JP2017536840A - 吸引ベルト - Google Patents

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Abstract

本発明は、環状体を形成するべく形作られた平坦なベルト材料(7)と、このベルト材料(7)の平面にわたって分散された複数の開口部(11)とを備えた、紙巻きたばこの製造中にタバコおよび/またはフィルタ材料を移送するための吸引ベルト(1)に関する。全ての開口部(11)のうちの少なくとも75%が0.3mm以下の内法幅を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、環状に形成された平坦なベルト材料と、更にこのベルト材料の表面にわたって分散されるように配設された複数の開口部とを有し、紙巻きタバコの製造においてタバコおよび/またはフィルタ材料を移送するための吸引ベルトに関する。
一般的な種類の吸引ベルトが特許文献1から公知である。この吸引ベルトは、経糸と緯糸とから成る織布を備え、真空効果によるタバコまたはフィルタ材料のそれぞれの吸引が織布の通気性によって可能になるように、複数の細孔または開口部がそれぞれ経糸と緯糸との間に配置されている。タバコまたはフィルタ材料のそれぞれの移送を向上させるために、このベルトの一方の面は滑らかであるように具現化され、もう一方の面は極めて粗くなるように具現化されている。この場合、後者は緯糸を隆起させる特種な織り方によって実現されている。更に、吸引ベルトを確実に駆動できるように、粗面側は駆動輪または類似物との良好な係合を可能にするように意図されている。
一続きの吸引ベルトを形成するように、その両端が接続領域においてレーザ溶接によって接続された一般的な種類の別の吸引ベルトが特許文献2に記載されている。この吸引ベルトは、タバコまたはフィルタ材料をそれぞれ吸引するための開口部がその間に配置された経糸と緯糸とを有する織布を同様に備えている。
経糸と緯糸と、これら経糸と緯糸の間に配置された開口部とを有する織布を同様に備えた吸引ベルトが特許文献3、特許文献4、または特許文献5から公知である。
大半の吸引ベルトの場合、搬送されるべき比較的多くのタバコ繊維が吸引ベルトを通って吸引され、ひいては搬送されるはずの場所に到着しないということによる問題が頻繁に発生している。これは、粒状物質の場合は比較的軽微な問題である。その理由は、どのみち粒状物質は、紙巻きタバコには望ましくないからである。ただし、これらが比較的大きい繊維の場合は、つぎ込まれたタバコ材料の最大10%という比較的大きな損失を招くこともある。これは、金銭面での損失をもたらし得る。吸引ベルトを通して吸引されたタバコ繊維の再使用は確かに原理上可能であるが、これは同様に複雑さを意味し、望ましくないコストを招く。
独国特許出願公開第199 09 031(A1)号 独国特許出願公告第10 2011 006 803(B4)号 独国特許出願公開第10 2012 204 970(A1)号 独国特許出願公告第10 2012 211 069(B4)号 独国特許出願公開第10 2012 223 074(A1)号
したがって、本発明の目的は、紙巻きタバコの製造においてタバコおよび/またはフィルタ材料を移送するための吸引ベルトであって、吸引ベルトを通してそれぞれ吸引されるタバコまたはフィルタ材料の量の減少または制限をそれぞれ単純な手段によって可能にする吸引ベルトを実現することである。
この目的は、本発明によると、請求項1に記載の特徴によって達成される。
本発明によると、ベルト材料の表面にわたって分散されるように配設された全ての開口部のうちの少なくとも75%が取り得る大きさが0.3mm以下であることによって、タバコに含まれている大部分がタバコ繊維である場合に、前記タバコ繊維が吸引ベルトを通り抜けて吸引されてしまうことが防止される。これにより、タバコまたはフィルタ材料の損失が公知の吸引ベルトの場合より大幅に減るので、大幅なコスト削減が可能である。
したがって、本発明による吸引ベルトの開口部は、特定のサイズを超えるタバコ繊維が確実に進行方向へ搬送され、ひいては最終的に紙巻きタバコに入り込む一方で、極めて短いタバコ繊維および粒状物質が吸引ベルトを通り抜けて吸引されて紙巻きタバコに入り込めないようにすることによって、紙巻きタバコの品質を著しく向上させるように具現化される。
本発明による解決策は、特に、タバコの吸引ベルトを通して吸引された部分を再生利用するための複雑な装置または類似物が使用される解決策に比べ、多くの方法で実装可能であり、しかしながら常に極めて低価格で実現可能である。
所望の濾過度、すなわち、タバコおよび/またはフィルタ材料の最大損失量、に応じて、本発明の極めて有利な一改善案においては、全ての開口部のうちの少なくとも75%が取り得る大きさが0.25mm以下、好ましくは0.22mm以下、より好ましくは0.2mm以下、更に好ましくは0.17mm以下、最も好ましくは0.15mm以下になるようにすることができる。
吸引ベルトを通して吸引されるタバコ繊維の量をできる限り減らす別の可能性は、全ての開口部のうちの少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%が取り得る大きさを0.3mm以下にすることであり得る。
複雑度が極めて低く信頼性が高い工程で製造可能な吸引ベルトの一実施形態がもたらされるのは、ベルト材料が経糸と緯糸とを有し、開口部が経糸と緯糸との間に配置される織布を備える場合である。
吸引ベルトの表面における開口部の上記サイズの設定が簡単に可能になるのは、本発明の別の実施形態におけるベルト材料の2つの相対する面が互いにほぼ対称であり、織布が平織および/または綾織によって織られるように具現化される場合である。多数の織り点(weave points)によって極めて高い通気性がもたらされるのは、特に平織が使用され、そのためにタバコまたはフィルタ材料のそれぞれの吸引が確実なプロセスで実現される場合である。
吸引ベルトを形成するために織布が使用される場合、経糸および/または緯糸の太さが約0.25mm以下であると、上記サイズの開口部を実現するために好都合であり得る。
ベルト材料に織布を使用する代わりに、ベルト材料はメリヤス生地、経/緯編生地、クロスレイドヤーンスクリム、またはこれらの組み合わせを備えるようにすることも可能である。そのため、場合によってはコスト面で有利になり得る。
ベルト材料に織布を使用する代わりに、ベルト材料は複数の開口部が配置された平坦なプラスチックフィルムを備えることもできる。このようなベルト材料はさまざまな方法で製造可能であり、開口部を、例えば穿孔によって、具現化することができる。
本発明の別の極めて有利な一実施形態では、吸引ベルトの2つの側縁がほぼ直線状であるように具現化されるようにすることができる。このように吸引ベルトの2つの側縁が直線状である実施形態によって、タバコ繊維および/またはフィルタ材料が吸引ベルトの側部を越えて吸引されることが防止されるので、タバコ繊維またはフィルタ材料のそれぞれの損失がさらに減る。
ここで特に有利であるとみなされるのは、取り得る大きさが0.3mmより大きな窪みが皆無であるようにベルト材料の2つの側縁が直線状に具現化される場合である。
本発明の別の有利な一設計実施形態では、一続きの吸引ベルトを形成するために、吸引ベルトは接続領域においてレーザ溶接によって接続された2つの端部を有するようにすることができる。吸引ベルトの極めて堅牢で耐久性のある接続は、レーザ溶接による吸引ベルトの両端部の接続によってもたらされる。そのため、吸引ベルトの取り付けをより高い張力で行えるので、今日まで吸引ベルトの駆動のために使用されてきた粗さは、最早存在せず、2つの面が滑らかな実施形態により埋め合わせ可能である。
吸引ベルトの製造方法が請求項15に記載されている。このような方法によって、ベルト材料の2つの側縁におけるその記載の直線化を簡単な方法で行える。
本発明の他の有利な設計実施形態および改良形態は、残りの従属請求項から導き出される。本発明の複数の例示的実施形態を以下に原則として図面によって説明する。
タバコおよび/またはフィルタ材料を移送するために使用されている、本発明による吸引ベルトの極めて模式的な図を示す。 本発明による吸引ベルトがその使用時に配設される吸引ダクトの断面の概略図を示す。 本発明による吸引ベルトの第1の実施形態の極めて模式的な平面図を示す。 図3の吸引ベルトの模式的な側面図を示す。 本発明による吸引ベルトの第2の実施形態の極めて模式的な平面図を示す。
図1は、紙巻きタバコの製造においてタバコおよび/またはフィルタ材料(どちらも各図に不図示)を移送する役割を果たす吸引ベルト1を極めて模式的な図で示す。吸引ベルト1は、例えば、紙巻きタバコを製造するための機械において、それ自体は公知の方法で使用可能である。この場合、環状に形成された吸引ベルト1は、少なくとも一方が駆動される2つのローラ2の周囲を回転する。これらローラ2は、例えば、吸引ベルト1を駆動するために吸引ベルト1への接続が改善されるように、歯車として具現化可能である。勿論、ローラ2の他の設計実施形態も可能である。更に、吸引ベルト1が2より多い数のローラ2の周囲を回転するようにすることも可能である。ただし、そのような構成はそれ自体が公知であるので、図の簡素化という意味で、前記構成は描かれていない。
一続きの吸引ベルト1は、真空室3に隣接するように構成される。真空室3は、その内部で形成される真空または負圧によって、タバコまたはフィルタ材料をそれぞれ吸引ベルト1側に吸引する役割を担う。この手順もそれ自体が公知であるので、ここでは同様に詳細に説明しない。
吸引ベルト1が通る吸引ダクト4が図2に示されている。吸引ダクト4は、その両側でそれぞれの側方スタンド5によって画定され、そこに吸引ベルト1を理想的に位置させるガイドストリップ6が挿入されている。既に図1に示されている真空室3は、吸引ベルト1の上方に位置する。図2の説明図は、タバコおよび/またはフィルタ材料を移送するために吸引ベルト1を使用する目的を示すことを意図しているだけであるので、極めて模式的であるとみなされるものとする。
図3は、吸引ベルト1の第1の実施形態を示す。吸引ベルト1は、平坦なベルト材料7を有する。ベルト材料7は、一続きのベルト材料7を形成するように、図1に示されている環状に、図示されていない方法で、形成され、例えばレーザ溶接によって、接続領域(図示せず)においてその両端部で接続される。一続きの吸引ベルト1を得るためのベルト材料7のレーザ溶接は、例えば特許文献5に詳細に説明されているので、ここでは詳細に説明しない。勿論、一続きの吸引ベルト1を形成するために、ベルト材料7の2つの端部を超音波溶接または別の適切な方法によって接続することもできる。吸引ベルト1に使用されるベルト材料7は、例えば0.5〜2.5mmの厚さを有し得る。
ベルト材料7は、図3の実施形態の場合、経糸9と緯糸10とを有する織布8を備える。細孔、孔、間隙、または隙間とも称され得る複数の開口部11が経糸9と緯糸10との間に配置される。織布8の、即ち、吸引ベルト1を形成するベルト材料7の、これら開口部11は、真空室3内で形成される真空または負圧がそれぞれ吸引ベルト1を通って作用し、ひいてはタバコまたはフィルタ材料をそれぞれ吸引ベルト1側に吸引できるようにする役割を果たす。このために、ベルト材料7には、特定の通気性が求められる。この通気性は、開口部11によってもたらされる。他方、特にタバコ繊維が開口部11を通り抜けて真空室3内に吸引されるという事態が発生し得る。この場合、これらタバコ繊維は、所望の場所に搬送されず、最初に失われる。これを防止するために、この吸引ベルト1の場合、全ての開口部11のうちの少なくとも75%が取り得る大きさ(図3に「x」で識別)が0.3mm以下にされる。取り得る大きさが0.3mmを超える開口部11の割合は、例えば、それぞれの製造公差によってもたらされ得る。
用語「取り得る大きさ(available extent)」とは、それぞれの開口部11の最大幅または長さのそれぞれであると理解されたい。開口部11がほぼ矩形であるように示されている図3の概略図の場合、前記「取り得る大きさ」はこの矩形内の対角線である。ただし、織布8の場合、取り得る大きさは、前記織布が延在する面だけではなく、この面から逸れた各方向にも、ひいては空間方向にも、生じ得る。極めて密な織布8の場合、開口部11は、原理上、織布8が延在する面から離れる方向にのみ存在することもある。開口部11が別の方向に取り得る大きさは、図4に同様に「x」で識別されている。大半の場合、「x」で識別されている取り得る大きさは、開口部11の空間対角線である。
取り得る大きさは経糸9と緯糸10との交点の結果であるので、取り得る大きさを経糸9および/または緯糸10の直径によって設定することもできる。更に、吸引ベルト1に加わる張力によって開口部11が取り得る大きさを変化させることもできる。したがって、ベルトの張力が増すと、開口部11の取り得る大きさが小さくなる。
吸引ベルト1の濾過効果をそれぞれの用途種別に適合化させるために、全ての開口部11のうちの少なくとも75%が取り得る大きさを0.25mm以下、好ましくは0.22mm以下、より好ましくは0.2mm以下、更に好ましくは0.17mm以下、最も好ましくは0.15mm以下にすることもできる。更に、全ての開口部11のうちの少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%が取り得る大きさを0.3mm以下にすることもできる。これら2つの制限または拡張は、それぞれ任意の方法で組み合わせることができる。したがって、これら2つの制限を組み合わせることによって、例えば、全ての開口部11のうちの少なくとも90%が取り得る大きさを0.15mm以下にすることが可能である。
図3の実施形態の場合に開口部11の取り得る大きさは、織布8の織り方のそれぞれの種類によって実現可能である。例えば、図3に示されているような織布8は、平織によって織ることができる。更に、織布8には、綾織、または2種類の織り方の組み合わせも考えられる。綾織が使用される場合、2/1綾織、すなわち2本の経糸9と1本の緯糸10とを有する織り方が使用されることが好ましい。適切な経糸9および緯糸10を適切な種類の織り方と組み合わせて使用することによって、開口部11が取り得る大きさを上記の所望範囲内に収めることができる。経糸9および/または緯糸10の密度は、開口部11が取り得る所望の大きさが実現されるようにして設定される。例えば、経糸9および/または緯糸10は、約0.25mm以下の太さを有し得る。太さが約0.25mmの糸は経糸9に使用されることが多く、緯糸10は、例えば、0.18〜0.22mmの太さを有し得る。
織布8は、更に、織布8の、ひいてはこれから形成されたベルト材料7の、2つの相対する面が互いにほぼ対称に具現化されるように、織られる。この場合、織布8の、またはベルト材料7の、2つの相対する面は、それぞれ、できる限り滑らかであるように具現化される。これは、一方の面が比較的滑らかでもう一方の面がはるかに粗い、大半の場合に今日まで使用されてきた吸引ベルトからの脱却を意味している。
経糸9および緯糸10は、好ましくはモノフィラメント糸で構成され、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)またはポリアミド製である。他の材料も随意使用可能である。
図5の吸引ベルト1の実施形態の場合、前記吸引ベルト1も同様にベルト材料7を備える。ただし、この実施形態においては、ベルト材料7は、開口部11が配置された平面状のプラスチックフィルム12で形成される。開口部11の最大サイズ、およびこのサイズを有する開口部11の最小パーセント比に関しては、図3および図4の文脈で言及したことが当てはまる。開口部11が取り得る大きさは、ここでも「x」で識別されている。
プラスチックフィルム12については、それ自体が公知の方法で製造可能であるので、ここでは詳細に説明しない。開口部11は、例えば、複数の針による、レーザ光による、または類似物による、穿孔によって具現化可能である。勿論、プラスチックフィルム12の製造工程において、例えば、複数の開口部11をプラスチックフィルム12に形成する複数の突起、ピン、または類似物が配置されたそれぞれの型でプラスチックフィルム12を成型することによって、複数の開口部11を具現化することも可能である。この場合、ベルト材料7を形成するプラスチックフィルム12を、造形製造法(generative production method)によって、例えば選択的レーザ焼結または3D印刷によって、製造することも可能である。このような場合、例えばレーザ焼結の場合、プラスチックフィルム12を形成する材料が開口部11の配置予定位置で焼結されないようにすることで、プラスチックフィルム12の製造中に開口部11が既に抜かれているようにすることができる。
特に、プラスチックフィルム12がベルト材料7に使用される場合は、開口部11のそれぞれ長方形または四角形の形状以外に、円形、楕円形、三角形、および/または多角形の形状も使用され得る。開口部11が円形の場合、開口部11が取り得る大きさは、直径によって形成される。開口部11が三角形の場合、三角形の最も長い辺が開口部11の取り得る大きさを形成する。同じことは、その他の形状にも同様に当てはまる。
吸引ベルト1は、極めて多数の開口部11を有する。これにより、全ての開口部11がタバコまたはフィルタ材料のそれぞれによって詰まることが防止されるので、何時も十分な数の空き開口部11が利用可能であり、粒状物質または極小のタバコ繊維は、吸引ベルト1を通して吸引されて、紙巻きタバコには入り込まない。
参照符号13で識別されているベルト材料7の2つの側縁は、ほぼ直線状になるように具現化されることが好ましい。用語「ほぼ直線状」とは、ベルト材料7の両側縁13に0.3mmより大きいサイズの窪みが皆無であることを意味するものと理解されたい。側縁13を直線化することによって、タバコが吸引ベルト1を越えて真空室3に入り込むことが防止される。窪み(図3および図4には図示せず)のサイズは、吸引ベルト1による特定の濾過度を達成するために、上で詳細に説明したような開口部11が取り得る大きさのサイズに合わせることができる。開口部11の文脈で言及したことは、ベルト材料7の側縁13の窪みの最大サイズにも、ならびにこのサイズを有する窪みの最小パーセント比にも、同様に当てはまる。
吸引ベルト1のベルト材料7の実施形態に応じて、側縁13の直線化はさまざまな方法で行える。例えば、織布8がベルト材料7に使用される場合は、織布8の両外側の少なくとも2本の経糸9がマルチフィラメント糸で構成されるようにすることができる。この場合、それぞれの緯糸10の織り目は、直線度が大幅に向上したベルト側縁が作られた構造にぴったりと重なっている。更に、モノフィラメント糸が経糸9に使用される場合は、このモノフィラメントを細かく捲縮することによって、それぞれの緯糸10が前記捲縮によって形成された窪みに何時も入り込み、前記窪みを閉じ込めるようにすることができる。
加えて、または代わりに、ベルト材料7の側縁領域に追加の材料が、例えば融着、溶接、印刷、被覆、堆積、充填、および/または押し出しによって、施されるようにすることができる。ここで、融着時は既に利用可能な材料が使用され、溶接、印刷、被覆、堆積、充填、または押し出しには追加の材料が使用される。この場合の側縁13の領域における直線状の端縁は、例えば切断、研磨、等々によって、製作可能である。
例えば、経糸9のうちの1本が、レーザ光によって溶解可能となるように、特定の色素を有することもできる。この目的は、この経糸9の溶解によって圧縮された領域が側縁13の領域に形成されて側縁13が直線状になり、窪みの取り得る大きさが最大0.3mmになるようにするためである。側縁のでこぼこを埋めるために、側縁13の領域のベルト材料7を加熱によって圧縮することもできる。
側縁13の領域のベルト材料7を3Dプリンタまたは同様の装置によって閉じることも原理上可能であろう。この場合、切断または研磨をそれぞれ随意省くことができる。
プラスチックフィルム12がベルト材料7に使用される場合、前記プラスチックフィルム12は、その両側縁13が既にほぼ直線状になっているように、製造可能である。
原則として、吸引ベルト1の側縁13の上記直線化は、このような吸引ベルトの開口部11が取り得る大きさが0.3mmより大きい場合にも使用可能である。したがって、ほぼ直線状になるように具現化されているベルト材料7の2つの側縁13の特徴は、全ての開口部11のうちの少なくとも75%が取り得る大きさが0.3mm以下であるという特徴に必ずしも関連付けられるものではない。
ベルト材料7に織布8またはプラスチックフィルム12をそれぞれ使用する代わりに、ベルト材料7はメリヤス生地、経/緯編生地、および/またはクロスレイドヤーンスクリム、あるいはこれら平面状の編織構造の組み合わせ、をそれぞれ備えることもできる。
更に、フィルタを整形するためのトリミングベルトとして吸引ベルト1を使用することも可能である。この場合、熱蒸気が開口部11を通ってベルトを突き抜けることができる。

Claims (15)

  1. 環状に形成された平坦なベルト材料(7)と、更には前記ベルト材料(7)の表面にわたって分散されるように配設された複数の開口部(11)とを有する、紙巻きタバコの製造においてタバコおよび/またはフィルタ材料を移送するための吸引ベルト(1)において、
    全ての前記開口部(11)のうちの少なくとも75%が取り得る大きさが0.3mm以下であることを特徴とする吸引ベルト。
  2. 全ての前記開口部(11)のうちの少なくとも75%が取り得る大きさが0.25mm以下、好ましくは0.22mm以下、より好ましくは0.2mm以下、更に好ましくは0.17mm以下、最も好ましくは0.15mm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の吸引ベルト。
  3. 全ての前記開口部(11)のうちの少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%が取り得る大きさが0.3mm以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の吸引ベルト。
  4. 前記ベルト材料(7)は経糸(9)と緯糸(10)とを有する織布(8)を備え、前記開口部(11)は前記経糸(9)と前記緯糸(10)との間に配置されることを特徴とする、請求項1、2、または3に記載の吸引ベルト。
  5. 前記ベルト材料(7)の2つの相対する面は互いにほぼ対称であり、前記織布(8)は平織および/または綾織によって織られることを特徴とする、請求項4に記載の吸引ベルト。
  6. 前記経糸(9)および/または前記緯糸(10)は約0.25mm以下の太さを有することを特徴とする、請求項4または5に記載の吸引ベルト。
  7. 前記ベルト材料(7)はメリヤス生地、経/緯編生地、クロスレイドヤーンスクリム、またはこれらの組み合わせを備えることを特徴とする、請求項1、2、または3に記載の吸引ベルト。
  8. 前記ベルト材料(7)は、前記開口部(11)が配置された平坦なプラスチックフィルム(12)からなることを特徴とする、請求項1、2、または3に記載の吸引ベルト。
  9. 前記開口部(11)は四角形、長方形、円形、楕円形、三角形、および/または多角形の形状を有することを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載の吸引ベルト。
  10. 前記ベルト材料(7)の2つの側縁(13)はほぼ直線状であることを特徴とする、請求項1〜9の何れか1項に記載の吸引ベルト。
  11. 前記ベルト材料(7)の前記2つの側縁(13)は、取り得る大きさが0.3mmより大きい窪みが前記2つの側縁(13)に皆無な直線状であることを特徴とする、請求項10に記載の吸引ベルト。
  12. 前記ベルト材料(7)の前記2つの側縁(13)は、融着、溶接、印刷、被覆、堆積、充填、押し出し、切断、および/または研磨によって直線化されることを特徴とする、請求項10または11に記載の吸引ベルト。
  13. 前記ベルト材料(7)の2つの側縁(13)は、外側の少なくとも2本の経糸(9)がマルチフィラメント糸で構成されることによって直線化されることを特徴とする、請求項4、10または11に記載の吸引ベルト。
  14. 前記ベルト材料(7)は、一続きの前記ベルト材料(7)を形成するために、レーザ溶接によって接続領域において接続される2つの端部を有することを特徴とする、請求項1〜13の何れか1項に記載の吸引ベルト。
  15. 請求項10〜12の何れか1項に記載の吸引ベルトの製造方法であって、前記ベルト材料(7)の前記2つの側縁(13)は、融着、溶接、印刷、被覆、堆積、充填、押し出し、切断、および/または研磨によって直線化されることを特徴とする方法。
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