(57)【要約】  本発明の粒状物の供給装置は、回転プレート（７０）及び固定プレート（６８）から形成されたホイールユニットを含み、このホイールユニットは回転プレート（７０）の内面に形成された複数の放射溝（８０）と、固定プレート（６８）の内面に形成された螺旋溝（７８）とを含み、これら放射溝（８０）及び螺旋溝（７８）は回転プレート（７０）の回転に伴い、粒状物としての球状のカプセル（Ｂ）を互いに協働して放射溝（８０）の内端から外端まで移送し、この移送過程にて、螺旋溝（７８）の螺旋形状に従いカプセル（Ｂ）の移送速度を加速させる。
2012057255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の粒状物を蓄えたホッパと、
前記ホッパと粒状物を供給すべき供給位置との間を接続する移送経路と、
前記移送経路に配置されたホイールユニットであって、
回転可能なホイール部材と、
内部に前記ホイール部材を利用して前記移送経路の一部を形成し、前記ホイールユニットの外周域にて開口した外端及び前記ホイールユニットの中央域にて、前記移送経路の上流部位から前記粒状物を受け取る内端を有した内部通路と、
前記ホイール部材の回転に伴い、前記内端にて受け取った粒状物を前記内部通路に沿い前記外端まで移送させ、この移送過程で、粒状物の移送速度を加速させる加速要素と
を含む、ホイールユニットと
を備えていることを特徴とする粒状物の供給装置。
【請求項２】
前記ホイールユニットは、前記ホイール部材としての回転プレートと前記移送経路の前記上流部位との間に介在し、前記回転プレートに重ね合わされた固定プレートを更に含み、
前記内部通路は、前記回転プレートの内面に形成され、前記回転プレートの径方向に延び且つ前記固定プレートを通じて粒状物を受け取り可能な複数の放射溝を含み、
前記加速要素は、
前記固定プレートの内面に形成され、前記放射溝の内端側から前記回転プレートの外周に向けて螺旋状に延びるとともに前記固定プレートの外周にて開口した出口を有する螺旋溝を含み、
前記螺旋溝は、前記放射溝の前記内端に受け取られた粒状物を前記放射溝と協働して保持し、且つ、前記回転プレートの回転に伴い、前記放射溝内の前記粒状物を前記内端から前記外端に向け、その螺旋形状に従い加速させながら前記出口まで移送することを特徴とする請求項１に記載の粒状物の供給装置。
【請求項３】
前記移送経路の上流部位は、粒状物を移送するホイール及び/又はドラムの列を含むことを特徴とする請求項２に記載の粒状物の供給装置。
【請求項４】
前記移送経路の上流部位はその終端から前記放射溝の内端に向けて粒状物が送出される際、前記粒状物に前記回転プレートの回転方向の力を付与する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の粒状物の供給装置。
【請求項５】
前記移送経路は、前記螺旋溝の前記出口と前記供給位置との間を接続し、粒状物を一定の速度で前記供給位置まで移送する下流部位を更に含むことを特徴とする請求項２記載の粒状物の供給装置。
【請求項６】
前記移送経路の上流部位は、前記ホッパから下方に延びるホースと、このホースと前記放射溝の内端との間を接続するシュート部材とを含むことを特徴とする請求項２に記載の粒状物の供給装置。
【請求項７】
前記螺旋溝の前記出口は前記供給位置の直上方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の粒状物の供給装置。
【請求項８】
要素が一定のスペースを存して並び、前記スペースに前記粒状物が供給されるべき要素列を搬送する搬送経路であって、前記供給位置を通過して延びる搬送経路を更に備え、
前記固定プレートは前記螺旋溝の前記出口を有した下縁を含み、
前記下縁は、前記供給位置の上流から前記供給位置の下流に向け、前記搬送経路上の前記要素列の直上を前記要素列に沿って延びていることを特徴とする請求項７に記載の粒状物の供給装置。
【請求項９】
供給位置に粒状物を個々に供給する供給方法は、
多数の粒状物を蓄えたホッパから粒状物を取り出し、
取り出した粒状物を請求項１の前記ホイールユニットにおける前記内部通路の内端に供給し、
前記内部通路の前記外端に到達した粒状物を前記外端から前記供給位置に直接に供給するか又は前記外端と前記供給位置を接続する接続経路を経て前記供給位置に供給する
ことを特徴とする粒状物の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状物を連続的に供給するための供給装置及びその供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粒状物としての香味カプセルを含むフィルタシガレットが知られており、香料カプセルは、フィルタシガレットのフィルタ内に配置されている。このような香料カプセルを内蔵したフィルタを製造する製造機は香料カプセルの供給装置を含み、この供給装置の一例が以下の特許文献１に開示されている。【０００３】
特許文献１の供給装置は香料カプセルのホッパと、このホッパと製造機の製造ラインとの間に配置された回転ホイールとを有し、この回転ホイールはホッパ内の香料カプセルを製造ラインに間欠的に供給する。詳しくは、回転ホイールは、その外周面に多数のポケットを有し、これらポケットは回転ホイールの周方向に等間隔を存して配置されている。【０００４】
回転ホイールはその回転に伴い、ホッパから香料カプセルを個々のポケットに受け取り、そして、受け取った香料カプセルをポケットとともに製造ラインに向けて移送し、この後、香料カプセルが製造ラインの直上に達したとき、香料カプセルはポケットから製造ラインに供給される。
ここで、フィルタを形成するためのフィルタ材料が製造ライン上を回転ホイールにおける外周面の周速と同一の速度で走行されていれば、香料カプセルはフィルタ材料に一定の間隔を存して供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５０８５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の供給装置によれば、香料カプセルが回転ホイールのポケットに受け取られるとき、ポケットの内壁が香料カプセルに強く衝突することは避けられない。このような衝突は香料カプセルの損傷を引き起こすので、特許文献１の供給装置は香料カプセルの品質を維持しつつ、香料カプセルの安定した供給を保証しない。
また、上述したフィルタの製造速度、即ち、フィルタ材料の走行速度が高速化されると、上述の供給装置から製造ラインへの香料カプセルの供給速度（回転ホイールの周速）もまた高速化されなければならない。この場合、回転ホイールにおけるポケットの内壁は香料カプセルに対して更に強力に衝突し、香料カプセルが損傷する可能性を更に増大させる。【０００７】
本発明の目的は、粒状物を損傷させずに安定して供給することができる粒状物の供給装置及びその供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は、本発明の粒状物の供給装置によって達成され、この供給装置は、
多数の粒状物を蓄えたホッパと、
ホッパと粒状物を供給すべき供給位置との間を接続する移送経路と、
移送経路に配置されたホイールユニットであって、
回転可能なホイール部材と、
内部にホイール部材を利用して移送経路の一部を形成し、ホイールユニットの外周域にて開口した外端及びホイールユニットの中央域にて、移送経路の上流部位から粒状物を受け取る内端を有した内部通路と、
ホイール部材の回転に伴い、内端にて受け取った粒状物を内部通路に沿い外端まで移送させ、この移送過程で、粒状物の移送速度を加速させる加速要素と
を含む、ホイールユニットと
を備えている。【０００９】
具体的には、ホイールユニットは、ホイール部材としての回転プレートと移送経路の上流部位との間に介在し、回転プレートに重ね合わされた固定プレートを更に含む。内部通路は、回転プレートの内面に形成され、回転プレートの径方向に延び且つ前記固定プレートを通じて粒状物を受け取り可能な複数の放射溝を含み、そして、加速要素は、固定プレートの内面に形成され、放射溝の内端側から回転プレートの外周に向けて螺旋状に延びるとともに固定プレートの外周にて開口した出口を有する螺旋溝を含む。この場合、螺旋溝は、放射溝の内端に受け取られた粒状物を放射溝と協働して保持し、且つ、回転プレートの回転に伴い、放射溝内の粒状物を内端から外端に向け、その螺旋形状に従い加速させながら出口まで移送する。【００１０】
上述の供給装置によれば、ホッパから取り出された粒状物はホイールユニットにおける内部通路の内端、即ち、１つの放射溝の内端に受け取られる。この後、放射溝及び螺旋溝は互いに協働し、粒状物を放射溝の内端から外端に向けて移送し、この移送過程にて、粒状物はその移送速度が加速されながら、螺旋溝の出口に到達する。
内部通路の内端はホイールユニットの中央域に位置付けられているので、ホイール部材、即ち、回転プレートの回転速度が速くても、放射溝の内端の移動速度は遅い。それ故、移送経路の上流部位から放射溝の内端に粒状物が乗り移る際、これら上流部位と放射溝の内端との間の相対速度を遅く又はゼロにすることが容易となり、粒状物は損傷されることなく、放射溝の内端に受け取られる。【００１１】
具体的には、移送経路の上流部位は、粒状物を移送するホイール及び/又はドラムの列を含んでいるか、又は、ホッパから下方に延びるホースと、このホースと放射溝の内端との間を接続するシュート部材とを含むことができる。
好ましくは、移送経路の上流部位はその終端から放射溝の内端に向けて粒状物が送出される際、粒状物に回転プレートの回転方向の力を付与する手段を含む。この場合、粒状物は移送経路の上流部位から放射溝の内端に円滑に乗り移り、粒状物の損傷を更に低減可能となる。【００１２】
一方、螺旋溝の出口は供給位置の直上方に配置することもできる。この場合、供給装置は、要素が一定のスペースを存して並び、これらスペースに前記粒状物が供給されるべき要素列を搬送する搬送経路を備えており、この搬送経路は供給位置を通過して延びている。要素列のスペースに粒状物を供給するため、固定プレートは前記螺旋溝の前記出口を有した下縁を含み、この下縁は、供給位置の上流から供給位置の下流に向け、搬送経路上の要素列の直上を要素列に沿って延びているのが好ましい。このような固定プレートの下縁は、螺旋溝の出口を回転プレートの外周よりも外側に位置付け可能にする一方、要素列を上方から覆おうカバーとしても機能する。
本発明は、上述したホイールユニットを利用した粒状物の供給方法をも提供し、この供給方法の詳細や、また、供給装置の他の利点は後述の説明から明らかとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の粒状物の供給装置及びその供給方法によれば、粒状物に損傷を与えることなく粒状物を供給位置に安定して供給できる一方、粒状物の供給速度を高速化することも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の供給装置を含んだフィルタロッドの製造機を概略的に示した図である。
【図２】第１実施例の分配器（供給装置）及びその周辺を示した図である。
【図３】図２の一部を詳細に示した図である。
【図４】図３の溝の働きを説明するための図である。
【図５】ホイールユニットの一部を破断して示した図である。
【図６】放射溝及び螺旋溝の働きを示した図である。
【図７】第２乗り換え位置の周辺を示した図である。
【図８】カプセルが放射溝及び螺旋溝に保持された状態を示す図である。
【図９】第２乗り換え位置でのカプセルの乗り移りを説明するための図である。
【図１０】カプセルの移送ローダを示す拡大図である。
【図１１】第２実施例の分配器を示した図である。
【図１２】図１２の分配器の一部拡大して示した図である。
【図１３】図１２のシュート部材の詳細を示した図である。
【図１４】図１２の固定プレートの働きを説明するための図である。
【図１５】図１２の固定プレートの下縁の働きを説明するための図である。
【図１６】図１４の固定プレートとの対比のうえ、円形の固定プレートの不具合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すれば、フィルタロッドの製造機が概略的に示されており、この製造機は発明の供給方法を実施する供給装置を備えている。先ず、製造機及び供給装置の概略を以下に簡単に説明する。
製造機は水平に延びる製造ライン１２を含み、この製造ライン１２は上流コンベア１４及び下流コンベア１６を含む。上流コンベア１４はフィルタ要素を供給する要素供給源１８に接続されている。
【００１６】
詳しくは、要素供給源１８は一対のホッパ２０，２２を含む。これらホッパ２０，２２は、上流コンベア１４に沿い並んで配置され、多数のフィルタロッドFp，Fcをそれぞれ蓄えている。フィルタロッドFpは、アセテート繊維のトウ、即ち、フィルタ材料と、このフィルタ材料をロッド形状に包み込む巻取紙とを有する。一方、フィルタロッドFcは、フィルタ材料中に分布された活性炭の粒子を更に有する点でのみ、フィルタロッドFpと相違する。
【００１７】
上流コンベア１４に関してホッパ２０はホッパ２２の上流に位置付けられており、ホッパ２０及び上流コンベア１４は供給経路２４を介して互いに接続されている。この供給経路２４は、ホッパ２０からフィルタロッドFpを取り出しながら、取り出されたフィルタロッドFpを複数のフィルタ要素Fpeに等分に切断し、そして、フィルタ要素Fpeを１個ずつ上流コンベア１４に供給する。
【００１８】
詳しくは、供給経路２４はその始端及び終端にそれぞれ配置された取り出しドラム２６及び供給ホイール２８を含む。取り出しドラム２６はホッパ２０からフィルタロッドFpを１本ずつ取り出し、取り出されたフィルタロッドFpは取り出しドラム２６上にて切断ユニット３０により複数のフィルタ要素Fpeに切断する。この後、切断状態にあるフィルタロッドFp、即ち、フィルタ要素Fpeの列は取り出しドラム２６から供給経路２４に沿い供給ホイール２８に移送される。
【００１９】
フィルタ要素Fpeの列が供給ホイール２８に到達したとき、供給ホイール２８は列中のフィルタ要素Fpeのうち、先頭のフィルタ要素Fpeを後続のフィルタ要素Fpeから順次分離し、上流コンベア１４上に供給する。それ故、上流コンベア１４上にはフィルタ要素Fpeが間隔を存して並ぶフィルタ要素Fpeの列が形成される。このようなフィルタ要素Fpeの列は上流コンベア１４に上を下流コンベア１６に向けて移送される。
【００２０】
一方、ホッパ２２及び上流コンベア１４もまた供給経路３２を介して互いに接続されており、この供給経路３２は前述した供給経路２４と同様な構造を有する。それ故、供給経路３２はフィルタロッドFcから複数のフィルタ要素Fceを形成し、フィルタ要素Fceを１個ずつ上流コンベア１４上のフィルタ要素Fpe間に供給する。この結果、上流コンベア１４上ではフィルタ要素Fpeとフィルタ要素Fceとが交互に並ぶ複合要素列が形成され、この複合要素列は上流コンベア１４上を下流コンベア１６に向けて移送される。
【００２１】
更に、上流コンベア１４の終端にはスペーサドラム３４が配置され、このスペーサドラム３４はその外周面に螺旋状の溝を有する。複合要素列がスペーサドラム３４を通過するとき、複合要素列内のフィルタ要素Fpe，Fce間のスペースはスペーサドラム３４の溝によって一定に調整される。
この後、複合要素列は上流コンベア１４から下流コンベア１６に乗り移るが、この下流コンベア１６上には既にペーパウエブWが供給されている。それ故、複合要素列はペーパウエブW上に配置される。従って、複合要素列はペーパウエブWとともに下流コンベア１６上を後段のラッピングセクション３６に向けて移送され、この場合、下流コンベア１６は複合要素列のための搬送経路を形成する。なお、ペーパウエブWは図示しないロールから下流コンベア１６に供給される。
【００２２】
一方、下流コンベア１６の直上には粒状物としての球状のカプセルを供給する供給装置３８が配置されている。本実施例の場合、供給装置３８は２つの分配器４０，４２を含む。これら分配器４０，４２は同一の構造を有し、下流コンベア１６に沿い並んで配置されている。
上流側の分配器４０は複合要素列のスペースのうち、１つ置きのスペースにカプセルBを供給し、一方、下流側の分配器４２は残りのスペースにカプセルBを供給する。それ故、複合要素列がラッピングセクション３６に供給されるとき、複合要素列の全てのスペースにはカプセルBが分配されている。なお、分配器４０，４２については後述する。
【００２３】
ラッピングセクション３６は、複合要素列及びペーパウエブWを受け取り、公知のようにガニチャテープ（図示しない）を使用して複合要素列をペーパウエブWで連続的に包み込み、これにより、フィルタロッドの連続体Cを成形する。
この後、連続体Cはラッピングセクション３６から送出され、切断セクション４４を通過する。この切断セクション４４は連続体Cを所定の長さ毎に切断し、フィルタロッドFRを製造する。フィルタロッドFRはフィルタシガレットの１本に使用されるフィルタFの複数倍の長さを有する。
【００２４】
詳しくは、フィルタロッドFRの連続体Cは、フィルタ要素Fceの中央にて切断され、図１から明らかなように個々のフィルタロッドFRはその両端にフィルタ要素Fceの半体Fcehを有する。製造されたフィルタロッドFRは、フィルタ取付け機（図示しない）に供給され、フィルタシガレットの製造に使用される。即ち、フィルタロッドFRは個々のダブルフィルタDFに更に切断され、各ダブルフィルタDFはフィルタFの２倍の長さを有する。
【００２５】
具体的には、ダブルフィルタDFはその両端のフィルタ要素Fceの半体Fceh、中央のフィルタ要素Fpe及びィルタ要素Fpeと各半体Fcehとの間にそれぞれ配置されたカプセルBを含む。このようなダブルフィルタDFは公知のようにチップペーパの巻き付けによって２本のシガレットとともにダブルフィルタシガレットを形成し、この後、ダブルフィルタシガレットは個々のフィルタシガレットに切断される。
【００２６】
次に、前述した分配器４０，４２について詳述する。
分配器４０，４２は同一の構造を有していることから、説明の重複を避けるため、分配器４０についてのみ、図２〜図１０を参照しながら以下に説明する。
【００２７】
図２に示されているように、第１実施例の分配器４０はホッパ４６を備えている。このホッパ４６は下流コンベア１６の上方に配置され、その内部に多数のカプセルBを蓄えている。具体的には、ホッパ４６はカプセルBの供給源に接続され、この供給源からホッパ４６にカプセルBが供給される。ここで、カプセルBは、例えば、ポリエチレンと香料の混合物から形成された中実のビーズ又は液状の香料を内包した球状のカプセルであって、例えば略３〜５ｍｍの直径を有する。
【００２８】
更に、ホッパ４６は一対の送り出しローラ４８を有し、これら送り出しローラ４８はホッパ４６内の流路を横断して延びている。各送り出しローラ４８の一部はホッパ４６内に突入し、ホッパ４６の流路の断面積を縮小させている。具体的には、一対の送り出しローラ４８は、ホッパ４６内にて所定の間隔を存して互いに離間し、この間隔はカプセルBの直径よりも若干大きい。それ故、ホッパ４６はその内部に一対の送り出しローラ４８間によって規定される絞り口、つまり、スロートを有し、このスロートはカプセルBを単一の層としてホッパ出口５０に向けて流下させる。
【００２９】
ホッパ４６の直下には回転可能な取り出しホイール５２が配置され、この取り出しホイール５２はその外周面の一部にてホッパ出口５０を閉塞している。具体的には、下流コンベア１６の走行方向が図２でみて、右から左である場合、取り出しホイール５２は反時計回りに回転される。
図３から明らかなように、取り出しホイール５２はその外周面に多数の溝５４を有する。これら溝５４は取り出しホイール５２の周方向に等間隔を存して配置され、半円の横断面を有する。
【００３０】
詳しくは、各溝５４はカプセルBを１個ずつ受け取り可能な大きさを有し、受け取った.カプセルBを吸引して保持することができる。従って、ホッパ４６内のカプセルBは、ホッパ出口５０を閉塞する取り出しホイール５２の外周面の溝５４に１個ずつ受け取られ、そして、取り出しホイール５２の回転によりホッパ４６から一列にして取り出される。
【００３１】
一方、取り出しホイール５２の近傍には回転可能な受け取りドラム５６が配置されており、この受け取りドラム５６は回転軸５８に取り付けられている。受け取りドラム５６及びホッパ出口５０は取り出しホイール５２の直径方向に互いに離れており、受け取りドラム５６は取り出しホイール５２に転接するように位置付けられている。
【００３２】
更に、受け取りドラム５６は取り出しホイール５２よりも小径であり、その外周面に複数の溝６０を含む。各溝６０は、受け取りドラム５６の両端面にてそれぞれ開口した内端及び外端を有する。溝６０間の間隔は溝５４間の間隔に一致し、また、受け取りドラム５６の外周面の周速は取り出しホイール５２外周面の周速に一致する。更に、受け取りドラム５６の回転方向は取り出しホイール５２の回転方向とは逆向き、つまり、図３でみて時計方向である。
【００３３】
従って、取り出しホイール５２及び受け取りドラム５６が互いに逆向きに回転されたとき、これら取り出しホイール５２及び受け取りドラム５６の転接点、即ち、図２に示された第１乗り換え位置P1にて、受け取りドラム５６の溝６０は取り出しホイール５２の溝５４に周期的に合致する。このとき、溝５４がカプセルBを保持していれば、カプセルBは溝５４から溝６０に乗り移る。それ故、図３から明らかなように、取り出しホイール５２上のカプセルBは第１乗り換え位置P1にて、受け取りドラム５６に順次乗り移り、この後、受け取りドラム５６の周方向に移送される。
【００３４】
ここで、カプセルBの確実な乗り移りを保証するため、第１乗り移り位置Ｐ１にて溝５４は吸引力に代えて圧縮空気の供給を受け、この圧縮空気は溝５４内から溝６０に向けて溝５４内のカプセルBを溝６０に押し出す。このとき、溝６０は吸引力の供給を既に受けており、溝５４から受け取ったカプセルBを吸引力により保持する。詳しくは、図３中、参照符号６２，６４は溝５４，６０の吸引孔をそれぞれ示す。更に、図４に示されるように、溝５４は負圧源６３及び圧縮空気源６５の一方に選択的に接続可能であり、これにより、溝５４に対して吸引力及び圧縮空気が選択的に供給される。
【００３５】
一方、図２から明らかなように、分配器４０はホイールユニット６６を更に含み、このホイールユニット６６は受け取りドラム５６と同軸にして配置されている。
詳しくは、図５に示されるようにホイールユニット６６は固定プレート６８及び回転プレート７０を有する。これらプレート６８，７０は共に円盤状をなし，取り出しホイール５２の直径よりもよりも大きな同一の直径を有する。固定プレート６８は受け取りドラム５６と同心にして受け取りドラム５６を囲み、回転不能に支持されている。
【００３６】
更に、固定プレート６８はその中央域に円形のアパーチャを有し、このアパーチャは固定プレート６８の両面にて開口し、受け取りドラム５６の直径よりも大きな直径を有する。それ故、アパーチャの内周面と受け取りドラム５６の外周面との間には環状ギャップ７２が形成されている。アパーチャの内周面にはその最下部には軸方向溝７４が形成されており、この軸方向溝７４は略半円の横断面形状をなし、固定プレート６８の背面及び前面にてそれぞれ開口する内端及び外端を有する。それ故、軸方向溝７４は、受け取りドラム５６の最下部を通過する溝６０に順次合致し、このとき、これら溝６０及び軸方向溝７４は互いに協働して、後述する乗り換え経路７６の一部を形成する。
【００３７】
固定プレート６８の背面には１つの螺旋溝７８が形成されている。この螺旋溝７８は略半円形状の横断面を有し、固定プレート６８の中央域から外周縁に向かい時計回り（受け取りドラム５６の回転方向）に、固定プレート６８の略１周半に亘り螺旋状に延びている。具体的には、螺旋溝７８は軸方向溝７４の内端と同一の仮想円上に位置付けられた内端と、固定プレート６８における外周面の頂部にて上方に向けて開口した外端とを有する。
【００３８】
一方、回転プレート７０は受け取りドラム５６及び固定プレート６８の背面側に配置され、受け取りドラム５６に接触するボス領域を有する。回転プレート７０は回転軸５８に取り付けられ、受け取りドラム５６と一体に回転する。
回転プレート７０は固定プレート６８の背面に対向し且つそのボス領域を囲む前面を有する。回転プレート７０の前面には溝６０と同数の放射溝８０が形成され、これら放射溝８０は回転プレート７０の周方向に等間隔を存して配置されている。これら放射溝８０はカプセルB２の直径よりも若干大きな幅を有する。
【００３９】
更に、各放射溝８０は、溝６０の分布径とほぼ同一の直径の仮想円上に位置付けられた内端と、回転プレート７０の外周面にて開口する外端とを有する。詳しくは、各放射溝８０の内端は、受け取りドラム５６の対応する溝６０の内端に接続された状態にある。なお、作図上の都合から、図５は放射溝８０の一部を省略して示している。
【００４０】
ホイールユニット６６は開閉可能なカバー８２を更に含むことができる。このカバー８２は、一端が開口した円筒状をなし、固定プレート６８から突出した受け取りドラム５６の突出端部を覆っている。カバー８２が閉位置にあるとき、カバー８２の開口端は固定プレート６８の前面に接触した状態にある。更に、カバー８２の外周はその一部が切り欠かれることで開口域（図示しない）として形成され、この開口域は第１乗り換え位置P1にて、取り出しホイールム５２及び受け取りドラム５６の一部をそれぞれ露出させる。
【００４１】
カバー８２の開口域はカバー８２が閉位置にあっても、第１乗り換え位置P1でのカプセルBの乗り換えを外部から視認可能する。また、カバー８２は開閉可能であるので、メンテナンス等の必要に応じて受け取りドラム５６へのアクセスを容易にする。
【００４２】
上述したホイールユニット６６によれば、第１乗り換え位置P1にて、受け取りドラム５６の溝６０に受け取られたカプセルBは受け取りドラム５６の回転により、溝６０とともに第１乗り換え位置P1から受け取りドラム５６の最下部、即ち、第２乗り換え位置P2に移動される。第２乗り換え位置P2にて、今まで溝６０に供給されていた吸引力が解除される一方、溝６０の外端から溝６０内に圧縮空気が供給される。ここでの吸引力の解除は、溝６０から軸方向溝７４にカプセルBを落下させ、カプセルBは軸方向溝７４に受け止められる。
【００４３】
一方、圧縮空気の供給は軸方向溝７４内のカプセルBを軸方向溝７４に沿って移動させ、カプセルBは軸方向溝７４の内端から、第２乗り換え位置P2を通過する放射溝８０の内端に受け取られる。即ち、図７に示されるように、第２乗り換え位置P2にて、カプセルBは受け取りドラム５６から回転プレート７０に乗り移る。
それ故、第２乗り換え位置P2には、圧縮空気の噴射ノズル（図示しない）が配置されており、この噴射ノズルは、溝６０が第２乗り換え位置P2を通過するタイミングで、溝６０内に圧縮空気を噴出する。
【００４４】
回転プレート７０が更に回転されたとき、図８に示されるように、カプセルBを受け取った放射溝８０の内端は螺旋溝７８の内端と出会い、カプセルBはこれら放射溝８０及び螺旋溝７８の内端間に挟み込まれる。
この後、回転プレート７０の回転が更に進むと、カプセルBは螺旋溝７８に拘束されながら、放射溝８０に沿って回転プレート７０の外周に向けて移動する。
【００４５】
換言すれば、図６から明らかなように、カプセルBは、放射溝８０と螺旋溝７８との交点にて保持された状態で、螺旋溝７８の螺旋形状に従い、放射溝８０の内端からその外端に向けて移動する。即ち、放射溝８０及び螺旋溝７８は互いに協働し、ホイールユニット６６の中央部に供給されたカプセルBをホイールユニット６６の外周まで導くための放射ガイドを形成する。
【００４６】
ここで、図９に示されるように軸方向溝７４及び溝６０の内端部は、回転プレート７０の回転方向に向けて湾曲しているのが好ましい。このような軸方向溝７４及び溝６０によれば、軸方向溝７４及び溝６０から放射溝８０の内端にカプセルBが圧縮空気の噴出を受けて乗り移る際、カプセルBに放射溝８０の回転方向に向かう力が付与されるので、カプセルBは放射溝８０に円滑に良好に乗り移ることができ、カプセルBの損傷を効果的に防止することができる。
【００４７】
一方、図２に示されるように、分配器４０は、吸引移送装置８４を更に含み、この吸引移送装置８４は移送ホイール８６を有する。この移送ホイール８６は前述したホイールユニット６６の背面側に配置され、回転軸５８に取り付けられている。それ故、移送ホイール８６はホイールユニット６６の回転プレート７０と一体に回転する。移送ホイール８６はホイールユニット６６の直径よりも大きな直径を有する。
【００４８】
更に、移送ホイール８６の前面にはサポートリング８８が取り付けられており、このサポートリング８８はホイールユニット６６の外周を囲んでいる。図２中にサポートリング８８は図示されていないが、サポートリング８８は図５に示されている。サポートリング８８には複数の移送ローダ９０が取り付けられており、これら移送ローダ９０はサポートリング８８の周方向に等間隔を存して配置されている。具体的には、移送ローダ９０の個数は回転プレート７０の放射溝８０の個数と同一であり、各移送ローダ９０は固定プレート６８と回転プレート７０との間の間隙と回転軸５８の軸線とを繋ぐ線分の延長線上に配置されている。
【００４９】
詳しくは、図１０に示されるように、移送ローダ９０は、吸引ノズル９２と、この吸引ノズル９２をサポートリング８８に支持させる支持リンク９４とを含み、この支持リンク９４は、移送ホイール８６の回転に拘らず、吸引ノズル９２を常時、下向きの姿勢に維持する。なお、吸着ノズル９２はその吸着パッド（図示しない）を有する。
【００５０】
具体的には、支持リンク９４はその上端にてサポートリング８８に回転自在に支持されている一方、支持リンク９４の下端とサポートリンク８８との間に配置されたカム機構（図示しない）を含む。例えば、このカム機構は移送ホイール８６に形成され且つ回転プレート７０と同心の円形カム溝と、支持リンク９４の下端に回転自在に設けられ、円形カム溝内を転動するカムフォロアとによって実現されている。この場合、移送ホイール８６の回転中、各吸引ノズル９２の下端は回転軸５８に対して偏心した円軌道に沿って移動する。この円軌道の中心は回転軸５８の軸線よりも下方に位置付けられ、そして、円軌道は移送ホイール８６よりも若干小さい直径を有する。
【００５１】
移送ホイール８６の回転中、１つの移送ローダ９０が移送ホイール８６の頂部、即ち、図２中に示された第３乗り換え位置P3に到達したとき、移送ローダ９０の吸引ノズル９２の下端（吸着パッド）はホイールユニット６６の頂部にて、対応する放射溝８０の外端に出会う。
このとき、対応する放射溝８０の外端には前述した螺旋溝７８の働きによりカプセルBが導かれているので、吸引ノズル９２はカプセルBを吸着する（図５参照）。即ち、第３乗り換え位置P3にて、ホイールユニット６６から移送ローダ９０へのカプセルBの乗り換えが実行される。
【００５２】
上述したカプセルBの乗り換えは次の移送ローダ９０が第３乗り換え位置P3に到達したとき、繰り返される。即ち、移送ローダ９０（吸引ノズル９２の下端）の移動速度は、放射溝８０の外端の移動速度に一致し、そして、移送ローダ９０及び放射溝８０の外端は同一のタイミングにて第３乗り換え位置P3に到達する。
【００５３】
移送ホイール８６の回転が進むと、移送ローダ９０に吸着されたカプセルBは移送ホイール８６の周方向に沿い、下流コンベア１６に向けて移送される。そして、カプセルBが移送ホイール８６の最下位、即ち、供給位置P4に到達したとき、図２から明らかなようにカプセルBは、下流コンベア１６上における複合要素列の直上に位置付けられる。詳しくは、カプセルBは、フィルタ要素Fpe，Fce間における１つのスペースの直上に位置付けられる。
【００５４】
この時点で、移送ローダ９０の吸引ノズル９２はカプセルBの吸引力を解除し、この結果、カプセルBは吸引ノズル９２からフィルタ要素Fpe，Fce間に落下し、ウエブW上に受け止められる。また、吸引ノズル９２は吸引力の解除と同時に、圧縮空気を噴出するのが好ましい。ここでの圧縮空気の噴出は、フィルタ要素Fpe，Fce間へのカプセルBの供給を確実にする。この場合、各吸引ノズル９２は負圧源及び圧縮空気源にそれぞれ接続され、吸引ノズル９２に対する吸引力及び圧縮空気の供給は公知のように弁又はコントロールリングを含む切換装置によって制御される。
【００５５】
上述したカプセルBの供給は、次の移送ローダ９０がカプセルBとともに供給位置P4に到達する度に繰り返されるが、ここで、次の移送ローダ９０は、複合要素列のスペースのうち、カプセルBの供給を受けたスペースから１つのスペースを置いた次のスペースにカプセルBを供給する。
即ち、移送ローダ９０の移動速度は、複合要素列の移動速度に一致しているが、移送ローダ９０、即ち、吸引ノズル９２の下端は、供給位置P4にて、複合要素列中のスペースに対し、１つの置きのスペース毎に周期的に到達する。従って、分配器４０を通過した後の複合要素列のスペースには１つ置きにカプセルBが供給されている。
【００５６】
一方、分配器４０の下流に配置された分配器４２もまた、分配器４０と同様にして複合要素列の残りスペースにカプセルBを供給する。この結果、分配器４２を通過した後の複合要素列は全てのスペースにカプセルBを受け入れた状態となる。
【００５７】
上述した供給装置３８によれば、ホイールユニット６６の直径が取り出しホイール５２の直径よりも大きいので、カプセルBは、ホイールユニット６６内を移動する過程で、即ち、放射溝８０内をその内端から外端に向けて移動する過程で加速される。それ故、カプセルBが回転プレート７０の頂部、つまり、第３乗り換え位置P3に到達したとき、カプセルBの移動速度は取り出しホイール５２の周速よりも速い。このことは、下流コンベア１６、即ち、フィルタロッドFDにおける製造速度の高速化が可能であることを示す。
【００５８】
一方、前述した第１〜第３乗り換え位置P1,P2,P3における回転部材間でのカプセルBの乗り換えや、供給位置P4における旋回部材から直進部材へのカプセルBの供給は、何れも回転部材間及び旋回部材と直進部材との間の相対速度をゼロにした状態で実行される。それ故、カプセルBの乗り換え時や供給時、カプセルBが損傷を受けることはない。
【００５９】
本発明は上述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、前述の吸引移送装置８４に代えて、ホイールユニット６６と下流コンベア１６とを接続する移送ホイール列を使用することができる。この移送ホイール列は前述した取り出しホイール５２と同様なホイールを連ねて形成される。
【００６０】
ホイールユニット６６の固定プレート６８は回転不能であるものの、回転軸５８の軸線方向に沿って移動可能であってもよい。この場合、回転プレート７０から固定プレート６８を回転軸５８に沿って引き離すことができるので、ホイールユニット６６内にてカプセルBの詰まりが発生しても、この詰まりを容易に除去可能となる。
【００６１】
フィルタロッドFDにおける製造速度の高速化が要求されなければ、ホイールユニット６６の直径は必ずしも、取り出しホイール５２の直径よりも大である必要はない。それ故、回転プレート７０の放射溝８０の個数は図示した数に限らず、任意に選択可能である。更に、カプセルは球状に限らないし、シガレットフィルタのみに適用されるものでもない。
【００６２】
次に、図１１〜図１６を参照しながら第２実施例の供給装置９６を説明する。
供給装置９６もまた一対の分配器９８を含み、これら分配器９８は前述の分配器４０，４２と同様に下流コンベア１６に沿って配置され、そして、同一の構造を有する。それ故、ここでも、一方の分配器９８を説明するあたり、第１実施例における分配器４０の部材と同一の機能を発揮する分配器９８の部材には同一の参照符号を付して説明の重複を避け、相違する点のみを以下に説明する。
【００６３】
図１１に示されるように、分配器９８のホッパ４６はホース１００に接続されている。このホース１００は帯電防止機能を有し、ホッパ４６のホッパ出口（図示しない）から下方に向けて真っ直ぐに延びている。ホース１００はカプセルBの直径よりも若干大きな内径を有する。それ故、ホッパ４６からホース１００内に排出されたカプセルBはホース１００内にて一列に積み重ねられる。更に、ホッパ出口には出口弁（図示しない）が配置され、一方、ホース１００の外側にはアッパレベルセンサ１０２及びロアレベルセンサ１０４が配置されている。これらレベルセンサ１０２，１０４はホース１００内のカプセルBを検出し、出口弁の開閉制御に使用される。
【００６４】
具体的には、アッパレベルセンサ１０２がカプセルBを検出したとき、出口弁は閉じられ、ホッパ４６からホース１００内へのカプセルBの排出は停止される。一方、ロアレベルセンサ１０４がカプセルBを検出しないとき、出口弁は開かれ、ホッパ４６からホース１００内にカプセルBが補給される。従って、ホース１００内のカプセルBの充填高さはアッパレベルセンサ１０２とロアレベルセンサ１０４との間のレベル位置に常時維持される。
【００６５】
一方、ホッパ４６の下方にはホイールユニット６６が配置されており、このホイールユニット６６の固定プレート１０６は回転プレート７０と同様に円形ではなく、例えば、略正方形をなし、丸み付けられた４つのコーナを有する。詳しくは、固定プレート１０６の下縁は、下流コンベア１６によって移送される複合要素列の直上に位置付けられ、この複合要素列に沿って延びている。
【００６６】
固定プレート１０６の螺旋溝７８は回転軸５８の近傍に位置した内端を有するが、図１２から明らかなように螺旋溝７８の外端は固定プレート１０６の下縁１０６uにて出口７９として開口し、この出口７９は供給位置Psの直上方に位置付けられている。ここで、下縁１０６uは下流コンベア１６上の複合要素列の直上方を複合要素列と平行に延びている。
図１１及び図１２はホイールユニット６６をスケルトンの状態で示しているため、これら図１１及び図１２からは固定プレート１０６及び回転プレート７０の前後関係が分かり難い。しかしながら、第２実施例の場合でも、回転プレート７０は固定プレート１０６の背面側に配置されている。
【００６７】
更に、固定プレート１０６は回転プレート７０における一部の放射溝８０の内端を露出させる開口が形成されており、この開口は回転プレート７０の回転方向、即ち、放射溝８０の内端の移動方向でみて、螺旋溝７８の内端の直前に位置付けられている。
一方、前述したホース１００の下端と固定プレート１０６の開口によって露出した放射溝８０の内端とはシュート部材１０８によって接続されている。なお、図１１に示されたシュート部材１０８と図１２に示されたシュート部材１０８とはその長さが相違するが、これは作図上の都合による。
【００６８】
詳しくは、図１３に示されているようにシュート部材１０８は固定プレート１０６の前面側に配置され、その下部に端面１１０を有する。この端面１１０は固定プレート１０６の開口を通じて露出された放射溝８０の内端に対し、近接して対向する。シュート部材１０８内にはシュート孔１１２が形成されており、このシュート孔１１２はホース１００の内径とほぼ同一の内径を有する。シュート孔１１２はシュート部材１０８の上面にてホース１００の下端に接続される一方、その上面から端面１１０に向けて下向きに傾斜し、端面１１０にて開口されている。
【００６９】
更に、端面１１０にはガイド溝１１４が形成されている。このガイド溝１１４はカプセルBを受け入れ可能な幅を有し、シュート孔１１２の開口端から螺旋溝７８の内端まで延び、放射溝８０の内端と対向する。なお、図１３中、参照符号５８aは回転軸５８の軸線を示す。
【００７０】
上述したようにホース１００の下端にシュート孔１１２が接続されていれば、ホース１００内のカプセルBは自重により、ホース１００からシュート孔１１２内を通じてガイド溝１１４まで導かれ、そして、回転プレート７０の回転により、ガイド溝１１４を通過する放射溝８０の内端に順次受け入れられる。即ち、第２実施例のホイールユニット６６の場合、ガイド溝１１４は乗り換え位置Ptを規定し、この乗り換え位置Ptは第１実施例での第２乗り換え位置P2に対応する。
【００７１】
回転プレート７０の回転が進むと、放射溝８０の内端に受け入れられたカプセルBはガイド溝１４に案内されながら螺旋溝７８の内端に到達し、螺旋溝７８と放射溝８０との間に挟み込まれる。それ故、この後、第１実施例の場合と同様に、螺旋溝７８及び放射溝８０は互いに協働してカプセルBを供給位置Psの直上方まで導き、供給位置Psにて、カプセルBは後述するように螺旋溝７８の出口７９から自重により複合要素列の１つのスペースに供給される。
【００７２】
ここで、カプセルBが放射溝８０内を回転プレート７０の径方向外側に向けて案内される過程で、カプセルBは加速される。また、カプセルB及び複合要素列の１つのスペースが供給位置Psにそれぞれ到達した時点にて、カプセルBの移動速度が複合要素列の移送速度に一致することは言うまでもない。
【００７３】
図１１に示されているように、ホイールユニット６６はカプセル検出センサ１１６を更に含み、このカプセル検出センサ１１６は固定プレート１０６の下部に配置され、螺旋溝７８の所定位置を通過するカプセルBを検出し、その検出信号を出力する。回転プレート７０の各放射溝８０が全てカプセルBを受け入れられている場合、カプセル検出センサ１１６は一定ピッチのパルス波形を発生する。
【００７４】
しかながら、カプセルBが受け入れていない空の放射溝８０が存在するとき、これら空の放射溝８０は、パルス波形からのパルスの抜けとして現れる。このようなパルスの抜けは、カプセルBが欠落した不良のフィルタロッドFDを特定し、この後、製造ラインから不良のフィルタロッドFDを排除するのに役立つ。
【００７５】
上述した第２実施例の供給装置９６、即ち、分配器９８によれば、分配器９８内でのカプセルBの乗り換えは、乗り換え位置Ptのみで実行される。即ち、分配器９８における乗り換え位置の数は第１実施例の分配器４０，４２に比べて大幅に減少されている。カプセルBの損傷はカプセルBが乗り換え位置を通過する際に発生し易いので、乗り換え位置の減少はカプセルBの損傷を阻止するうえで有効である。
【００７６】
乗り換え位置Ptに固定部材であるガイド溝１１４から可動部材である放射溝８０の内端にカプセルBが乗り移るとき、放射溝８０の内端の移動速度は回転プレート７０の外周での周速に比べて遅いので、放射溝８０の内壁がカプセルBに強く当たることなく、よって、カプセルBは損傷されることなく、放射溝８０の内端に受け入れられる。
【００７７】
更に、図１４からも明らかなように、固定プレート１０６の下縁１０６uが回転プレート７０の最下位の両側にて、回転プレート７０の外周から下方に延出されているので、固定プレート１０６の螺旋溝７８はその外端を回転プレート７０の外周の外側に位置付けることができる。この場合、カプセルBが放射溝８０の外端から抜け出した後でも、カプセルBは螺旋溝７８に案内されながら供給位置Psまで安定して導かれるので、カプセルBはホイールユニット６６から脱落することなく複合要素列のスペースに確実に供給される。なお、図１４の固定プレート１０６はその下部のみで示されている。
【００７８】
また、図１５から明らかなように、固定プレート１０６の下縁１０６uは供給位置Psの下流域にて複合要素列と平行に延びるカバーとしても機能する。それ故、複合要素列からのカプセルBの飛び出しは固定プレート１０６の下縁１０６uによって確実に阻止される。この点、図１６に示されるように、固定プレート１０６に代えて、第１実施例の固定プレート６８が使用された場合、固定プレート６８はカプセルBの飛び出しを阻止することができない。
【符号の説明】
【００７９】
３８，９６    供給装置
４６            ホッパ
５２          取り出しホイール（移送経路の上流部位）
５６          受け取りドラム（移送経路の上流部位）
５８          回転軸
６６          ホイールユニット
６８          固定プレート
７０          回転プレート
７８          螺旋溝（加速要素）
７９          出口
８０          放射溝（内部通路）
８４          吸引移送装置
８６          移送ホイール
９０          移送ローダ
９２          吸引ノズル
１００        ホース（移送経路の上流部位）
１０８        シュート部材（移送経路の上流部位）
B            カプセル（粒状物）
P4,Ps        供給位置
【図１】
2012057255.tif 000003
【図２】
2012057255.tif 000004
【図３】
2012057255.tif 000005
【図４】
2012057255.tif 000006
【図５】
2012057255.tif 000007
【図６】
2012057255.tif 000008
【図７】
2012057255.tif 000009
【図８】
2012057255.tif 000010
【図９】
2012057255.tif 000011
【図１０】
2012057255.tif 000012
【図１１】
2012057255.tif 000013
【図１２】
2012057255.tif 000014
【図１３】
2012057255.tif 000015
【図１４】
2012057255.tif 000016
【図１５】
2012057255.tif 000017
【図１６】
2012057255.tif 000018
【国際調査報告】
2012057255.tif 000019
2012057255.tif 000020