JPS60210973A - 棒状物の孔あけ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、棒状物に多くの孔をあけるための装置に関す
る。

本発明は特に、喫煙商品特に紙巻煙草を製造するのに適
しており、以下の記載はこの紙巻煙草について述べてい
るが、これは何ら制限を受けない実例を示すにすぎない
ものである。

〔従来の技術〕

紙巻煙草製造工業において、いわゆる“換気孔付き”紙
巻煙草、すなわちフィルターの部分に多数の孔を有し、
吸入する煙を｝Ｗめこの煙の温度と有害物質の含有量と
の両者を減少させるような方法で喫煙者が煙草の煙と一
緒に一定量の空気を吸い込むことができるような紙巻煙
草を生産することが知られている。

前記の換気孔は孔あけ装置を用いることによって形成さ
れることが知られているが、この孔あけ装置は、でき得
れば脈動ずるレーザーの源と、このレーザー光線を紙巻
煙草が与えられた経路に沿って走行する時にこの紙巻煙
草上に指向させまたなるべくはその軸線周りに回転させ
るようにした集光装置とを具備している。

この公知の型式の孔あけ装置においては、前記集光装置
は通常、紙巻煙草が移動する時にこれに追従するように
してこれらの紙巻煙草上に集められた光線を指向させる
よう構成した反射部材が当てがわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記型式の孔あけ装置の主な欠点の１つば、上記のよう
に形成された多数の孔が一般に形状が不揃いでありまた
紙巻煙草の周囲に不均一に配置されるということである
。この主なる原因は、レーザー源と集光装置とこれと協
同する反射装置とが一般に、孔ありされるべき紙巻煙草
からある離れた距＾１１に置かれ、紙巻煙草の前記与え
られた経路に沿う運動が、各孔あけ装置から離れて支持
された運搬装置によって決められるということによるも
のである。この孔あけ装置はそのため前記運搬装置によ
って紙巻煙草上に通常与えられる振動の影響を受けない
ので、これらの孔あけされるべき紙巻煙草は与えられた
理想的な経路となるべきところから予想できないほどに
はずれることになる。

本発明の目的は前記の欠点を解決するようなレーザ一孔
あり装置を従供することである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この目的のため、本発明は棒状物品、特に紙巻煙草に孔
をあけるための装置に関し、この装置は、コンヘアと、
前記コンヘア上に又はこのコンヘアの走行方向に対して
横断ずるよう支持され各々が前記物品を収容するように
なっている多数の移動凹所と、脈動するレーザー光線を
発するようにしたレーザー源と、前記レーザー光線を連
続して前記移動物品上に集中させるようにした集光装置
とを具備する孔あけ装置において、前記レーザー源と前
記集光装置との間に配置された拡散器（ディフューザー
）を具備し、前記集光装置が前記各凹所のために前記−
１ンー、アと一体でかつ与えられた経路に沿ってコンヘ
アと共に走行する集光レンズと、前記各凹所を前記コン
ベアの軸線周りに回転させるためコンヘア上に支持され
ている回転装置とを具備していることを特徴とするもの
である。

〔実施例〕

本発明の限定されない装置が添付図面を参照して以下に
説明される。

第１図において１は、紙巻煙草２のためのコンヘア又は
供給ローラを示し、前記ローラ１はその全体を３で示す
フィルター組付けａ械の一部を形成し、このフィルター
組付は機械ばローラ１に加えてローラ１の周りの２つの
個所で接するよう配置され同し方向に回転する供給ロー
ラ４と取出しローラ５とを具えている。

第３図に示すようにローラ１は、全体が６で示される孔
あげ装置の一部分を構成し、この孔あけ装置は、全体が
７で示されかっローラ１を回転自在に支持している固定
管状軸１ｏの中心孔９の軸線に沿ってレーザー光線８を
発するよ・うにした脈動レーザーの源と、レーザー光線
８を半径方向外側に偏向させさらに詳しくは後述するよ
うにこれを形成するようにした拡散器１１と、ローラ１
と共に回転しかつ複数の紙巻煙草上に輪状に並んだ複数
の孔を形成するためこれらの紙巻煙草上にレーザー光線
８を集めるようにした集光装置１２と、軸１０の軸線の
周りに回転するローラ１によって紙巻煙草２が移動され
るときにこれら紙巻煙草のそれぞれの軸線周りにこれら
の紙巻煙草を回転させるようにした回転装置１４とを具
備している。

第３図に示すように、孔９はレーザー源７に対面する側
の反対側においてフランジ付きキャップ１５によって閉
じられており、このキャップ１５中央部分は孔９の内側
を突き抜は鏡１６を区画形成する４５°の鏡面によって
その限界が定められている。この鏡は拡散器１１の一部
を構成しスリン１−１７を通って軸１０の半径方向外側
にレーザー光線８をそらずようになっており、このスリ
ン１−１７は第１図に示すように１つの円弧にわたって
軸１０の周りに延び、この円弧の開口はローラ１の周囲
において複数の紙巻煙草２の空間の少なくとも３倍に等
しい円弧に対応するものである。

第３図及び特に第２図に示されるように、拡散器１】ば
さらに、図示の特定例においては軸１０の軸線と平行な
軸線を持った木質的に扁平円筒形のレンズからなる第１
のレンズ１８と、図示の特定例においては軸１０の軸線
と垂直の軸線を持った木質的に扁平円筒形のレンズから
なる第２のレンズ１９とを具備している。このレンズ１
８及び１９ば共に軸１０と一体であり軸１０の軸線に対
して第２のレンズが第１のレンズの外側になるように配
置されスリット１７の中央半径方向の軸線に沿ってこの
スリット１７に面している。第１図及び第２図に示すよ
うに、集光装置１２は、ローラ１の周りに均等に配置さ
れかつその各々がローラの周囲に軸方向に形成されてそ
れぞれの紙巻煙草２を収容するようにした凹所２１と協
同する、多数の集光レンズ２０を具備する。

第３図及び第４図に示す特定の装置によれば、軸１０は
機械３の側壁２２から突出し、その自由端上に、キャッ
プ１５と連結しかつローラｌを支持する第１の軸受２４
の内輪と共にこのキャップの外周と協同する外側フラン
ジ２３を形成している。ローラ１は、軸１０と共軸でか
つこの軸上に壁２２と対面するその凹面側が嵌合された
本質的に円筒形のベル２５を具備している。ベル２５は
、軸受２４を収容す−る軸方向の中央孔２７を有する端
壁２６と、この端壁２６に隣接する環状溝２９を有する
本質的に円筒形の外壁２８とを形成する。

環状溝２９の端壁を貫通して孔３０が形成され、これら
の孔３０は軸１０の軸線の周りに均等に配置され凹所２
１の数と同じ数でありまたその各々がそれぞれ集光レン
ズ２０を収容している。

ベル２５の側壁２８は、溝２９に隣接した小径部３１と
、璧２２に対面し環状肩部３３によって小径部３１と合
体される大径部３２とを具備する。

壁２８の内面から２つの環状フランジ３４と３５が半径
方向内側に延出し、肩部３３に近い第１のフランジと壁
２８の自由端に近い、第２のフランジとが壁２２に対面
し、軸１０と共軸でがっこの軸１０上にローラｌを支持
する第２の軸受３７を収容する円筒径の孔３６を、区画
形成する。

フランジ３５に隣接して、側壁２８は外側輪状歯車３８
を形成し、この歯車３８は、壁２２上に回転自在に支持
されかつローラ４と５とは反対方向に与えられた一定速
度でその軸線周りにローラ１を回転さゼる駆動装置（図
示しない）に連結された歯車３９と噛み合う。

第３図及び第４図に一例として示されている回転装置１
４は、交互の対の凹所２１と協同する２つの群の歯車連
鎖４０及び４１に分けられている。

言いかえれば、前記凹所２１の対の一方が例えば一方の
歯車連鎖４０と協同する時は、２つの隣接する凹所２１
の対は歯車連鎖４１と協同する。

各歯車連鎖４０はロッカアーム４２を具備し、このロッ
カアーム４２はベル２５の軸線と平行な軸線を持った枢
着ピン４３を具備している。各ピン４３はフランジ３４
を貫通して形成された各貫通孔４４に回転自在に係合し
、その壁２６に対面する方の端部が、ピン４３と直角で
かつその自由端がカム４７に沿って動くタペットローラ
４６に連結された第１の腕４５に、一体に連結される。

カム４７は軸１０と一体であり、そして軸１０自体の軸
線の周りに形成された作用面を有している。

壁２２に対面する方の端部で、各ピン４３は第２の腕に
一体に連結され、この第２の腕は軸１゜の軸線と直角な
平面内に延出しかつカム５ｏに沿って動くタペットロー
ラ４９と一体の扇形歯車４８からなっている。このカム
５０は軸１０と一体でありこの軸１０自体の軸線の周り
に形成された作用面を有している。各扇形歯車４８は２
つの歯車５１と噛み合い、これら歯車５１の各々は、軸
ＩＯと平行でその一端が肩部３３に隣接するベル２５の
孔５３を貫通するとともにその他端がフランジ３５の孔
５４を貫通して回転自在に取付けられた各軸５２上に嵌
合されている。

壁２６に対面する方の軸５２の端部は名札５３を貫通し
てベル２５の外側に出て、Ｉｉ２８の部分３１の外側に
延出しかつ各凹所２１を区画形成する軸方向溝を有する
軸方向の付属具５５に一体に連結されている。ごの各凹
所２１は、これに沿って走行しかつダクト５７と連通ず
る排出溝５６を有し、ダクト５７は各軸５２に沿って延
びまた壁２２に対面する側で、図示しない排出源に連通
している排出溝５８に連通している。

溝５８は環状分配板５９の全面上に形成され、ローラ４
と５とがローラ１と接触する個所の間の本質的に全円弧
にわたって軸１０の軸線の周りに延びている。

分配板５９は、軸１０と共軸でかつ壁２２と一体の円筒
形ブツシュ６０上に軸方向摺動自在に取（＝Ｊけられ、
多数のスプリング６１によって軸５２の端部に屈撓自在
に接触するよう保持されている。

各歯車連鎖４１は多数のロッカーアーム６２を具備し、
このロッカーアームの各々はフランジ３５に形成された
各貫通孔６４を貫通して回転自在に取付けられた枢着ピ
ン６３を具備している。

ロッカーアーム６２は本質的にロッカーアーム４２と同
一であり、これらロッカーアーム６２の各々は、アーム
４５と同じでかつタペ・ノドリーラ６６を有する第１の
腕６５と、扇形歯車４８と同じでかつタペットローラ６
８を有する扇形歯車６７とを具備している。

各ローラ６８はカム５０の作用面に接触して取付けられ
ており、これに対し各ローラ６６は、軸１０と一体でか
つその作用面が軸１０自体の軸線の周りに形成されてい
るもう１つのカム６９に接触して取付けられている。

各扇形歯車６７は２つの歯車５１と噛み合い、この２つ
の歯車５１ば、各扇形歯車４８によって制御される２つ
の対の隣接する凹所２１の間に配置された一対の凹所２
１に対応する各軸５２上に取付けられている。

第４図に示されるように、ローラ４６と６６がそれぞれ
これに沿って走行するカム４７と６９とは、同一であり
、この各々は、低い部分７０と高い部分７１と２つの傾
斜した合体部分７２とからなる作用面を形成し１．その
開口が本質的にスリット１７の開口と一致している孔あ
け円弧７３上を各凹所２１が走行する時に、ローラ４６
と６６とが、この傾斜部分７２のうちの一方の中央部分
に沿い連続して走行する。

カム５０は他方において、交互に作用するローラ４９と
６８がこれに沿って走行し、またカム４７と６９と同様
に、低い部分７４と高い部分７５と２つの傾斜した合体
部分７６とを形成し、対応ローラ４６と６６が各カム４
７又は６９上の前記傾斜部分７２の前記中央部分に沿っ
て走行する時、ローラ４９と６８がこの２つの傾斜部分
７６のうちの一方の中央部分に沿い連続して走行する。

ベル２５が駆動歯車３９によって回転される時、ローラ
４６と６６は各カム４７と６９の作用面に沿って転勤さ
れ、ローラー４９と６８はカム５０の作用面に沿って転
勤される。

１つのローラ４６がカム４７上の低い部分７０から＾１
【れて転勤し傾斜部分７２の１つに沿って転動を始める
時、対応ローラ４９はカム５０上の対応する低い部分７
４から離れて転勤しこのカム上の対応傾斜部分７６に沿
って転勤を始める。

ローラ４６と４９が前記対応傾斜部分７２と７６に沿っ
て転勤するにつれて、対応するロッカーアーム４２とこ
れに伴って対応扇形歯車４８とが、２つの全く異った末
端の角度の間で対応ピン４３の軸線の周りに徐々に回転
され、そのため対応する２つの付属具５５がこれらの軸
線の周りに回転されることとなる。

各扇形歯車４８と対応歯車５１との間の駆動比は通常、
前記２つの末端角度の間の扇形歯車４８の角移動が、付
属具５５をこれらの軸線周りに３６０°以上に回転さセ
るようなものである。明らかに、前記ローラ４６と４９
とが対応傾斜部分７２と７６の他の対に沿って転勤する
時には、付属具５５はこれらの元の位置へ復帰する反対
方向に回転される。

前記の装置において、３つのカム４７　、５０及び６９
はもっばら特定の構造上の要求のために用いられ、例え
ば、単一カム、５０が、ローラ４９と６８のための積極
的な２方向案内を可能とするようその対向側面上に２つ
の溝を有していれば、扇形歯車４８と６７の角度制御を
可能とするには十分であり、そのためカム４７及び６９
とローラ４Ｇ及び６６を省くことができる。

さらに、２つの歯車連鎖装置４０と４１とを設けたのは
もっばらローラ１の直径を一定の範囲内に保持する必要
があるためである。実際に、ローラｌの直径とこれに伴
ってカムの直径が非常に大きくなったならば、ロッカー
アーム４２と６２の全てがカム５０の同し側に配置され
るようになるであろう。

第２図及び第３図に示すように、スリット１７を通過し
て鏡１６によって半径方向外側に向きを変えられた後に
、光線８はレンズ１８に衝突し、このレンズ１８はこの
光線を軸１０の軸線に直角な方向に拡散させる。対面レ
ンズ１９上で前記拡散された光線は、その幅ができ得る
限りに一定で少なくとも多数のレンズ２０の直径に等し
い光の“広がり部分”を区画形成するようにして、軸１
０の軸線と平行にさらに拡散される。

さらにまた、少なくとも図示の装置においては、軸ｌＯ
の軸線に直角な平面内のしかも孔あけ円弧７３の大きさ
と一致している幅の広げられた光線の大きさは、少なく
とも４つの連続したレンズ２０を同時に通り過ぎるよう
な大きさである。

ローラ１が回転するにつれて、複数の紙巻煙草２がかわ
るがわる孔あけ円弧７３上を走行し、同時にカム４７　
、５０及び６９上の傾斜部分７２と７６に沿って転動す
る対応ローラ４６及び４９又は６８及び６６により、こ
れらの紙巻煙草がそれぞれの軸線の周りに回転する。

さらに詳細には、孔あけ円弧７３に到達する前に、これ
らの紙巻煙草２はこれが本質的に一定の回転速度に到達
するまでそれ自体の軸線周りに回転し始め、この一定回
転速度は全孔あけ円弧にわたって保たれ、この円弧の終
端においては紙巻煙草２の回転速度は徐々に零に向かっ
て減少する。

さらに、傾斜部分７２と７６によるロソカーアーム４２
と６２の角移動は、紙巻煙草２が孔あけ円弧７３上を走
行する間にその軸線周りの本質的の全回転が行われるよ
うなものである。

最後に、レーザー源７の脈動周波数は、孔あけ円弧７３
上を走行する各紙巻煙草によって費される時間中に発せ
られる脈動（パルス）の数が、各紙巻煙草にあけられる
べき孔１３の数に等しい。

以上の説明に関して、特別の回転装置１４のために、各
紙巻煙草２ば何らの回転上のひずみを受けることなくそ
の軸線周りに回転され、そしてあけられた孔１３ば非常
にきれいで正確であり、これは各紙巻煙草２と各レンズ
２０との間に相対運動が本質的に存在しないことによる
ものであるということが強調されるべきである。

レンズ１８と１９に関して、これらのレンズによって作
り出されかつ前記したような引き伸ばされた光の広がり
部分は、前記レンズ１８と１９と違わない方法で１つ又
は多数のレンズを用いることにより得ることができる。

前記光の広がり部分の長さ、すなわち孔あけ円弧７３の
長さに関して、少なくとも４つのレンズによって占めら
れている空間に一致するその長さは、もっばら意図され
た構造上の理由によるものであり、一方において、でき
るだけ小さなレーザー源７の使用を可能にし、他方にお
いて、紙巻煙草２が孔あけ円弧７３上を移動する間のそ
の軸線周りの回転速度を、ある範囲内に保つということ
が強二周されるべきである。

最後に、各扇形歯車４８と６７に２つの連続した凹所２
１が当てがわれているという事実はまた構造上の理由に
よるものであり、各凹所２１とそれぞれの１つの扇形歯
車が当てかわれ又は各扇形歯車が３個もしくはそれ以上
の凹所２１を制御するような１つの回転ユニットが、完
全に実施可能なものとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の孔あけ装置の前面図、第２図は第１図
の要部の斜面図、 第３図は第１図のｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図は明瞭
にするためその一部を取り除いた第３図の要部の斜面図
である。 １・・・供給ローラ、２・・・紙巻煙草、３・・・組立
て機械、　４・・・供給ローラ、６・・・孔あけ装置、
　７・・・レーザー源、８・・・レーザー光線、　１１
・・・拡散器、１２・・・集光装置、１４・・・回転装
置、１８　、１９・・・レンズ、　２ｏ・・・集光レン
ズ、２１・・・凹所、　４２　、６２・・・ロッカーア
ーム、４８．６７・・・扇形歯車、４７　、５０　、６
９・・・カム、５１・・・歯車。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、棒状物品、特に紙巻煙草に孔（１３）をあけるため
   の装置であって、前記装置は、コンベア（１）と、前記
   コンヘア（１）の走行方向に対して横断して該コンベア
   （１）上に支持されかつその各々が前記各物品を収容す
   るようにしている多数の移動凹所と、脈動するレーザー
   光＊　（８）を発するようにしているレーザー源（７）
   と、前記レーザー光線（８）を連続して前記移動物品（
   ２）上に集中させるようにした集光装置（１２）とを具
   備する装置において、前記源（７）と前記集光装置（１
   ２）との間に配置された拡散器（１１）を具備し、前記
   集光装置（１２）が、前記各凹所（２１）のために、前
   記コンベア（１）と一体でかつこのコンベアと共に与え
   られた経路に沿って走行する集光レンズ（２０）と、前
   記各凹所（２１）をそれ自体の軸線の周りに回転させる
   ため前記コンベア（１）上に支持されている回転装置（
   １４）とを具備していることを特徴とする孔あけ装置。 ２、前記拡散器（１１）が、前記集光レンズ（２０）が
   走行する前記経路に沿って、光の“広がり部分”を区画
   形成するようにした固定レンズ手段（１８，１９）を具
   備し、前記経路に沿って測った前記光の広がり部分の長
   さは前記集光レンズ（２０）の直径よりも大きく、前記
   走行方向に対して横切る方向で測ったその幅は、本質的
   に前記直径に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３、前記経路に沿う前記光の“広がり部分”の長さが、
   少なくとも３個の前記集光レンズ（２０）を同時に包含
   するような長さであることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の装置。 ４、　１Ｊｉｊ記回転装置（１４）が、前記コンベア（
   １）上に支持されかつその各々が少なくとも１つの前記
   各凹所（２１）に連結された多数の歯車連鎖（４０，４
   １）と、前記対応集光レンズ（２０）が前記光の“広が
   り部分”にわたって走行する間に前記凹所をその軸線周
   りに本質的に完全に１回転させるため前記歯車連１１（
   ４０，４１）を選択的に作動させるように構成されたカ
   ム手段（４７，５０，６９）とを具６ｉｉｆ　シている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項記載
   の装置。 ５、前記コンヘアが、その自体の軸線の周りに回転自在
   に数句けられたローラ（１）からなり、前記集光レンズ
   （２０）と前記対応凹所（２１）とが、前記ローラ（１
   ）の周囲に均等に、集光レンズが対応凹所の内側にある
   よう、配置されていることを特徴とする特許 装置。 ６、　前記各歯車連鎖（４０．４１）が、前記コンヘア
   （１）に粕着されかつその一端において前記カム手段（
   ４７．６９）に連結されたタペソトローラ（４６．６６
   ）を支持し他端において扇形歯車（４８．６７）を支持
   するロソカーアーム（４２．６２）を具備し、前記各凹
   所（２ｌ）が、前記各扇形歯車（４８．　６７）に連結
   された一体歯車（５１）を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項又は第５項記載の装置。 ７、　前記各扇形歯車（４８．６７）が少なくとも２つ
   の前記歯車（５１）に連結されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の装置。