(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品群を保持するための軸線に対して平行な吸込み口を備え、その周面が物品群を転動させるためにめの転動面として形成されていてかつ物品群の軸線を中心にして回転する転動ドラムとこの転動ドラムの転動面と協働して転動溝を形成する定置されている相手方転動面とにより、糊付けされた結合テープを物品群の周囲に巻回することにより、軸線方向で面一に群に整列されている棒状のたばこ物品を断面が非円形のフイルタプラグ或いは吸い口と結合するための装置において、転動ドラム（２９）の転動面（６２）と相手方転動面（５４）が、転動溝（６７）内で転動する物品群（５２）の非円形の形状に適合している波形プロフイルを備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
転動面（６２）と相手方転動面（５４）の波形プロフイルが、物品群（５２）が転動溝（６７）内で波形面に沿って転動するように形成されていること、その際その中心軸線（Ｍ）が少なくともほぼ環状軌跡（６８）上を転動ドラム（２９）の軸線（６９）を中心にして運動するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項３】
相手方転動面（５４）の波形プロフイルが、送り方向（５３）で順次少なくとも二つの本質的に等しいプロフイル部分（５４ａから５４ｇ）を有していることを特徴とする請求の範囲第１項或いは第２項に記載の装置。
【請求項４】
転動溝（６７）に入口側で転動ドラム（２９）の保持ドラム（５９）に対して平行に整向されていてかつ半径方向で物品群（５２）の運動軌跡に干渉する定置されている始動条片（７２）が設けられており、この始動条片が物品群（５２）の転動ドラム（２９）の保持ドラムからの脱落および転動溝（６７）でのその運動を助勢し、かつその際これを軸線に対して平行に整向することを特徴とする請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、物品群を保持するための軸線に対して平行な吸込み口を備えた、その回転軸線を中心として回転する転動ドラム、この転動ドラムの周面に設けられている転動面およびこの転動面と協働して転動溝を形成する定置されている相手方転動面とにより、糊付けされた結合テープを物品群の周囲に巻回することにより、軸線方向で面一に群に整列されている棒状のたばこ物品を断面が非円形のフイルタプラグ或いは吸い口と結合するための装置に関する。
フイルタシガレットを製造する際、通常間隔をおいて軸線方向で面一に並列している二つのたばこロッドと二本分の使用長さのフイルタ切片から、フイルタ切片がたばこロッド間の適切な間隙内に挿入され、次いで物品が軸線方向で一緒に送られ、整向されるようにして、物品群が造られる。未だ互いに結合されていない物品から成るこの群は、糊付けされた結合テープを備えており、この結合テープはフイルタ切片を越えて一方のたばこロッドの端部から隣接している他方のたばこロッドの端部までの領域を覆った状態で、転動ドラムの保持トラフ内に引渡される。結合テープ−被覆テープとも称される−を備えている物品群は、転動面として形成されている転動ドラムの表面と『巻上げ手段（Rollhand）』の定置されている相手方転動面との間に形成される転動溝に入込まれ、この転動溝内で物品群は転動ドラムの転動面と相手方転動面の間を転動し、その際、糊付けされた結合テープがこの物品群の周囲に巻回される。結合テープはこれらの物品群の構成部分を結合して二本分の使用長さのフイルタシガレットを形成する。もちろん、この方法に相応して、それぞれただ一本分のたばこロッドのみを一本の使用長さのフイルタ切片で、結合テープにより結合して、一本分の使用長さのシガレットを造ることも可能である。たばこロッドをフイルタ切片と共に結合してフイルタシガレットを形成するこの様式は、今日においては通常の技術であり、円形のシガレットを製造する際に１０億本のシガレットの製造の実績をもつ。断面が非円形のフイルタシガレットを製造する際には、この技術を適用することは不可能である。何故なら、剛性の転動ドラムの転動面と相手方転動面は非円形の物品の転動を許容しないからである。しかし、非円形の、例えば卵形のシガレットが市場に出回っているので、これに相応する合理的な製造技術の需要もまたある。
こう言ったことから既に、このような転動装置内において剛性相手方転動面の代わりに、減速された速度で一緒に回動する可撓性のベルトを設けることが提案されている。断面が非円形の物品群は転動ドラムの面とこの可撓性のベルトとの間で転動し、その際ベルトは物品の周面のその都度の当面する位置とその運動に適合する（ヨーロッパ公開特許公報第０  １２４  ２８３号報参照）。このようにして、断面が非円形の物品群を転動させることにより結合テープをこの物品群に巻回することが可能となる。しかし、このことは、ベルトが転動する物品群上に及ぼす圧力がベルトの角度位置にに応じて極めて異なるという欠点を有している。このことは物品の品質に悪い影響を与える。
本発明の根底をなす課題は、更に改良を加えた冒頭に記載した様式の装置を提供することである。
この課題は本発明により、転動ドラムの転動面と相手方転動面とが、転動溝内で転動する物品群の非円形な形状に適合された波形プロフイルを備えていることによって解決される。
本発明による更なる有利な構成により、転動ドラムの転動面と相手方転動面の波形プロフイルは、物品群が転動溝内で波面に沿って転動し、その際その中心軸線が少なくともほぼ転動ドラムの軸線を中心とした環状軌跡上を運動するように形成されている。即ち、物品の中心軸線は転動工程にあっても、これらの物品が転動装置の外側で追従する環状軌跡上にとどまる。
これにより、極めて対称的なかつ転動が行なわれ、この転動は転動行程の際に可能な限り物品を傷めることのない転動を許容する。
物品群の多重の転動巻回を可能にするために本発明により、相手方転動面の波形プロフイルは、送り方向で相前後して、本質的に等しい少なくとも二つのプロフイル部分を有している。
本発明による更なる構成により、転動溝に入口側で、実際に転動ドラムの保持トラフに対して平行に指向されていてかつ物品群の運動軌跡内に半径方向で干渉する、定置されている始動条片が設けられており、この始動条片は物品群の転動ドラムの保持トラフからの脱落と物品群の転動溝内への入込み運動を助勢し、その際物品群を軸線方向に整向する。この構成は巻上げ装置の機能の信頼性を増大させる。何故なら、この構成により物品群が転動溝の入口において軸線方向での整向を失ってしまう危険が低減されるからである。こうして工程における支障が未然に防止される。更に、始動条片は、転動行程が転動溝の入口において確実に行なわれるように働く。
本発明により、非円形の、特に卵形のフイルタシガレットを製造するための上記のように改良発展された装置が使用される。この装置の利点は、物品群が、その中心軸線が転動ドラムの軸線を中心にした環状のその運動軌跡から逸脱することなく、転動溝内を転動することである。これにより、転動行程にあって負荷が均一となり、従って製造されるシガレットの品質の阻害を招く因子からの保護が達せられる。環状の軌跡−この軌跡で運動することは物品が転動溝の外側で運動することにもなる−に沿った物品の中心軸線の運動により、物品の転動溝内での運動の一様性が達せられ、この一様性は転動行程の間の可能な限り物品を傷めることのない製造行程を保証する。物品を多重に転動させると言う本発明による可能性は、物品の組立要素の確実な結合を可能にする。
以下に本発明を図面に図示した実施例につき詳細に説明する。
第１図は本発明による巻上げ装置を備えたフイルタ挿着機の概略正面図、
第２図は本発明による巻上げ装置の概略拡大図、
第３図は第２図の細部Ａの拡大図、
第４図は実施例の記述にあって使用した幾何学的な要素の説明を加えて示した卵形のシガレットの断面図。
第１図には、フイルタシガレットを製造するためのフイルタ挿着機が概略正面図で示されている。この機械の詳細な説明およびフイルタシガレットの製造行程の作業流れに関する説明は、ドイツ連邦共和国特許公開第４０  ０８  ４７５号公報（米国特許第５，１３５，００８号は、このドイツ連邦共和国特許に相当する）に記載されており、ここではこの公報の記載を補足する程度に、説明をとどめる。
引取りドラム２は図示していない、例えば本出願人の製造に係わる“ＰＲＯＴＯＳ』型のシガレット連続体製造機から二本分の使用長さの（ダブルシガレット分）のたばこロッド３を引取る。これらのダブルシガレットは横軸線方向で切断ドラム４に到達し、環状カッタ６により、一本分の等しい使用長さの二本のたばこロッド（シガレット）に切断される。これらの一本分の使用長さのたばこロッドは拡開ドラム７上を軸線方向で互いに離間するように運動させられ、次いで編成ドラム８に与えられる。マガジン９からは図示していないフイルタロッドが公知の様式で切断ドム１１上に到来し、二つの環状カッタ１２により二本分の使用長さのフイルタプラグに切断され、段差状配列ドラム１３で段差状に配列され、次いで送りドラム１４により相前後するフィルタプラグ列に整向され、最後に加速ドラム１６により編成ドラム８上のシガレット列の中間隙間に載置される。このようにして形成された物品群（たばこロッド−フイルタ切片−たばこロッド群）は軸線方向で密接して送られ、引続き引取りドラム１７により引取られる。
結合テープ、即ち被覆テープ１８はボビン１９から巻戻され、穿孔装置２１内で穿孔され、糊付け装置２２内で糊付けされ、被覆ローラ２３上でカッタドラム２４により連続する被覆テープ、即ち結合テープに切断される。第二のボビン２６は第二の結合テープ２７を準備し、第一のボビン１９のテープが使用尽くされたたら直ちにその始端部は接合装置２８により巻戻される帯状材料１８の端部と接合される。走行する被覆テープを穿孔する穿孔装置２１の代わりに、ドラムの一つ、例えばドラム２３に、シガレットの被覆部に穿孔する装置を公知の様式で設けることが可能である。
走行する結合材料テープ１８から切断された被覆材料テープは順次中央において、相前後している到来するシガレットロッド−フイルタ切片−シガレットロッド群と一緒に引取りドラム１７上にもたらされ、転動ドラム２９上で巻上げ手段３１により転動されて物品群に形成される。
このようにして製造された二本分の使用長さのフイルタシガレットは中間ドラム３２−このドラムの上でこの中間ドラムの周面は装置２１による被覆材料を穿孔するために通気開口を備えている−を経てカッタドラム３３に供給され、このカッタドラム上で環状カッタ３４により一本のフイルタシガレットに調製される。このフイルタシガレットは拡開ドラム３６上で軸方向で運動させられて互いに離間され、二つの検査ドラム３７と３８上で検査装置３８ａと３８ａとにより二つの列の状態で、品質特性、例えば被覆の緊密性、通気度等の維持の検査が行なわれる。この様式の検査装置は公知であり、本発明の対象ではなく、従ってここでは詳細に関しては述べない。検査装置は図示していない通常の制御装置と結合されている。
検査されたシガレットは二列に編成されて中間ドラム４１−このドラムから取出しドラム５１により一本の、特に欠陥のあるシガレットが取出される−を経て引取りドラム４２に引渡され、この引取りドラムはシガレット列をもう一つの中間ドラム４３を介して円錐形転向機構４４或いは他の転向装置に引渡し、この転向機構はこの列で移送されて来るシガレットの軸方向での配列を他の列のシガレットの軸方向での配列と一致させる。円錐形転向機構は、例えばドイツ連邦共和国特許公開第２０  ２０  １３８号公報（米国特許第３，６２５，１０３号に相当）から公知である。転動されて転向されたシガレットは円錐形転向機構４６により軸方向で位置ずれされて再びシガレットドラム４３或いは軸方向で相応して位置ずれされた同じようなドラムに引渡され、そして更に捕集ドラム４７に引渡される。次々と転向されて来るシガレット間に、他の中間ドラム４８は、引取りドラム４２により引取られた、捕集ドラム４７上の転向されていない第二の列のシガレットを挿入載置する。ここで、すべてのシガレットは等しい軸方向で一列に編成されて載置ベルト４９で移送され、この載置ベルトによりシガレットはただ一つの層から成る列として、図示していない製品移送コンベヤ或いはシガレットを収容するたの装置に引渡される。
第２図と第３図には、たばこロッド−フイルタ切片−たばこロッド群５２を糊付けされた被覆テープ５３−これらの被覆テープの一つは第３図において詳細に示した−と共に巻上げるための、フイルタ挿着機１の転動装置３０を拡大図で示されている。残りの被覆テープは図面を簡略化しかつ見やすくするために図示しなかった。転動装置３０が回転する転動ドラム２９と、この転動する転動ドラム２９の周面に隣接している相手方転動面５４を備えている定置されている巻上げ手段３１とから成る。
転動ドラム２９は中空円筒形のドラム体５６を備えている。このドラム体５６は、その外周面内に図示していない低圧源に接続されている制御スリット５８を備えた定置されている制御機構５７を中心にして回転する。この回転するドラム体５６の外周面には軸線に対して平行な保持トラフ５９が設けられており、この保持トラフに制御スリット５８に対応する吸込み空気開口６１を介して転動ドラムの所定の角度領域内で吸込み空気が与えられる。転動ドラム２９の周面は−以下に詳細に述べるが−転動面６２として形成されており、この転動面内に平坦に形成されている保持トラフ５９がまとめられている。転動ドラムは矢印６３の方向で回転する。
相手方転動面５４を備えている巻上げ手段３３は詳細に説明しなかった平行レバー駆動機構６４に設けられており、この平行レバー作動機構はこの巻上げ手段を駆動機構６６、例えばピストン・シリンダ・ユニットにより必要に応じて転動ドラム２９から離れるように旋回させ、それが機能正しく働く位置に保持する。
本発明により、転動ドラム２９の転動面６２と相手方転動面５４は波形のプロフイルを有している。これは第２図と第３図に示されている。このことにより、転動ドラム２９の転動面と相手方転動面５４との間に転動溝６７が形成され、この転動溝の幅は物品群の運動方向６３で変更可能である。転動ドラム２９の転動面６２と相手方転動面５４はこの転動溝６７内で転動する物品群５２の非円形の形状に適合する。波形のプロフイルは物品群５２が、転動溝６７内での転動の際、転動ドラムの転動面６２と定置されている相手方転動面５４に沿って転動し、その際同時に物品群の中心軸線Ｍが環状曲面軌跡６８上で転動ドラム２９の軸線６９を中心にして運動するように形成されている。転動面６２と相手方転動面５４のこの形成により、物品群５２の物品重心が環状軌跡上を転動溝６７により運動し、他方非円形の物品群が転動することが可能となる。この転動行程際、予め物品群に付着されている被覆テープ５３が軸方向で適切に配設された接合要素の突合せ位置を中心として巻込まれ、これを結合して二本分のシガレット７１に形成する。
転動行程の開始を容易にするため、相手方転動面５４の始端部に軸線に対して平行な始動条片７２が設けられており、この始動条片は物品群をその保持トラフから押出し、その際同時に軸線に対して平行に整向し、転動行程を開始する。同じ位置において、定置の制御体５７内で制御装置スリット５８が終わっており、従って当該保持トラフ５９内の吸気作用が中断される。こうして、物品群の何等支障のない、かつ物品群を傷めることのない転動が可能となる。
相手方転動面の波形プロフイルは、物品群のその中心軸線Ｍを中心とした、少なくとも一回の完全な回転が行なわれるように、順次送り方向で繰返されて形成されている。即ち、波山５４ａから波山５４ｇへのプロフイル部分は本質的に等しい。これらのプロフイル部分の各々は物品群の１８０°の転動を可能にする。転動溝６７内での物品群５２の二回の転動のため相手方転動面に順次四つの本質的に等しいプロフイル部分が形成されており、これらのプロフイル部分は波山５４ａから波山５４ｅへの領域を包括している。三回の転動のためには、同じような六つのプロフイル部分が必要であり、これらのプロフイル部分は第３図に示した実施例にあっては波山５４ａから波山５４ｇにわたって延在している。三回の転動の後、被覆テープ５３は完全かつ確実に物品群５２の周囲に巻回され、物品群は再び転動ドラム２９の平坦な保持トラフ５９内に置かれ、この保持トラフの吸込み空気開口６１は制御スリット５８を介してあらためて負圧が作用され、二本分のシガレットが次のコンベヤに与えられるまで保持される。
表は実施例として平行座標で転動面部分と相手方転動面部分の波形プロフイルの座標を表している。これらの表は大きい直径Ｄ＝１０ｍｍ、小さな直径ｄ＝５，８ｍｍ、大きな半径Ｒ＝６，４７および小さな半径ｒ＝１，４ｍｍを有する、卵形のシガレットのための巻上げ装置に関する。幾何学的な関係は第４図に拡大して示したが、寸法は正しくない。
表１は、第２図に示したＸ−Ｙ−座標システム−その原点は転動ドラム２９の回転軸線６９内にある−内の転動ドラムの波形の転動面のＸ−座標とＹ−座標を含んでいる。記入した座標軸ＸとＹはそれぞれ正の方向を示している。表１に示したＸとＹ座標は、第２図に座標システムで示した１０°の角度範囲内での転動ドラムの転動面６２の経過を示している。この経過はこの１０°の区分で３６回ドラム周面で繰返される。
表２は、相手方転動面５４の波形プロフイル−この波形プロフイルはこの相手方転動面における二つの更なる１０°の区分で２回繰返される−の座標のＸとＹを含んでいる。従って、転動溝６７内における物品群の三回の転動に関する波形プロフイルが生じる。
第２図に記入した座標システムが１０°の区分で時計の針の方向に更に回転した際、表１および２において完全な相手方転動面の座標のＸとＹのみならず、転動ドラムの完全な転動面の座標のＸとＹをも示している。
表１および２に記載した転動面プロフイルと相手方転動面プロフイルで、上記の寸法のシガレットが転動し、その際その中心軸線Ｍは環状の運動軌跡６８上にとどまり、この運動軌跡でシガレットは転動溝６７の外でも運動する。こうして被覆テープとの物品群のこれを傷めることのない回転が可能となる。
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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