、たばこロッドをフィルター要素に固定するための紙巻たばこ用包装システムが従来の技術として公知である。例えば、欧州特許出願EP-A-0722672号には、たばこロッドおよびフィルター要素が回転する溝付きドラムの溝内に整列される包装システムが記載されている。包装のために、たばこロッドおよびフィルター要素はそれらの溝から押し出され、接着剤が付けられた1片の包装紙上に転がされる。ところが、溝を離れる個別のセグメントが誤って整列されることがある。より多くのセグメントがセグメント組立品内に含まれるほど、このリスクはより大きくなる。さらに、例えば国際特許出願WO-A-2013/034652号に記載のある流量制限器などの、例えば切断できない物体であるかまたはそれを備えるセグメントなど、アセテートトウフィルターまたはたばこロッドの硬度よりも大きな硬度を持つ、実質的に円筒形のセグメントから喫煙物品を製造することが時には望ましいことがある。こうしたセグメントの硬度はより大きいため、引き締まったしわのない包装は、従来技術で描写されている機械では複雑なものとなる。

従って、喫煙物品用のセグメント組立品の信頼できる包装を提供する方法およびシステムを提供するニーズがある。

本発明の第一の態様によれば、組立品のセグメントを相互に固定するセグメント組立品を包装するための方法が提供されている。そこでは、セグメントは端と端が接した関係で配列されている。組立品の外側周辺部は1片の包装材料の端部分に長軸方向に固定されている。本方法は、1片の包装材料を備えたセグメント組立品を包装コンベヤーの周辺表面内に配列された転動シートに供給する工程と、転動シートに供給される組立品が保持表面に接触するように、ある距離を隔てて包装コンベヤーの周辺表面の反対側に保持表面を配列する工程とを含む。本方法はさらに、セグメント組立品を1片の包装材料で包装する工程を含む。そこでは、包装工程は包装コンベヤーを保持表面に対して移動させる工程を含む。それにより、転動シート内で組立品の長軸方向軸に沿った組立品の回転が起こるように、包装コンベヤーと保持表面との間の相対的移動が創出される。包装工程はさらに、保持表面に沿ったセグメント組立品が移動する間、3点案内接点を提供する工程を含む。

本発明による方法で、転動シート内に配列されたセグメント組立品は、1片の包装材料で包装されている間、少なくとも3つの接点位置で接触する。組立品が転動シート内で回転され、それにより1片の包装材料で包装される間、組立品は、その組立品が中に配列されている転動シートと、転動シートの反対側に配列された保持表面によって接触される。接点位置の互いの間には距離が置かれ、セグメント組立品の周辺にあるように配列される。周辺に配列された接点位置は、組立品の長さに対して同一の長軸方向の位置に配列されることが好ましく、組立品の全長に沿って配列されることが好ましい。転動シートが2カ所の案内接点を備え、保持表面が1カ所の案内接点を備えることが好ましい。転動シートの配列および設計に応じて、転動シートによってさらなる案内接点が提供されてもよい。3点案内接点により、制御された状態下での確実かつ安全な案内および包装が、転動シート内のセグメント組立品に提供される。これにより、本発明による包装方法および装置は、3〜6つのセグメントの組立品について、または剛性のセグメントについて、または両方の組み合わせについて特に適したものとなる。2つ以上のセグメントを含むセグメント組立品の取り扱いにおいて、特に包装プロセスでそれらのシートから組立品を除去する間に組立品の個別のセグメントの誤った整列が生じないように、特別な配慮をする必要がある。さらに、こうした除去プロセスは、シートから除去される組立品の一定の圧縮性に依存することがよくあり、これは組立品の一つまたは複数のセグメントが剛性のセグメントである場合は当てはまらないか、または限定的な範囲に限り当てはまる。なおさらに、剛性のセグメントの周りでの1片の包装材料の包装、または1片の包装紙に沿った剛性のセグメントの転動には、例えばしわまたはそれに類するものがない一様な包装を得るために、組立品と1片の包装材料との一様な結合が要求される。例えば、たばこロッドなどのより圧縮性の高いセグメントと比較して、剛性のセグメントは、セグメントまたはセグメント組立品の柔軟性のある材料による包装材料の圧縮がなされない。一般に、たばこロッドおよびアセテートトウフィルタープラグは、転動動作中にわずかに圧迫される。転動動作の後、圧力が放出され、圧縮性の材料はその以前の膨張した形態に適合しようとし、それによりラッパーが可能な限り延びて、こうしてラッパーのきちんとした滑らかな外側表面が作成される。この効果は、実質的に剛性で非圧縮性のセグメントでは達成できない。従って、こうした剛性のセグメントの周りでの滑らかで引き締まった包装を達成するには、特定の配慮を行う必要がある。これは、包装材料が組立品の周りで包装される間、セグメントの位置に対してより適切な制御をするためにセグメントの3点接触表面を使用することにより、本発明によって達成される。特に、包装材料は常に、3点で同時にかけることができる一定圧力により、組立品の外側表面の周りで引き締まった状態に保たれる。

剛性の要素の例としては、硬質プラスチック材料でできたセラミックフィルター要素またはフィルターセグメント、または金属、炭素またはセラミックの構造を含むセグメントがある。

本発明による方法では、組立品の包装は転動シート内で起こり、ここで組立品が回転する。こうした組立品の回転は、基本的に包装コンベヤーの移動速度とは独立している。従って、その長軸方向の周りでの組立品の回転速度は、包装コンベヤーの動作速度よりずっと小さくしうる。低速で信頼性のある包装が、こうして高速の全体的な製造速度で提供されうる。組立品の回転速度は、転動ドラムと保持表面の速度差を変動させることにより適応されうることが好ましい。保持表面は静止としうる一方、保持表面は移動することが好ましく、また包装コンベヤーの移動方向と実質的に同一の方向であることが好ましい。

「セグメント組立品」は本明細書で使用される時、2つ以上のセグメントを表現し、端と端が接した関係で整列されている約2〜6つの実質的に円筒形のセグメントであることが好ましい。ほとんどの例で、端と端が接した関係はセグメントが相互に隣接することを意味するが、一部の実施形態では、セグメントは隣接するセグメント間に意図的な無作為または所定のギャップを持ちうる。組立品は、喫煙物品、喫煙物品用のフィルター、喫煙物品の一部分または後に切断されて2つの喫煙物品を形成する喫煙物品用のダブルロッドなどの中間生成物としうる。

「セグメント」という用語は、画定された境界を持つ組立品の要素を意味するために使用される。組立品の個別のセグメントは、半径方向の延長部よりも長い長軸方向の延長部を持ちうる。セグメントはロッド状であることが好ましい。セグメントは実質的に環状の断面を持つことが好ましい。組立品またはセグメント組立品のセグメントは、異なる柔軟性、異なる硬度、異なる圧縮性および異なる形状のうち少なくとも一つを持つことが好ましい。組立品のセグメントは、例えば切断できるものでも、切断できないものでもよい。組立品の一様でない性質は、組立品の長さに沿って、または組立品の一つまたは複数のセグメントの長さに沿って見出されることが好ましい。例えば、一様でない硬度は、カプセルを含むフィルタートウでできたフィルター要素内に存在しうる。セグメント組立品のセグメントは、例えば炭素質またはセラミックの材料、厚紙材料、金属、フィルタートウ、たばこまたはたばこ含有材料、植物葉材料またはその組み合わせなど、異なる材料でできているか、または異なる材料を含むことが好ましい。

セグメント組立品のセグメントは、例えば、たばこ含有セグメント、フィルター要素またはフィルター要素に使用されるフィルターセグメント、たばこプラグを含む喫煙物品の製造で使用される熱源または伸張セグメントなど、喫煙物品の製造で使用されることが好ましく、ここで固体たばこまたは液体たばこまたはその他の抽出物が加熱されてエアロゾルを発生する。

本発明による方法の態様によれば、組立品は、組立品が転動シート内に配列されている間に、その長軸方向軸の周りを少なくとも1.2回だけ回転する。組立品を少なくとも1回転よりも少しだけ多く回転させることにより、包装材料はセグメント組立品の周りを少なくとも完全に包む。組立品が保持表面と接触し、それに沿って移動する間に、組立品はその長軸方向軸の周りを少なくとも1.2回だけ回転することが好ましい。これによって、組立品が保持表面と接触している間に組立品の包装は完了しうる。保持表面と接触している間、組立品には3点案内接点が提供されているため、組立品は、包装プロセス全体の間、こうして案内され制御される。

本発明による方法の別の態様によれば、本方法はさらに、組立品のセグメントと転動シートとの間の滑りを回避するように、保持表面および組立品に接触する転動シートの表面を適応させる工程を含む。

滑りは、セグメント組立品の包装状態に応じて、組立品のセグメントと転動シートの間、または1片の包装紙と転動シートの間でそれぞれ回避しうる。滑りが回避される場合、組立品がシート内に配列されている間、組立品の案内が改善されうる。これによって、包装プロセスの制御の改善を達成することができ、こうして組立品の均等で規則正しい包装がさらにサポートされる。滑りの回避は、表面に粗い表面や摩擦の高い表面などの高い保持力を提供することで達成しうる。保持力が高められる表面の例は、ゴム表面、低タック表面または溝付き表面などである。転動シートにローラー（例えば一対のローラー）の形態で実現された転動要素が提供されている場合には、ローラーの外側表面に高い保持力が提供される。保持力の向上または滑りの回避がそれぞれ、表面構造の形態で達成される場合には、構造は一つの方向性を持ちうる。こうした方向性はローラーの回転方向と直角の方向であることが好ましい。

本発明による方法のさらなる態様によれば、方法はさらに、保持表面によって組立品にかけられる圧力を実質的に一定に保つ工程を含む。組立品にかけられる実質的に一定の力はさらに、一様な包装をサポートする。包装される組立品は、例えば楕円の直径を持つ組立品またはセグメントなど、様々な直径または不規則な直径としうる。従って、保持表面はセグメント組立品への圧力を等しくするように設計または配列されうる。例えば、転動シート内の組立品と保持表面との間の距離は、包装される組立品の様々な厚さまたは直径に応じて変化させうる。例えば保持表面には、例えば保持表面が組立品に接触する領域で保持表面を押し付ける柔軟性のある片持ち梁などの、圧力アプリケータを備えうる。保持表面が、例えばコンベヤーベルト（例えば、エンドレスベルト）の一部である場合、圧力アプリケータも例えばニップローラーとしうる。圧力の付加は、組立品が包装されている間に、様々な圧力を組立品にかけるためにも提供されうる。例えば、好ましくは1片の包装材料の密着性を確保するために、より一層の圧力を組立品の周辺の特定の場所に作用させうる。

本発明による方法の別の態様によれば、本方法はさらに、組立品の包装を完了した後に、かつ包装済みの組立品が包装コンベヤーから放出される前に、組立品と保持表面との接触を終了する工程を含む。保持表面は包装プロセスをサポートするために提供されているため、保持表面との接触は組立品が完全に包装された後で終了しうる。必要に応じて、包装済みの組立品はさらに、転動シート内に例えばその他の保持手段によって保持される。保持手段は例えば、転動シートにかける吸引や、包装済みの組立品を案内レールに沿って、および転動シート内で案内する案内レールでもよい。保持手段は組立品が包装コンベヤーから放出されるまで提供されることが好ましい。保持手段は、包装コンベヤーが転動ドラムであり、包装済みの組立品がシートからの離脱が意図される前に転動シートからその他の方法で外れる場合に、特に適している。包装済みの組立品は例えば、包装コンベヤーから放出され、包装済みの組立品をさらに移動させるための受けドラムなどの受け用コンベヤーに移動させうる。組立品はまた、例えば、その後の使用まで包装済みの組立品を保管するための貯蔵所または保管装置に移動しうる。

本発明による方法の態様によれば、本方法は、組立品が包装コンベヤーに供給される供給位置と包装済みの組立品が包装コンベヤーから放出される放出位置との間で転動シート内に組立品を保持するために、転動シートに吸引をかける工程を含む。

組立品は、吸引によって転動シート内に取り込んで保持しうる。吸引は、（転動ドラム内の組立品の移動方向に見た時に）保持表面が供給位置のさらに下流で組立品と接触してすぐに中断されることが好ましい。特に組立品が包装されている間に吸引を中断させることによって、包装中の組立品の回転は吸引による影響を受けない。組立品が保持表面との接触を終了した後、組立品がシートから放出されるまで、再びシートに吸引をかけうる。

組立品が転動シート内に保持されるような方法で重力が組立品に作用する場合、転動シートへの吸引の提供を省略しうる。例えば、水平に配列された包装コンベヤーを、包装コンベヤーの上側に配列された組立品とともに使用する時は吸引を省略しうる。転動ドラムを包装コンベヤーとして使用する時に転動シートに吸引をかけることが好ましい。必要に応じて、吸引はまた、組立品が転動シート内に配列されている期間全体にわたり、かけうる。

本発明による方法の別の態様によれば、セグメント組立品のセグメントのうち少なくとも一つは1.5 mm当たり約10ニュートンより大きな圧縮性を持つ剛性のセグメントであり、1.5 mm当たり約100ニュートン未満であることが好ましい。少なくとも一つのセグメントの圧縮性は1.5 mm当たり約20ニュートン〜1.5 mm当たり約100ニュートンであることが好ましく、1.5 mm当たり約50ニュートン〜1.5 mm当たり約100ニュートンであることがさらに好ましい。

セグメントの圧縮性は圧縮試験で測定でき、セグメントが実質的に平面の支持面に配置され、毎分100 mmの速度で移動する平坦な12 mmの丸い表面を持つヘッドを使用してセグメントの一方の側に下方向に力が加えられる。こうした試験を実施するための適切な装置は、FMT-310 Force Tester（Alluris GmbH製）である。試験の前に、セグメントは24時間にわたり温度摂氏22度および相対湿度55パーセントで調整され、その後圧縮試験が実施される。この試験は、挿入物が1.5 mmだけ圧縮されるまで続行される。この時点での力（ニュートン）が圧縮性である。この試験が1.5 mmの圧縮まで続行できない場合には、力を1.5 mmに正規化できる。言い換えれば、最大圧縮力が28ニュートンであり、最大圧縮時の圧縮が1.4 mmである場合、圧縮性として報告される値は1.5 mm当たり30ニュートン（28ニュートンを1.4で割り、1.5を掛けた値）となる。一部の実施形態では、セグメントが脆性で、例えばセラミックまたは炭素質のセグメントなど全く圧縮されずにセグメントは粉々になる。こうした実施形態では、セグメントは圧縮されるよりは破壊されるため、圧縮性は実質的に無限大である。その他の実施形態では、例えば濾過材料内に分散されているカプセルを含むフィルターセグメント内など、セグメントの圧縮性は単調ではない。こうした場合に、セグメントは最初は、濾過材料（例えばアセテートトウ）が圧縮されている限り、簡単に圧縮が可能である。その後、カプセルに達すると圧縮性は低減される。その後、カプセルが破壊された後で圧縮性は再び増大する。

剛性のセグメントは、例えば、たばこロッドまたはフィルタートウ製のフィルター要素など、少なくとも部分的に柔軟性のあるセグメントと比較して、圧縮に対して基本的に非圧縮性であるか、または柔軟性がない。こうした柔軟性のあるセグメントにより、例えば包装によってできたしわが平らになるなど、包装材料の一定の等化が許容される。剛性の要素はこうした等化を提供しないため、本発明の制御された包装方法は、少なくとも一つの剛性の要素を含むか、または全体的に剛性の要素から構成される組立品の包装に特に適している。

本発明の別の態様によれば、セグメント組立品を包装するためのシステムが提供されている。システムは、供給コンベヤー、包装コンベヤーおよび保持表面を備える。供給コンベヤーは、セグメント組立品を包装コンベヤーに供給するために適応される。セグメント組立品は、長軸方向に1片の包装材料の端部分に固定されている組立品の外側周辺部と端と端が接した関係で配列されている少なくとも2つのセグメントを含む。包装コンベヤーは、包装コンベヤーの周辺表面に配列された転動シートを備え、転動シートは包装コンベヤーとともに移動可能である。転動シートは、シート内で組立品を回転させるための包装コンベヤーに対して回転可能な転動要素を備える。保持表面は、包装コンベヤーのシート内に配列された組立品と接するように、ある距離を隔てて、かつ包装コンベヤーの周辺表面の反対側に配列されている。包装コンベヤーは、転動シート内で組立品の長軸方向軸に沿った組立品の回転が起こるように、包装コンベヤーと保持表面との間の相対的移動を創出するよう適応されている保持表面に対して移動可能である。それにより、組立品が保持表面に沿って移動可能な間に、組立品は1片の包装材料で包装される。保持表面は、包装コンベヤーと実質的に同じ方向に移動可能であることが好ましい。

シートローラーは、好ましくは組立品の全長に沿ってセグメント組立品を収容し支持しうる。シートローラー、特に従動シートローラーは、転動シート内でその長軸方向軸の周りで組立品を回転させる。組立品の回転速度または包装速度はそれぞれ、シートローラーの駆動速度を変動させることにより適応しうる。2つのシートローラーは、組立品が包装されている間に2つの案内接点を提供し、その一方、保持表面が組立品のための第三の案内接点を提供する。

システムのさらなる利点は、本発明による方法を参照しながら上述したため、繰り返さない。

本発明によるシステムの態様によれば、システムはさらに、組立品を転動シート内に保持するために包装コンベヤー内に配列された保持装置を備える。こうした保持装置は例えば、包装コンベヤー内に配列され、転動シートに吸引をかけるための吸引チャンバーから転動シートへの流体連通を持つ吸引チャンバーとしうる。こうした保持装置は、組立品が包装コンベヤーの転動シート内に配列される期間全体の間、組立品に対する保持作用を提供するよう配列されうる。ただし、保持装置は、組立品が保持表面と接触している間は保持作用を提供しないよう配列されることが好ましい。これによって、包装プロセスは転動シートと保持表面の相互作用によってのみ制御されうる。

本発明によるシステムの態様によれば、転動要素は相互に平行に配列された一対のローラーを備えるが、これらは同一方向に回転可能であり、また包装コンベヤーの移動方向と直角に配列される。包装コンベヤーがコンベヤードラムである場合、一対のローラーはコンベヤードラムの回転方向に直角に配列される。

一対のローラーのそれぞれのローラーは、好ましくは2つのローラー間で転動シート内に配列された組立品の全長に沿って、案内接点または接触線を提供する。さらに、一対のローラーは、それ自体の長軸方向軸の周りで組立品を強制的に回転させながら、2つの接触点を持つ組立品を案内する。この回転運動により、1片の包装材料が組立品の周りに包装される。一対のローラーのどちらのローラーも駆動ローラーにしうる。第三の接触点または接触線はそれぞれ、転動シートの反対側またはローラーの反対側に配列された保持表面により提供される。3つの案内接点は組立品の周辺に沿って実質的に等距離に配列されうる。保持表面の接触点は反対側の2つのローラーの仮想の中心軸上にあることが好ましい。

本発明によるシステムの別の態様によれば、保持表面はエンドレスベルトの表面である。エンドレスベルトは移動可能な保持表面を実現する簡単な方法である。エンドレスベルトでは低い材料コストおよびメンテナンスが要求される。さらに、エンドレスベルトは一般に弾性であり、組立品とセグメントの圧縮を制限可能なベルトの表面との穏やかな接触を許容するのに十分な柔軟性を提供する。

本発明によるシステムのなおさらなる態様によれば、システムはさらに保持表面に圧力をかけるための圧力アプリケータを備える。圧力アプリケータは組立品に一定圧力を適用するよう設計されることが好ましい。圧力、特に一定圧力をかけることにより、組立品の断面内でのばらつきを等化でき、また組立品と接触する力が強すぎたり、または保持表面との接触が失われたりすることが防止されうる。圧力アプリケータはまた、組立品への包装材料の安全な付着を支援する強い力をかけるために提供されうる。こうした強い力は、一時的にのみ組立品にかけられることが好ましく、保持表面の端の領域内のある一つの場所のみであることが好ましい。

本発明によるシステムは、セグメント組立品の包装を支援するさらなる手段を備えうる。例えば、組立品でのより一様な包装材料の付加またはより迅速な包装のための接着剤の硬化を支援するために、1片の包装材料上の接着剤を加熱するための加熱手段を提供しうる。加熱手段は内部または外部の加熱手段としうる。内部加熱手段は例えば、加熱ベルトまたは加熱式包装コンベヤーである。外部加熱手段は例えば、加熱ローラーまたは放射ヒーターとしうる。こうした外部ヒーターは例えば、保持表面の下、例えばコンベヤーベルトの下に配列されうる。コンベヤーベルトは、例えばメッシュまたはチェーンの形態のベルト材料など、熱がベルトを貫通するか熱を伝達するように設計されることが好ましい。

本発明によるシステムの別の態様によれば、保持表面および転動シートの表面は、セグメント組立品のセグメントと転動シートとの間の滑りを回避するよう適応された表面である。

本発明によるシステムのなおも別の態様によれば、複数の転動シートが包装コンベヤーの周辺表面内に好ましくは等距離で配列される。複数の転動シートを提供することで、包装コンベヤーに一連のセグメント組立品が供給されうる。次に、この一連の組立品は保持表面に沿って移動する間に連続的に包装されうる。これによって、包装済みの組立品の生産を増大することができ、大量生産向けにシステムおよび方法を最適化しうる。これは、喫煙物品のフィルターやフィルター要素の製造など、喫煙物品または喫煙物品の部品の製造において特に都合がよい。

本発明について実施形態に関連してさらに説明するが、それらを以下の図により描写する。

図1はセグメント組立品を包装する時の3点案内接点の原理を示す。 図2は本発明による方法を実施するための本発明によるシステムの実施形態を示す。

図1では、実質的に円筒形のセグメント5、例えば喫煙物品のセグメントの組立品は、組立品のセグメントが、隣接するセグメントと隣接しているか、または隣接するセグメントと所定のまたは無作為な間隔を持つかのいずれかで端と端を接した関係にあるように、2つの転動ホイール100に接触し、その間に配列されている。2つの転動ホイール100は、転動ドラム1（例えば転動ドラム1）の周辺に配列された転動シート（図示せず）の部品を形成する。組立品5は1つの接点位置50で2つの転動ホイール100のいずれかに接触する。接点位置50は、周辺に沿って、また組立品5の長軸方向の延長部に沿って延びる接触線であることが好ましい。

保持表面202、例えばコンベヤーベルトの表面は、ある距離を隔てて、また実質的に転動ドラム1の周辺と平行に配列されている。距離は組立品5の直径に対して選択され適応される。距離はさらに、保持表面202が第三の接点位置50で組立品5と接触するように選択される。3つの接点位置50の互いの間には距離が置かれ、組立品5の周囲に配列される。保持表面202による1つの接点位置は基本的に、2つの転動ホイール100により提供される他の2つの接点位置の反対側に配列される。転動ホイール100の配列によっては、3つの接点位置50は、組立品5の周囲に実質的に等距離で配列されうる。

転動ドラム1および保持表面202は、相互に対して移動する。保持表面202も同様に移動する場合、包装コンベヤーと類似した方向に移動することが好ましいが、同一速度ではないことが好ましい。保持表面202は例えば、全く移動しなくてもよいが、転動ドラム1の回転速度よりも遅い速度で移動することが好ましい。転動ドラム1と保持表面202の相対的移動により、組立品5は転動シート内で2つの転動ホイール100間でその長軸方向軸（図面と直角）に沿って移動される。同時に、組立品5は2つの転動ホイール100および保持表面202によって案内される。一方または両方の転動ホイール100は、組立品をシート内で回転させるか、またはそうした回転をサポートする従動ホイールとしうる。転動ホイール100の組立品5の回転方向は矢印で示されている。別の方法として、組立品の回転5は転動ドラム1および保持表面202の間の速度差によってのみ発生する。図1で、転動ドラム1は時計方向に移動する。組立品5の回転運動により、組立品（図面に図示せず）の外側周辺に長軸方向に固定された1片の包装紙が組立品5の周りを包むようになる。1片の包装紙に塗布された接着剤により、紙を組立品5に付着した状態にできる。3点案内接点によって、こうした包装が包装プロセス全体で案内・制御される。これによって、組立品に異なる種類のセグメントを提供することができ、また特に、剛性のセグメントが確実に包装される。さらに、組立品5が転動シート内にある間に包装を実施することで、そうしなければ複数のセグメントを自由に、または平面に沿って密接な案内なく転動する時に発生する組立品5の個別のセグメントの誤整列が防止される。

図2は転動シート内に配列された組立品の包装時にそれによって3点案内接点が例えば実現されうるシステムの実施形態を示す。

供給ドラム3には、好ましくは吸引によって複数のセグメント組立品5が保持される。組立品5は喫煙物品の製造で使用されるものとして少なくとも2つのセグメントを備えうる。それぞれの組立品5は、その外側周辺に、組立品に固定された突き出した包装材料50の細片を持つ。組立品5のセグメントは、それぞれのシート30の供給ドラム3に端と端が接した関係で配列される。供給ドラム3は、矢印で示される通り、反時計方向に回転する。1片の紙が提供されている組立品は、移動位置31で転動ドラム1に供給される。

転動ドラム1上にある間に包装された後、包装済みの組立品5は移動位置31の下流に位置する移動位置41の受けドラム4に移動される。受けドラム4は、転動ドラム1から包装済みの組立品5を連続的に受けるように適応される。

転動ドラム1は、時計方向に回転するように取り付けられ、一方で受けドラム4は反時計方向に回転するように取り付けられている。供給ドラム3、転動ドラム1および受けドラム4の回転軸は、相互に平行に配列されている。

転動ドラム1には、多数の等間隔の周辺に配列された転動シート10がある。それぞれの転動シート10は、それぞれの組立品5を受けて保持し、移動位置41で組立品5を放出するように適応される。それぞれの組立品5は転動シート10内でその長軸方向軸の周りを回転しうる。接着剤が付けられた、または接着剤で覆われた細片50が、転動ドラム1と、下記にさらに記述する通り、組立品のセグメントを相互に固定するための連続的なベルト20の保持表面202とによって組立品5の周りに巻かれる。

転動ドラム1の転動シート10は、内向きに穴110を介して、転動ドラム内に提供された真空チャンバー111、112と連通する。真空チャンバー111、112は、当業界で周知の吸引手段に連結され、転動シート10に吸引をかけシート10内に組立品5を保持する。第一の吸引チャンバー111は、移動位置31から保持表面202を持つ組立品5の接点位置200へと延びる。第二の吸引チャンバー112は、保持表面202を持つ接点の端部分201から移動位置41へと延びる。

それぞれの転動シート10は、従動としうる一対のローラー100を備える。転動シートは図示した実施形態では時計方向に回転する。ローラー100は、組立品5の直径とほぼ等しいがそれよりも大きくはない距離分だけ隔てられている。それらは、真空チャンバー111、112と連通するそれぞれの転動シート10、および2つのローラー100間の開口部101を介したそれぞれの穴110を画定する。

それぞれのローラー100は、粗い円筒形の表面1000（図2の拡大図に示す）によって外部的に画定されるが、軸方向の刻み付き表面が好ましく、刻みは転動ドラム1および保持表面202の周辺表面に対して実質的に接線方向に配列されることが好ましい。

使用時に、組立品5は移動位置31で供給ドラム3から転動ドラム1に連続的に移動される。組立品は転動ドラム1内に位置するそれぞれのシート10内に吸引によって引き込まれる。移動を単純化するために、供給ドラム3上にある間に真空が組立品5に適用されてきた場合には、移動位置31で中断される。

転動シート10にかけられた吸引は追加的に、組立品5がそれぞれのシート10内の近接した開口部101に位置付けられると、組立品の外側表面がローラー100の外側表面1000に接触するようにそれぞれの組立品5が位置付けられることを確実にする。それぞれの紙片50は、2つのシート10間の転動ドラム1の周辺に沿って接触し位置を保つ。

包装時に組立品5を転動シート10内に保持・案内する保持表面202を提供する保持装置2は、移動位置31および41の間に配列される。取付板211は弓状のスロット210を備えるが、ここで転動ドラム1の回転軸は、弓状のスロット210の曲率中心と一致する。第一のローラー21は、スロット210内に取り付けられる。第一のローラー21は、弓状のスロット210に沿った望ましい任意の位置に移動可能であり、そこに固定されうる。取付板211によって、転動ドラム1に対する取付板の横方向の位置決めの調整が許容されうる。取付板211はまた、水平軸の周りを旋回し、その自由端のテンションローラー251、252で保持される、その上に取り付けられたブラケット250の一方の端を支持する。ばねによって、転動ドラム1から離れるようにブラケット250にバイアスをかけうる。追加的な圧力ローラー24はまた、圧力ローラー24を転動ドラム1の方向に上方向に押すように、ばねでバイアスをかけた方法で取付板210に取り付けうる。

駆動ローラー22は圧力ローラー24の上に取り付けられる。連続的なベルト20は、第一のローラー21の周り、テンションローラー252の上を越え、テンションローラー251の周り、および駆動ローラー22の周りに延びてループを形成する。テンションローラー251は、転動ドラム1上に組立品がない状態でベルト20が転動ドラム1の周辺に対する位置に収まるように構成される。

代替的な実施形態は、それによって楕円断面の紙巻たばこなど一様でない断面の組立品を包装するために本発明によるシステムが最適化されうるニップローラー23の追加を含む。ニップローラー23は、ベルト20と転動ドラム1との間のギャップをわずかに狭くするために、エンドレスベルト20の下で回転させるために取り付けられる。ニップローラー23は、保持表面202に沿って通過するそれぞれの組立品がギャップを横切るように、ギャップの長さに沿って位置する。包装紙50の重なり合う継ぎ目は、ニップローラー23がベルト20と線接触をする地点でニップローラー23と半径方向に整列されることが好ましい。ニップローラー23によって作用させるわずかな追加的圧力は、短時間のものである。ニップローラー23によって組立品5にかけられた圧力は、実質的に包装紙の重なり合う継ぎ目に沿ってのみ作用し、組立品5をその以前の断面形状から永久的に変形させたり、組立品のセグメントに損傷を与えたりするのにそれぞれ不十分であるものの、ラッパーの端部を組立品に適切に接着するのに十分大きいように設定される。

ベルト20は、転動ドラム1の隣接した周辺部と同じ方向ではあるが、転動ドラム軸の周りで測定した異なる角速度で移動するように駆動される。この速度差の結果として、転動ドラム1によって前方に移動し、ドラムの回転によって転動ドラム1とベルト20の間に配列されている間に、転動ドラム1の転動シート10内の組立品5およびベルト20の保持表面202がシート10内で回転する。

供給ドラム3が組立品5を転動ドラム1に移動する時、包装紙50の細片がシート10内に受けられ、組立品が引きずられ始める。紙50を組立品5の周りに包装するために、図2では、ベルト20は、その角速度が転動ドラム1のそれよりも小さく、組立品がシート10内で反時計方向に回転するように駆動される。それぞれの組立品5が転動ホイール100の表面1000および保持表面202と接触する例では、組立品5は回転する。これによって、細片50は、組立品5が保持表面202に沿って移動する間に組立品5の周りを完全に包装することが好ましい。それにより、包装プロセスは、3点の接点位置（2つのローラー100、1つの保持表面201）で接触している組立品により連続的に案内される。

ベルト20の張力はテンションローラーブラケット250の手段により一定に維持しうる。その結果、ベルト20が組立品5に作用する圧力は、組立品5の断面が一様でない場合でさえも実質的に一定である。

例えば、急速な接着を達成するための接着剤の活性化や硬化をサポートするようにニップローラー23の横に配列するなど、公知のタイプの発熱体（図示せず）を転動ドラム1内または保持装置2内に提供しうる。

それぞれの組立品5の包装時間は、長くてもそれぞれのシート10が保持表面202に沿って移動するのにかかる時間と等しいことが好ましい。そのため、包装時間はなおも、少なくとも転動ドラム1の動作速度の関数である。ただし、それぞれの組立品5がその軸の周りを回転する速度は、転動ドラム1の回転速度よりもずっと遅く、第一に転動ドラム1とベルト20の間の速度差に依存する。

本発明によるシステムおよび方法により、組立品は、包装システム内を高速で移動している間でさえも、比較的低速で包装できるようになる。これにより、包装動作が十分に低速で実施されるようになり、製品に対する損傷が回避されつつも高速での製造速度が維持される。

Claims (13)

1. セグメント組立品を包装するための方法であって、端と端が接した関係で組立品の外側周辺部に配列された前記組立品のセグメントが、1片の包装材料の端部分に長軸方向に固定され、また前記組立品の少なくとも一つのセグメントが、1.5 mm当たり約10ニュートンより大きな圧縮性を持つ剛性のセグメントであって、前記方法が、
   -前記1片の包装材料を備えた前記セグメント組立品を包装コンベヤーの周辺表面内に配列された転動シートに供給する工程と、
   -前記転動シートに供給される前記組立品が保持表面に接触するように、前記包装コンベヤーの前記周辺表面と対向してある距離を隔てて前記保持表面を配列する工程と、
   -前記セグメント組立品を前記1片の包装材料で包装する工程とを含み、包装工程が、
   -前記包装コンベヤーを前記保持表面に対して移動させて、それにより前記転動シート内で前記組立品の長軸方向軸に沿った前記組立品の回転が起こるように前記包装コンベヤーと前記保持表面との間の相対的移動を創出する工程と、
   -前記セグメント組立品が前記保持表面に沿って移動する間に、前記セグメント組立品に3点案内接点を提供する工程とを含み、
   前記方法が、前記保持表面によって前記組立品にかけられる圧力を実質的に一定に維持する工程をさらに含む、方法。
2. 前記保持表面を前記包装コンベヤーの移動方向と実質的に同じ方向に移動させる工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記組立品が前記転動シート内に配列されている間に、前記組立品がその長軸方向軸の周りを少なくとも1.2回だけ回転する、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
4. 前記組立品のセグメントと前記転動シートとの間の滑りが回避されるように、前記保持表面および前記組立品と接触する前記転動シートの表面を適応させる工程をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
5. 前記組立品の包装を完了した後に、かつ前記包装済みの組立品が前記包装コンベヤーから放出される前に、前記組立品と前記保持表面との接触を終了する工程をさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
6. 前記転動シート内に前記組立品を保持するために、前記組立品が前記包装コンベヤーに供給される供給位置と、前記包装済みの組立品が前記包装コンベヤーから放出される放出位置との間で、前記転動シートに吸引をかける工程をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
7. 前記剛性のセグメントが、1.5 mm当たり約100ニュートン未満であることが好ましい圧縮性を持つ、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
8. セグメント組立品を包装するためのシステムであって、前記システムが供給コンベヤー、包装コンベヤーおよび保持表面を備えるが、ここで
   前記供給コンベヤーがセグメント組立品を前記包装コンベヤーに供給するために適応されており、前記セグメント組立品は、1片の包装材料の端部分に対して長軸方向に固定されている組立品の外側周辺部と端と端が接した関係で配列される少なくとも2つのセグメントを含み、ここで、前記組立品の前記少なくとも2つのセグメントのうち少なくとも一つが1.5 mm当たり約10ニュートンより大きな圧縮性を持つ剛性のセグメントであり、また
   前記包装コンベヤーが、前記包装コンベヤーの周辺表面内に配列され、前記包装コンベヤーとともに移動可能な転動シートを備え、前記転動シートが、前記転動シート内で前記組立品を回転させるために、前記包装コンベヤーに対して回転可能な転動要素を備え、また前記保持表面が、前記包装コンベヤーの前記シート内に配列された前記組立品と接触するように、前記包装コンベヤーの前記周辺表面と対向して、ある距離を隔てて配置されており、また
   前記包装コンベヤーが、前記組立品が前記保持表面に沿って移動可能な間に、前記転動シート内で前記組立品の長軸方向軸に沿った前記組立品の回転が起こり、それにより前記組立品が前記1片の包装材料で包装されるように、前記包装コンベヤーと前記保持表面との間の相対的移動を創出するよう適応された前記保持表面に対して移動可能であり、
   前記保持表面がエンドレスベルトの表面である、システム。
9. 前記組立品を前記転動シート内に保持するために、前記包装コンベヤー内に配列された保持装置をさらに備える、請求項8に記載のシステム。
10. 前記転動要素が、相互に平行に配列され、かつ同一方向に回転可能な一対のローラーを備え、前記一対のローラーが前記包装コンベヤーの移動方向と直角に配列されている、請求項8または9のいずれか1項に記載のシステム。
11. 前記保持表面に圧力をかけるための圧力アプリケータをさらに備える、請求項8〜10のいずれか1項に記載のシステム。
12. 前記保持表面および前記転動シートの表面が、前記セグメント組立品のセグメントと前記転動シートとの間の滑りが回避されるように適応されている、請求項8〜11のいずれか1項に記載のシステム。
13. 請求項8〜12のいずれか1項に記載のシステムを備える、紙巻たばこ製造装置。