(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを装置内で開く方法であって、前記装置が、回転軸（３）を有する回転ドラム（１）であって、前記回転ドラム（１）の内壁に、概ね前記回転ドラム（１）に沿って延びる少なくとも１つの収集要素（２、２’、２”）が備え付けられる回転ドラム（１）と、前記回転ドラム（１）内に配置され、前記紙巻きタバコを叩打する少なくとも１つの回転ビータ（４、４’、４”）と、前記少なくとも１つの回転ビータ（４、４’、４”）と前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）との間に設けられた回転可能な円柱面（９）と、を備える、方法において、
前記回転ドラム（１）に送り込まれた前記紙巻きタバコが、前記少なくとも１つの収集要素（２、２’、２”）によって持ち上げられ、
前記紙巻きタバコの向きが、前記回転ドラム（１）の前記内壁と前記円柱面（９）とによって規制され、前記紙巻きタバコが、重力によって前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）に沿った姿勢で落下し、
前記紙巻きタバコが、前記少なくとも１つの回転ビータ（４、４’、４”）によって、前記紙巻きタバコの軸線に実質的に垂直な方向に、前記紙巻きタバコを開くことができる力で叩打される方法。
【請求項２】
前記紙巻きタバコが、前記紙巻きタバコの全長に亘って叩打されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転ビータ（４、４’、４”）のそれぞれが、前記回転ドラム（１）と同じ方向に回転することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記回転ビータ（４、４’、４”）のそれぞれが、前記回転ドラム（１）の回転方向と逆方向に回転することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記紙巻きタバコが、前記回転ドラム（１）内に送り込まれる前に切断され、または穴を開けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを開く装置であって、水平に対して傾斜している回転軸（３）を有する回転ドラム（１）を備え、前記回転ドラム（１）の内壁に、実質的に前記回転ドラムに沿って延びる少なくとも１つの収集要素（２、２’、２”）が備え付けられ、少なくとも１つの回転可能な棒状のビータ（４、４’、４”）が、前記回転ドラム（１）の内側に配置されている前記紙巻きタバコを叩打する、装置において、
当該装置が、前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）と前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）との間に設けられた回転可能な円柱面（９）を備え、
前記円柱面（９）と前記収集要素（２、２’、２”）との間の距離が、最大で紙巻きタバコの直径の３個分であり、
前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）が、前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）に沿った方向に向く回転軸（５）に枢動可能に取り付けられ、前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）が、前記ビータ（４、４’、４”）のそれぞれが実質的に前記回転ドラム（１）に沿って配向される態様で、前記円柱面（９）と前記少なくとも１つの収集要素との間の空間内で回転可能であることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記円柱面（９）と前記収集要素（２、２’、２”）との間の距離が、紙巻きタバコの直径の約２個分である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）が、実質的に前記少なくとも１つの収集要素（２、２’、２”）に沿って延びることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）の前記回転軸（５）が、前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）に平行であるが、前記回転軸と一直線ではない、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１０】
２つの前記ビータ（４、４’、４”）が、２つの前記ビータ（４、４’、４”）の前記回転軸（５）に対して互いに反対側に取り付けられていることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
当該装置が、前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）に対して互いに反対側に対をなして配置されている２つ、または４つの前記収集要素（２、２’、２”）を備えることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのビータ（４、４’、４”）が、前記回転ドラム（１）の前記回転軸（３）に平行に配向されている棒の形態を備えることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのビータ（４、４’）が、前記紙巻きタバコの直径に相当する直径を有する棒の形態を備えることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのビータ（４”）が、矩形の断面を有する棒の形態を備えることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記円柱面（９）の回転軸（１０）が、前記ビータ（４、４’、４”）の前記回転軸（５）と一直線であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１６】
前記円柱面（９）が、円錐台形面（９’）によって一方の側に延びていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの収集要素（２）が、前記回転ドラム（１）の前記内壁から半径方向で内側に突出することを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの収集要素（２”）が、前記回転ドラム（１）の前記内壁から半径方向ではない方向で内側に突出することを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの収集要素（２’）が、前記回転ドラムの軸に対して斜めに配向されていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、紙巻きタバコの製造工程および包装工程から退けられた、廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを開くための方法、および装置である。
【背景技術】
【０００２】
紙巻きタバコ製造工程に関連する重要な問題は、紙巻きタバコの製造用機械および包装用機械の始動中に生成される製造工程廃棄物となる紙巻きタバコからタバコを回収することである。廃棄紙巻きタバコは、品質要件を満たさない完成された紙巻きタバコによって構成される。廃棄紙巻きタバコには、品質要件を満たすが、欠陥のあるパックの中に包装された紙巻きタバコもまた含まれることがある。廃棄紙巻きタバコから回収されたタバコは、製造工程で再利用される。タバコ再利用工程の最初の工程は、廃棄紙巻きタバコを開く工程であるが、その工程の前に、例えば、タバコ包み紙に穴を開ける工程、またはタバコ包み紙を切断する工程を先に実施することができる。フィルタの付いていない紙巻きタバコを切断する場合、紙巻きタバコ包み紙は、紙巻きタバコの全長に沿って切断される。フィルタ付き紙巻きタバコの場合、包み紙は、タバコ部分に沿ってのみ切断されるべきであり、一方、フィルタ部分では、フィルタを包む紙を損傷しない状態に保たねばならない。回収されたタバコは、細断されたタバコに加えられ、その細断されたタバコは、紙巻きタバコを製造するための機械に送り込まれる。燃えたフィルタ材料からの煙が喫煙者に有害となる可能性があるので、製造に使用されるタバコがフィルタ材料の粒子を含む場合、紙巻きタバコの品質が非常に低下する。欠陥のある紙巻きタバコからタバコを回収するための装置を設計するときには、現在製造されている紙巻きタバコが、ますます複雑で、したがって、ますますより長い、様々な種類のフィルタ材料および風味添加物を含むマルチセグメントフィルタを備え付けるということを考慮に入れねばならない。マルチセグメントフィルタの個々の構成要素は、互いに接着されていないので、フィルタ構造はフィルタの包み紙によってのみ保護されており、それによって、マルチセグメントフィルタは、破損または変形の原因になる偶発的な局部的衝撃に対して特に敏感である。そのようなフィルタの追加の弱点は、充填されていない隙間、または、例えば、炭素質の粒状物で部分的にのみ充填されている隙間によって生じ、これらの隙間は硬いフィルタセグメント間に配置されている。
【０００３】
英国特許第３２７７６５号明細書は、円柱形回転ドラム篩器を提示しており、細断済みタバコをタバコ包み紙から分離する目的で、その中に切断され開かれた紙巻きタバコが送り込まれる。それらの欠陥のある紙巻きタバコを十分な高さから篩器の下方部分に落すために欠陥のある紙巻きタバコを上方に移動させるように設計されている棒が、ドラム内部にその直線母線に沿って設けられている。傾斜した回転軸を有するドラム内に送り込まれる紙巻きタバコは、ドラム入口からドラム出口に至る途中で篩器の下方部分に落される間に、繰り返し持ち上げられ、変形される。この工程によって、紙巻きタバコからタバコを回収することが可能になる。
【０００４】
独国特許第５６７０５９号明細書は、プリズム形状の回転ドラム篩器を開示している。ドラム内に送り込まれる紙巻きタバコは、繰り返しドラム壁に衝突し、同時に、紙巻きタバコをドラム壁に対して押付ける移動しない要素の働きも受けて、それによって、紙巻きタバコからのタバコの抜取り能力が向上する。上述の文献に提示されている解決策と同様に、篩器の回転軸は傾斜している。
【０００５】
独国特許第１６３２２４１号明細書は、多くの紙巻きタバコ叩打要素を備え付ける、紙巻きタバコを開くための様々な装置を提示している。ドラムチャンバを通って移動する紙巻きタバコは、繰り返し叩打され、変形され、破壊される。紙巻きタバコは、多くの叩打要素が存在することによって、無作為に叩打されることに留意するべきである。作動要素間の空間は、包み紙をばらばらに引き裂くことを避けるように選択されて、その結果、フィルタはタバコを抜き取る間に損傷しない。しかし、フィルタセグメント、またはフィルタ材料を抜き取ることによって、そのようなフィルタが破損することにつながるので、この解決策は、長いマルチセグメントフィルタが使用される現在のケースには適用することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、紙巻きタバコが無作為に叩打される可能性を減少させることになるであろう、廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを開くための改良された方法、および装置を提供することである。本発明の別の目的は、既知のその型の装置よりもさらに効率的であるが、一方でその寸法が相対的に小さく保たれている新規な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを装置内で開く（open）方法であって、装置が、回転ドラムであって、回転ドラムの内壁に、概ね回転ドラムに沿って延びる少なくとも１つの収集（scraping  away）要素が備え付けられる回転ドラムと、回転ドラム内に配置され、紙巻きタバコを叩打する少なくとも１つの回転ビータ（rotational  beater）とを備える、方法において、回転ドラムに送り込まれ、少なくとも１つの収集要素によって持ち上げられ、重力によって落下する紙巻きタバコが、少なくとも１つの回転ビータによって、紙巻きタバコの軸線に実質的に垂直な方向に、紙巻きタバコを開くことができる力で叩打される方法が提供される。
【０００８】
好適には、紙巻きタバコが、紙巻きタバコの全長に亘って叩打される。
【０００９】
好適には、回転ビータのそれぞれが、回転ドラムと同じ方向、またはドラムの回転方向と逆方向に回転する。
【００１０】
好適には、紙巻きタバコが、回転ドラム内に送り込まれる前に切断され、または穴を開けられる。
【００１１】
本発明によれば、廃棄紙巻きタバコとなる紙巻きタバコを開くための装置であって、水平に対して傾斜している回転軸を有する回転ドラムを備え、回転ドラムの内壁に、実質的に回転ドラムに沿って延びる少なくとも１つの収集要素が備え付けられ、少なくとも１つの回転可能な棒状のビータが、回転ドラムの内側に配置されている紙巻きタバコを叩打する、装置が提供される。
【００１２】
この装置は、少なくとも１つの回転ビータが、回転ドラムの回転軸に沿った方向に向く回転軸に枢動可能に取り付けられ、少なくとも１つの回転ビータが、回転ビータのそれぞれが実質的にドラムに沿って配向される態様で、回転ドラムの回転軸と少なくとも１つの収集要素との間の空間内で回転可能であることを特徴とする。
【００１３】
好適には、少なくとも１つのビータが、実質的に少なくとも１つの収集要素に沿って延びる。
【００１４】
好適には、少なくとも１つのビータの回転軸が、回転ドラムの回転軸に平行であるが、回転軸と一直線ではない。
【００１５】
２つのビータが、２つのビータの回転軸に対して互いに反対側に取り付け可能である。
【００１６】
好適には、装置が、回転ドラムの回転軸に対して互いに反対側に対をなして配置されている２つ、または４つの収集要素を備える。
【００１７】
少なくとも１つのビータが、回転ドラムの回転軸に平行に配向されている棒の形態を備えることができる。
【００１８】
変形形態では、少なくとも１つのビータが、紙巻きタバコの直径に相当する直径を有する棒の形態を備えることができる。
【００１９】
別の変形形態では、少なくとも１つのビータが、矩形の断面を有する棒の形態を備える。
【００２０】
好適には、装置が、ビータの作動空間を内側から制限する回転可能な円柱面を備えることができ、円柱面が、少なくとも１つのビータと回転ドラムの回転軸との間に配置され、円柱面の回転軸が、好適には、ビータの回転軸と一直線である。
【００２１】
好適には、円柱面が、円錐台形面によって一方の側に延びている。
【００２２】
円柱面と収集要素との間の距離が、紙巻きタバコの直径の３個分に相当することができ、好適には、紙巻きタバコの直径の２個分に相当することができる。
【００２３】
好適には、少なくとも１つの収集要素が、回転ドラムの内壁から半径方向で内側に、または回転ドラムの内壁から半径方向ではない方向で内側に突出する。
【００２４】
好適には、少なくとも１つの収集要素が、回転ドラムの回転軸に対して斜めに配向されている。
【００２５】
本発明による装置では、その装置が非常に効率的でありながら、紙巻きタバコを開く工程が小さい空間内で実施される。
【００２６】
この装置の特別な構造、およびドラムに沿ってビータが配向されること、ならびに、紙巻きタバコが収集要素に沿って配向されることによって、紙巻きタバコは、紙巻きタバコの軸線に垂直な方向にその全長に亘って叩打され得る。そのような配置は、フィルタ材料、特に典型的ではないフィルタ要素、および風味添加物を備えるマルチセグメントフィルタのセグメントを取り出すことにつながる可能性がある、フィルタを損傷する危険性を低減する。フィルタセグメントを分離させる可能性、またはフィルタを破壊する可能性のある力が全く存在しないので、ビータの作動面によってフィルタをフィルタの軸線に垂直な方向に叩打することによって、フィルタ構成要素を分離するという結果は生じない。
【００２７】
この装置は、あらかじめ穴が開けられていない紙巻きタバコを十分効率的に開くことができるように作動する。
【００２８】
本発明による装置の好ましい実施形態を図面に提示する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の装置の横断面図である。
【図２】図１の装置の長手方向の断面図である。
【図３】第２の実施形態の装置の断面図である。
【図４】図３の装置の長手方向の断面図である。
【図５】第３の実施形態の装置の断面図である。
【図６】図５の装置の断面図である。
【図７】第４の実施形態の装置の断面図である。
【図８】図７の装置の断面図である。
【図９】第５の実施形態の装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の第１の実施形態による装置は、円柱形回転ドラム１（図１、図２）からなり、そのドラムの内壁に、分割型の収集要素２が取り付けられ、実質的にドラム１に沿って延びている。円柱形ドラム１は、軸３に枢動可能に取り付けられており、ドラム１の軸３は、水平面に対して傾斜している。ドラム１内部に、装置は、少なくとも１つの回転ビータ４を備え付け、この回転ビータ４は、ドラム１の回転軸３に平行に配向されている軸５の周りを回転している。簡単にするために、ドラム１、およびビータ４を回転させる従来の駆動要素は、図面に示されていない。
【００３１】
紙巻きタバコ６は、ドラムのより高い方の位置にある端部の側（図２の右側）において、ドラム１の開放空間に供給される。ドラム１が回転している間、紙巻きタバコは、収集要素２によって繰り返し持ち上げられ、それによって、紙巻きタバコ６はドラム１に沿って（図２の左側に）、ドラム１の軸３の傾斜によって移動する。収集要素２は、開かれる紙巻きタバコの直径に適合された幅を有し、好適には、典型的な紙巻きタバコの直径、すなわち約８ｍｍの直径に適合されている。収集要素２は、薄板型の薄壁要素、例えば、金属シート要素の形態を有することができる。収集要素２によって持ち上げられる紙巻きタバコ６は、収集要素２がドラム１の上方部分に到達すると、収集要素２から滑り降りる。図１は、均等に離隔されている４つの収集要素２を備え付ける装置を図示し、収集要素２は、ドラム１の内側からドラム軸の方向に向かって半径方向に突出している。他の数の収集要素２を備える実施形態もまた可能であるが、１つの収集要素２だけで装置の正確な作動が十分に保証される。図１に示す装置は、円形断面を有し、収集要素２に対して平行に位置し、ドラム１の軸３に平行に配置されている軸５の周りに回転する２つの棒型ビータ４を備え付ける。装置の作動中、ビータ４は、ドラム１の軸３とドラム１の壁との間の空間内で回転し、収集要素２から滑り落ちる紙巻きタバコを叩打する。紙巻きタバコ６は、収集要素を滑り落ちるとき、実質的に収集要素に沿って、およびドラムに沿って配向され、したがって、紙巻きタバコは、それらの軸線に垂直に、それらのほとんど全長に亘って叩打される。円柱形棒型ビータが、同様に円柱形である紙巻きタバコと接触する領域は、紙巻きタバコの長さに沿って延びる。図１および図２の第１の実施形態の装置は、２つのビータを備え付けるが、１つのビータ４だけで十分に正確な作動が保証される。この実施形態では、ビータ４は、矢印８によって示されるドラム１の回転方向と並行して、矢印７によって示される方向に回転し、ビータ４の回転速度は、ドラム１の回転速度よりも速い。ビータ４が紙巻きタバコ６を叩打する力によって、紙巻きタバコの一時的な変形が生じる。包み紙が切断され、または穴が開けられた紙巻きタバコを叩打する場合、紙巻きタバコの変形によって、包み紙が裂ける。紙巻きタバコの包み紙が切断も穴開けもされなかった紙巻きタバコの場合、装置を通過する間の紙巻きタバコの複数回の叩打および変形によって、紙巻きタバコ内のタバコが緩むことにつながり、連続する叩打の過程で、タバコが紙巻きタバコの外に放出されることになろう。ビータ４およびドラム１が反対方向に回転する実施形態もまた可能である。
【００３２】
図３および図４は、装置の第２の実施形態を示し、この装置では、収集要素２’が実質的にドラムに沿って、しかし、ドラムの軸および直線母線（generatrices）に対して斜めに配置されている。したがって、収集要素２’は、この実施形態ではわずかに湾曲しているが、その湾曲は縮尺のために図４では目に見えない。この実施形態では、ビータ４の回転軸５が、ドラム１の回転軸３と一直線であるが、一方、ドラム１およびビータ４は逆方向に回転し、ビータ４は実質的に収集要素に沿って延び、実際に、ビータ４もまた、収集要素２’と同様にわずかに湾曲している。
【００３３】
図５および図６は、装置の第３の実施形態を示し、この装置は、ビータ４の回転軸５に平行に延びる軸１０の周りに、ビータ４と共に回転する円柱面９を備え付け、軸１０は、ドラムの軸３と一直線である必要はなく、円柱面の長さは、ビータの長さに相当する。好適には、円柱面９の回転軸１０が、ビータ４の回転軸５と一直線である。円柱面の直径は、収集要素２と図５のドラム１の上方部分の円柱面との間の距離が、紙巻きタバコの直径の３個分を超えないことを保証するように調節されている。収集要素と円柱面との間の距離を紙巻きタバコの直径の２個分に減少させることができる。この実施形態では、装置の作動中、紙巻きタバコは、ドラム１の外側面、および内側の円柱面９の２つの円柱面によって制限される円柱空間内を移動する。２つの円柱面間の距離が小さいことによって、紙巻きタバコは、例えば、ドラム１の回転軸３に対して半径方向となる配向を取ることができず、紙巻きタバコは、ドラム１に沿ってのみ配置可能である。装置内に円柱面９を設けることによって、収集要素２から滑り落ちる紙巻きタバコ６がビータ４によって叩打される前に、紙巻きタバコ自体を斜めに向けることができず、ビータ４によって紙巻きタバコの軸線に対して実質的に垂直に叩打されることになることを保証する。
【００３４】
図７および図８は、装置の第４の実施形態を示し、この装置もまた、ビータ４の回転軸５と一直線である軸１０の周りに、ビータ４’と共に回転する円柱面９を備え付ける。この実施形態では、装置は２つのビータを備え付け、各ビータは、ドラムの長さの半分に近い長さを有し、２つのビータはそれらの回転軸に対して反対側に配置され、一方のビータがドラムの中心からドラムの一方の端部に向かって延び、他方のビータがドラムの中心からドラムの他方の端部に向かって延びている。さらに、円柱面９は、ドラム１の高い方の端部に近い側に、円錐台形面９’によって延びる。この実施形態では、円錐台形面９’が、ドラム１の外側面によって、および上述の実施形態で説明した内側円柱面９によって制限されている空間内に紙巻きタバコ６を導くことを促進する。
【００３５】
図９は装置の第５の実施形態を示し、この装置では、収集要素２”がドラム１に沿って配置されているが、収集要素２”は、半径方向から偏向した方向に、ドラムの内面から突出している。ビータ４”は、矩形断面の棒の形態を有し、したがって、紙巻きタバコ６はビータ４”の平坦な面に叩打され、それによって、紙巻きタバコがドラム１の軸３に平行にならずに収集要素２”から滑り落ちる場合でさえも、ビータ４”が紙巻きタバコ６と直線状に接触することが保証される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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