JPH0154030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シガレツト製造機において、長手方
向に走行する連続棒状シガレツトを個々のシガレ
ツトに切断する装置に関する。

本発明に用いられるシガレツトの用語は、製品
がシガレツトに限られるものではなく、シガレツ
ト用フイルタ等をも含み、棒状に成形されるシガ
レツト様の棒状体を意味する。なぜなら、それら
は類似に構成せられた棒状体であり、類似の製造
装置によつて生産され、ことにその切断装置には
異なるところがないからである。よつて以下シガ
レツトの例を用いて説明する。

［従来の技術］ シガレツト生産者にとつて最大の関心事の一つ
は、シガレツトの形状、特に切口の鋭利さであ
る。何故なら、いかに美味なるシガレツトであつ
ても切口が毛羽立つていたり、斜めに切られてい
ては著しく消費者の喫煙の喜びを阻害し、ひいて
は売上げの低下をきたす。

それ故にシガレツト製造機の製作者たちは、鋭
利な切口を得る切断装置の開発に最大の努力を傾
注してきたところであり、シガレツト製造機の歴
史は切断装置の歴史ともいえよう。。

従来、米国特許第3176560号明細書に見られる
ようなユニバーサルジヨイントの一部分に切断刃
を取付ける装置が好んで用いられてきた。その理
由は、切断刃の研削が円板状に砥石を設置するだ
けで簡単に達成でき、砥石自体を運動させる必要
がないので、メカニズムは簡素で安価に製作し得
ることが掲げられる。

しかるに、近年、シガレツト生産者は生産性向
上のため、より多くのシガレツトを生産する、言
い換えればより切断刃が速く回転するシガレツト
製造機を望むようになつた。

前記ユニバーサルジヨイント形式の切断装置
は、切断刃の研削は容易である利点は有している
が、高速回転には不利である。何故なら、ユニバ
ーサルジヨイントの従動側の部材は、周知のよう
に、１回転につき２回の加速減速の動作を行なう
こと、高い回転数では該揺動、脈動の損失は無視
できないこと、騒音源となることなどによる。

これらの事情から、最新の高速度のシガレツト
製造機においては、米国特許第3604162号明細書、
同第3753379号明細書に開示されているように、
切断刃を、棒状シガレツトに対し傾斜して配置せ
られている回転軸に取付けられた形式の切断装置
が多く用いられるようになつた。しかして、ユニ
バーサルジヨイントを用いた時に障害となる加速
減速動作を排して等速運動におきかえ、高速回転
に有利に対応し、かつ振動、騒音から開放され
る。

しかし、米国特許第3140632号明細書にみられ
るように、切断刃の運動にあつては加速減速動作
は全く排除されたところであるが、棒状シガレツ
トの軸方向の走行を支承案内し、かつ棒状シガレ
ツトを横切つて切断刃を案内する駒口面を端面に
備えたレジヤは、未だ棒状シガレツトの軸方向の
搬送に同期して動き、そのためレジヤは加速減速
動作を行つていて、シガレツト切断装置から加速
減速の衝動は未だなくなつていない。

この種のレジヤの改良は種々試みられている。
その１つの提案は、米国特許第3440912号明細書
に開示されているように、回転するレジヤにより
切断刃を案内するものである。この提案に従うと
きは加速減速動作がなく有利である。しかし、棒
状シガレツトの半分しか支持しないつまり棒状シ
ガレツトを貫通した円筒管状案内で支持するもの
でないため、シガレツト切断時の断面形状不安定
に伴う切断面不整斉の欠点がある。同様の提案は
米国特許第3479913号、同第3728923号、同第
3772952号、同第3863536号、あるいは同第
3956955号などの各明細書に開示されている。し
かし乍ら、いずれも上記同様にシガレツトの半分
だけを支持するものであつて、シガレツトの全周
を支持する形式のレジヤに比して、シガレツト端
面の切口の直線性が劣るという欠点は避けられな
い。

別の提案は、日本特許公告公報昭51−9840号明
細書に開示されているように、レジヤを固定配置
し、切断刃刃先が通過する軌跡の面に沿つてレジ
ヤの端面を配設するものである。この提案に従う
ときは、円筒管状通路面により全周が保持され
て、管内を走行している棒状シガレツトを切断刃
が横切り、その切断刃刃先は該レジヤ端面との間
で剪断状態にシガレツトを切断し、かつ刃先の軌
跡はシガレツトを直角断面で、直線性のために形
成されている。よつて、加速減速動作はなく、も
とより運動部材がないので、切断装置を構成する
とき、最も振動、騒音の少ない切断装置を構成す
ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記提案に従うときも、シガレツト製造機が一
段と高速化し、そのため切断刃が極めて高速で回
転するときは、その高速運動に起因する空気流の
影響があらわれることを見出した。そこでは切断
刃に振動が生じ、切断刃刃先と駒口端面との整合
が乱れ、具体的な悪影響としてシガレツト切口の
直線性が害されることのほか、切断刃刃先の損傷
を生ずることが指摘される。そのようにして上記
特公昭51−9840号明細書に提案されている第２レ
ジヤ端面からの空気流押圧作用による切断刃の安
定性の領域を超越するものと判断されるに至つ
た。

しかして、本発明は上記の如き問題点に鑑み、
高速回転に有利なシガレツト切断装置を提供する
ことを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、長手方向に走行する連続棒状シガレ
ツトを個々のシガレツトに切断するシガレツト製
造機におけるシガレツト切断装置において、連続
棒状シガレツトの走行方向に対して傾斜した回転
軸を有する回転切断ヘツドに担持され、その放射
方向に突設された切断刃と、切断刃の通路を隔て
てその両側に、かつシガレツト切断位置から上流
に延在して配設された第１および第２の切断刃案
内部材とを有し上記第１の切断刃案内部材は切断
刃の刃先縁を摺接させつつ、切断位置に案内する
刃先縁の軌跡に沿つた断面形状の刃先縁案内面を
備え、上記第２の切断刃案内部材は切断刃の背縁
を摺接させつつ、案内する背縁の軌跡に沿つた断
面形状の背縁案内面を備え、上記夫々の切断刃案
内部材は切断位置で連続棒状シガレツトを挿通す
るシガレツト案内孔を備えてなることを特徴とす
る。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。

第３図はシガレツト製造機の外観を示す。図に
おいて、まず刻給送部１内で刻たばこは搬送空気
流に散布され、該空気流はチムニ２内を有孔シガ
レツトコンベアに向つて走行せられている。刻た
ばこはチムニ２内を吸引されて上昇し、吸気室３
の下面に配置された有孔シガレツトコンベアの下
面の吸着されて積層される。積層された刻たばこ
は図面向つて左側へ運ばれ、トリミング装置４に
より適当な層厚に調整されて布テープ５上に重ね
られた巻紙６上に移され、包み込まれ、のり付け
器７によりのりを付けられ、ヒーター８により乾
燥せられ、棒状のシガレツトとなる。成形された
棒状シガレツトは、放射線密度検出器９を通過し
密度を測定された後、切断装置１０で個々のシガ
レツトに切断される。切断されたシガレツトはコ
ンベア１１上に移され運搬されるが、途中、電磁
バルブ１２が配置されており、不良品を排除し、
良品のみをトレイ１３に積込むようにされてい
る。

上記切断装置１０として、本発明の実施に好適
な切断装置の例が第４図に示されている。そして
該切断装置は、現在、高速化が進行しつつあるシ
ガレツト製造機に通常用いられている形式の装置
で棒状シガレツトの進路に対し、傾斜して配設せ
られた切断刃回転軸２４のまわりを回転せられる
ように配設した切断刃２２によつて、上記棒状シ
ガレツトは個々のシガレツト２１に切断される。

棒状シガレツト２０は切断刃２２で切断され、
所定長さの個々のシガレツト２１が得られる。棒
状シガレツト２０は一定速度で生産されているか
ら、切断刃２２も棒状シガレツト２０の移送速度
と同一速度で追従しながら切断しなければならな
い。このために、切断刃２２の回転主軸である切
断刃回転軸２４は、棒状シガレツト２０の軸線に
対して傾斜して配置し、該切断刃回転軸２４に固
定して設けた切断ヘツド２３に取付けられた切断
刃２２を、シガレツト切断時にこれと垂直方向に
運動するように設けられている。これを前記切断
ヘツド２３からみれば、前記切断刃回転軸２４の
傾斜角度に同じ角度が逆方向に与えられて切断刃
２２が取付けられている。かくして上記傾斜角度
は、一つには棒状シガレツト２０の直角の切断を
保証し、さらには、棒状シガレツト２０の移動に
追従する水平方向の分速度を保証する。上記傾斜
角度は、個々のシガレツト２１に与えられる所定
長とに対応して与えられる。

上記切断刃回転軸２４の他端には、かさ歯車２
５が固定して設けられ、かさ歯車２６と噛み合
う。かさ歯車２６は軸２７に固定され、軸２７は
歯車２８により駆動される。上記軸２７には、ま
たギヤベルトプーリー２９が固定して設けられて
おり、ギヤベルト３０を介して図示しない研削装
置を駆動する。歯車２８は、歯車３２からアイド
ラー３１を介して駆動され、歯車３２は軸３３に
歯車３４と同軸に設けられている。

アイドラー３１、歯車２８、軸２７、切断刃回
転２４、切断ヘツド２３、切断刃２２および図示
しない研削装置を含む組体は、上記軸３３の軸芯
まわりに、任意の角度が揺動可能に、歯車３２に
噛合して設けられている。而して、上記軸３３の
軸芯延長線上に設けられたシガレツト切断の中心
位置は変更されることなく、切断刃２２の切断中
心を、常に、シガレツト軸心と交叉させて、その
関係を維持することができる。つまり、生産する
シガレツトの長さを変更するときは、棒状シガレ
ツト２０に対する上記切断刃回転軸２４のなす傾
斜角度を変更し、当該傾斜角度が上記切断ヘツド
２３上で切断刃２２の傾斜角度にも同様に対応し
て設定されることにより、常にシガレツトを直角
に切断する。かくして、シガレツトの長さを自由
な設定に、容易に対応できる切断装置が得られ
る。上記歯車３２は軸３３に設けた歯車３４を介
して、シガレツト製造機の主動力源により駆動さ
れている。

上記の如く、切断刃２２は、切断刃回転軸２４
ならびに切断ヘツド２３に関する切断刃２２の取
付角度からなる上記傾斜角度によつて与えられる
水平方向の分速度によつて、棒状シガレツト２０
の進行速度に等しい速さで移動しながら該棒状シ
ガレツト２０を横切り、その結果シガレツトの端
面は軸線に直交する平面の切断が得られる。

次に第１図を参照すると、本発明の実施に好適
な切断刃案内部材の一例が示されている。

棒状シガレツト２０は切断刃２２によつて個々
のシガレツト２１に切断される。切断刃２２は切
断ヘツド２３の円筒面上に放射方向に突設され、
それ自体は通常0.15〜0.2mmの厚さ、45〜50mmの
幅の薄板短冊状鋼材からなる切断刃部材を、切断
ヘツド２３に内蔵された切断刃繰出手段によつ
て、運転中は常時微小送りによつて繰出されてい
る。そして、該切断刃２２の刃先は、砥石３５に
よつて運転中は常時研消され、刃先の鋭利さを加
工するとともに、切断刃部材の先端縁である刃先
縁の形状を規定して、常時一定の切断刃形状に維
持される。上記刃先縁２２ａの形状は、棒状シガ
レツト２０にき漸進切込みするよう、回転半径が
漸増する傾斜端縁に成形され、それも凸状曲線端
縁に成形し、該端縁に刃付けが行なわれている。
上記切断刃検出手段および研消砥石手段は公知の
手段を任意に採用して差支えないので、詳細説明
はしていない。

第１の切断刃案内部材４０と第２の切断刃案内
部材５０とや切断ヘツド２３の円周面の一部に沿
つて、適宜の回転角度区間に亘つて、円弧状に配
設されている。そして、上記第１および第２の切
断刃案内部材４０および５０は、その間に切断刃
２２が通過するすき間４４を隔てて対向して配設
されている。

第１の切断刃案内部材４０が切断刃２２に対向
する面は、切断刃２２の刃先縁２２ａの軌跡に沿
つて切断刃刃先縁案内面４１が設けられている。
該切断刃刃先縁案内面４１は、棒状シガレツト２
０の切断位置から、その上流に延在して設けら
れ、切断刃２２はその刃先縁２２ａを上記案内面
４１に摺接して上流側より切断位置に案内され
る。即ち、刃先縁２２ａは案内面４１に沿つて切
断位置に案内される。

上記第１の切断刃案内部材４０は、これの下流
に棒状シガレツト２０を挿通する円筒形の開孔４
２を有し、該開孔４２を通して棒状シガレツト２
０の走行をを案内する。上記開孔４２の切断刃２
２と対向する端面はシガレツトを切断する第１の
駒口４２ａとなつている。この第１の駒口４２ａ
の周囲の駒口面は上記切断刃刃先縁案内面４１の
一部となつている。切断刃２２は刃先縁２２ａを
刃先縁案内面４１に摺接して案内された後駒口４
２ａに達し、ここで棒状シガレツト２０を切断す
る。なお、上記開孔４２の他端は、棒状シガレツ
ト２０の走行を案内するようにシガレツト案内部
材４３に延在している。

第２図は、上記円筒形の開孔４２の軸線に沿う
水平断面図である。第１の案内部材４０の刃先縁
案内面４１は刃先縁の凸状曲線の断面形状に合わ
せて少し湾曲をしているが、第２図では平面とし
て示している。上記案内面４１の曲線は切断刃２
２の刃先縁２２ａの移動軌跡に一致することは前
記したところである。

他方、第２の切断刃案内部材５０が切断刃２２
に対向するように配設され、上記第２の切断刃案
内部材５０には、切断刃２２の背縁２２ｂの移動
軌跡に沿つて切断刃背縁案内面５１が設けられて
いる。該背縁案内面５１は、棒状シガレツト２０
の切断位置より、その上流に延在して設けられ、
切断刃２２はその背縁２２ｂを該案内面５１に摺
接して案内される。

上記第２の切断刃案内部材５０の下端には棒状
シガレツト２０を挿通する円筒形の開孔５２が前
記開孔４２と同軸的に設けられ、該開孔５２を通
して棒状シガレツト２０の走行を案内する。上記
開孔５２の切断刃２２と対向する端面はシガレツ
トを切断する際の第２の駒口５２ａとなつてい
る。なお、上記開孔５２の他端は、棒状シガレツ
ト２０の走行を案内するシガレツト案内部材５３
に延びている。

上記棒状シガレツト２０の切断において、切断
刃の刃先縁２２ａは案内面４１に接して移動し、
さらに切断刃の背縁２２ｂが案内面５１に接して
移動することによつて、切断刃２２の振動が防止
され、そして、これら切断刃案内面４１および５
１の長さは、好ましくは切断位置から上流へ45゜
以上の切断ヘツド回転区間に亘つて円弧状に設け
るのが効果的である。

ちなみに、毎分8000本を生産するシガレツト製
造機においては、切断刃は毎秒80mの速さにもな
り、傾斜配置されている切断刃に付与さるシガレ
ツト長手方向の分速度は毎秒8mにも達する。こ
のため、通常0.15〜0.2mmの厚さを有する切断刃
の刃先は左右に振動する。

この刃先の振動幅は0.5mmにも達することが観
測され、そのためにシガレツトの切口は曲り、あ
るいは駒口部材と衝接して破損を生ずる。

上記切断刃の振動は、本発明によるときは切断
刃案内面に吸収される。上記切断刃案内面は切断
ヘツド回転の全周に配置することは、研削砥石手
段の配置の必要から不可能であるが、切断刃が高
速回転のため振動しているから、徐々に切断案内
面に接するようにして、切断位置を含む上流に長
く案内区間を設けることが推奨される。

シガレツト切口が軸線に直角な平面であること
を示すために、シガレツトの巻紙を展開拡大して
表示することができる。第５図は従来の往復レジ
ヤ形式により毎分4000回の切断により製造したシ
ガレツトの切口断面を展開した巻紙６１と切口６
２であり、理想的な直線とは通常0.2mmないし
0.25mmのゆがみを示すことが観測されている。第
６図は本発明に係る切断装置を用い毎分8000回の
切断により製造したシガレツトの切口断面を展開
した巻紙６３と切口６４であつて、理想的な直線
との違が0.1mm以内であることが認められる。

［発明の効果］ 上述の如く、本発明によるときは、シガレツト
切断のための駒口部材を固定配置し、その駒口面
は切断刃の軌跡に一致して、かつその駒口面を切
断位置以前から所定経路に延長して切断刃を案内
し、よつて切断刃の振動を防止し、必要に応じ切
断刃を漸次案内に接触して切断刃の振動を防止し
て、シガレツトの切断を一律に規定する。而して
高速な確実な切断作動により、直線性の極めて良
好なシガレツト切断装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシガレツト切断装置の実施の
一例を示す外観図、第２図は第１図の棒状シガレ
ツト軸線に沿う水平断面で示した要部の断面図、
第３図はシガレツト製造機の概要を示す外観図、
第４図はシガレツト切断装置の俯瞰図、第５図は
従来の往復レジヤ形式の切断装置によるシガレツ
ト切口の巻紙展開図、第６図は本発明の装置によ
る同上の展開図である。 ２０……棒状シガレツト、２２……切断刃、２
２ａ……刃先縁、２２ｂ……背縁、２３……切断
ヘツド、２４……切断刃回転軸、４０……第１の
切断刃案内部材、４１……切断刃刃先縁案内面、
４２，５２……開孔、４２ａ，５２ａ……駒口、
５０……第２の切断刃案内部材、５１……切断刃
背案内面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長手方向に走行する連続棒状シガレツトを
   個々のシガレツトに切断するシガレツト製造機お
   けるシガレツト切断装置において、連続棒状シガ
   レツトの走行方向に対して傾斜した回転軸を有す
   る回転切断ヘツドに担持され、その放射方向に突
   設された切断刃と、切断刃の通路を隔ててその両
   側に、かつシガレツト切断位置から上流に延在し
   て配設された第１および第２の切断刃案内部材と
   を有し、上記第１の切断刃案内部材は切断刃の刃
   先縁を摺接させつつ、切断位置に案内する刃先縁
   の軌跡に沿つた断面形状の刃先縁案内面を備え、
   上記第２の切断刃案内部材は切断刃の背縁を摺接
   させつつ、案内する背縁の軌跡に沿つた断面形状
   の背縁案内面を備え、上記夫々の切断刃案内部材
   は切断位置で連続棒状シガレツトを挿通するシガ
   レツト案内孔を備えてなることを特徴とするシガ
   レツト切断装置。