흡연물품 속으로 물체를 삽입하는 방법 및 장치(Method and apparatus for introducing objects into a smoking article)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년02월07일
(11) 등록번호 10-1704071
(24) 등록일자 2017년02월01일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
A24D 3/02 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-7013511
(22) 출원일자(국제) 2009년11월13일
심사청구일자 2014년10월22일
(85) 번역문제출일자 2011년06월13일
(65) 공개번호 10-2011-0089175
(43) 공개일자 2011년08월04일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2009/065107
(87) 국제공개번호 WO 2010/055120
국제공개일자 2010년05월20일
(30) 우선권주장
08169114.9 2008년11월14일
유럽특허청(EPO)(EP)
(56) 선행기술조사문헌
KR1019930000048 A
KR1020000023472 A
KR1020010112955 A
(73) 특허권자
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
스위스, 씨에이취-2000, 네우차텔, 쿠아이 얀레나
우드 3
(72) 발명자
프레스티아, 이반
이탈리아, 아이-40127 볼로냐, 비아 알. 시모니 3
리브라, 로베르토
이탈리아, 아이-40050 몬테 산 피에트로, 비아 마
리노 벤투리 33/3
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
김윤배, 이범일
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 이강옥
(54) 발명의 명칭 흡연물품 속으로 물체를 삽입하는 방법 및 장치
(57) 요 약
본 발명은 흡연물품 속으로 물체(4)를 삽입하는 장치(2;3)에 관한 것으로, 흡연물품 속으로 삽입될 다수의 물체
(4)를 공급하는 저장조(20;30);와 물체가 흡연물품 속으로 삽입될 위치까지 물체를 이송하는 회전 휠(22;32); 다
수의 물체(4)를 회전 휠(22;32)로 이송하도록, 저장조(20;30)와 회전 휠(22;32) 사이에 배열되고 물체(4)가 수직
방향으로 배열된 단일 층으로 정렬되게 형성되어 있는 이송챔버(21;31); 및 물체를 수직방향으로 배열된 단일 층
에서 회전 휠(22;32)의 바깥 표면을 향하거나 따라는 방향으로 이송챔버(21;31)로 이동하는 수단
(211,221;311,316);으로 이루어진다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1704071
- 1 -
(72) 발명자
페라리, 에바
이탈리아, 아이-40069 졸라 프레도사, 비아 젯소
193/1
캔티에리, 파비오
이탈리아, 아이-40138 볼로냐, 비아 라르가 30/3
페라진, 디에고
이탈리아, 아이-40132 볼로냐, 비아 카발리에리 두
카트 8/2
파그노니, 미셸
이탈리아, 아이-40017 산 지오반니 인 페르시체토,
비아 페르미 54
등록특허 10-1704071
- 2 -
명 세 서
청구범위
청구항 1
흡연물품 속으로 삽입될 물체(4)를 보유하는 저장조(10;20;30)를 구비하는 단계;와
상기 물체(4)가 수직방향으로 배열된 단일 층으로 정렬되도록 배열된 이송챔버(11;21;31) 속으로 상기 물체(4)
를 주입하는 단계;
상기 물체가 상기 흡연물품 속으로 삽입될 위치까지 상기 물체(4)를 상기 이송챔버(11;21;31)에 인접하게 배열
된 회전 휠(12;22;32)로 운반하는 단계;
상기 이송챔버(11;21;31)에 수직으로 배열된 단일 층에서 상기 회전 휠(12;22;32)의 바깥 표면을 향하거나 상기
바깥 표면을 따르는 방향으로 상기 물체(4)를 이동시키는 단계; 및
상기 이송챔버(21)의 내부로 공기를 분사하는 다수의 노즐(211)을 사용하여 순환경로(215)를 따라 상기 물체의
이동을 야기하는 공기 흐름을 발생시키는 방식으로 상기 이송챔버(21) 내에서 상기 물체(4)의 순환이동을 창출
하는 단계;를 포함하되,
상기 물체(4)를 이동시키는 단계는, 상기 바깥 표면을 따라 상기 회전 휠(22)의 회전방향으로 뻗은 회전 휠(2
2)의 바깥 표면에 상기 순환경로(215)를 갖춰, 상기 물체(4)를 상기 순환경로(215)를 따라 상기 이송챔버(21)로
이동시키도록 하는, 흡연물품 속으로 물체(4)를 주입하는 방법.
청구항 2
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청구항 3
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청구항 4
흡연물품 속으로 삽입될 다수의 물체(4)를 공급하는 저장조(10;20;30);와
상기 물체가 상기 흡연물품 속으로 삽입될 위치까지 상기 물체를 운반하는 회전 휠(12;22;32);
상기 다수의 물체(4)를 상기 회전 휠(12;22;32)로 이송하도록, 상기 저장조(10;20;30)와 회전 휠(12;22;32) 사
이에 배열되고 상기 물체(4)가 수직방향으로 배열된 단일 층으로 정렬되도록 형성되어 있는 이송챔버
(11;21;31); 및
상기 물체를 상기 이송챔버(11;21;31)에 수직방향으로 배열된 단일 층에서 상기 회전 휠(12;22;32)의 바깥 표면
을 향하거나 상기 바깥 표면을 따르는 방향으로 이동시키는 수단(111,121;211,221;311,316);을 구비하여 이루어
지되,
상기 물체를 이동시키는 수단은, 상기 이송챔버(21)에서 상기 물체(4)의 순환이동을 창출하는 수단(211)을 구비
하며, 상기 회전 휠(22)의 바깥 표면에서 상기 물체가 상기 회전 휠(22)의 회전방향으로 뻗은 순환경로(215)를
따라 이동시키고,
상기 이송챔버(21) 내에서 상기 물체(4)의 순환이동를 창출하는 수단은 상기 이송챔버(21)의 내부로 공기를 분
사하는 다수의 노즐(211)을 구비하고, 상기 노즐(211)은 상기 순환경로(215)를 따라 상기 물체의 순환이동을 야
기하는 공기 흐름을 발생시키는 방식으로 배열되어 있는, 흡연물품 속으로 물체(4)를 삽입하는 장치(1;2;3).
청구항 5
등록특허 10-1704071
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청구항 6
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청구항 7
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청구항 8
제4항에 있어서, 상기 물체를 이동시키는 수단은 상기 이송챔버(31)에서 물체를 상기 회전 휠(32)의 바깥 표면
을 따라 이동시키도록 야기하는 진공을 발생시키는 흡입 수단(311,314)을 구비하는, 흡연물품 속으로 물체(4)를
삽입하는 장치.
청구항 9
제8항에 있어서, 상기 이송챔버(31) 속으로 공기를 분사하는 하나 이상의 노즐(316)을 추가로 구비하며, 하나
이상의 노즐(316)은 상기 이송챔버(31)에서 상기 물체의 이동방향과 거꾸로 되어 있는 상기 이송챔버(31)의 만
곡된 측벽(313)과 함께 공기 흐름이 상기 이송챔버(31)에서 발생하도록 배열되어 있는, 흡연물품 속으로 물체
(4)를 삽입하는 장치.
청구항 10
제4항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 휠(22;32)은 상기 회전 휠(22;32)의 바깥 표면에
서 등거리로 배열된 다수의 포켓(220;320)을 구비하며, 각각의 포켓(220;320)은 상기 물체가 상기 흡연물품 속
으로 삽입될 위치까지 상기 물체를 운반하는 동안에 상기 단일 물체(4)를 보유지지할 수 있게 되어 있고,
상기 회전 휠(22;32)의 바깥 표면은 상기 회전 휠의 전반적인 외주면에 대해 형성되고 개별적인 포켓을 통해 통
과하는 홈(227)을 추가로 구비하며,
스크레이퍼(23)는 상기 흡연물품 속으로 상기 물체(4)를 삽입할 위치에 인접한 상기 홈(227) 내부로 뻗어 있는
방식으로 배열되고, 상기 포켓(220;320)에서 상기 물체(4)를 방출하고 상기 흡연물품에 놓여질 위치까지 상기
물체(4)를 안내하도록 팁(230)과 경사면(231)을 구비하는, 흡연물품 속으로 물체(4)를 삽입하는 장치.
청구항 11
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청구항 12
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청구항 13
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청구항 14
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발명의 설명
기 술 분 야
등록특허 10-1704071
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본 발명은 흡연물품 속으로 물체를 삽입하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 예컨대, 물체는 흡연물품의 필터 부[0001]
재를 제작하는 동안에 필터 소재 속으로 삽입될 비드(bead) 혹은 캡슐(capsule)일 수 있다.
배 경 기 술
흡연물품, 예컨대 궐련(cigarette),은 통상적으로 로드형상 구조물로 되어 있으며, 포장지에 둘러싸인 각초(cut[0002]
tobacco)와 같은 흡연 재료의 충전물, 롤 혹은 컬럼(column)으로 구비하여 소위 "흡연 로드" 혹은 "담배 로드"
를 형성한다. 원통형상의 필터 부재는 담배 로드와 끝과 끝을 붙여(end-to-end) 정렬된다. 예로서, 필터 부재는
(가소화된) 필터 재료와 같은 셀룰로오스 아세테이트 토우(cellulose acetate tow)로 이루어질 수 있고, 토우는
"필터 권지(plug wrap)"로 알려져 있는 종이 재료로 에워싸여질 수 있다. 필터 부재는 "팁 페이퍼(tipping
paper)"로 알려져 있는 둘러싸는 포장지를 사용하여 담배 로드의 일측 단부에 부착된다.
궐련 흡연의 관능적 특성은 담배에 부가물의 사용 및/또는 궐련의 다수 구성부재 속으로 향미제를 병합시켜 변[0003]
경될 수 있다. 예컨대, 이미 잘 알려져 있는 유형의 담배-향미제는 맨톨(menthol)이다.
궐련 흡연의 관능적 특성을 변경하려는 제안된 다양한 방법으로는 궐련 내에서 주흐름 연기에 향미를 추가하는[0004]
매체인 필터 재료를 사용하고 있다. 예컨대, 필터 재료를 제작하는 도중에 필터 재료 속으로 비드 혹은 캡슐과
같은 물체를 삽입하도록 제안되었다.
다양한 장치가 필터 부재를 제작하는 도중에 필터 재료 속으로 이러한 물체의 삽입을 위해서 제안되었다. 예컨[0005]
대, 이러한 장치는 미국 제US-A-4 862 905호, 동 제US-B-7 115 085호, 및 국제특허출원 제WO-A-2007/038053호
에 기재되어 있다.
국제특허출원 제WO-A-2007/038053호에 기재된 장치에서, 필터 재료 속으로 삽입될 물체는 상부 호퍼의 형태로[0006]
된 저장조로 공급된다. 하부 호퍼는 상부 호퍼의 하단부에 연결되어 있다. 수직방향으로 뻗어 있는 다수의 통로
를 갖춘 왕복 바아는 상부 호퍼와 하부 호퍼를 분리하며, 상부 호퍼에서 통로를 통해 하부 호퍼까지 물체의 공
급을 제어한다. 하부 호퍼는 차례로 쌓여 있는 다수의 열(row)에 물체를 배열할 수 있게 되어 있다. 하부 호퍼
의 개방 바닥은 회전 휠의 일부 위로 연장되되, 이 회전 휠은 단일 물체가 중력을 통해 위치선정되고 포켓에 가
해질 진공의 도움으로 지지보유될 수 있는 개별적인 포켓을 구비한다. 그런 다음에, 포켓 내에 보유된 물체는
회전 휠의 회전을 통해 필터 재료 속으로 삽입될 수 있는 위치까지 이송된다. 개별적인 포켓으로부터 물체의 방
출과 필터 재료 속으로 물체의 삽입은 바람직한 시간에 포켓에 공기 분사를 적용하여 실행된다.
궐련 필터의 대량 제조에서 물체가 고속으로 그리고 신뢰가능한 방식으로 필터 재료 속으로 삽입될 필요가[0007]
있다. 더욱 일반적으로, 이러한 물체는 흡연물품 속으로 삽입될 필요가 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명에 따르면, 흡연물품 속으로 물체를 삽입할 수 있는 장치가 구비된다. 아래의 명세서에 실시예는 물체가[0008]
흡연물품의 필터 재료 속으로 삽입시킬 수 있게 기술되어 있지만, 본 발명은 또한 물체가 흡연물품의 다른 부분
속으로, 예컨대 담배 로드 속으로 혹은 흡연물품에 공동부 속으로 삽입되는 경우도 가능하다. 본 발명에 따른
장치는 흡연물품 속으로 삽입될 다수의 물체를 공급하는 저장조와, 물체가 흡연물품 속으로 삽입되는 위치까지
물체를 운반하는 회전 휠, 이 회전 휠까지 물체를 이송하고, 저장조와 회전 휠 사이에 배열되며 물체가 수직으
로 배열된 단일 층 내에 정렬되도록 되어 있는 이송챔버, 및 수직방향으로 배열된 단일 층으로부터 회전 휠의
바깥 표면을 따라 혹은 이를 향한 방향으로 이송챔버에 물체를 이송하는 수단으로 이루어진다. 단일 층으로부터
물체를 이송하는 이들 수단들은 중력 때문에 물체의 이동에 추가 이동을 야기한다.
회전 휠의 바깥 표면을 따르거나 이를 향한 방향으로 물체를 이송하는 수단을 통해서, 장치는 고속으로 작동할[0009]
수 있으며 동시에 물체가 보유되고 일반적으로 흡연물품 속으로 특별하기로는 필터 재료 속으로 주입되는 위치
까지 운반하는 회전 휠의 개별적인 포켓으로 신뢰할만한 하게 적재될 수 있다. 예컨대, 물체는 비드, 캡슐 혹은
펠릿(pellet)일 수 있지만, 이들은 임의의 다른 적당한 유형일 수도 있다. 예컨대, 물체는 궐련 흡연의 관능적
특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 물체는 주흐름 연기에 향미를 부가할 수 있는 매체로 사용될 수 있다.
등록특허 10-1704071
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본 발명에 따른 장치의 일 실시예에서, 물체를 이동하는 수단은 이송챔버로 물체의 순환이동을 야기하는 수단으[0010]
로 이루어져, 회전 휠의 바깥 표면에서 물체가 회전 휠의 회전방향으로 뻗은 순환경로를 따라 이동한다. 본 발
명에 따른 장치의 특정 실시예에서, 이송챔버로 물체의 순환이동을 야기하는 이들 수단들은 이송챔버의 내부로
공기를 분사하는 다수의 노즐을 구비한다. 노즐은 순환경로를 따라 물체의 이동을 야기시킬 수 있는 공기 흐름
을 발생시킬 수 있게 배열된다.
물체가 노즐에 의해 이송챔버로 분사된 공기로 가속되어 순환경로를 따라 이동한다. 이는 회전 휠과 필터 재료[0011]
의 속도가 증가되고 이송챔버에서 회전 휠의 개별적인 포켓 속으로 물체를 신뢰할 수 있게 이송시켜, 필터 부재
의 전반적인 생산율을 향상시킨다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예는 회전 휠을 따라 물체의 순환경로의 단부에 배열된 회전 브러쉬를 추가로[0012]
구비한다. 이송챔버의 만곡된 측벽과 함께 회전 브러쉬는 이송챔버에 물체의 이송방향과 반대로 배열되어, 순환
이동에 도움을 준다. 회전 브러쉬가 일반적으로 선택적일지라도, 이는 물체의 이동방향과 반대방향으로 지지되
며 순환경로를 따라 물체의 이동을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 선택가능한 실시예에서, 물체를 이동하는 수단은 이송챔버 내에 물체를 회전 휠의 바깥[0013]
표면을 따라 이동하도록 진공을 발생하는 흡입수단을 구비한다. 이 실시예는 또한 회전 휠의 포켓 내에서 물체
를 끌어내는 외력이 흡입의 작용을 통해 증가될 수 있기 때문에 회전 휠의 속도와 필터 재료의 속도를 증가시킬
수 있도록 하는 동시에 이송챔버로부터 회전 휠의 개별적인 포켓 속으로 물체를 신뢰할 수 있게 적재시킬 수 있
게 허여한다. 따라서, 이 기준은 또한 전반적인 필터 부재의 생산율을 증가시킬 수 있다. 또한, 회전 휠을 향해
물체를 이동시키려는 바람직한 실시예에 따른 진공의 적용은 이송챔버 내에서 물체의 순환이동을 야기하는 전술
된 실시예들과 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 선택가능한 실시예의 일 변형예는 이송챔버에 공기를 분사하는 하나 이상의 노즐을 추가[0014]
로 구비하는데, 이런 노즐이 배열되어 공기 흐름이 이송 챔버와 함께 이송챔버의 만곡된 측벽에서 발생되고 이
송챔버에 물체의 이동방향과 반대로 움직인다. 노즐은 회전 휠의 바깥 표면을 따라 이송챔버를 통해 지나가지만
회전 휠의 포켓으로 들어가지 않게 물체의 이동방향과 반대로 지지된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공기가 물체의 순환을 위해 이송챔버로 분사되거나 흡입이 회전 휠의 포켓 속[0015]
에서 물체를 끌어당기는 외력을 증가시키기 위해 적용됨에도 불구하고, 회전 휠은 회전 휠의 바깥 표면에서 등
거리로 배열된 개별적인 다수의 포켓을 구비하는데, 각각의 개별적인 포켓은 일반적으로 흡연물품 속으로 특별
하기로는 필터 재료로 삽입될 물체를 정위치로 이동하는 동안에 단일 물체를 보유지지하기에 적합하다. 회전 휠
의 바깥 표면은 추가로 회전 휠의 전체 외주면에 대해 형성되고 개별적인 포켓을 통해 지나가는 홈을 추가로 구
비한다. 흡입, 예컨대 진공의 형태,은 물체가 이송챔버에서 일반적으로 흡연물품 속으로 그리고 특별하기로는
필터 재료 속으로 삽입되는 위치까지 이동하는 동안에 포켓에 물체를 보유지지하도록 각각의 개별적인 포켓에
적용된다.
스크레이퍼(scraper)는 물체가 각각의 흡연물품 혹은 필터 재료 속으로 삽입될 위치에 근접한 홈 속으로 뻗어[0016]
있는 방식으로 배열된다. 스크레이퍼는 포켓에서 물체를 방출하고 흡연물품 혹은 필터 재료에 바람직한 위치로
이들을 안내하기 위한 팁(tip)과 경사면을 갖춘다. 스크레이퍼의 팁은 회전 휠의 개별적인 포켓에 적용될 진공
상태를 중단하는 기능을 수행하여, 회전 휠의 추가적인 회전하는 동안에, 물체가 흡연물품 혹은 필터 재료에 바
람직한 위치에 도달할 때까지 스크레이퍼의 경사면을 따라 안내된다. 이 해결책은 개별적인 포켓에서 물체의 신
뢰성 있는 방출을 허여하고 추가로 일반적으로 흡연물품 및 특별하기로는 필터 재료에 바람직한 위치로 정밀하
게 물체를 안내할 수 있게 허여한다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 실시예에서, 회전 휠의 각각의 개별적인 포켓은 개별적인 포켓에 흡입을 적용[0017]
하기 위해 공동 흡입공급채널까지 방사상으로 내부를 향해 뻗은 채널로 바닥에서 연결된다. 공동 흡입공급채널
은 일 진공원으로부터 회전 휠의 개별적인 포켓까지 진공을 분배한다.
본 발명에 따른 장치의 추가 실시예에서, 회전 휠의 개별적인 포켓은 회전 휠이 바깥 표면에 전환지점에서 모따[0018]
기된다. 모따기된 전환지점은 추가로 물체를 이송챔버에서 회전 휠의 포켓 속으로 신뢰성 있게 삽입되도록 추가
로 구비된다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예는 필터 재료를 안내하는 안내 원추형상부를 추가로 구비한다. 안내 원추형[0019]
상부는 안내 원추형상부의 길이방향으로 뻗은 개방부를 구비하고, 회전 휠은 개방부를 통해 물체를 필터 재료
속으로 삽입하기 위한 안내 원추형상부의 내부로 관통되게 배열된다. 덧붙여서, 압축 설부(compression tongu
등록특허 10-1704071
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e)는 삽입될 물체와 필터 재료를 압축하기 위해 안내 원추형상부의 하류에 배열되게 구비될 수 있어, 물체가 필
터 재료 속으로 삽입된 후에 필터 재료 속에 물체를 고정한다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 바람직한 일례는 첨부도면을 참조로 하여 장치의 실시예를 아래에서 기술하여[0020]
명백해질 것이다.
발명의 효과
이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 흡연물품 또는 필터 재료 속으로 물체의 삽입을 돕도록 제공된다.[0021]
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 장치를 구비한 필터 로드를 형성하는 기계를 도시한 도면이다.[0022]
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 필터 재료 속으로 물체를 삽입하는 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필터 재료 속으로 물체를 삽입하는 장치의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 제3실시예의 이송챔버에 물체(미도시)의 순환이동을 개략적으로 도시한
도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 필터 재료 속으로 물체를 삽입하는 장치의 제4실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 장치의 회전 휠의 일부를 도시한 도면이다.
도 7은 회전 휠의 포켓의 모따진 일부를 상세하게 도시한 도면이다.
도 8은 회전 휠의 포켓에서 물체를 방출하는 스크레이퍼의 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 회전 휠의 개별적인 포켓의 확대도이다.
도 10은 길이방향으로 뻗은 개방부를 갖춘 필터 재료를 안내하는 안내 원추형상부와 이 안내 원추형상부의 하류
에 배열된 압축 설부를 도시한 도면이다.
도 11은 안내 원추형상부의 개방부 속으로 회전 휠의 관통을 도해한 측면도이다.
도 12는 안내 원추형상부의 개방부에 회전 휠과, 필터 재료에 물체를 방출하고 위치선정하는 스크레이퍼의 배열
을 도해한 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
필터 로드의 생산은 종래기술로 이미 널리 알려져 있으며, 예컨대 독일, 함부르크, Hauni-Werke Kober