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KR102602581B1 - 전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계 - Google Patents

전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계 Download PDF

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KR102602581B1
KR102602581B1 KR1020187011492A KR20187011492A KR102602581B1 KR 102602581 B1 KR102602581 B1 KR 102602581B1 KR 1020187011492 A KR1020187011492 A KR 1020187011492A KR 20187011492 A KR20187011492 A KR 20187011492A KR 102602581 B1 KR102602581 B1 KR 102602581B1
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South Korea
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disk
powdered tobacco
hopper
casing
cartridges
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로베르토 클라우디오 프랑코 지오티
스테파노 네그리니
Original Assignee
지.디 쏘씨에타'퍼 아지오니
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Abstract

전자 궐련(electronic cigarette)용 카트리지들을 제조하는 기계가 제공되는바, 상기 카트리지는 플라스틱 재료로 만들어지고 내부에 소정량의 분말 담배(powdered tobacco)가 담기는 케이싱(casing)을 포함하며, 상기 제조 기계는: 빈 케이싱들의 정돈된 집합을 수용하고 상기 케이싱들을 각 빈 케이싱 안에 소정량의 분말 담배가 삽입되는 충전 스테이션으로 공급하는, 드럼; 및 각각의 빈 케이싱 내부에 소정량의 분말 담배를 위로부터 공급하기 위하여 제1 충전 스테이션에 배치된 충전 유닛;을 포함하고, 상기 충전 유닛은 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(first hopper)와 복수의 디스크들(discs)을 포함하고, 상기 디스크들 중 제1 디스크는 상기 제1 호퍼의 하벽을 형성하고, 제1 디스크와 제2 디스크 사이에는 복수의 격실이 형성되며, 상기 격실들 각각은 위로부터 개별 케이싱 안으로 삽입될 양의 분말 담배를 담도록 설계되고, 상기 격실의 체적과 격실 내부에 담기는 분말 담배의 양을 변화시키기 위하여 상기 제1 디스크와 제2 디스크가 서로에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.

Description

전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계
본 발명은 전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계에 관한 것이다.
최근 전자 궐련용 일회용(즉, 폐기용) 카트리지가 제안되었는데, 이것은 플라스틱 재료로 만들어진 튜브형 형상의 케이싱을 포함하고, 상기 케이싱은 미세천공된 하벽을 가지며, 여기에는 소정량의 분말 담배가 담겨지고, 그 상부에는 필터링 재료의 일부분이 배치되며, 그것은 밀봉 링에 의하여 폐쇄될 수 있는 상측 단부를 구비한다.
상기 카트리지의 제조는, 분말 담배의 측정된 양으로 케이싱을 충전시킴과, 요망되는 밀도를 얻기 위하여 각 케이싱 내부에서 분말 담배 덩어리를 약간 가압함과, 그 다음에 상기 카트리지의 개방된 상측 단부에 필터링 재료의 일부분과 밀봉 링을 적용함으로써 카트리지의 캡을 형성함을 포함한다. 그 다음에 상기 카트리지의 무게가 개별적으로 측정되는바, 이것은 그 내부에 분말 담배가 불충분하거나 또는 과잉으로 담겨서 규칙에 맞지 않는 것들을 폐기하기 위한 것이다.
일단 카트리지의 제조가 완료되면 카트리지가 패키지가 패키지 안에 삽입되는바, 패키지는 통상적으로 블리스터 팩이라 불리는 것이며, 이것은 하나의 전자 궐련과 복수의 일회용 카트리지를 포함한다.
현재 상기 블리스터 팩의 생산과 상기 패키지 내부에 담겨진 카트리지들의 제조는 대부분 수작업으로 또는 단순한 패키징 기계에 의하여 수행되는바, 이것은 지속적인 노동을 필요로 하며, 따라서 상기 카트리지들의 제조와 블리스터 팩의 생산이 저속으로(즉, 낮은 생산성으로) 그리고 매우 가변적인 품질 수준으로(전체적으로 고급스럽지 않게) 이루어진다.
일본 특허공개공보 소63-044493호 일본 특허공개공보 평07-184627호 일본 특허공개공보 평03-090161호 일본 특허공표공보 2000-514318호 일본 특허공표공보 2005-521540호 미국 특허공보 2655301호
본 발명의 목적은 전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계를 제공하는 것으로서, 여기에서 상기 기계는 높은 생산성과 높은 품질 기준을 달성할 수 있으며, 또한 동시에 제작이 쉽고 저렴한 것이다.
본 발명에 따르면, 본원 청구항들에 기재된 전자 궐련용 카트리지를 제조하기 위한 기계가 제공된다.
아래에서는 본 발명의 비제한적인 실시예들을 도시하는 하기의 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1 a) 내지 d) 에는 본 발명에 따라 제조된 3개의 카트리지들 및 전자 궐련을 담는 블리스터 팩의 사시도가 도시되어 있는바, 각 하위 도면은 확장 구성형태 및 접힘 구성형태의 상부로부터 본 사시도와, 확장 구성형태 및 접힘 구성형태의 하부로부터 본 사시도에 해당된다.
도 2 에는 도 1 의 카트리지들을 제조하기 위한 기계가 도시되어 있다.
도 3 에는 카트리지들의 케이싱들을 수집하기 위한, 도 2 의 기계의 스테이션의 사시도가 도시되어 있다.
도 4 에는 도 2 의 기계의 충전 유닛의 상부로부터 본 사시도가 도시되어 있다.
도 5 의 a) 내지 b) 에는 도 3 의 기계의 충전 유닛이 상이한 두 가지 위치에 있는 때의 상세한 사시 측면도가 도시되어 있다.
도 6 에는 도 5 의 a) 내지 b)의 충전 유닛을 상세하게 도시하는 단면도로서, 여기에서는 명확성을 위하여 일부분이 제거된 상태로 도시되어 있다.
도 7 에는 도 4 의 충전 유닛의 충전 스테이션을 도시하는 부분 단면도로서, 여기에서는 명확성을 위하여 일부가 제거된 상태로 도시되어 있다.
도 8 에는 도 7 의 충전 스테이션의 사시도가 도시되어 있는바, 여기에서는 명확성을 위하여 일부가 제거된 상태로 도시되어 있다.
도 9 에는 카트리지들의 무게측정 및 폐기를 위한, 도 2 의 기계의 스테이션의 사시도가 도시되어 있다.
도 10 에는 도 2 의 기계의 필터들을 공급하기 위한 유닛의 사시도가 도시되어 있다.
도 11 a) 및 b) 에는 도 10 의 필터 공급 유닛의 패널을 도시하는 사시 측면도로서, 여기에는 두 가지의 상이한 작동 구성형태가 도시되어 있다.
도 12 는 도 10 의 필터들을 공급하기 위한 유닛의 상세 사시도이다.
도 13 은 폐쇄 링 너트들을 공급하기 위한, 도 2 의 기계의 스테이션의 사시도이다.
도 14 는 도 1 의 패키지들의 생산을 위한 라인의 일 섹션의 사시도이다.
도 15 는 도 1 의 패키지들의 생산을 위한 라인의 다른 섹션의 사시도이다.
도 1 에서 참조번호 1 은 하나의 전자 궐련(2)과 다수의 일회용 카트리지(3)들, 특히 3개의 카트리지(3)를 담는 패키지 전체를 지칭한다. 패키지(1)는 평면에서 볼 때 실질적으로 사각형 형상을 갖는 블리스터 팩으로서 설계되며, 이것은 전자 궐련(2)과 카트리지(3)들을 개별적으로 수용하기 위한 복수의 개별적 포켓들을 구비하도록 미리 정해진 매트릭스 형태로 플라스틱 재료를 성형함으로써 형성되며, (통상적으로 금속 재료로 만들어지는) 지지층에 의해 폐쇄된다. 블리스터 팩(1)은 블리스터 팩(1) 자체의 짧은 측부에 대해 평행하고 프리컷 라인들(pre-cut lines)(4*, 4**)을 구비하는바, 이로써 블리스터 팩(1)의 세 부분들이 한정되며, 그 중 제1 단부 부분에는 전자 궐련(2)이 상기 두 개의 프리컷 라인들에 대해 평행한 방향으로 수용될 수 있고, 그 중 중앙 부분은 상기 두 개의 프리컷 라인들(4*, 4**)에 대해 횡방향으로 배치된 세 개의 카트리지(3)를 수용하며, 다른 하나의 단부 부분은 (도 1 b) 및 d)에 도시된 바와 같이) 상기 프리컷 라인(4**)을 따라서 접혀져 180°로 제껴질 수 있는 부분이다.
각 카트리지(3)는 플라스틱 재료로 만들어진 케이싱(5)을 포함하는바, 상기 케이싱(5)은 미세천공된 하벽(6)과 실질적으로 원통형 형상의 측벽(7)을 가진 수납용 튜브형 몸체(5)를 포함하고, 상기 케이싱(5)의 내부에는 소정량의 분말 담배가 담겨지며, 그 위로는 필터링 재료 부분(8)이 배치되고, 상기 케이싱(5)의 상부 단부에는 폐쇄 링 너트(9)가 결합된다. 도 2 에서, 참조번호 10 은 하나의 전자 궐련(2)과 세 개의 카트리지(3)를 담는 블리스터 팩(1)을 생산하기 위한 플랜트 전체를 가리키는데, 이 플랜트는 카트리지(3)들을 제조하기 위한 기계(11)를 포함한다. 도 2 에 도시된 바와 같이 카트리지(3)들을 제조하기 위한 기계(11)는: 자신의 수직 회전축을 중심으로 미리 정해진 피치로 회전하는 드럼(12)으로서, 케이싱(5)들을 정리된 형태로 (즉, 벨트 컨베이어(13) 상에서 정렬된 케이싱(5)들을) 수용하는 드럼(12); 분말 담배로 케이싱(5)을 충전시키는 유닛(14); 분말 담배를 담고 있는 카트리지(3)들의 무게를 측정하고 불일치하는 카트리지(3)를 폐기할 수 있는 유닛(15); 및 드럼(12)의 주변을 따라서 연속적으로 배치된 필터링 재료 부분(8)을 공급하기 위한 유닛(16);을 포함한다. 카트리지(3)들을 제조하기 위한 기계(11)는 자신의 수직 회전축을 중심으로 미리 정해진 피치로 회전하는 추가 드럼(17)을 더 포함하는바, 이 추가 드럼(17)에는 폐쇄 링 너트(9)들을 공급하기 위한 유닛(18)과 드럼(17)의 주변을 따라서 연속적으로 배치된 상기 폐쇄 링 너트(9)들을 용착시키기 위한 스테이션(19)이 구비되어 있다. 상기 벨트 컨베이어(13)는 빈 케이싱(5)들을 드럼(12)의 수집 스테이션(PS)으로 전달하고, 드럼(12)은 빈 케이싱(5)들을 충전 스테이션(FS)로 공급하는데, 여기에서는 충전 유닛(14)에 의하여 소정량의 분말 담배가 케이싱(5) 안으로 삽입된다. 그 다음, 카트리지(3)들은 드럼(12)에 의하여 무게측정 및 폐기 스테이션(WRS)의 무게측정 및 폐기 유닛(15)들로 공급되고, 필터링 재료 부분(8)들을 공급하기 위한 스테이션(FRS)의 공급 유닛(16)으로 공급되는바, 여기에서 필터링 재료 부분(8)이 각 카트리지(3) 내부로 삽입된다. 그 다음, 절반 완성된 카트리지(3)들은 드럼(12)으로부터, 추가 드럼(17)의 로딩/언로딩 스테이션(CDS)으로 전달된다. 추가 드럼(17)은 상기 절반 완성된 카트리지들을 폐쇄 링 너트(9)들을 적용하기 위한 스테이션의 공급 유닛(18)으로 공급하며, 후속하여 용착 스테이션(19)으로 공급한다.
추가 드럼(17)은 기계(11)로부터 나오는 카트리지(3)들을 U자 형상의 컨베이어(미도시)로 전달하는바, 이 컨베이어는 먼저 카트리지(3)들 각각을 역전(즉, 방위를 거꾸로 함)시킨 다음에 이들을 (도 14 에 도시된) 트레이(20)들 내부로 공급하고, 상기 트레이(20)들은 컨베이어(21)에 의하여 (도 14 및 도 15 에 도시된) 블리스터 팩(1)의 패키징을 위한 기계(22)로 이송된다. 트레이(20)들은 복수의 실질적으로 원통형인 시트를 구비하고, 그 시트들 각각은 대응되는 카트리지(3)를 수용하도록 구성된다. 상기 시트들은 통상적으로 컨베이어(21)의 경로에 대해 직각인 방위를 갖는 수 개의 열들로 나뉘어지며, 상기 컨베이어(21)는 동일한 갯수의 카트리지(3)들을 담는 트레이의 정돈된 집합체를 수용한다. 드럼(12)은 간헐적인 움직임, 즉 비연속적인 움직임으로 회전하는바, 이로써 드럼(12)이 움직이는 움직임 단계들과 드럼(12)이 정지하는 유지 단계들이 주기적으로 교번된다. 드럼(12)에는 드럼(12) 자체의 주변부에 구비된 다수의 시트(23)들이 제공되어 있고, 이들은 그룹으로 나뉘어 있는바, 각 그룹은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 시트(23)들을 구비한다 (예를 들어 상기 그룹들은 드럼(12)의 표면 상에서 평면에서 볼 때 오각형의 형태로 배치된다). 도 2 에 도시된 바와 같이, 각 그룹은 실질적으로 중를 이루어 배치된 10개의 시트(23)를 구비한다.
동일한 그룹의 시트(23)들에 담긴 카트리지(3)들의 제조 공정의 후속 단계들(예를 들어 분말 담배의 충전, 무게측정, 필터링 재료 부분(8)의 삽입, 폐쇄 링 너트(9)와의 결합, 및 후속적인 밀봉과 같은)은 병렬적으로, 즉 카트리지(3)들 모두에 대해 동시에 이루어진다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 저장부(미도시)로부터 오는 벨트 컨베이어(13) 상에 정렬된 빈 케이싱(5)들의 연속적인 집합은 수집 스테이션(PS)으로 공급되고, 수집 스테이션(PS)은 각 그룹의 시트(23)들의 갯수와 동일한 갯수의 복수의 흡착 부재(25), 즉 10개의 흡착 부재(25)를 구비한 아암(24)을 구비하는바, 그것은 드럼(12)의 위에 배치된다.
아암(24)은 상승된 휴지 위치와 전방 수집 위치 사이에서, 그리고 그 역으로, 수직으로 이동가능하다. 수집 위치에서, 각 흡착 부재(25)는 개별의 시트(23) 안으로 삽입되고 개별의 케이싱(5)을 대면하는바, 그것은 흡착에 의하여 수집하여 케이싱(5)의 상측 가장자리를 유지하기 위한 턱부(jaw)를 구비한 대응되는 시트(23)로 전달한다. 일단 케이싱(5)들이 시트(23)들 안으로 전달된 다음, 아암은 흡착을 중단하고 다시 상승된 휴지 위치로 되돌아 간다. 그 다음 드럼(12)이 간헐적인 방식으로 진행하는바, 이 때 10개의 빈 케이싱(5)들의 그룹들은 수집 스테이션(PS)로부터 충전 유닛(14) 아래에 배치된 충전 스테이션(FS)으로 전달된다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 충전 유닛(14)은 분말 담배의 이송을 위한 스크류 컨베이어에 의하여 만들어진 고정된 상측 호퍼(26)를 포함한다. 상기 스크류 컨베이어는 수직축을 가진 튜브형 외측 라이너(27)를 포함하고, 그것의 상측 단부에는 분말 담배를 위한 로딩 입부분(loading mouth)이 있으며 분말 담배는 하측 호퍼(28) 안으로 언로딩된다.
하측 호퍼(28)에서 고리형 수집 챔버(C)는 분말 담배의 수집을 위하여 원통형 측벽(29)에 의하여 한정되도록 구성된다. 상측 호퍼(26)의 언로딩 입부분은 고리형 수집 챔버(C)의 영역에서 직경방향으로 반대측의 영역에 배치되는데, 여기에는 연속적으로 배치되고 각각 30, 31 으로 표시된 한 쌍의 스크레이퍼 요소들이 수용된다. 구체적으로 스크레이퍼 요소(30)는 분말 물질의 대강적인 스크레이핑을 위하여 제공되는바, 스크레이퍼 요소(30)는 원통형 측벽(29)에 연결되고 고리형 수집 챔버(C)의 폭과 실질적으로 같은 치수의 격벽(bulkhead)으로서 설계된다. 스크레이퍼 요소(30)의 하류측에는 추가 스크레이퍼 요소(31)가 제공되어 분말 물질의 섬세한 스크레이핑을 수행하는바, 추가 스크레이퍼 요소(31)는 원통형 측벽(29)에 고정되고, 고리형 수집 챔버(C)의 폭보다 작은 치수의 격벽으로서 설계된다.
충전 유닛(14)은 하측 호퍼(28) 아래에 배치된 복수의 디스크를 포함하는데, 이 디스크들은 공통 수직 회전축을 중심으로 미리 정해진 피치로 회전하여 오는 빈 케이싱(5)들을 분말 담배로 충전하도록 설계된 것이다. 구체적으로, 디스크(32)는 고리형 수집 챔버(C)의 하벽을 한정하며, 원통형 측벽(29)에 연결되고, 여기에는 디스크(32) 자체의 주변부에 다수의 관통공(33)들이 그룹으로 나뉘어 제공되어 있으며, 각 그룹은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 관통공(33)들을 구비하며, 그 갯수는 각 그룹의 시트(23)들의 갯수, 즉 10 개에 해당된다.
도 5 및 도 6 에 잘 도시되어 있는바와 같이, 디스크(32) 아래에는 추가 디스크(34)가 제공되어 있으며, 이 추가 디스크(34)에도 추가 디스크(34) 자체의 주변부에 그룹으로 나뉘어딘 다수의 관통공(35)들이 제공되고, 각 그룹은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 관통공(35)들을 구비하며, 그 갯수는 각 그룹에서의 시트(23)들의 개수와 동일하게 10개이다.
추가 디스크(34)의 관통공(35)들은 직접적으로 디스크(32)의 관통공(33)들을 대면하는바, 이것은 텔레스코픽 안내 요소들(36, 37)의 각 쌍에 의하여 소정량의 분말 담배를 수용하는 복수의 격실(S)들을 한정하기 위한 것이다. 구체적으로, 상측 안내 요소(36)는 관통공(33) 안에 삽입되어 대응되는 관통공(35) 내부에 수용된 각 하측 안내 요소(37)와 협력하여 분말 담배의 수집을 위한 격실(S)을 한정한다.
상기 두 개의 디스크들(32, 34)은 수직 방향으로 서로에 대해 이동가능하여서 상호간 거리를 변화시킬 수 있는바, 이로써 격실(S)들 각각의 체적이 최소 체적과 최대 체적 간으로 변화할 수 있으며, 최소 체적에서는 상측 안내 요소(36)의 어깨부(38)가 하측 안내 요소(37)의 상측 가장자리(39)에 대해 닿고 (그리고 상기 두 개의 디스크들(32, 34)이 서로 가능한 가깝게 배치되고), 최대 체적에서는 두 개의 디스크들(32, 34)이 가능한 서로 먼 위치에 배치된다.
바람직한 변형예에 따르면, 디스크(32)는 격실(S)의 최소 체적과 최대 체적에 각각 대응되는 두 개의 단부 위치들 사이에서 수직 방향으로 이동가능하고, 추가 디스크(34)는 고정되어 있다.
격실(S)들 각각의 체적(즉, 두 개의 디스크들(32, 34) 사이의 상대 거리)는 카트리지(3)들의 제조를 위한 과정의 사전 단계에서, 케이싱(5)들 내부에 삽입될 분말 담배의 양과 무게의 함수로서 결정된다.
격실(S)들은 상측 호퍼(26)로부터 부어지는 분말 담배로 충전되고, 고리형 수집 챔버(C) 내부에 직렬로 배치된 두 개의 스크레이퍼 요소들(30, 31)의 작용으로 인하여 각 격실(S) 내부에 담겨지는 분말 담배의 양이 균일하고 고르게 될 수 있다.
도 5, 6, 및 8 에 도시된 바와 같이, 각 격실(S)은 추가 디스크(34) 아래에 배치된 다른 디스크(40)에 의해서 저부가 막히는데, 이것은 미세천공된 플라스틱 재료로 만들어진 고리형 요소로 설계되고, 서로에 대해 각각 독립적인 복수의 섹터(40*)들로 나뉘어진다. 각 섹터(40*)에는 섹터(40*) 자체의 내측 가장자리의 근처에 구비된 다수의 관통공(41)들이 제공되며, 이들은 실질적으로 줄을 이루어 배치되고 각 그룹에서 시트(23)들의 갯수와 동일한 갯수로 제공되는바, 즉 10개의 관통공(41)들이 제공된다.
각 섹터(40*)는 두 개의 단부 위치들 사이에서 이동가능한데, 즉 (도 5a 에 도시된) 전방 위치와 (도 5b 에 도시된) 후방 위치 사이에서 이동가능하다. 전방 위치에서는, 섹터(40*)가 단일 격실(S)의 베이스 벽을 한정하고, 외측 가장자리는 두 개의 디스크들(32, 34) 및 원통형 측벽(29)의 외측 표면들과 실질적으로 같은 평면에 놓이도록 구성된다.
섹터(40*)는 전방 위치로부터 후퇴하여 후방 위치에 놓일 때까지 충전 유닛(14)의 외측을 향해 돌출하게끔 제어되는바, 후방 위치에서는 각 구멍(41)이 개별의 관통공(35)을 대면하는 위치에 놓인다. 다시 말하면, 각 구멍(45)은 개별 격실(S)에 정확히 일치되게 배치된다.
마지막으로 도 7 에 도시된 바와 같이, 충전 유닛(14)은 디스크(40) 아래에 배치된 다른 디스크(42)를 포함하는데, 여기에는 디스크(43) 자체의 외측 가장자리의 근처에 구비된 다수의 관통 개구(43)들이 제공되며, 이들은 그룹으로 나뉘어 있는바, 여기에서 각 그룹은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 개구(43)들을 구비하며, 그 개구들은 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동등한 갯수, 즉 10개로 제공된다. 구체적으로 개구(43)들은 섹터(40*)가 사이에 배치된 상태에서 각 격실(S)에 정확히 대응되게 배치된다. 개구(43)들에는 아래로 향하는 공동(44)이 구비되어 있는 U자 형상의 고리형 가장자리가 형성되어 있다. 상기 U자 형상 공동(44)은, 분말 담배의 퇴적량 및 넘침을 현저히 감소시키기 위하여 케이싱(5)의 상측 가장자리를 위한 안내부로서의 역할을 한다.
고리형 수집 챔버(C) 내부에서 추가 스크레이퍼 요소(31)의 옆에는 제1 아암(45)이 수용되어 있는데, 제1 아암(45)에는 복수의 밀침 요소(46)가 제공되어 있다. 구체적으로 제1 아암(45)은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 밀침 요소를 구비하고, 그 갯수는 각 그룹에서 시트(23)의 갯수와 동일하므로, 10개의 밀침 요소(46)가 제공된다. 제1 아암(45)은 상승 위치와 전방 작동 위치 사이에서 수직방향으로 이동가능하며, 전방 작동 위치에서는 각 밀침 요소(46)가 개별의 격실(S) 안에 적어도 부분적으로 끼워지게 된다.
충전 스테이션(FS)에는 제2 아암(47)도 제공되어 있는데(도 7 및 도 3 에 부분적으로 도시되어 있음), 이것은 디스크(42) 아래에 배치되고, 또한 복수의 지지 요소(48)를 구비한다. 구체적으로, 제2 아암(47)은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 지지 요소(48)를 구비하며, 그 갯수는 각 그룹에서 시트(23)의 갯수와 동일하므로, 10개의 지지 요소(48)가 제공된다. 충전 스테이션(FS)에서, 디스크들(32, 34, 40, 42)은 각 격실(S)이 개별의 밀침 요소(46)와 개별의 지지 요소(48)에 대응하여 배치됨을 가능하게 하는 위치에서 정지한다. 제2 아암(47)은 휴지 위치와 상승 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동할 수 있다.
케이싱(5)을 분말 담배로 채우기 위한 충전 스테이션(FS)에서는 다음과 같은 단계들이 연속적으로 수행된다:
- 드럼(12)이 빈 케이싱(5)들을 충전 스테이션(FS)의 디스크(42) 아래 그리고 제2 아암(47)의 위로 이송함;
- 시트(23)들의 턱부들이 케이싱(5)들 각각을 해제하여, 케이싱(5)들 각각이 개별의 지지 요소(48)에 의하여 지지되도록 함;
- 제2 아암(47)이 휴지 위치로부터 상승 작동 위치로 이동하도록 작동되고, 각 지지 요소(48)는 각 케이싱(5)의 상측 가장자리가 관련된 U자 형상의 안내부(44) 안으로 삽입될 때까지 케이싱(5)을 상승시킴;
- 섹터(40*)가 전방 위치로부터 후방 위치로 이동하여, 각 구멍(41)이 개별의 관통공(35) 및 개별의 격실(S)에 대응되게 배치되도록 함으로써, 격실(S) 내부에 담긴 분말 담배가 케이싱(5)을 향하여 하방으로 움직임을 허용함;
- 제1 아암(45)이 상승 위치로부터 전방 작동 위치로 하강되어, 각 밀침 요소(46)가 개별의 격실(S) 안에 끼워짐. 전방 작동 위치를 향하는 제1 아암(45)의 이동은 제1 단계와 제2 단계로 나뉘어지는데, 제1 단계에서는 밀침 요소(46)가 분말 담배를 케이싱(5) 안으로 하방으로 움직이게 함을 수반하고, 제2 단계에서는 일단 케이싱(5)이 충전된 다음에 제1 아암(45)이 케이싱(5)의 하방 움직임을 수반함으로써 케이싱(5)기 U자 형상 안내부(44)로부터 분리되게 함. 일단 전방 작동 위치에 도달하면, 제1 아암(45)은 다시 되돌아 이동하여 상승 위치로 복귀할 때까지 공간(S)로부터 이탈함;
- 상기 제1 아암(45)의 이동과 동시에, 제2 아암(47)이 상승 작동 위치로부터 휴지 위치로 이동하도록 작동되는바, 휴지 위치에서 제2 아암(47)은 분말 담배를 담고 있는 케이싱(5)들을, 그 케이싱(5)들을 잡기 위한 턱부가 제공되어 있는 시트(23)들 각각으로 전달함;
- 섹터(40*)는 다시 전방 위치에 배치될 때까지 후방 위치로부터 전방으로 이동함으로써, 격실(S)과 개구(43)가 통하게 됨을 방지함;
- 최종적으로, 드럼(12)이 분말 담배를 담고 있는 케이싱(5)들을 다음의 무게측정 및 폐기 스테이션(WRS)로 전달하는 동안에, 충전 유닛(14)의 디스크들(32, 34, 40, 42)이 회전됨.
상기 분말 담배를 담고 있는 케이싱(5)들의 하방 이동을 수반하는 제1 아암(45)의 이동은, 요망되는 밀도가 얻어질 때까지 분말 담배의 덩어리를 약간 가압할 수 있다는 점에 유의해야 할 것이다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 무게측정 및 폐기 유닛(15)은 드럼(12) 위에 배치된 상측 아암(49)을 포함하는바, 여기에는 실질적으로 줄을 지어 배치된 다수의 밀침 요소(50)들이 제공되어 있으며, 그 갯수는 각 그룹의 시트(23)들의 갯수와 동일한바, 즉 10개의 밀침 요소(50)가 제공된다. 아암(49)은 상승 위치와 전방 작동 위치 사이에서 수직방향으로 움직일 수 있다. 무게측정 및 폐기 유닛(15)은 드럼(12) 및 무게측정 장치(52) 아래에 배치된 하측 아암(51)도 포함하는데, 여기에는 실질적으로 줄을 이루어 배치된 다수의 지지 요소(53)들이 제공되어 있으며, 그 갯수는 각 그룹의 시트(23)들의 갯수와 동일하므로 10개의 지지 요소(53)가 제공된다. 또한 아암(51)은 후방 휴지 위치와 상승 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동할 수 있다. 아암(51)은 아암(49)과 협력하여 카트리지들 각각의 무게측정 및 폐기를 수행한다. 무게측정 장치(52)는 로드셀(load cell)들이 구비된 10개의 저울을 포함하는데, 그 각각은 각 카트리지(3)의 무게측정을 수행하도록 구성된 것이다. 드럼(12)은 상기 카트리지들을 무게측정 및 폐기 스테이션(WRS)로 이송하는데, 아암(51)이 후방 휴지 위치로부터 작동 상승 위치로 이동하도록 작동되어서, 각 지지 요소(53)가 각 카트리지(3)에 맞게 배치되고 그 다음에 카트리지(3)는 시트(23)의 턱부에 의하여 놓여진다. 아암(49)이 하강되어 각 밀침 요소(50)가 각 시트(23) 안에 삽입되고, 이것은 무게측정 장치(52)를 향하는 카트리지(3)의 이동을 수반하며, 이와 동시에 아암(51)이 상승 위치로부터 상기 후퇴된 휴지 위치로 이동하도록 작동된다.
각 카트리지(3)의 무게는 개별의 로드셀에 의하여 검출되고 패키징 플랜트(10)의 제어 유닛에 저장된다. 카트리지(3)의 무게가 허용가능한 값의 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 카트리지(3)는 즉시 폐기된다. 또한 제어 유닛은 상이한 로드셀들에 의해 검출된 카트리지(3)들의 평균 무게를 계산하여 이를 다양한 로드셀들에 대해 결정된 평균값들과의 편차를 보고하도록 구성된다.
일단 각 카트리지(3)의 무게측정이 수행된 다음, 아암(49)은 다시 되돌아 이동하여 상승 위치로 복귀할 때까지 시트(23)로부터 이탈하며, 이 동안에 아암(51)은 다시 상승 작동 위치를 향하여 이동하여 각 카트리지(3)를 개별의 시트(23)로 전달하며, 시트(23)에는 카트리지(3)를 유지시키는 턱부가 제공되어 있다. 이 때 드럼(12)은 카트리지(3)들을 필터링 재료 부분(8)을 위한 스테이션(FRS)로 전달하기 위하여 회전한다. 도 10 에 도시되어 있는 바와 같이, 필터링 재료 부분(8)을 공급하기 위한 유닛(16)은 상측 호퍼(54)와 수집 드럼(55)을 포함하며, 상측 호퍼(54)는 필터링 재료의 배수 길이(multiple-length)를 가진 필터링 재료의 로드들의 정돈되지 않은 집합체을 수용하고, 수집 드럼(55)은 상측 호퍼(54)의 저부로부터 상기 필터링 재료의 배수 길이 로드(multiple-length rod)를 하나씩 수집한다. 수집 드럼(55)에는 상기 필터링 재료의 배수 길이 로드들을 유지하기 위한 복수의 흡착 시트들이 제공되어 있으며, 수집 드럼(55)은 블레이드들이 제공되어 있는 절단 장치(56)와 협력하여 상기 필터링 재료의 배수 길이 로드들의 횡방향 절단을 수행함으로써 요망되는 길이의 필터링 재료 부분(8)들이 얻어진다.
상기 필터 공급 유닛(16)에 구비된 패널(57)은 수집 드럼(56)에 의하여 요망되는 길이의 필터링 재료 부분(8)으로 나뉘어진 필터링 재료의 로드들을 수용한다. 구체적으로, 패널(57)에는 요망되는 길이의 필터링 재료 부분(8)으로 나뉘어진 필터링 재료의 로드들을 유지하기 위한 다수의 흡착 시트들이 제공되고, 여기에서 흡착 시트들의 갯수는 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일하므로 10개의 흡착 시트가 제공된다. 패널(57)은 (도 10 에 도시된) 수집 위치와 (도 11 의 a) 및 b) 에 도시된) 해제 위치 사이에서 이동할 수 있는바, 상기 수집 위치에서는 필터링 재료 부분(8)들의 축들이 수평하게 놓이고, 상기 해제 위치에서는 필터링 재료 부분(8)들의 축들이 수직으로 놓인다.
상기 패널(27)은 수집 위치로부터 해제 위치로의 90° 회전을 완료하고, 필터링 재료 부분(8)들을 수집하기 위한 저장부(28)를 직접 대면하는 위치에 배치될 때까지 수평 방향으로 이동하며, 이 때 상기 흡착 시트들의 흡입이 중단됨으로써 패널(27)이 필터링 재료 부분(8)들의 집합을 저장부(58)의 각 채널(59) 내부에 놓도록 해제한다.
저장부(58)는 사실 다수의 채널(59)들로 나뉘어 있는데, 상기 채널들의 갯수는 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일하므로 10개의 채널(29)들이 제공되며, 각 채널(29)은 대응되는 흡착 시트에 의하여 놓여진 필터링 재료 부분(8)을 수용하도록 구성된다. 패널(57) 아래에는 수직 방향 및 수평 방향으로 모두 이동가능한 빗형상 요소(60)가 제공되어 있고, 빗형상 요소(60)에는 대응되는 흡착 시트에 의하여 놓여지는 필터링 재료 부분(8)들의 집합을 유지하기 위한 개별 채널(59) 안으로 각각 삽입되는 복수의 이빨부(61)가 구비된다. 구체적으로, 상기 빗형상 요소(60)는 후방 위치와 전방 위치 사이에서 수평방향으로 이동할 수 있으며, 전방 위치에서 각 이빨부(61)의 단부는 각 채널(59)과 맞물리며, 빗형상 요소(60)는 상기 전방 위치로부터 채널(59)들을 따라서 수직 방향으로 하방으로 이동할 수 있고, 이미 채널(59)들 안에 수용되어 있는 필터링 재료 부분(8)들의 집합의 바로 위에서 정지할 수 있다.
또한 상기 패널(57) 위에는 밀침 요소(62)가 제공되는데, 이것은 수직 방향으로 이동할 수 있는 것으로서, 밀침 요소(62)에는 각 채널(59) 안에 끼워지도록 설계된 복수의 요소(63)가 구비되며, 이것은 각 채널(59) 안으로의 필터링 재료 부분(8)들의 하방 움직임을 수반한다.
사용시, 패널(57)이 필터링 재료 부분(8)들의 집합을 채널(59)들 안에서 해제하는 때에, 빗형상 요소(60)는 전방 위치에 있어서 각 이빨부(61)의 말단부가 필터링 재료 부분(8)들의 집합을 위한 지지부로서의 역할을 수행한다. 그 다음 상기 빗형상 요소(60)가 하강되어서 필터링 재료 부분(8)들의 집합이 각 채널(59)들 안으로 동시에 하강됨을 가능하게 한다. 이와 동시에 밀침 요소(62)가 하강되어서 각 요소(63)가 각 채널(59) 안으로 삽입됨으로써, 채널(59) 안에서의 필터링 재료 부분(8)들의 집합의 하방 움직임을 용이하게 한다. 상기 빗형상 요소(60)는 이미 채널(59) 안에 수납되어 있는 필터링 재료 부분(8)의 집합 바로 위에서 정지하며, 후속하여 저장부(58)로부터 이탈됨으로써, 방금 도입된 필터링 재료 부분(8)들이 이미 채널(59)들 안에 수납되어 있는 필터링 재료 부분(8)들의 상부 상에 배치되게 한다.
도 12 에 도시된 바와 같이, 상기 상기 필터 공급 유닛(16)은 저장부(58)와 연계된 하측 안내부(64)를 더 포함하는데, 하측 안내부(64)에는 복수의 홈(65)이 제공되어 있으며, 그 홈(65)들은 수평 방향으로 이동가능한 아암(66)과 협력하고, 상기 아암(66)에는 각 홈(65) 내부에 끼워지고 그 안에서 슬라이딩하도록 설계된 복수의 요소(67)가 제공되며, 상기 요소(67)들은 단일의 필터링 재료 부분(8)을 각 홈(65)의 단부를 향해 이동시킴을 유발한다. 상기 하측 안내부(64)는 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일한 갯수의 홈(65)을 포함하는바, 그 갯수는 10개이다.
마지막으로 상기 상기 필터 공급 유닛(16)은 저장부(58)의 뒤에 배치되고 수직방향으로 이동가능한 삽입 아암(68)을 포함한다. 삽입 아암(68)에도 필터링 재료 부분(8)들 각각을 카트리지(3) 안으로 삽입하도록 설계된 복수의 요소(69)들이 제공된다. 아암(68)은 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일한 갯수의 요소(69)를 포함하는바, 즉 10개의 요소(69)를 포함한다.
사용시, 드럼(12)은 카트리지(3)들을 필터링 재료 부분(8)들을 공급하기 위한 스테이션으로 이송하여, 각 카트리지(3)(즉, 카트리지(3)들을 운반하는 드럼(12)의 각 시트(23))는 각 홈(65)의 저부에 정확히 대면하는 위치에 배치된다. 그 다음 필터링 재료 부분(8)는 각 요소(67)에 의하여 운반되고, 각 카트리지(3) 내부에서의 삽입은 카트리지(3) 안에서 필터링 재료 부분(8)을 하강시켜 미는 요소(69)에 의하여 수행된다.
바람직한 대안예에 따르면, 필터링 재료 부분(8)들은 그 전에 래퍼(wrapper)에 의하여 이미 감싸여 있고, 상기 요소(67)와 요소(69)는 상기 필터링 재료 부분(8)의 과잉 가압을 방지하도록 구성됨으로써 외측의 래퍼가 미끄러져 벗겨짐을 방지한다. 구체적으로, 상기 요소(69)(또는 필터링 재료 부분(8)과 접촉하는 요소(69)의 적어도 단부)들은 외측 표면에 요부를 구비하거나, 이에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 필터링 재료 부분(8)의 직경에 비하여 작은 직경을 갖는 튜브형 몸체로 만들어진다. 그 다음 드럼(12)이 카트리지(3)들을 로딩/언로딩 스테이션(CDS)으로 전달하며, 여기에서 드럼(12)은 부분적으로 추가 드럼(17)과 겹쳐진다. 시트(23)의 턱부는 카트리지(3)들 각각을 해제시키며, 카트리지(3)들은 추가 드럼(17) 상의 각 주변 시트(70) 내에 수용 및 유지된다.
추가 드럼(17)에는 추가 드럼(17) 자체의 주변부에 구비된 복수의 시트(70)가 구비되고, 시트(70)들은 그룹으로 나뉘어져 있는바, (평면에서 볼 때 추가 드럼(17)의 표면에 오각형이 형성되도록) 각 그룹은 실질적으로 줄을 지어 배치된 복수의 시트(70)들을 구비하며, 이들의 갯수는 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일하므로 10개의 시트(70)가 제공된다.
그 다음 카트리지(3)들은 폐쇄 링 너트(9)들의 적용을 위한 스테이션(CS)으로 운반된다. 도 13 에 도시된 바와 같이, 폐쇄 링 너트(9)들을 공급하기 위한 유닛(18)은 저장부(미도시)로부터 벨트 컨베이어(72)에 의하여 폐쇄 링 너트(9)들의 연속적이고 정돈된 집합을 수용하는 안내부(71)를 포함한다. 상기 안내부(71)는 복수의 홈(73)을 구비하며, 수평 방향으로 이동가능한 아암(74)과 협력하는데, 상기 아암(74)에는 각 홈(73) 내부에서 끼워지고 슬라이딩하도록 설계된 복수의 밀침 요소(75)가 제공되어 있고, 상기 밀침 요소(75)의 움직임은 단일의 폐쇄 링 너트(9)가 각 홈(73)의 저부를 향하여 이동함을 수반한다. 명확히, 하측 안내부(71)도 각 그룹의 시트(23)의 갯수와 동일한 갯수의 홈(73)을 포함하는바, 즉 10개의 홈(73)을 포함한다.
폐쇄 링 너트(9) 적용 스테이션(CS)에도 수직 방향으로 이동할 수 있는 승강 아암(미도시)이 제공되는바, 이것은 추가 드럼(17) 아래에 배치되고, 이 승강 아암에는 지지 요소들이 제공된다. 구체적으로 상기 승강 아암은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 복수의 지지 요소들을 구비하며, 이 지지 요소들의 갯수는 각 그룹에서의 시트(23)의 갯수와 동일하므로 10개의 지지 요소가 제공되며, 이들은 홈(73)들의 각 폐쇄 단부에 실질적으로 맞게 제공된다.
사용시, 추가 드럼(17)은 폐쇄 링 너트(9) 적용 스테이션(CS)에서 카트리지(3)들을 이송하되, 각 카트리지(3)(즉, 카트리지(3)들을 운반하는 추가 드럼(17)의 각 시트(70))는 각 홈(73)의 폐쇄 단부에 정확히 대응되게 배치된다. 그 다음 폐쇄 링 너트(9)가 각 밀침 요소(75)에 의하여 운반되고, 상기 카트리지(3) 내부의 삽입은 상기 승강 아암의 각 지지 요소에 의하여 수행되는 카트리지(3)의 상승에 의해 달성된다.
마지막으로, 추가 드럼(17)은 카트리지(3)들을 스테이션(19)로 전달하는데, 스테이션(19)은 폐쇄 링 너트(9)를 케이싱(5)에 용착시키는 스테이션이다. 상기 용착 스테이션(19)은 초음파 용착을 수행하는 것으로서, 추가 드럼(17) 위에 배치된 복수의 소노트로드(도 2 에 개략적으로 도시되어 있음)를 포함하며, 각 소노트로드(76)는 개별의 앤빌(anvil)과 협력하는데, 상기 앤빌은 카트리지(3)를 소노트로드(77) 자체의 용착 헤드를 향하여 상승사키기 위하여 추가 드럼(17) 아래에 배치된다. 사용시, 추가 드럼(17)은 카트리지(3)들을 용착 스테이션(19)으로 전달하고, 이로써 각 카트리지(3)(즉, 카트리지(3)들을 운반하는 추가 드럼(17)의 각 시트(70))가 상기 앤빌 및 각 소노트로드(76)를 대면하는 위치에 정확히 배치된다. 상기 시트들의 턱부(70)는 카트리지(3)를 해제시키고, 용착은 각 앤빌에 의해 제공되는 카트리지(3)의 상승에 의해 수행된다.
마지막으로 상기 전달용 추가 드럼(17)은 처리된 카트리지(3)들을 U자 형상의 컨베이어로 전달하는바, 이것은 단일 카트리지(3)를 뒤집어서(즉, 방위를 역전시켜서) 카트리지(3)를 트레이(20) 내부로 공급하는바, 상기 트레이(20)들은 컨베이어(21)에 의해 이송되며, 컨베이어(21)는 블리스터 팩(1)을 패키징하기 위한 기계(22)까지 중간 축적기(intermediate accumulator)로서의 역할을 한다. 도 14 및 도 15 에 도시된 바와 같이, 블리스터 팩(1)을 패키징하는 기계(22)는 전자 궐련(2)들을 공급하는 라인과 카트리지(3)들을 공급하는 라인을 포함하는바, 전자 궐련(2)들을 공급하는 라인에서는 벨트 컨베이어(77)가 저장부(미도시)로부터 전자 궐련(2)들의 연속적이고 정돈된 집합(구체적으로, 서로로부터 이격되고 서로 옆에 배치되는 2열의 전자 궐련(2)들)을 수용하고, 상기 카트리지(3)들을 공급하는 라인은 트레이(20)들에 의하여 이송된 카트리지(3)들이 해제되고 수집되는 호퍼(8)를 포함하며, 이것은 서로의 옆에 배치된 카트리지(3)들의 10 열의 정돈된 집합을 수용하는 벨트 컨베이어(79)에 대한 공급을 수행한다. 벨트 컨베이어(77)는 벨트 컨베이어(79)에 대해 병렬적으로 배치된다.
상기 두 개의 벨트 컨베이어(77, 79)는 플라스틱 재료의 연속 스트립(80)에 대해 직각으로 배치되는바, 상기 연속 스트립(80)은 코일로부터 권취해제되는 것으로서, 전자 궐련(2)과 카트리지(3)를 모두 수용하기 위한 복수의 분리된 포켓(81*, 81**)을 구비하는 것이다.
패키징 기계(22)는 상기 컨베이어(79)와 연속 스트립(80) 사이에 개재된 전달 유닛(82)을 포함하고, 상기 전달 유닛에는 복수의 흡착 부재(83)가 구비되는바, 상기 흡착 부재는 복수 열의 카트리지(3)들(구체적으로 10개 카트리지(3)의 3 열)을 수집하고 이들을 상기 플라스틱 재료의 연속 스트립(80)에 구비된 포켓(81*) 내부로 전달하기 위한 것이다.
유사하게, 패키징 기계(22)에 포함된 전달 유닛(84)은 상기 전달 유닛(82)의 하류에 배치되고 컨베이어(77)와 연속 스트립(80) 사이에 개재된 것으로서, 여기에는 복수의 흡착 부재(85)가 제공되는데, 이것은 복수의 전자 궐련(2)(구체적으로는 2개 전자 궐련(2)의 2열) 을 인출하여 이들을 상기 플라스틱 재료의 연속 스트립 안에 구비된 포켓(81**) 내부로 전달하기 위한 것이다. 상기 전달 유닛(84)의 하류에서는 금속 재료의 연속 스트립(86)이 공급되는데, 이것은 상기 블리스터 팩(1)을 위한 지지층으로서의 역할을 하는 것으로서, 코일(87)로부터 권취해제되어 상기 플라스틱 재료의 스트립(80)에 완벽하게 중첩된다. 상기 플라스틱 재료의 연속 스트립(80)과 상기 지지층으로서의 역할을 하는 금속 재료의 연속 스트립(86)에 의해 형성되는 조립체는 두 개의 용착 플레이트(89)를 포함하는 용착 장치(88)로 공급된다. 상기 두 개의 용착 플레이트(89)의 내부에는 절단 부재들이 제공되어 있는데, 이들은 상기 용착 수행 동안에 횡방향 및 길이방향의 절단을 수행하여 단일의 블리스터 팩(1)들로 분리되게 한다.
그 다음에 상기 단일의 블리스터 팩(1)들은 추가 절단 장치(90)로 공급되는바, 추가 절단 장치(90)에는 서로에 대해 평행한, 전술된 프리컷 라인(4*, 4**)을 얻기 위한 절개 부재(incising member)들이 구비되어 있다.
절단 장치(90)로부터 나오는 블리스터 팩(1)은 벨트 컨베이어(91)로 공급되는바, 이것은 블리스터 팩(1)들의 정돈된 집합(구체적으로는 서로의 옆에 배치된 블리스터 팩의 3열)을 수용하고, 상기 벨트 컨베이어(91)를 따라서는 접음 스테이션(미도시)이 제공되는바, 여기에서는 각 블리스터 팩(1)의 단부 부분이 상기 프리컷 라인(4**)을 따라 접혀져서 180°로 뒤집혀진다.
상기 패키징 기계(22)는 상기 벨트 컨베이어(91)와, 벨트 컨베이어(91)에 대해 직각으로 배치된 추가적인 연속 벨트 컨베이어(93) 사이에 개재된 전달 유닛(92)을 포함한다. 상기 전달 유닛(92)에는 복수의 블리스터 팩(1)들(구체적으로는 3개의 블리스터 팩(1))을 수집하고기 위한 흡착 부재(94)들이 제공되는데, 이들은 추가적인 연속 컨베이어(93)에 서로 정렬된 블리스터 팩(1)들의 단일 열을 전달한다.
마지막으로, 상기 패키징 기계(22)는 접음 휠(97)을 포함하는바, 이것은 개별의 수평 회전축을 중심으로 미리 정해진 피치로 회전하는 것으로서, 공급 라인에 의하여 공급되는 카드보드지로 만들어진 케이싱의 블랭크(blank)(98)들을 연속적으로 수용한다. 상기 블랭크(98)들은 튜브형 래퍼(tubular wrapper)(99)가 얻어질 때까지 접음 휠(97)의 스핀들 둘레에서 부분적으로 접혀지는바, 튜브형 래퍼들은 후속하여 전달 스테이션의 래핑 휠(wrapping wheel)(101)의 포켓(100)들 안으로 전달된다. 상기 래핑 휠(101)은 개별의 수평 회전축을 중심으로 미리 정해진 피치로 회전하도록 장착된 것으로서, 복수의 주변 포켓(100)들을 포함하고, 상기 포켓(100)들 각각은 먼저 부분적으로 접혀진 블랭크(98)를 튜브형 래핑(tubular wrapping; 99)으로 부분적으로 접으며, 후속하여 블리스터 팩(1)이 튜브형 래핑(99) 안으로 삽입된다. 래핑 휠(101)은 각 블리스터 팩(1) 주위에서의 블랭크(98)의 접음을 완료한다. 플랜트(10)의 생산성을 증대시키기 위하여, 드럼(12)의 주변부에 구비되고 그룹으로 나뉘어진 시트(23)들을 다수의 줄 또는 열로 분포시킴으로써 시트(23)들의 갯수를 증가시킬 수 있다는 점은 자명하다. 예를 들어, 각 그룹은 실질적으로 줄을 이루어 배치된 10개 시트(23)들의 3열을 갖도록 구성될 수 있는바, 이 경우 각 그룹은 동시에 순차적인 공정을 받게 되는 30개의 시트(23)를 포함하게 된다. 또한 이 경우에는, 제조 기계(11)에 빈 케이싱(5) 각각의 내부에 소정량의 분말 담배를 공급하기 위한 충전 스테이션(FS)에 배치된 충전 유닛(14)이 복수개(예를 들어 3개)로 제공될 수 있고, 또한 각 케이싱(5) 내부에서 필터링 재료 부분(8) 위로부터의 삽입을 수행하는 제2 스테이션(FRS)에 배치된 필터 공급 유닛(16)이 복수개(예를 들어 3개)로 제공될 수 있다는 점이 자명하다.
위에서 설명된 블리스터 팩(1)들의 생산을 위한 플랜트(10)는 많은 장점을 갖는다.
먼저, 위에서 설명된 블리스터 팩(1)의 생산을 위한 플랜트(10)는 높은 시간당 생산율(즉, 단위 시간당 블리스터 팩(1)의 갯수)에 도달함을 가능하게 하면서도, 높은 품질 기준을 보장한다.
구체적으로, 카트리지(3) 제조의 높은 품질 기준과 균일성을 보장하는 것이 가능하다. 상기 결과는 기계(11)가 카트리지(3)들을 병렬적으로 제조하도록 작동시킴으로써 얻어지는바, 즉 복수의 카트리지(3)(구체적으로는 10개의 카트리지(3))를 다양한 스테이션들을 따라 진행시키고, 상기 복수의 카트리지(3)들이 다양한 제조 공정들(예를 들어, 분말 담배의 충전, 무게측정, 필터링 재료 부분(8)의 삽입, 폐쇄 링 너트(9)의 결합, 및 후속적인 밀봉)을 동시에 받도록 함으로써 얻어진다. 이와 같은 방식으로, 카트리지(3)들의 제조는 가장 바람직한 조건 하에서 이루어지게 되는데, 왜냐하면 제조 공정의 모든 단계들이 최적 방식으로 이루어지도록 하기 위해서는 충분히 긴 시간을 필요로 하기 때문이다. 즉, 미리 정해진 양의 담배를 소정 밀도로 채우기 위해서, 필터링 재료 부분(8)의 변형을 방지하기 위해서, 그리고 케이싱(5)으로부터의 분말 담배의 원하지 않는 누설 또는 넘침을 방지하기 위해서는 긴 시간을 필요로 한다.
또한 전술된 블리스터 팩(1)들의 생산을 위한 플랜트(10)는 구조적으로 단순한 요소들에 의해 형성되며, 카트리지(3)들을 제조하는 기계(11) 주위와 블리스터 팩(1)들을 생산하는 기계(22) 주위 모두에서 필요한 적절한 조작 공간을 제공하므로, 초기 조립과 추후의 (단순한 청소로부터 교체까지의)유지보수 작업이 쉽게 이루어질 수 있다.

Claims (13)

  1. 전자 궐련(electronic cigarette)(2)용 카트리지(3)들을 제조하는 기계(11)로서, 상기 카트리지(3)는, 플라스틱 재료로 만들어진 케이싱(casing)(5)과 상기 케이싱의 상부에 배치되는 필터링 재료 부분(8)을 포함하며, 상기 케이싱은 미세천공된 하벽(6)과 측벽(7)을 가지며 소정량의 분말 담배(powdered tobacco)를 담도록 구성되고,
    상기 제조 기계(11)는: 수집 스테이션(PS)으로 복수의 빈 케이싱(5)을 공급하는 공급 컨베이어(13); 및 자신의 수직 회전축 주위로 미리 정해진 피치(pitch)로 회전하는 드럼(12)으로서, 상기 공급 컨베이어(13)로부터 빈 케이싱(5)들의 정돈된 집합을 상기 수집 스테이션(PS)에 수용하고, 상기 케이싱(5)들을 각 빈 케이싱(5) 안에 소정량의 분말 담배가 삽입되는 충전 스테이션(FS)으로 공급하는, 드럼(12); 및 각각의 빈 케이싱(5) 내부에 소정량의 분말 담배를 위로부터 공급하기 위하여, 충전 스테이션(FS)에 배치된 충전 유닛(14);을 포함하고,
    상기 충전 유닛(14)은 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(first hopper)(28)와 상기 제1 호퍼(28) 아래에 배치되고 빈 케이싱(5)들을 분말 담배로 충전시키도록 설계된 복수의 디스크들(discs)(32, 34, 40, 42)을 포함하고, 상기 디스크들(32, 34, 40, 42)은 공통의 수직 회전축 주위로 미리 정해진 피치(pitch)로 회전되며, 상기 디스크들 중 제1 디스크(32)는 상기 제1 호퍼(28)의 하벽을 형성하고, 제1 디스크(32)와 제2 디스크(34) 사이에는 복수의 격실(S)이 형성되며, 상기 격실들 각각은 위로부터 개별 케이싱(5) 안으로 삽입될 양의 분말 담배를 담도록 설계되고, 상기 격실(S)의 체적과 격실(S) 내부에 담기는 분말 담배의 양을 변화시키기 위하여 상기 제1 디스크(32)와 제2 디스크(34)가 서로에 대해 상대적으로 이동할 수 있으며, 상기 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(28)는, 제1 호퍼(28) 내에 담긴 분말 담배의 대강적인 스크레이핑 및 이에 후속하는 섬세한 스크레이핑을 개별적으로 수행하기 위하여 순서대로 배치된 한 쌍의 스크레이퍼 요소들(30, 31)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제조 기계(11).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)의 복수의 디스크들(32, 34, 40, 42)이 회전되는 동안에 상기 드럼(12)은 분말 담배를 담고 있는 케이싱(5)들을 무게측정 및 폐기 스테이션(WRS)에서 상기 분말 담배를 담고 있는 카트리지(3)들의 무게를 측정하고 부합되지 않는 카트리지(3)들을 폐기할 수 있는 유닛(15)으로 전달하는, 제조 기계(11).
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 격실(S)을 한정하기 위하여 제1 디스크(32) 및 제2 디스크(34)과 개별적으로 연계된 한 쌍의 텔레스코픽 안내 요소들(36, 37)이 제공되고, 각 격실(S)의 체적은 상측 안내 요소(36)가 하측 안내 요소(37)의 가장자리(39)에 대해 닿고 제1 디스크(32)와 제2 디스크(34)가 서로 가능한 가깝게 배치되는 최소 체적과 제1 디스크(32)와 제2 디스크(34)가 가능한 서로 먼 위치에 배치되는 최대 체적 사이에서 변화할 수 있는, 제조 기계(11).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(28)는 원통형 측벽(29)을 포함하고, 제1 디스크(32)는 상기 원통형 측벽(29)에 연결되고, 또한 상기 격실(S)의 최소 체적과 최대 체적에 각각 대응되는 두 개의 단부 위치들 사이에서 수직 방향으로 이동가능한, 제조 기계(11).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)은 제2 디스크(34) 아래에 배치된 제3 디스크(40)를 포함하고, 제3 디스크(40)는 복수의 섹터(40*)로 나뉘어지며, 상기 섹터(40*)들 각각은 서로에 대해 독립적이고 또한 다수의 관통 개구(41)를 구비하는, 제조 기계(11).
  6. 제5항에 있어서,
    각 섹터(40*)는, 섹터(40*)가 다수의 격실(S)의 저부를 폐쇄하는 제1 위치와 각 관통 개구(41)가 개별의 격실(S)에 대응되게 배치되어 각 격실(S) 안에 담긴 소정량의 분말 담배가 개별의 관통 개구(41)를 통하여 진행함을 허용하는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는, 제조 기계(11).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)은 제3 디스크(40) 아래에 배치된 제4 디스크(42)를 포함하고, 제4 디스크(42)에는 다수의 관통 개구(43)가 제공되며, 관통 개구(43)들 각각은 섹터(40*)가 개재된 상태에서 개별 격실(S)에 대응하여 격실(S)을 대면하도록 배치되는, 제조 기계(11).
  8. 제7항에 있어서,
    관통 개구(43)들은 아래로 향하는 공동(44)을 구비한 U자 형상의 고리형 가장자리에 의해 한정되고, 상기 공동(44)은 개별 케이싱(5)의 상측 가장자리를 위한 안내부로서의 역할을 하는, 제조 기계(11).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)은 상기 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(28) 내부에 배치된 제1 아암(45)을 포함하고, 제1 아암(45)은 다수의 밀침 요소(46)를 포함하며, 상기 제1 아암(45)은 상승 위치와 전방 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동가능하고, 상기 전방 작동 위치에서 각 밀침 요소(46)는 개별의 격실(S) 안으로 삽입되어 상기 격실(S) 안에 담긴 소정량의 분말 담배가 하방으로 이동하여 개별 케이싱(5) 안으로 들어가게 됨을 수반하는, 제조 기계(11).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)은, 상기 복수의 디스크들(32, 34, 40, 42) 아래에 배치되고 또한 빈 케이싱(5)들을 위한 다수의 지지 요소(48)들을 구비하는 제2 아암(47)을 포함하고, 각 지지 요소(48)는 개별 격실(S)에 대응하여 격실(S)을 대면하도록 배치되고, 또한 개별의 빈 케이싱(5)을 승강시키도록 설계되는, 제조 기계(11).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 아암(47)은 후방 위치와 상승 작동 위치 사이에서 수직 방향으로 이동가능하고, 상기 상승 작동 위치에서는 격실(S) 안에 담긴 소정량의 분말 담배가 위로부터 빈 케이싱(5) 안으로 삽입되는, 제조 기계(11).
  12. 제1항에 있어서,
    상기 충전 유닛(14)은, 수직축을 가진 튜브형 외측 라이너(tubular outer liner)를 포함하는 스크류 컨베이어(screw conveyor; 26)로서 설계된 분말 담배의 수집을 위한 제2 호퍼(26)를 포함하고, 상기 제2 호퍼(26)의 상측 단부에는 분말 담배의 로딩을 위한 로딩 입부분(loading mouth)이 제공되며, 상기 분말 담배는 후속하여 분말 담배의 수집을 위한 제1 호퍼(28) 안으로 언로딩되는, 제조 기계(11).
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 호퍼(28) 내부에는 분말 담배의 수집을 위한 고리형 수집 챔버(C)가 형성되고, 상기 제2 호퍼는 상기 스크레이퍼 요소들(30, 31)의 쌍이 배치되는 영역에 대해 직경방향으로 반대측에 있는 상기 고리형 수집 챔버(C)의 영역에 배치되는, 제조 기계(11).
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