吸菸製品及其製造方法
2023-07-02 05:54:06
吸菸製品及其製造方法
【專利摘要】吸菸製品包括可發煙材料杆（1），例如菸草，和管狀支撐件（2），杆可滑動地接收在管狀支撐件中。管狀支撐件（2）由以螺旋形卷繞的片材材料坯體（11）形成。描述了用於製造螺旋形坯體的機器。
【專利說明】吸菸製品及其製造
【技術領域】
[0001]該說明書涉及吸菸製品、用於製造吸菸製品的設備以及製造用於吸菸製品的包繞件(wrapper)的機器。
【發明內容】
[0002]本文所述的吸菸製品的實施例包括可發煙材料杆和管狀支撐件，杆在縮回位置和伸出操作位置之間可滑動地接收在管狀支撐件中，其中，管狀支撐件由以螺旋形卷繞的片材材料坯體形成。
[0003]管狀支撐件可以通過圍繞管狀支撐件的縱軸線卷繞坯體而形成，使得坯體的沿管狀支撐件縱向延伸的相對邊緣重疊且在其重疊區域彼此附連。
[0004]還描述了一種製造吸菸製品的方法，所述吸菸製品包括可發煙材料杆和管狀支撐件，杆在縮回位置和伸出操作位置之間可滑動地接收在管狀支撐件中，所述方法包括:以螺旋形卷繞片材材料坯體以形成管狀支撐件。
[0005]還描述一種吸菸製品，包括:可發煙材料杆、過濾嘴部段、和將過濾嘴部段附連到杆的一端的接裝紙，所述接裝紙圍繞杆的一部分和過濾嘴部段以螺旋形卷繞。
[0006]描述了用於製造吸菸製品的機器，包括:切割站，用於從片材材料捲筒物切割包繞件坯體，所述坯體具有非矩形周邊，使得其能夠圍繞吸菸製品杆以螺旋形卷繞；和粘合站，用以應用粘合劑，使得坯體在其邊緣區域應用粘合劑，而坯體表面的主要部分保持沒有應用粘合劑。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]為了可以更充分地理解本發明，其實施例現在將通過說明性示例參考附圖來描述，在附圖中:
圖1是處於伸出操作配置的吸菸製品的示意性透視圖；
圖2是處於伸出配置的圖1的吸菸製品的軸向截面圖；
圖3對應於圖2的視圖，但是吸菸製品處於未伸出或縮回存儲配置；
圖4是圖3所示的設置的放大部分圖；
圖5圖示了用於形成吸菸製品的管狀支撐件的坯體；
圖6示意性地圖示了圖5的坯體的卷繞以形成管狀支撐件；
圖7是用於執行從坯體圍繞可發煙材料杆卷繞管狀支撐件的設備的示意圖；
圖8是用於邊緣摺疊從滾輪(roll)供應的紙捲筒物的裝置和用於將粘合劑圖案應用於摺疊捲筒物以用於形成管狀支撐件的連續坯體的站的示意性透視圖；
圖9是在圖8所示的粘合站處由轉印輥應用於捲筒物的粘合劑圖案從下方看的視圖； 圖10以透視圖圖示了在已經應用粘合劑之後從捲筒物切割各個包繞件的旋轉式切割
站；
圖11是切割站的平面圖； 圖12以截面圖圖示了在未伸出時吸菸製品的另一個實施例；
圖13對應於圖12，其中，吸菸製品顯示為伸出；和 圖14A-C圖示了製造背對背的兩個吸菸製品的過程步驟。
【具體實施方式】
[0008]圖1至4示出了在使用之前可伸出的吸菸製品的示例。吸菸製品包括可滑動地接收在管狀支撐件2中的可發煙材料杆I。杆I和支撐件2具有共同的縱軸線X-X』，且杆I能夠在管狀支撐件2內沿縱軸線在圖2所示的伸出操作位置和圖3所示的未伸出或縮回存儲位置之間前後滑動。杆I可包括菸草、菸草衍生物、膨脹菸草、再制菸草、菸草替代物或類似可發煙材料以及熱不燃材料。
[0009]可發煙材料杆I可包括在紙包繞件5中包繞的菸草或類似材料4，其在使用時在杆I的遠端部6處點燃。由例如醋酸纖維材料製成的過濾嘴部段7通過接裝紙9以本身熟知的方式附連到杆I的近端部8。參考圖4，接裝紙9重疊杆I的包繞件5的端部，以將過濾嘴7定位到位，從而提供接裝紙9重疊包繞件5的周邊臺階10。
[0010]管狀支撐件2通過卷繞圖5所示的坯體11以形成螺旋形配置來形成，如下文更詳細所述。管狀支撐件2包括位於其嘴或近端部12a處的另一過濾嘴部段12。與過濾嘴7相t匕，過濾嘴12可以具有相同或不同的過濾特性，且過濾嘴7、12中的任一個可包括用於選擇性地解吸菸成分的添加劑或香味素。管狀支撐件2還可包括如圖2、3和4所示的外部包繞件13，其可包括矩形片材，粘合劑在整個表面上應用到矩形片材且矩形片材包繞在卷繞的坯體11上，以固定該結構。包繞件13的縱向邊緣可形成對接接頭，其平行於管狀支撐件的軸線X-X』延伸。外部包繞件13從圖1省去以清楚地示出下文要描述的坯體11的螺旋形包繞的細節。
[0011]管狀支撐件2具有位於其遠端部15處的凹入折翼14。如圖4所示，折翼14接合由接裝紙9形成的臺階10，從而防止可發煙材料杆I在移動到圖2和4所示的伸出位置時全部從管狀支撐件2退回。
[0012]在使用時，吸菸者將菸草杆I手動地從圖3所示的縮回存儲位置伸出到圖1和2所示的伸出操作位置，從而從管狀支撐件2突出。菸草杆I然後在其遠端部6處點燃且煙從管狀支撐件2的嘴端12a通過過濾嘴7，12抽吸。杆I可以在使用後通過將杆I的剩餘部分往回滑動到管狀支撐件2中而熄滅，從而有利地在支撐件2中存儲殘餘的灰燼。
[0013]參考圖5，支撐件2中使用的片材材料坯體11包括主要部分16和形成凹入折翼14的次要部分。主要部分16具有非矩形對稱四邊形周邊，在該示例中為平行四邊形，具有縱向的相對的互相平行的主要側邊緣17a，17b和相對的橫向延伸的次要平行側邊緣18a，18b。在圖5所示的示例中，坯體11具有菱形形狀，但是可以具有提供螺旋形包繞件的其它形狀。
[0014]在圖5所示平躺時，主要和次要側邊緣17，18以互相非矩形配置(即，非正交)設置，縱向邊緣17相對於縱軸線X-X』以角度Θ設置，從而坯體11可以圍繞縱軸線以螺旋形圖案卷繞，從圖1可以看出，縱向邊緣17a，17b沿管狀支撐件2的長度形成螺旋形。
[0015]粘合劑19的區域沿邊緣17a的區域應用，從而邊緣17a，17b可以藉助於粘合劑在其重疊區域中彼此附連。坯體11有利地由接裝紙材料製成，但是可以使用其它合適片材材料。坯體11的片材材料可以具有40-45 gsm的重量，外部片材13可以具有50-60 gsm的重量，但是這些範圍僅僅通過說明性示例的方式。
[0016]在卷繞坯體11之前，坯體的次要部分14向內摺疊以形成圖4所示的凹入折翼，其與接裝紙9上的臺階10接合，以確保杆I不能從管狀支撐件2完全拉出。
[0017]已經發現，通過以螺旋形卷繞片材材料坯體11，存在管狀支撐件的直徑從近端部13到遠端部15增加的微小趨勢，由此，管狀支撐件2可以在遠端部15處緊密地卷繞到菸草杆I上，以確保凹入折翼14與臺階10可靠地接合，以防止杆I完全拉出管狀支撐件2。通過比較，如果坯體11被製成矩形且具有平行於管狀支撐件2的縱軸線X-X』延伸的縱向邊緣，將存在凹入折翼14圍繞菸草杆處於鬆散配合的趨勢，可導致杆在移動到圖2所示的伸出配置時從管狀支撐件完全釋放。將理解的是，坯體11的遠端部15不能在下方粘合到菸草杆1，以將其緊固到位，因為這將防止杆I在管狀支撐件2中滑動且粘合劑僅僅可以用於管狀支撐件2的限定區域。
[0018]如果圖5所示的角度Θ在5°和10°之間，那麼可以在凹入折翼14和臺階10之間實現可靠的緊密配合。也可以使用Θ的較大值，但是這在製造過程期間可能使用更多的包繞材料。
[0019]現在將參考圖6和7通過說明的方式來描述製造吸菸製品的示例。過濾嘴7通過接裝紙9附連的菸草杆I位於旋轉包繞鼓21的圓柱形表面中的軸向凹槽20中。第二過濾嘴12也放置在凹槽20中與過濾嘴7鄰接。坯體11插入到杆I的下方，如圖6所示，次要部分14之前已經圍繞邊緣18b向內摺疊，如圖6所示，以形成凹入折翼14。
[0020]如圖7所示，鼓21在引導構件24上形成的半圓柱形輥引導表面23下方圍繞軸線22以箭頭A的方向旋轉，使得杆1、過濾嘴7，12和坯體11以箭頭B的方向經受卷繞動作，同時處於凹槽20中，這將坯體11圍繞過濾嘴12和菸草杆I卷繞以形成管狀支撐件2。將理解的是，坯體11相對於吸菸製品的縱軸線X-X』以角度Θ以螺旋形卷繞。從而，邊緣17a，17b卷繞成重疊關係且沿重疊區域形成的粘合劑19將重疊邊緣17a，17b彼此粘附以形成管狀支撐件2。同樣，過濾嘴12被包繞在坯體11中。粘合劑25的附加部分可設置在包繞件11上以確保過濾嘴12在例如在過濾嘴12的整個圓柱形表面區域上在得到的管狀支撐件2的嘴端13處到位。
[0021]如圖7所示，鼓21包括多個平行凹槽20，從而吸菸製品可以相繼地批量生產，完成的吸菸製品1，2以箭頭C的方向掉落到相繼凹槽20之外。在獨立的修整步驟(未示出)中，吸菸製品的端部可以被修剪以產生清潔的切割端部，這提供改進的吸菸者接受度。
[0022]現在將參考圖8至11描述用於形成供應給圖6和7的卷繞機器的坯體11的機器。
[0023]參考圖8，滾輪27安裝在旋轉芯軸28上的紙26捲筒物供應通過摺疊站29和然後粘合站30，在粘合站30處應用粘合劑圖案。捲筒物26然後傳送到圖10和11所示的切割站，其中，從捲筒物26切割各個坯體11。
[0024]圖8所示的摺疊站29包括摺疊塊31，包括槽32，槽32用於在隨後切割成坯體11時將捲筒物的邊緣18b向內摺疊，從而形成凹入折翼14。
[0025]圖8所示的粘合站30包括容納液體粘合劑34的貯存器33、在貯存器中旋轉以便以與坯體11的區域19，25相對應的預定圖案塗層粘合劑34的壓印輥35。壓印輥35的表面可包括通過常規平版印刷技術處理的板，以限定粘合劑圖案，包括與相繼坯體11的粘合劑區域25相對應的帶25』和與相繼坯體11的粘合劑區域19相對應的區域19』。控制輥36從壓印輥35去除過多粘合劑，使得粘合劑基本上僅僅位於區域19』，25』上。
[0026]壓印輥35與轉印輥37處於旋轉接合且具有從壓印輥35接收粘合劑圖案19』，25』的圓柱形表面38，以形成圖9中更詳細所示的圖案19』 』，25』 』。來自於摺疊站29的摺疊捲筒物26在轉印輥37和壓緊輥39之間通過，從而轉印輥上的粘合劑圖案轉印到捲筒物的下偵牝如圖8所示。得到的捲筒物上的粘合劑圖案在圖9中詳細地示出，且包括相對於捲筒物26的長度以角度(90- Θ ) °傾斜的相繼區域19和與粘合到第二過濾嘴12的區域相對應的區域25。可以看出，沒有粘合劑的窄區域39在邊緣18a附近延伸通過區域25。這允許最終香菸的端部通過沒有粘合劑的區域39修剪，以在參考圖7所述的前述修整步驟中提供最終形成的香菸的嚴格限定的嘴端。帶有應用的粘合劑圖案的捲筒物26然後傳送到圖10和11所示的切割站。
[0027]切割站包括圓柱形切割輥40，切割輥40包括相對於輥40的旋轉軸線Y_Y』以角度Θ圍繞輥40的圓柱形周邊以相等間隔設置的細長切割刀片41。如前文所述帶有應用的粘合劑圖案(圖10和11中未示出)的捲筒物在切割輥40和切割支撐輥43之間通過，切割支撐輥43可以由陶瓷材料製成以提供硬切割表面，使得捲筒物26切割成相繼坯體11，用於圖6和7所示的卷繞機器。
[0028]用於切割站的輸入輥設置44控制捲筒物26在切割輥40和支撐輥43之間通過時捲筒物26的相位和張力。輸入輥設置44包括第一和第二捲筒物引導輥45，46，同心引導構件47安裝在第一和第二捲筒物引導輥45，46之間，且可以圍繞軸線Ζ-Ζ』轉動，以抵靠捲筒物26的上表面施加可變的力，從而可控地改變捲筒物26進入切割輥下方的張力和相位，以確保捲筒物26中進行的切割以相等間隔發生，從而可靠地產生具有相等尺寸和形狀的坯體11。
[0029]摺疊站29、粘合站30和圖10和11所示的切割站可以改型到常規香菸製造機器，例如由 Hauni Maschinebau AG 製造的 Hauni Max。
[0030]吸菸製品的另一示例在圖12和13中示出，其可以認為是圖1至5所示的製品的變型。該示例包括在伸出香菸後可以修改煙特性的材料。圖12的吸菸製品在使用之前可以伸出且包括接收在管狀支撐件2中的可發煙材料杆1，以在共同的縱軸線X-X』上沿縱軸線在圖13所示的伸出位置和圖12所示的縮回位置之間前後滑動。杆I可包括菸草、菸草衍生物、膨脹菸草、再制菸草、菸草替代物或類似可發煙材料以及熱不燃材料。杆I通過上述接裝紙9附連到過濾嘴7。
[0031]管狀支撐件2包括如前文所述的螺旋形卷繞坯體11，其在嘴端處粘合到過濾嘴12且在遠端部處包括凹入折翼14，以將杆I保持在支撐件2內。包繞件13粘合到螺旋形坯體11的整個外表面。激活包繞件48粘合或以其他方式附連到過濾嘴7的嘴端，重疊接裝紙9，從而杆I能夠從所示位置向外滑動，直到包繞件48鄰接折翼14。激活包繞件48在其上滑動的螺旋形卷繞坯體11的內表面用可以修改煙特性的材料49塗層，其由滑動動作激活。例如，材料49可包括容納香味素(flavourant)的易碎微膠囊,其當包繞件48在其上經過時破碎，從而允許香味素與從杆I傳送給吸菸者的煙混合。可選地，材料49可包括活性炭或其它煙成分解吸劑。材料49可以以環或其它圖案放置，從而當杆I向外拉動時，產生可聽聲音和/或伸出製品所需的拉力的調節阻力，從而給吸菸者指示激活。材料可以從棍(未示出)在每個還體11的區域A應用，如圖9所示。
[0032]在前述製造過程中，生產各個吸菸製品，但是吸菸製品可以背對背地成對生產，如圖14A-C所示。在該設置中，總體上人字形包繞件11』用於包繞背對背設置的兩個吸菸製品的部件。參考圖14A，包繞件11』具有通過圖9所示的粘合站的修改型式應用的粘合劑圖案19-1，19-2，25-1，25-2，且邊緣通過圖8所示的一對摺疊塊31摺疊以形成凹入折翼14-1，14-2，且在切割站處用合適修改的切割刀片切割，如參考圖10和11所述。人字形包繞件11』在卷繞鼓21的凹槽20中圍繞背對背設置的兩個吸菸製品杆1-1，1-2包繞，相應第一過濾嘴7-1，7-2通過接裝紙9-1，9-2附連。整體長度的第二過濾嘴杆12』設置在過濾嘴7-1，7-2之間。鼓21在凹槽20中以箭頭B的方向將包繞件11』圍繞杆和過濾嘴卷繞，以形成圖14B所示的配置，隨後沿線50切割以形成兩個吸菸製品。
[0033]許多修改和變型對本領域技術人員是清楚的。例如，外部包繞件13不需要為矩形，且可以以螺旋形卷繞，而不是具有在其縱向邊緣之間的軸向延伸對接接頭。外部包繞件13的螺旋形可以具有與螺旋形卷繞坯體11相反的旋向，以給管狀支撐件2提供附加強度。同樣，如果不需要管狀支撐件的增強特性，可以完全省去外部包繞件13。
[0034]管狀支撐件2不必如圖6和7所示在現場卷繞，而可以例如由螺旋形卷繞坯體11形成，其被垂直地切割以形成每個吸菸製品的各個長度。同樣，縱向邊緣17a，17b不需要彼此平行或直線，如圖6所示。此外，可以省去過濾嘴7，12中的任一個或兩者。
[0035]坯體11也可以用於其它情形。例如，在接裝紙是多孔的例如以便在吸菸者在吸菸製品上抽吸時提供進入過濾嘴的通風空氣路徑的情況下，由接裝紙形成的坯體11可以用於將過濾嘴部段附連到可發煙材料杆的一端。由於粘合劑僅僅應用於坯體11的邊緣區域，坯體的表面區域的主要部分保持沒有用粘合劑塗層，例如以展現可以提供未由粘合劑阻擋的通風路徑的孔隙率水平。
[0036]為了解決各個問題且使得技術前進，本公開的全部通過說明的方式顯示可以實踐要求保護的發明且提供優良吸菸製品、包繞件及其製造方法的各個實施例。本公開的益處和特徵僅僅是實施例的代表性樣本，而不是窮舉性和/或排他性的。它們僅僅被闡述以有助於理解和教導要求保護的特徵。應當理解的是，本公開的益處、實施例、示例、功能、特徵、結構和/或其它方面不應認為將本公開限制於由權利要求限定或者限制於權利要求的等價物，且可以採用其它實施例並可以進行修改，而不偏離本公開的範圍和/或精神。各個實施例可以合適地包括、構成或基本上構成所公開要素、部件、特徵、部分、步驟、器件等的各個組合。此外，本公開包括當前未要求保護但是可在未來要求保護的其它發明。
【權利要求】
1.一種吸菸製品，包括:可發煙材料杆和管狀支撐件，杆接收在所述管狀支撐件中以在縮回位置和伸出操作位置之間滑動，其中，管狀支撐件由以螺旋形卷繞的片材材料坯體形成。
2.根據權利要求1所述的吸菸製品，其中，管狀支撐件具有縱軸線，坯體圍繞所述軸線卷繞，使得坯體的沿管狀支撐件縱向延伸的相對邊緣重疊且在重疊區域彼此附連。
3.根據權利要求2所述的吸菸製品，其中，縱向邊緣藉助於粘合劑附連。
4.根據任一前述權利要求所述的吸菸製品，其中，形成管狀支撐件的坯體包括具有非矩形對稱四邊形周邊的至少主要部分。
5.根據權利要求4所述的吸菸製品，其中，所述主要部分的邊緣限定平行四邊形。
6.根據任一前述權利要求所述的吸菸製品，其中， 管狀支撐件包括嘴端和遠端部，以及 杆具有可滑動地接收在管狀支撐件中的近端部和能從管狀支撐件突出的遠端部， 杆和管狀支撐件配置有共同的縱軸線，杆能沿所述縱軸線在支撐件內滑動，坯體包括在管狀支撐件的遠端部處限定凹入折翼的次要部分，以防止杆完全滑出管狀支撐件。
7.根據權利要求6所述的吸菸製品，其中，可發煙材料杆包括通過接裝紙在其近端部處附連到其上的過濾嘴 ，以提供能由凹入折翼接合的臺階，以防止杆完全從管狀支撐件移開。
8.根據任一前述權利要求所述的吸菸製品，其中，管狀支撐件包括在其嘴端處的過濾嘴。
9.根據任一前述權利要求所述的吸菸製品，其中，粘合劑僅僅應用於坯體的邊緣區域。
10.一種製造吸菸製品的方法，所述吸菸製品包括可發煙材料杆和管狀支撐件，杆可滑動地接收在管狀支撐件中，所述方法包括:以螺旋形卷繞片材材料坯體以形成管狀支撐件，使得杆能在支撐件中在縮回位置和伸出操作位置之間滑動。
11.根據權利要求10所述的方法，包括:圍繞可發煙材料杆以螺旋形卷繞坯體以形成管狀支撐件。
12.根據權利要求10或11所述的方法，包括:粘附卷繞坯體的相鄰側邊緣區域。
13.根據權利要求10至12中任一項所述的方法，包括:將坯體的次要部分向內摺疊以在其一端處在管狀支撐件的內側上形成凹入折翼，以限制杆從縮回位置到操作位置移動到管狀支撐件之外。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，杆具有在一端通過接裝紙附連到其上的過濾嘴，且包括以圍繞杆的螺旋形圍繞杆卷繞帶有所述凹入折翼的坯體。
15.用於製造吸菸製品的機器，包括:切割站，用於從片材材料捲筒物切割包繞件坯體，所述坯體具有非矩形周邊，使得其能夠圍繞吸菸製品杆以螺旋形卷繞；和粘合站，用以應用粘合劑，使得坯體在其邊緣區域應用粘合劑，而坯體表面的主要部分保持沒有應用粘合劑。
16.根據權利要求16所述的機器，包括摺疊站，用於在捲筒物傳送給切割站之前向內摺疊捲筒物的邊緣。
17.根據權利要求16或17所述的機器，其中，粘合站配置成在捲筒物傳送給切割站之. 前以預定圖案將粘合劑應用於捲筒物。
【文檔編號】A24D1/04GK103781373SQ201280044881
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2011年9月15日
【發明者】K.S.樸, R.惠芬, G.法龍, F.路易斯 申請人:英美菸草(投資)有限公司