KR102668942B1 - 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하기 위한 방법 및 키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하는 방법에 관한 것으로, 방법은 권취된 시트의 보빈을 제공하되, 보빈은 외부 표면을 정의하고 있으며 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 포함하고 있는, 단계; 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소를 배치하여, 접촉선을 정의하되, 접촉선은 시트의 자유부를 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 단계; 압축 요소에 의해 약 4 뉴턴 내지 약 16 뉴턴으로 포함된 힘으로 접촉선에서 권취된 시트의 외부 표면을 가압하는 단계; 및 시트를 권출 방향으로 당겨서 보빈으로부터 시트를 권출하는 단계를 포함하고 있다.

Description

보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하기 위한 방법 및 키트

본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하기 위한 방법 및 키트에 관한 것이다. 특정 구현예에서, 상기 방법과 키트는 보빈에 권취된 균질화된 담배 물질의 시트의 권출에 대한 것이다.

특히 권취되어 보빈을 형성하는 물질이 다소 많은 힘을 가해야 권출될 수 있을 정도로 끈적이면서, 동시에 쉽게 찢어질 수 있을 정도로 연약하다면, 물질로 이루어진 보빈을 권출하는 것은 어려운 작업이 될 수 있다. 이러한 물질은 예를 들어 균질화된 담배 시트이며, 균질화된 담배 물질의 시트를 예를 들어 주조(casting)하여 얻을 수 있다. 균질화된 담배 시트는, 보빈에 권취되어 있으면, 보빈을 권출하기 위해 가령 시트에 가해지는 힘을 단순히 증가시키지 못하게 하는, 자체의 점조도, 열에 대한 민감성 및 낮은 인장 강도로 인해 권출하는 것이 어려울 수 있다.

균질화 담배 물질의 일부 제조 공정에서, 보빈은 조작자에 의해 또는 자동 시스템에 의해 회전 샤프트에 놓인다. 장비를 시동(start-up)하는 동안 그리고 보빈이 권출 시스템에 제 위치에 있게 되면, 균질화된 담배 물질 시트를 당기는 동안 소정의 장력이 적용된다. 장비 속도가 순항 속도까지 증가하는 동안, 시트에 가해진 장력은 균질화 담배 물질 시트의 파열과 총 파단을 피하기 위해 소정의 범위 내에서 조절되어야 한다. 이러한 제조 공정에서, 균질화된 담배 시트의 찢어짐을 가능한 한 많이 방지하기 위해 권출 속도가 낮아져야 하며, 이는 차례로 생산 속도 및 시간당 생산량을 자동적으로 감소시킨다.

물질의 낮은 인장 강도 외에도, 균질화된 담배 시트로 된 일부 보빈은 서로 간에 매우 다양한 형상을 가질 수 있으므로, 균질화된 담배 시트의 보빈을 권출하는 장치 및 방법에는 이러한 형상 불균질성이 고려되어야 한다.

따라서, 권취된 시트의 보빈, 특히 낮은 인장 강도를 갖거나 “끈적거리는” 물질의 시트로 된 보빈을 권출하는 방법 및 키트가 필요하다. 이들 방법 및 장치는 바람직하게 권출 속도를 증가시킬 수 있어서 나머지 생산 라인에서의 전반적인 생산율을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 방법과 키트는 바람직하게는 상기 보빈으로부터 권출되는 동안 시트의 파열을 최소화해야 한다.
GB 956961은 궐련 제조 기계에 공급되는 웹에 일정한 장력이 유지되고 권출 방향으로 릴(reel)을 구동하는 속도의 변화에 의해 릴로부터 권출되는 시스템을 기재하고 있다. 릴 상의 웹은 샤프트를 통해 풀리와 벨트로 구동되는 롤러에 의해 결합되어 있다. 샤프트는 샤프트에 의한 풀리와 벨트를 통해 구동된다. 샤프트는 디스크를 포함하는 가변 속도 기어 및, 벨-크랭크 레버에 의해 축방향으로 슬라이딩 가능하고, 롤러를 운반하는 아암에 의해 흔들리고, 스프링에 의해 웹과 접촉하게 되는, 로드에 의해 운반되는 협력 마찰 휠에 의해 구동되어서, 웹 장력의 변동이 그러한 변동을 보상하기 위해 가변 속도 기어의 속도 비의 조정을 야기하게 된다.

제1 측면에서, 본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

권취된 시트의 보빈을 제공하되, 상기 보빈은 외부 표면을 정의하고 있으며 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 포함하고 있는, 단계;

상기 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소를 배치하여, 접촉선을 정의하되, 상기 접촉선은 상기 시트의 자유부를 상기 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 단계;

상기 압축 요소에 의해 약 4 뉴턴 내지 약 16 뉴턴으로 포함된 힘으로 상기 접촉선에서 상기 권취된 시트의 외부 표면을 가압하는 단계; 및

상기 시트를 권출 방향으로 당겨서 상기 보빈으로부터 상기 시트를 권출하는 단계를 포함하고 있다.

추가 측면에 따르면, 본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은:

권취된 시트의 보빈을 제공하되, 상기 보빈은 외부 표면을 정의하고 있으며 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 포함하고 있는, 단계;

상기 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소를 배치하여, 접촉선을 정의하되, 상기 접촉선은 상기 시트의 자유부를 상기 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 단계;

상기 압축 요소에 의해 상기 접촉선에서 상기 권취된 시트의 외부 표면을 가압하는 단계; 및

상기 시트를 권출 방향으로 당겨서 상기 보빈으로부터 상기 시트를 권출해서 상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서의 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 약 110도와 약 150도 사이 또는 약 200도와 약 300도 사이로 포함되게 되는 단계를 포함하고 있다.

본 발명에 따르면, 권출될 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소를 배치하여, 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 보빈의 나머지 부분으로부터 분리하는 접촉선의 위치를 정의하도록 하는 것이 제안되어 있다. 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 당겨서 보빈을 권출할 때, 압축 요소에 의해 부여된 압력은 시트의 자유부와 접촉선에서의 보빈의 반경 사이에 소정의 각도를 부여한다. 이러한 식으로, 권출 동안에 시트에 부여된 기계적 응력은 허용가능한 범위 내에서 안정화되고 제어될 수 있으며, 이에 따라 시트의 파열/파단을 피하거나 최소화할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이는, 다소 많은 힘을 가해야 권출될 수 있을 정도로 끈적이면서, 동시에 쉽게 찢어질 수 있을 정도로 연약한 경향이 있는, 균질화된 담배 물질과 같은, 물질의 경우에 특히 유리하다. 본 발명에 따른 방법으로 균질화된 담배 물질의 권취된 시트로 이루어진 보빈을 권출할 때, 시트의 파열/파단 감소 또는 제거는 가능하게는 권출 속도 및 또한 전체 생산율을 증가시킬 수도 있다.

또한, 본 발명의 방법은 적용하기에 비교적 간단하고 고가의 또는 복잡한 기계류를 필요로 하지 않는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “시트”는 폭과 길이가 두께보다 실질적으로 더 큰 박층 요소를 나타낸다. 시트의 폭은 바람직하게는 약 10mm보다 더 크고, 더 바람직하게는 약 20mm 또는 약 30mm보다 더 크다. 더욱 더 바람직하게는, 시트의 폭은 약 100mm 내지 300mm 범위에 포함되어 있다.

“알칼로이드 함유 물질”은 하나 이상의 알칼로이드를 함유하는 물질이다. 알칼로이드 중에서, 니코틴은 바람직한 하나인데, 이는 담배에서 발견될 수 있다.

알칼로이드는 주로 염기성 질소 원자를 함유하는 자연 발생 화학적 화합물의 그룹이다. 이 그룹은 또한 중성 및 심지어 약산성 특성을 갖는 일부 관련 화합물을 포함하고 있다. 유사한 구조의 일부 합성 화합물은 또한 알칼로이드로 지칭된다. 탄소, 수소 및 질소에 더하여 알칼로이드는 또한 산소, 황 및 보다 드물게 염소, 브롬 및 인과 같은 다른 원소를 포함할 수 있다.

알칼로이드는 박테리아, 곰팡이, 식물 및 동물을 포함하는 매우 다양한 유기체에 의해 생산된다. 이들은 산-염기 추출에 의해 이들 유기체의 조 추출물로부터 정제될 수 있다. 카페인, 니코틴, 테오브로민, 아트로핀, 튜보쿠카린은 알칼로이드의 예이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “균질화된 담배 물질”은 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 물질을 나타내며, 이는 알칼로이드 니코틴을 함유한다.

가장 보편적으로 사용되는 균질화된 담배 물질의 형태는 재구성 담배 시트(reconstituted tobacco sheet) 및 캐스트 리프(cast leaf)이다. 균질화된 담배 물질 시트를 형성하는 공정은, 담배 가루와 결합제가 혼합되어 슬러리를 형성하는 단계를 일반적으로 포함한다. 이어서, 슬러리는 담배 웹을 생성하는 데 사용된다. 예를 들어, 이동하는 금속 벨트 상으로 점성 슬러리를 캐스팅하여 소위 캐스트 리프를 제조한다. 대안적으로, 점도가 낮고 수분 함량이 높은 슬러리는 제지 공정과 유사한 공정에서 재구성 담배를 생성하는 데 사용될 수 있다.

균질화된 담배 물질 시트는 재구성 시트 물질로 지칭될 수 있으며, 담배 조성물을 형성하기 위하여 미립자 담배(예를 들어, 재구성 담배) 또는 담배 미립자 배합물, 보습제 및 수성 용매를 사용하여 형성된다. 담배 조성물은 이어서 캐스팅, 압출, 압연 또는 프레스되어 담배 조성물로부터 시트 재료로 성형된다. 담배 시트는 담배 미립자로 종이와 같은 재료를 만드는데 사용되는 습식 공정을 이용하여 형성되거나, 담배 미립자가 결합제 재료와 함께 혼합되고 이동 벨트 상에 캐스팅되어 시트로 형성되는 캐스트 리프 공정을 이용하여 형성될 수 있다.

이어서, 균질화된 담배 물질의 시트는 압연되어 보빈으로 만들어지고, 예를 들어 에어로졸 형성 물품의 일부가 되도록 추가적인 프로세싱을 위해 권출될 필요가 있으며, 이는 에어로졸 형성 물품의 에어로졸 형성 기재에 포함되게 된다. "비연소-가열(heat-not-burn)" 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성하지만 담배 재료의 연소를 방지하기 위해 비교적 낮은 온도로 가열된다. 또한, 균질화된 담배 시트에 존재하는 담배는 일반적으로 이러한 "비연소-가열" 에어로졸 발생 물품의 균질화된 담배 재료에 존재하는 유일한 담배이거나, 이러한 "비연소-가열" 에어로졸 발생 물품의 균질화된 담배 재료에 존재하는 담배의 대부분을 포함한다. 이는 이러한 "비연소-가열" 에어로졸 발생 물품에 의해 발생되는 에어로졸 조성물이 실질적으로 균질화된 담배 재료에만 기초한다는 것을 의미한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 물질"은 에어로졸을 생성하기 위해 가열될 때 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질을 지칭한다. 구체적으로는, 알칼로이드 함유 물질의 시트, 더욱 바람직하게는 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화된 담배 물질의 시트는 에어로졸 형성 물질로 분류될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 물질을 포함하고 있거나 이로 이루어질 수 있다.

균질화된 담배 시트는 담배 외에도 결합제 및 에어로졸 형성제, 예컨대 구아 및 글리세린을 일반적으로 포함하고 있다. 이 성분으로 인해 “끈적이는”, 즉 인접한 물체에 접착되며, 동시에 인장 강도가 비교적 낮아 비교적 부서지기 쉬운 시트가 형성된다.

균질화된 담배 물질은 건조 중량 기준으로 약 5% 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화된 담배 물질은 대안적으로 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화된 담배 물질의 시트는 담배 잎몸 및 담배 잎자루 중 하나 또는 모두를 분쇄하거나 또는 곱게 빻아서 얻은 미립자 담배를 응집시켜 형성될 수 있으며; 대안적으로, 또는 추가적으로, 균질화된 담배 물질의 시트는, 예를 들어 담배의 처리, 취급 및 출하 중에 생성되는 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화된 담배 물질의 시트는 미립자 담배 응집을 돕기 위해 담배 내인성 결합제인 하나 이상의 내재성 결합제, 담배 외인성 결합제인 하나 이상의 외재성 결합제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고; 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화된 담배 물질의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비수성 용매 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다른 첨가제를 포함할 수 있다.

적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.

본 발명의 출발점은 권취된 시트의 보빈이다. 시트는 임의의 물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 시트는 알칼로이드 함유 물질의 시트, 보다 바람직하게는 균질화된 담배 물질의 시트이다. 보빈은 보빈에 권취되어 있는 시트의 말단을 포함하고 있는 외부 표면을 정의하고 있다. 시트의 말단은 느슨하다, 즉, 보빈의 상단에 권취된 시트의 추가 층들에 의해 보빈에 막혀 있지 않다. 따라서, 보빈의 말단이 당겨질 수 있고 보빈이 권출될 수 있다. 여전히 밑에 있는 층과 접촉하고 있는 권취된 시트의 마지막 코일의 부분과, 시트의 어떤 추가 층도 접촉하고 있지 않는 시트의 부분 사이에서 분할하고 있는 선이 보빈의 접촉선이다. 시트의 나머지 부분, 즉 시트의 상부 또는 하부 층과 접촉하고 있는 코일로 권취된 시트를, 전반적으로 보빈의 나머지 부분이라고 부른다.

일단 균질화된 담배 물질의 시트와 같은, 물질의 시트가 생산되면, 그것은 종종 추가적으로 처리되기 전에 적어도 특정 시간 동안 저장될 필요가 있다. 파단의 최소 위험을 갖지 않거나 가지며 또는 너무 많은 공간을 차지하는 것 없이, 적절하게 저장하기 위해서는 보빈에 일반적으로 감겨진다. 그러나, 보빈에 소정의 물질의 시트를 권취하는 것은 이와 같이 시트의 “끈적거리는” 특성으로 인해, 후속 권출에서 여러 문제를 생성할 수 있다. 몇몇 시트가 끈적거린다는 사실로 인해, 보빈 자체에 권취된 시트에 의해 보빈에 형성되는 층들이 서로의 위에 접착되어, 권출을 방지하게 된다.

본 발명은 위에 정의된 바와 같은 균질화 담배 물질로 만들어진 보빈을 권출하는데 특히 적합하지만, 이러한 특성을 가진 시트가 보빈으로부터 권출되어야 하는 임의의 공정에도 적용될 수 있다.

보빈은 임의의 형상일 수 있다. 보빈은 실질적으로 원통의 형상을 가질 수 있지만, 하부의 원통형 형상을 변형시키는 돌출부를 갖는 보빈과 같은 타원형 또는 임의의 변형된 형상이 본 발명의 교시의 적용을 방해하지 않는다.

그의 점착성과 취성을 염두에 두고 이에 따라 파손을 최소화하지만 동시에 본 발명의 방법에 따라 비교적 높은 권출 속도를 유지하면서, 보빈을 적절하게 권출하기 위해, 권출될 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소가 배열되어서, 보빈으로부터 권출되는 시트의 자유부를 보빈의 나머지 부분으로부터 분리하는 접촉선을 정의하도록 한다. 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 당겨서 보빈을 권출할 때, 압축 요소에 의해 부여되는 압력은 시트의 자유부와 접촉선에서의 보빈의 반경 사이에 각도를 부여한다. 또한, 압축 요소의 존재는 접촉선을 압축 요소의 위치에 있게 한다. 이러한 식으로, 권출 동안 시트에 부여되는 기계적 응력은 허용가능한 범위 내에서 안정화되고 제어될 수 있어서, 비교적 높은 권출 속도를 유지하면서 시트의 파열/파단을 피하게 된다.

바람직하게는, 본 발명의 방법에서, 압축 요소에 의해 가압하는 단계는, 접촉선에서 권취된 시트의 외부 표면을 약 4 뉴턴 내지 약 16 뉴턴으로 포함하는 힘으로 가압하는 것을 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 인가된 힘은 약 8 뉴턴 내지 약 12 뉴턴 및 대략적으로 약 10 뉴턴으로 포함된다. 이러한 힘의 범위에서, 물질의 시트는 압축 요소에 의해 손상되지 않을 수 있고, 동시에 안정적인 접촉선이 형성된다. 또한, 이는 권출 공정을 보빈에 대해 재현 가능하고 "안정적으로" 만든다. 동일한 힘으로 동일한 접촉선에서 외부 표면들이 압축되는, 주어진 크기와 물질의 모든 보빈에 대해서, 시트에 인가된 응력에 대한 제어가 얻어지기 때문에 동일한 권출 특징들이 예상된다.

바람직하게는, 본 발명의 방법은 시트의 자유부와 접촉선에서의 보빈의 반경 사이의 각도가 약 90도와 약 300도 사이로 포함되도록 시트의 자유부를 권출 방향으로 당기는 단계를 포함하고 있다. 이러한 식으로, 접촉선을 접촉시키는 보빈의 반경과 보빈에 권취된 시트의 자유 말단 사이에 형성된 각도는 바람직하게는 약 90도(접선 상태)와 약 300도 사이에 포함되어 있으며, 여기서 시트는 압축 요소 주위에 권취되고 보빈을 향해 “회귀”한다.

보다 바람직하게는, 각도는 약 110도와 약 150도 사이, 대략적으로 약 130도로 포함된다. 이러한 식으로, 보빈을 권출하는 동안 접촉선에 수직인 기계적 응력의 성분이 감소되어, 권출에 대한 시트의 점착성 효과를 감소시키게 된다.

시트의 자유부는 또한 압축 요소 주위에 “U-회전”을 만들 수 있다. 즉, 자유부는 압축 요소의 주변부의 대부분과 접촉할 수 있고, 그런 다음 직선으로 계속 당겨질 수 있다. 접촉선을 연결하는 반경과, 재차 직선형인 시트의 자유부 사이에서 이 경우에 형성된 각도는 바람직하게는 약 200도와 약 300도 사이에 포함된다(고려되는 각도는 반경과 보빈을 대면하는 말단 사이의 각도임). 보다 바람직하게는, 이는 약 250도와 약 290도 사이, 대략적으로 약 270도로 포함된다. 180도 넘는 각도는 시트가 압축 요소 주위로 “U 회전”을 수행하는 상황을 나타낸다.

"U 회전"이 수행되는 경우, U-회전을 수행하지 않는 경우에 비해, 보빈의 권출 동안에 압축 요소의 주변부와 시트의 자유부 사이에 확장된 접촉이 얻어진다. 시트와 압축 요소 사이의 접촉은 시트의 비교적 "긴" 부분에 대해 일어난다. 시트는 바람직하게는 압축 요소의 외측 둘레의 적어도 약 60%, 바람직하게는 적어도 약 40%, 바람직하게는 적어도 약 20%에 대해 압축 요소를 접촉한다. 시트는 실질적으로 압축 요소의 "둘레를 감싸고 있다". 이는 허용 가능한 범위 내에서 권출되는 동안 시트에 부과되는 기계적 응력의 안정화 및 제어를 개선할 수 있게 함으로써, 시트의 파열/파단을 더욱 피하거나 최소화한다.

접촉선에서의 보빈의 반경의 경우, 보빈의 중심을 접촉선과 연결하고 있는 보빈의 반경을 의미하는 것이다.

접촉선에서의 보빈의 반경과 시트의 자유부 사이의 각도의 경우, 시트가 "무관한" 두께를 갖는다는 것을 전제로, 정의된 반경, 및 보빈의 나머지 부분에 연결된 시트의 자유부에 의해 정의된 방향 사이에 형성된 각도이다.

바람직하게는, 본 발명의 방법은 시트의 자유부와 접촉선에서의 보빈의 반경 사이의 각도가 권출하는 동안 약 90도와 약 300도 사이로 포함되도록, 시트를 권출하면서 압축 요소의 위치를 이동시키는 단계를 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 각도는 권출하는 동안 약 110도와 약 150도 사이, 대략적으로 130도 사이로 유지된다. 보다 바람직하게는, 각도는 권출하는 동안 약 200도와 약 300도 사이로 유지된다. 상기에서 진술한 장점은 바람직하게는 보빈의 전체 권출 동안에 유지된다.

바람직하게, 본 발명의 방법은,

압축 요소를 아암의 말단에 부착하는 단계;

상기 아암의 대향 말단을 피봇 지점에 고정하는 단계;

상기 압축 요소를 상기 접촉선에서 유지하면서 권출하면서 상기 피봇 지점 주위로 상기 아암을 회전시키는 단계를 포함하고 있다.

이러한 설정을 사용하여, 보빈의 외부 표면에 인가된 힘의 양호한 제어가 달성된다.

바람직하게는, 본 발명의 방법에서, 압축 요소에 의해 보빈의 외부 표면을 가압하는 단계는, 압축 요소에 연결된 질량체의 위치를 변화시키는 것을 포함하고 있다. 보빈의 외부 표면에 힘을 인가하는 비교적 간단한 기구를 구축하기 위해, 중력에 대한 이점이 취해졌다. 보빈에 인가되는 힘은 바람직하게는 힘들의 조합의 결과이다. 바람직하게는, 압축 요소에 의해 인가되는 힘은 반경 방향으로, 즉 보빈의 반경을 따르는 방향을 갖는다. 반경 방향 힘은, 예를 들어 질량체의 위치를 조정하여 쉽게 제어될 수 있다.

바람직하게는, 시트는 알칼로이드 함유 물질의 시트이다. 바람직하게는, 시트는 균질화된 담배 물질의 시트이다.

바람직하게는, 상기 방법은

보빈의 또는 시트의 하나 이상의 특징에 기초하여 상기 압축 요소에 의해 상기 보빈의 외부 표면을 가압하는 힘의 값을 선택하는 단계를 포함하고 있다.

시트를 가압하는 힘의 값은 보빈 자체의 특징에 따라, 예를 들어 그것이 원통형이든지 아니면 원통형 형상으로부터 벗어났는지에 따라 선택될 수도 있다. 후자의 경우, "범프"가 존재할 때 시트를 찢지 않도록 주의를 기울일 수 있으며, 이에 따라 더 낮은 힘 값이 고려된다. 또한, 인가된 힘의 값은, 예를 들어, 다소 끈적거리든지 얇든지, 시트가 형성되는 물질에 의존할 수도 있다.

추가 측면에 따르면, 본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하기 위한 키트에 관한 것으로, 상기 키트는

외부 표면을 정의하고 있고 상기 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 포함하고 있는 보빈;

장치로서,

o 축 주위로 회전 가능한 상기 보빈을 고정하고 있는 보빈 홀더;

o 접촉선을 정의하도록 상기 보빈의 외부 표면 상에 위치된, 압축 요소로, 상기 접촉선은 상기 시트의 자유부를 상기 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 상기 압축 요소;

o 권출 방향을 따라 상기 보빈의 시트의 자유부를 당기도록 구성되어 있는 당김 장치;

o 주어진 힘으로 상기 보빈의 외부 표면에 대해 상기 압축 요소를 밀도록 구성되어 있는 가압기;

o 상기 보빈의 또는 상기 시트의 하나 이상의 특징에 기초하여 상기 주어진 힘의 값을 변경하기 쉬운 상기 가압기에 연계된 가변기(variator);를

포함하고 있는, 장치;를 포함하고 있다.

추가 측면에 따르면, 본 발명은 보빈에 권취된 물질의 시트를 권출하기 위한 키트에 관한 것으로, 상기 키트는

외부 표면을 정의하고 있고 상기 보빈으로부터 권출된 시트의 자유부를 포함하고 있는 보빈;

장치로서,

o 축 주위로 회전 가능한 상기 보빈을 고정하고 있는 보빈 홀더;

o 접촉선을 정의하도록 상기 보빈의 외부 표면 상에 위치된, 압축 요소로, 상기 접촉선은 상기 시트의 자유부를 상기 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 상기 압축 요소;

o 권출 방향을 따라 상기 보빈의 시트의 자유부를 당기도록 구성되어 있는 당김 장치;를

포함하고 있는, 장치;를 포함하고 있고,

o 여기서 상기 압축 요소 및 상기 당김 장치는 각각 상기 권출 방향을 따르는 상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 약 110도와 약 150도 사이 또는 약 200도와 약 300도 사이로 포함되도록 위치하고 있다.

이 키트의 장점은 본 발명에 따른 상기 방법을 참조하여 이미 개략적으로 설명되어 있고 여기에서 반복되지 않는다.

바람직하게는, 본 발명의 키트에서, 압축 요소 및 당김 장치는 각각 상기 권출 방향을 따르는 상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 약 90도와 약 300도 사이, 더욱 바람직하게는 약 110도와 약 150도 사이, 그리고 대략적으로 약 130도로 포함되도록 위치하고 있다. 바람직하게는, 각도는 바람직하게는 약 200도와 약 300도 사이로 포함된다(고려되는 각도는 반경과 보빈을 대면하는 말단 사이의 각도임). 보다 바람직하게는, 이는 약 250도와 약 290도 사이, 대략적으로 약 270도로 포함된다.

바람직하게는, 압축 요소는 롤러, 고정식 슬라이더 또는 이들의 조합을 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 압축 요소는 모두가 보빈의 외부 표면과 접촉하고 있는 복수의 롤러를 포함하고 있다.

바람직하게는, 본 발명의 키트에서, 압축 요소는 보빈의 외부 표면 상에서 이동 가능하다.

바람직하게는, 장치는 주어진 힘으로 상기 보빈의 외부 표면에 대해 상기 압축 요소를 밀도록 구성되어 있는 가압기를 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 힘은 보빈의 중심을 향해 반경 방향으로 있다.

바람직하게는, 상기 가압기는

o 상기 압축 요소에 부착된 제1 말단 및 피봇 지점에 고정된 제2 말단을 포함하고 있으며, 권출하면서 상기 접촉선에서 상기 압축 요소를 위치시키도록 하는 식으로 상기 피봇 지점 주위로 회전하도록 구성되어 있는, 아암;

o 상기 아암을 따라 이동하고 상기 보빈의 외부 표면에 대해 상기 압축 요소를 미는 힘을 증가 또는 감소시키도록 구성되어 있는 질량체;

o 상기 보빈의 외부 표면 상의 상기 압축 요소의 위치를 잠그도록 구성되어 있는 잠금 장치를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 가압기는 아암을 따라 질량체를 차단하도록 구성되어 있는 차단 요소를 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 상기 차단 요소는 한 쌍의 볼트이다.

바람직하게, 상기 잠금 장치는, 가압기의 아암에 부착된 말단을 포함하고 있는 치형 요소 및 상기 치형 요소의 치형부와 접촉하게 되도록 구성되어 있는 쐐기부를 포함하고 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 추가로 설명될 것이며, 첨부 도면 중:
- 도 1은 본 발명에 따른 보빈을 권출하기 위한 장치의 제1 구현예의 개략적인 측면도이고;
- 도 2는 본 발명에 따른 보빈을 권출하기 위한 장치의 제2 구현예의 개략적인 측면도이고;
- 도 3은 본 발명에 따른 보빈을 권출하기 위한 장치의 제3 구현예의 개략적인 측면도이고;
- 도 4는 본 발명에 따른 보빈을 권출하기 위한 장치의 제4 구현예의 개략적인 측면도이고;
- 도 5는 보다 상세한 방식으로 도 1의 장치의 제1 구현예의 개략적인 측면도이고; 그리고
- 도 6은 도 5의 장치의 세부사항의 개략적인 측면도이다.
- 도 7은 본 발명에 따른 보빈을 권출하기 위한 장치의 제5 구현예의 개략적인 측면도이다

도 1은 본 발명에 따른 보빈(1)을 권출하기 위한 장치(100)의 개략적인 측면도이다. 장치(100) 및 보빈(1)은 키트(50)를 형성하고 있다.

보빈(1)은 물질의 시트(20)를 권취하여 형성된 것이며, 보빈(1)으로부터 권출된 시트의 자유부(12) 및 외부 표면(11)을 정의하고 있다. 바람직하게는, 물질의 시트(20)는 균질화된 담배 시트이다.

시트(200)의 자유부(12)와 보빈의 나머지 부분 사이의 분리선을 접촉선(13)이라 부른다. 또한, 보빈(1)은 중심(15) 및 반경(14)을 정의하고 있다(도면에서 점선으로 표시됨).

장치(100)는 보빈 홀더(101), 압축 요소(102), 및 당김 장치(103)를 포함하고 있다.

보빈 홀더(101)는 보빈(1)을 고정하고 있다. 바람직하게는, 보빈 홀더의 중심은 보빈(1)의 중심(15)과 일치한다. 바람직하게는, 보빈(1)은 보빈 홀더(101)에 삽입되어 있다. 보빈 홀더는 그 중심을 통과하는 축 주위로 회전 가능하다.

압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11)과 접촉하도록 그리고 외부 표면을 주어진 힘(109)으로 누르도록 구성되어 있다. 힘은 바람직하게는 보빈의 반경(14)을 따라, 특히 보빈의 중심을 접촉선(13)과 연결하고 있는 보빈(14’)의 반경을 따라 유도된다. 힘(109)은 약 4 뉴턴 내지 약 16 뉴턴으로 포함되고, 보빈 및/또는 시트의 특징에 따라 선택되고 다양할 수 있다.

압축 요소는 권출 동안 위치를 바꿀 수 있다, 즉, 권출 동안 접촉선(13)의 위치가 변할 수 있다.

당김 장치(103)는 한 쌍의 롤러를 포함하고 있으며 권출 방향(104)을 따라 보빈(1)의 자유부(12)를 당긴다. 당김 장치(103)와 보빈(1) 사이의 거리는 보빈(1)의 종류, 시트 물질, 권출 속도 및 보빈(1) 상에 남아 있는 시트 물질의 양에 의존한다. 거리는 가능한 한 작아야 하고, 바람직하게는 약 2m 미만, 바람직하게는 약 50cm 미만이어야 한다.

자유부(12)는 접촉선에서 반경(14')과 주어진 각도를 형성하고 있는 권출 방향(104)을 따라 당겨진다. 이 각도는 다음에서 105로 지칭된다.

도 1에 도시된 구현예에서, 압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11) 상에 위치되어 있고 접촉선(13)을 정의하고 있는 롤러(106)를 포함하고 있으며, 이 접촉선은 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 자유부가 당겨질 때 보빈(1)의 나머지 부분으로부터 자유부(12)를 분리한다.

압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11)과 접촉하게 되고 힘(109)이 적용된다. 권출 동안, 롤러(106) 역시 보빈(1)과 함께 회전한다. 바람직하게는, 힘(109)은 원하는 범위 내에 또는 실질적으로 고정된 값으로 유지된다.

도 2에는, 본 발명에 따른 보빈(1)을 권출하기 위한 장치(200)의 다른 구현예의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

상술한 제1 구현예에 따른 장치(100) 및 장치(200) 간의 차이는 압축 요소에 있다. 따라서, 장치(100)의 특징들과 동일하거나 균등한 장치(200)의 다른 특징들은 동일한 참조 번호로 명명된다.

장치(200)는 보빈 홀더(101), 압축 요소(102) 및 당김 장치(103)를 포함하고 있다.

압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11)에 접촉하여 위치되어 있고 접촉선(13)을 정의하고 있는 복수의 롤러(116)를 포함하고 있으며, 접촉선은 보빈(1)의 나머지 부분으로부터 자유부(12)를 분리한다. 바람직하게는, 롤러들(116)의 각각은, 도 1의 구현예에서는 단일 롤러였던, 롤러(106)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 롤러들(116)은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 그들의 직경은 가변될 수 있다. 롤러들(116)은 보빈의 중심을 향하여 그리고 보빈(1)의 반경을 따라 조합된 힘(109)을 가한다.

복수의 롤러들(116)과 장치(200)의 기능은 장치(100)에 대해 설명된 바와 같다. 차이는, 자유부(12)를 당기는 동안, 모든 롤러들(116)이 회전하는 (그리고 제1 구현예에서와 같이 단지 단일 롤러가 아님) 이러한 경우가 있다. 도 2의 장치(200)에서, 각도(105)는 대략적으로 약 130도를 갖는다.

도 3에는, 본 발명에 따른 보빈(1)을 권출하기 위한 장치(300)의 제3 구현예의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

상술한 제1 및 제2 구현예에 따른 장치(100 및 200) 및 장치(300) 간의 차이는 압축 요소에 있다. 따라서, 장치(100, 200)와 동일하거나 균등한 장치(300)의 다른 특징들은, 동일한 참조 번호로 명명된다.

장치(300)는 보빈 홀더(101), 압축 요소(102) 및 당김 장치(103)를 포함하고 있다.

압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11)과 접촉하여 위치되어 있고 접촉선(13)을 정의하고 있는 고정식 슬라이더(121)를 포함하고 있으며, 접촉선은 보빈(1)의 나머지 부분으로부터 자유부(12)를 분리한다.

고정식 슬라이더(121)와 장치(300)의 기능은 장치(100 또는 200)에 대해 설명된 바와 같다. 도 4의 장치(300)에서, 각도(105)는 대략적으로 약 130도이다.

자유부(12)가 방향(104)을 따라 당겨질 때, 보빈(1)은 회전한다. 그러나, 슬라이더(121)는 회전하지 않으며; 그것은 권출하는 시트의 표면의 상단 위로 미끄러진다. 힘(109)은 그 반경을 따라 보빈의 중심(15)을 향해 슬라이더(121)에 의해 적용된다.

도 4에는, 본 발명에 따른 보빈(1)을 권출하기 위한 장치(400)의 제4 구현예의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

상술한 제1, 제2 및 제3 구현예에 따른 장치(100, 200 및 300) 및 장치(400) 간의 차이는 압축 요소에 있다. 따라서, 장치(100 내지 300)와 동일하거나 균등한 장치(400)의 다른 특징들은, 동일한 참조 부호로 명명된다.

장치(400)는 보빈 홀더(101), 압축 요소(102), 및 당김 장치(103)를 포함하고 있다.

압축 요소(102)는, 모두가 보빈(1)의 외부 표면(11)과 접촉하여 위치되어 있는, 고정식 슬라이더(121)와 복수의 롤러(126)의 조합을 포함하고 있다. 압축 요소(102)는, 보빈(1)의 나머지 부분으로부터 분리형 자유부(12)를 분리하는, 접촉선(13)을 정의하고 있다.

고정식 슬라이더(121)와 복수의 롤러(126)의 조합과 장치(400)의 기능은 장치(100)에 설명된 바와 같다. 도 4의 장치(400)에서, 각도(105)는 대략적으로 약 130도이다.

자유부(12)가 방향(104)을 따라 당겨질 때, 보빈(1)은 회전한다. 슬라이더(121)는 회전하지 않으며; 권출하는 시트의 표면의 상단 위로 미끄러진다. 롤러들(126)은 그들의 축을 중심으로 회전한다.

도 7에는, 본 발명에 따른 보빈(1)을 권출하기 위한 장치(500)의 다른 구현예의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

상술한 장치(100, 200, 300 및 400) 및 장치(500) 간의 차이는 본 구현예에서 약 270도인 각도(105)에 있다.

따라서, 장치(100)의 것과 동일하거나 균등한 장치(500)의 다른 특징들은, 동일한 참조 번호로 명명된다.

압축 요소(102)는 보빈(1)의 외부 표면(11) 상에 위치되어 있고 접촉선(13)을 정의하고 있는 롤러(106)를 포함하고 있으며, 접촉선은 보빈(1)의 나머지 부분으로부터 자유부(12)를 분리한다.

시트의 자유부는 압축 요소 주위로 대략 “U-턴”을 만들고 보빈을 향해 “회귀”한다.

도 5에는, 제1 구현예에 따른 장치(100)의 보다 상세도가 도시되어 있다. 특히, 이 도면에서, 압축 요소가 보빈(1)의 중심을 향해 힘(109)을 가할 수 있도록 압축 요소(102)에 연결되기 쉬운 장치의 실시예가 주어져 있다. 도 5는 도 1의 구현예에 적용되는 장치를 보여주고 있지만, 상기 장치는 구현예 1 내지 4 또는 7 중 어느 압축 요소에도 적용될 수 있다.

압축 요소(102)에 연결된 장치는 가압기(108)를 포함하고 있다.

가압기(108)는 제1 및 제2 아암(110, 111), 질량체(114), 잠금 장치(115) 및 차단 요소(118)를 포함하고 있다.

제1 아암(110)은 롤러(106)에 부착된 제1 말단 및 피봇 지점(113)에 고정된 제2 말단을 갖는다.

제1 아암(110)은 피봇 지점(113) 주위에서 회전하고, 보빈(1)이 권출되는 동안 접촉선(13)에서 롤러(106)를 위치시킨다.

제2 아암(111)은 말단으로 제1 아암(110)에 연결되어 있고, 후자(110)와 소정의 각도를 형성하고 있다. 제1 및 제2 아암은 피봇 지점(113)에서 함께 고정되어, 이들이 함께 회전하게 된다. 바람직하게, 제1 및 제2 아암(110, 111) 사이에 형성된 각도는 예각이다.

제2 아암에는, 질량체(114)가 삽입되어 있다. 질량체(114)는 제2 아암을 따라, 예를 들어 주어진 간격 내에서, 제2 아암 위를 미끄러지면서 이동할 수 있다. 따라서, 제2 아암의 자유 말단과 질량체 사이의 거리는 다양할 수 있다. 따라서, 이동하는 질량체는 압축 요소에 인가되는 힘(109)의 가변기의 기능을 갖는다. 질량체(114)는 점선(122)으로 표시된 방향으로 아암(110)을 따라 이동하며, 차단 요소(118)에 의해 주어진 위치에서 차단될 수 있다.

도 5에서, 차단 요소(118)는 한 쌍의 볼트를 포함하고 있다.

제2 아암(111)을 따라 질량체(114)의 위치를 변화시켜서, 보빈(1)의 외부 표면(11)에 대해 롤러(106)를 미는 힘(화살표(109)로 표시된 방향으로의)이 증가하거나 감소한다.

따라서, 보빈(1)의 외부 표면 상에 압축 요소(102)(롤러(106))에 의해 인가되는 힘(109)은 제2 아암 상의 슬라이딩 가능한 질량체(114)의 위치에 의존하며, 이는 변화될 수 있다.

가압기(108)는 또한 제1 및 제2 아암(110, 111)이 단일 방향으로(축회전 지점(113) 주위로 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로) 회전할 수 있게 하는 잠금 장치(115)를 포함하고 있다. 회전 반전은 잠금 장치로 인해 가능하지 않다. 도 6에 도시된 바와 같이, 잠금 장치(115)는 제1 및 제2 아암을 브릿지 연결하는 바(131) 상에 위치한 치형 요소(117) 및 쐐기부(119)를 포함하고 있다. 치형 요소(117)는 복수의 치형부(120)를 포함하고 있다. 치형부와 쐐기부가 서로 상호 작용할 수 있다.

제1 및 제2 아암(110, 111)은, 잠금 장치가 도 5에서와 같이 존재하는 바(131)에 의해 연결되어 있다. 쐐기부(119)는 그것이 치형 요소(117)의 치형부(120) 중 하나와 접촉하게 되도록 바(131)의 전방에 위치되어 있으며: 피봇 지점(113) 주위에서의 아암들의 회전이 반시계 방향인 경우에는 쐐기부(119)가 치형부(120) 위에서 미끄러질 수 있는 한편, 회전이 시계 방향인 경우에는 쐐기가 롤러(106)의 위치를 보빈(1)의 외부 표면(11) 상에 잠그게 된다. 이는 쐐기부(119) 및 치형 요소(117)의 형상 및 위치맞춤으로 인해 가능하다.

따라서, 원하는 대로 질량체(114)를 위치시켜서, 힘이 항상 제어될 수 있고, 심지어 변화될 수 있기 때문에, 가압기(108)는 압축 요소(102)가 신뢰할 만한 방식으로 보빈의 반경을 따라 보빈(1)의 외부 표면 상에 힘(109)을 인가할 수 있게 한다.

기능하는 동안, 자유부(12)는 당김 장치(103)에 의해 방향(104)을 따라 당겨진다. 각도(105)는 접촉선(13)에서의 보빈(14')의 반경 및 시트의 자유부 사이에서 형성된 것이다. 이 각도는 압축 요소 및 보빈의, 당김 장치의 위치에 따라 달라진다. 그러나, 지엽적으로, 즉, 접촉선(13)에서, 이 각도는 압축 요소(102)의 기하학적 구조로 인해 실질적으로 90도이다. 방향(104)과 반경(14’)의 교차점은 약 130도인 도 1 내지 도 4의 구현예들에 있는 반면, 약 270도인 도 7의 구현예에 있는 각도(105)를 형성하고 있다. 이 각도는 권출하는 동안 가변하는데, 보빈(1)의 크기(반경)가 감소되기 때문이다. 바람직하게는, 이 각도는 권출하는 동안 규정된 범위 내에서 유지된다.

Claims (14)

1. 보빈에 권취된 균질화된 담배 물질의 시트를 권출하는 방법으로서, 상기 방법은
   

   

   권취된 균질화된 담배 물질의 시트의 보빈을 제공하되, 상기 보빈은 외부 표면을 정의하고 있으며 상기 보빈으로부터 권출된 상기 시트의 자유부를 포함하는, 단계;
   

   

   상기 보빈의 외부 표면 상에 압축 요소를 배치하여, 접촉선을 정의하되, 상기 접촉선은 상기 시트의 자유부를 상기 보빈의 나머지 부분으로부터 분리시키는 선인, 단계;
   

   

   상기 압축 요소에 의해 4 뉴턴 내지 16 뉴턴으로 포함된 힘으로 상기 접촉선에서 상기 권취된 시트의 외부 표면을 가압하는 단계; 및
   

   

   상기 시트를 권출 방향으로 당겨서 상기 보빈으로부터 상기 시트를 권출하는 단계;를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   

   

   상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서의 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 90도와 300도 사이로 포함되도록 상기 시트의 자유부를 권출 방향으로 당기는 단계를 포함하는, 방법.
3. 제2항에 있어서,
   

   

   상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서의 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 110도와 150도 사이 또는 200도와 300도 사이로 포함되도록 상기 시트를 상기 보빈으로부터 권출하면서 상기 시트를 상기 권출 방향으로 당기는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   

   

   상기 시트의 자유부와 상기 접촉선에서의 상기 보빈의 반경 사이의 각도가 권출하는 동안 90도와 300도 사이로 포함되도록, 상기 시트를 권출하면서 상기 압축 요소의 위치를 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   

   

   상기 압축 요소를 아암의 말단에 부착하는 단계;
   

   

   상기 아암의 대향 말단을 피봇 지점에 고정하는 단계;
   

   

   상기 압축 요소를 상기 접촉선에서 유지하면서 권출하면서 상기 피봇 지점 주위로 상기 아암을 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 요소에 의해 상기 보빈의 외부 표면을 가압하는 단계는, 상기 압축 요소에 연결된 질량체의 위치를 변화시키는 것을 포함하는 것인, 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   

   

   상기 보빈의 또는 상기 시트의 하나 이상의 특징에 기초하여 상기 압축 요소에 의해 상기 보빈의 외부 표면을 가압하는 힘의 값을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제