吸烟制品以及用于加工吸烟制品的方法和装置的制作方法

专利名称：吸烟制品以及用于加工吸烟制品的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸烟制品例如香烟并且涉及用于加工该吸烟制品的方 法和装置。
背景技术：
7>知的香烟加工技术，例如在US4771794中公开的技术，包括使用 吸丝带从料斗中取出烟草(烟丝)并形成烟草条，烟草条被送入香烟加 工设备的装饰区域内，烟草条在此被巻入纸中。在吸丝带区域内形成的 烟草条通常并不具有足够稳定的重量或密度以直接被用作高质量的香 烟。因此，用平整器修剪烟草条以去除多余的重量或密度。
去除过程是通过一组修剪圆盘进行的。修剪圆盘由彼此相邻的两个 共面转动的圓盘构成。修剪圆盘通过使用在圓盘下方转动的叶轮或电刷 以从在其上方或之间经过的烟草条上剪去多余的重量或密度。圆盘和电 刷可以被上下移动以根据需要去除更多或更少的烟草。
香烟经常会在每根香烟的任意一端包装有增大密度的烟草以帮助 防止松散的烟草从香烟中撒出。公知的修剪圆盘通过使修剪圆盘内具有 空腔以允许更多烟草在烟草条的任意一端通过圆盘并进入设备的装饰 区域内来解决该问题。特别地，两个修剪圓盘的转动被同步，以使空腔 相对于香烟的圓柱体轴线形成对称的形态。这样的方法能够在香烟的开 口端形成烟草的密集端。这样的密集端的使用已被证明可以非常有效的 用于保留香烟内的烟草。
作为对比，香烟其余的中间部分(主体)通常被设为固定的烟草密 度，而用于加工这种香烟的^"剪圆盘也净皮相应地成形。

发明内容
本发明的一个实施例提供的用于加工吸烟制品的装置包括具有至少一个修剪圆盘的平整器，设置成将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有 至少一个增大烟草密度的末端区域。修剪圆盘被进一步设置成修剪烟草 条的主体区域以使主体区域具有每单位长度上可变的烟草质量。主体区 域不同于增大密度的末端区域.
本发明的另一个实施例提供的用于加工吸烟制品的装置包括具有 至少一个修剪圆盘的平整器，设置成修剪用于吸烟制品的烟草条。修剪
圆盘的边缘具有对应于至少一个增大烟草密度的末端区域的第一分段、 对应于要容纳双层包装的主体区域部分的第二分段、以及对应于其余的 主体区域部分的第三分段。第三分段的高度介于第一分段的高度和第二
分段的高度之间。(注意在某些实施例中，该高度可能会在某个分段 内有所改变)。
本发明的另一个实施例提供了一种吸烟制品，包括具有至少一个增 大烟草密度的末端区域的烟草条。烟草条进一步具有主体区域，其具有 每单位长度上可变的烟草质量。主体区域不同于增大密度的一个或两个 末端区域。吸烟制品进一步包括内层包装和外层包装。内层包装与第一 部分同延而外层包装至少延伸在整个主体区域上。在沿第一部分的任意 指定位置，都将每单位长度的烟草质量和内层包装的尺寸结合以沿第一 部分生产出固定密度的烟草。
本发明的另一个实施例提供了一种吸烟制品，包括烟草条，其具有 沿烟草条每单位长度上的烟草质量可变的区域。在该区域内的烟草密度
基本上是固定的。本发明的其他实施例提供了用于加工这样的吸烟制品 的方法和装置。
本发明的另 一个实施例提供了 一种加工吸烟制品的方法。该方法包 括将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有至少一个增大烟草密度的末端 区域。该方法另外还包括修剪所述烟草条的主体区域以使主体区域具有 每单位长度上可变的烟草质量。主体区域不同于增大密度的末端区域。 使用至少一个平整器圓盘进行修剪，所述至少一个平整器圓盘被设置成 将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有所述至少一个增大烟草密度的末 端区域，并且被设置成修剪烟草条的主体区域以使所述主体区域具有每 单位长度上可变的烟草质量，其中所述主体区域不同于所述至少一个增 大密度的末端区域。
对于公知的吸烟制品，(与主体区域的烟草密度相比)具有增大烟草密度的末端区域可以被设置在吸烟制品的开口端，并且某些吸烟制品在 滤嘴端也可以具有增大烟草密度的末端区域。吸烟制品的主体区域代表 增大密度的末端区域之间的烟草条部分(如果在烟草条的一端没有增大 密度，那么有效的主体部分就包括或者一直延伸至该端)。与公知的香 烟相比，将烟草条的主体区域修剪为具有每单位长度上可变的质量。
在一个实施例中，修剪主体区域包括形成主体区域的第一部分，其 与主体区域的笫二部分相比具有每单位长度上较低的烟草质量。根据所 需的烟草形状，主体区域的第一部分每单位长度上的烟草质量可以沿第 一部分的长度基本固定或有所改变。第一部分可以从主体区域的一端 (例如吸烟制品的滤嘴端)部分地沿主体区域延伸，这样第二部分就包括 主体区域的剩余部分。另一种可能是第一部分可以包括主体区域的中间 部分，这样第二部分就包括主体区域的剩余部分。在其他的实施例中， 在每单位长度上的烟草质量的转变次数和/或高度方面可以采用更加复
杂的结构。
在一个实施例中，吸烟制品设有内层包装和外层包装。内层包装与 第一部分同延，而外层包装至少延伸在整个主体区域上(并且通常也会 延伸至所有增大密度的末端区域)。内层包装可以被设置用于各种目的， 例如用于增强香味和/或用于减少在吸烟期间输送给吸烟者的某种烟雾 成分。在具有双层包装的吸烟制品部分内减少的烟草量有助于避免在该 区域内烟草密度的增大。例如，在一个特定的实施例中，在沿第一部分 的任意指定位置，每单位长度的烟草质量和内层包装的尺寸都可以结合 以沿第一部分生产出固定密度的烟草(允许在包装期间压缩烟草条)。这 有助于在整个主体部分上提供固定的烟草密度，从而能够提高吸烟和操 作特性，以及避免潜在的加工问题，例如外层包装起皱或烟草条的露出 (烟草从包装中露出)。
要注意的是即使在没有内层或外层包装的吸烟制品中，每单位长度 上的烟草质量也可以改变。例如，可能会出现这样的改变以改善过滤特 性(要牢记随着香烟的燃烧，通过烟草条自身提供的过滤量是不断下降 的)，也可能是为了降低生产成本等。
在一个实施例中，平整器圆盘边缘在高度上对应于主体区域每单位 长度上可变的烟草质量而改变。例如平整器圆盘的边缘可以具有对应于 每单位长度上增大烟草密度的末端区域的第一分段、对应于要容纳双层
9包装的主体区域部分的第二分段、以及对应于其余的主体区域部分的第 三分段，其中第三分段的高度介于第一分段的高度和第二分段的高度之 间。可以利用一对这样的圓盘进行修剪。
在一个实施例中，利用至少一个平整器电刷进一步进行修剪。平整 器电刷的半径对应于主体区域每单位长度上可变的烟草质量而改变。例 如，平整器电刷的半径可以具有对应于每单位长度上增大烟草密度的末 端区域的第一值、对应于要容纳双层包装的主体区域部分的第二值、以 及对应于其余的主体区域部分的笫三值，其中第三值介于第一值和第二 值之间。
在另一个实施例中，平整器圆盘的整个圆周都是扁平的(也就是具 有固定的高度)，而平整器电刷具有固定的半径。修剪圆盘和烟草条的 中心轴之间的距离被控制为与主体区域每单位长度上所需的烟草质量 改变相一致。在此情况下，平整器圆盘和电刷具有彼此间固定的关系， 并且一起上下移动以从烟草条上剪除更多或更少的烟草。
本发明的装置和吸烟制品实施例可以从上述关于方法实施例的相 同的附加特征中获益。
附图简要说明
现参照附图，仅作为示例对本发明的各种实施例进行详细介绍


图1是根据本发明的一个实施例的香烟加工装置的示意性俯视图。
图2A是穿过图1中加工装置的平整器圓盘的截面。
图2B是图1中加工装置的平整器圆盘的示意性包装视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例用于和图1中的加工装置一起
使用的平整器电刷。
图4示出了根据本发明的一个实施例由图1中的香烟加工装置生产
出的烟草条的可变形状。
图5是根据本发明的另 一个实施例用于在香烟加工装置中使用的平
整器圆盘的示意性俯视图。
图6是图5中的平整器圆盘的示意性包装视图。
图7示出了根据本发明的一个实施例用于和图5中的平整器圆盘一
起使用的平整器电刷。
图8示出了根据本发明的一个实施例由图5中的平整器圆盘生产出的烟草条的可变形状。
图9示出了根据本发明的各种实施例用于在香烟内使用的各种内层 包装的形状。
具体实施例方式
图1是根据本发明的一个实施例的香烟加工装置1的示意性俯视 图。该装置包括一对基本上彼此相邻的共面转动的圆盘10,20。注意圆 盘沿彼此相对的方向转动，以使圆盘10如箭头A所示顺时针转动而圆 盘20如箭头A'所示逆时针转动。圆盘10, 20被称作修剪圆盘并构成用 于从烟草条去除烟草的平整器的一部分。
在操作中，沿平行于烟草条长轴的路径在两个圆盘上移动烟草条 50。烟草条的路径基本上与两个转动的圆盘相切。该路径将连接两个转 动圆盘中心的直线一分为二并与其垂直。烟草条沿其路径的移动是沿着 紧贴烟草条之下的两个转动圆盘部分移动的相反方向。因此如图l所示，
面)，烟草条自身沿其路径向上移动(如箭头B所示)。这样就提供了烟 草条50和转动圆盘10与20之间被用于驱动修剪动作的相对运动。
装置1中的两个转动圆盘10和20是彼此相同的。每个转动圓盘10， 20的圆周区域都具有三种不同的高度或深度(沿垂直于圓盘平面的方向 测量)。第一区域，如图1中的15所示，是处于与圆盘的主要部分相同 高度的圆盘边缘。圆盘的这一部分是最高的，也就是最靠近烟草条50 的中心轴，并因此被用于从烟草条50上剪去最多数量的烟草。
第二区域，如图1中的17所示，是圆盘边缘部分的深度最大的部 分。换句话说，区域17在圆盘10和20下方最远处(并因此距离烟草条 50的中心轴最远)。这部分圆盘边缘17因此被用于从烟草条17上剪去 最少量的烟草。
第三区域，如图1中的16所示，是圆盘边缘部分的深度与区域15 和17相比具有中间值的部分。这部分圆盘边缘因此被用于从烟草条17 上剪去中等数量的烟草-也就是少于区域15剪去的烟草，但是多于区 域17剪去的烟草。
装置1中的两个转动圓盘IO和20沿其圆周均具有相同的模式。而 且，圆盘10的模式与圆盘20的模式被对齐方位角以将圆盘10的相角
ii和圆盘20的相角同步(允许相反的转动方向)。因此，当转动圆盘20的 特定边缘部分，例如区域16，与烟草条50相接触时，转动圆盘10的相 同区域(也就是区域16)也会与烟草条50相接触。这样就确保了绕对应 于烟草条50的中心轴(长轴)的直线以对称的样式修剪烟草条50。
图2A表示沿图1中的直线S1穿过圆盘10(也就是垂直于圆盘平面) 的水平截面。截面的厚度与对应于区域17的圆盘上最深的空腔的位置 相一致。在图2A中还可以看出的是升高到区域16的中等高度的阶跃。 升高到圆盘的最高高度的阶跃，与圆盘主体共面的区域15，在图2A中 只能刚好看到(由于圆盘的曲率)。
图2B可以被认为是穿过或绕圆盘IO的圆周部分；换句话说，它是 通过沿图1中的弧线S2但始终看向圆盘10的中心而获得的。在图2B 中可以清楚地看到，区域17构成了圆盘IO最深的边缘部分。中等深度 的区域16位于区域17的两侧。其余的圆盘边缘部分，区域15，处于和 圆盘的主体相同的高度。
在图2B的实施例中，区域16的高度大约在区域15高度的0. 25咖 以下，而区域17的高度大约在区域16高度的0. 25咖以下。每个空腔 都向着圆盘10的中心径向向内延伸约7mm(然后圆盘的高度返回区域15 也就是圆盘主体的高度)。每个区域17的角(圆周)范围大约为12度； 类似地每个区域16的部分都具有约12度的角范围。区域15的角范围 大约为54度。(应该理解这些尺寸和角度仅是举例说明，并且在不同的 实施例中可以改变。)
图3示出了根据本发明的一个实施例用于在图1中的加工装置中使 用的平整器电刷或叶轮300。叶轮300位于修剪圆盘10,20下方，也就 是在圆盘10，20到烟草条50中心轴的相对侧上。与水平安装的圆盘10 和20相比，叶轮300是垂直安装的并绕水平轴转动。该轴相对于烟草 条50的行进方向有所偏移。图1中的箭头W处于与叶轮300相同的垂 直平面内并且也示出了叶轮300顶部的行进方向。换句话说，恰好在平 整器圆盘10, 20下方的叶轮300的部分沿箭头W的方向行进，并因此沿 圆盘10的方向接触和刷去过多的烟草。(这些过多的烟草随即被送回料 斗以供吸丝带将其再利用来成形烟草条50。)
叶轮30具有可变半径，对应于修剪圆盘10,20的可变深度。因此 叶轮300的区域317具有主要对应于修剪圆盘上最深的空腔17的最短半径。因此叶轮的这一部分从烟草条50上去除最少量的烟草。叶轮的 区域316具有主要对应于修剪圆盘上的中等空腔16的中等半径。因此 叶轮的这一部分从烟草条50上去除中等数量的烟草。叶轮的区域315 具有主要对应于修剪圆盘的最高空腔15的最大半径。因此叶轮的这一 部分从烟草条50上去除最多烟草。
应该理解圆盘10,20的边缘模式会在每转中出现(重复)四次，而叶 轮300的径向模式对于每一转仅出现一次。
因此，叶轮300以四倍于修剪圆盘10， 20的频率转动，以使叶轮300 的每一转对应于修剪圓盘10,20的边缘模式的一次出现(重复)。
叶轮300的径向形状和相角被设置为与修剪圓盘的边缘高度保持同 步。具体地，叶轮300的轮缘被保持为紧贴修剪圆盘10,20的边缘下侧 以确保准确地去除过量的烟草，并且同时确保叶轮300不会阻碍修剪圆 盘10，20(或者反之亦然)。因此叶轮300的轮缘与修剪圆盘的下侧协同 操作以从烟草条50上去除可变数量的烟草。
如图3所示，区域317的角(圆周)范围大约为98度，区域316的 角范围大约为45度，而区域315的角范围大约为172度。这些角度由 给修剪圓盘上的空腔提供的清除需求所确定。要注意的是即使是允许四 倍的频率增加，由于叶轮300的有限宽度(也就是沿平行于旋转轴的方 向测量的宽度)，区域317的角范围也要大于对应空腔17的角范围。具 体地，区域317必须从空腔17的第一部分接触到叶轮300的近端表面 时(由修剪圆盘的转动方向决定)一直到空腔17的最后一部分清除了叶 轮300的远端表面为止都提供清除。(应该理解上述的角度仅是举例说 明，并且在不同的实施例中可以改变。)
图4是根据本发明的一个实施例利用图1中的加工装置成形的烟草 条400的示意图。在该示图中，箭头A表示烟草条的轴向方向。图4示 出了由修剪圓盘10，20和叶轮300生产出的烟草条400的形状或(每单 位长度上的)质量变化。由于烟草条400在该加工阶段通常具有固定密 度(也即使每单位体积内的烟草质量)，因此图4中的质量变化也对应于 厚度例如烟草条400的截面积或半径的变化。(因此图4中的箭头R可 以被认为是表示烟草条400的径向方向)。要注意的是图4并不是按比 例的，而是为了清楚起见已经放大了质量或尺寸的变化。
烟草条400具有最小面积或每单位长度上最小质量的部分414对应
13于修剪圆盘10,20的最高部分也就是区域15，并且也对应于叶轮300 具有最大半径的部分315。烟草条400具有每单位长度上最大质量的部 分412对应于修剪圆盘10， 20的最深部分也就是区域17，并且也对应于 叶轮300具有最小半径的部分317。烟草条具有每单位长度上中等质量 的区域413对应于修剪圆盘10， 20的中等部分也就是区域16，并且也对 应于叶轮300具有中等半径的部分316。因此综上所述，412部分与413 部分相比具有每单位长度上更大的烟草质量，同样413部分与4W部分 相比也具有每单位长度上更大的烟草质量。
对于送入加工装置1的连续的烟草条50,重复图4中所示的模式变 化。重复的周期对应于两根香烟的长度。具体地，切分线C1和C2之间 的烟草条400的部分最终被用于构成一对香烟。因此烟草条400的分段 400A， 400B，400C和400D最终是作为不同的香烟。应该注意的是由于修 剪圓盘的边缘模式会绕修剪圆盘的圆周以相等的间距出现四次，因此修 剪圆盘10,20的一转对应于生产八条(四对)香烟。(应该理解这些比例 可以根据所使用的具体加工装置而变化。)
尽管由烟草条400成形的所有香烟都具有相同的形状变化，但是每 对香烟中的两条香烟具有相对的朝向。具体地，在通过沿直线C1和C2 切分而成形烟草条的400B和400C部分之后，香烟的两个开口端处于这 一部分烟草条的相对端(远端)。
切分线Cl切开代表烟草条400最大厚度(并对应于切割圓盘10， 20 最深区域)的部分412A。结果，412A部分被分为在香烟400A内终止的 Dl分段和在香烟400B内终止的D2分段。香烟400B的开口端因此包括 412A部分，并且更具体地，包括图4中D2表示的一半412A部分。类似 地，香烟400C的开口端包括412B部分的前面一半。
在形成切口 C1和C2之后，对应香烟400B和400C的烟草条被包装 起来(如以下更加详细地介绍的那样)。在该包装期间，由于4i:2A部分 具有每单位长度上最大的烟草重量，因此4UA部分(也就是D^被用于 形成香烟400B的密集开口端。类似地，412B部分被用于形成香烟400C 的密集开口端。在加工的后续阶段(包装之后)，414部分被沿切分线C3 分开，并在414A部分和414B部分之间装入滤嘴。该滤嘴随后将自身分 为两部分以完成独立的香烟400B和400C的生产。
本文中所使用的术语"主体部分"是指除了一个或两个密集端-也就是除了在香烟的开口端以及可选地也可以在滤嘴端增大烟草密度的 区域以外的烟草条部分。在普通的香烟中，每单位长度上的烟草质量沿 其主体部分通常是固定的，从而提供稳定的吸烟和操作特性。但是，已经有人提出，例如参见W0 2005/082180，香烟的主体部分 除了常规的用于外层包装的香烟纸以外还可以设有内层包装。该内层包 装可以被用于提供额外的香味。另一种内层包装的潜在用途是用于减少 在吸烟期间输送给吸烟者的某种烟雾成分。用于该用途的一种动机是在 吸烟时提供一种来自香烟的固定的输送量。这样烟草条内的烟草提供某 种程度的过滤，但是随着烟草的燃烧，对应的过滤也会因此被降低。提 供由吸收性材料构成的朝向香烟滤嘴端的内层包装减少了在最终的烟 雾中输送给吸烟者的烟雾成分，从而实现了整体上更浅的烟雾形态(特 别是对于低焦油量的产品)。在某些香烟中，内层包装可以被设置在烟草的两个密集端之间，而 在其他的香烟中，内层包装可以一直延伸到滤嘴端，而在滤嘴端并没有 密集端。这一点表现的事实是在香烟的滤嘴端提供密集端主要是为了在 加工期间装入滤嘴之前帮助对烟草条进行机械处理(因为在装入滤嘴之 后，滤嘴自身即可用于将烟草保留在香烟内)。内层包装的额外厚度(与 常规的香烟纸相比)自身就能够有助于烟草条的机械处理，从而减少或 者消除在滤嘴端对烟草密集端的需要(假定内层包装一直延伸至滤嘴 端)。如果内层包装仅沿香烟的部分主体部分延伸，那么对于香烟的这一 部分香烟将具有双层包装(内层包装和常规的香烟纸)，而沿香烟的其余 部分具有单层包装(仅有常规的香烟纸)。作为示例，常规的香烟纸可以 具有O. 05mm的厚度，而与香烟大约3. 9mm的总半径相比，内层包装可 以具有大约0. 17mm的厚度。(应该理解这些数值仅是举例说明，而且可 以才艮据所涉及的具体的香烟和包装加以变化)。使双层包装仅沿一部分香烟的主体部分延伸会在包装的整体厚度 上产生不连续。这可能会导致香烟的不均匀感、外层纸包装的起皱和/ 或烟草条的露出。另外，烟草在双层包装下可能会被进一步压缩，导致 不一致的吸烟特性。因此，根据本发明的一个实施例，图4中所示的形状被用于容纳具 有(部分)双层包装的香烟。具体地，香烟的中间区域414具有与设有双层包装的部分相对应的每单位长度上最低的烟草质量，而每单位长度上具有较高烟草质量的部分413则仅设有单层包装。这样即可允许将内层 包装有效地安置在烟草半径被减小的区域。在一个特定的实施例中， 一长巻(外)香烟包装纸被周期性地与内层 包装部分一起提供。该内层包装的尺寸和间隔对应于烟草条400减少烟 草的部分414的尺寸和间隔，从而使每一个减小了厚度的部分414都接 受双层包装。考虑到在使用外层包装也就是香烟纸时内层包装和/或烟草可能的 压缩，内层包装的厚度大致对应于区域414与区域413相比的深度。(由 于在包装过程期间烟草会被一定程度地压缩，因此修剪圆盘10内空腔 的0. 25mm的深度略大于内层包装的0. 17咖的厚度。)该方法有助于确 保沿香烟的长度经过内层包装结束/开始的不连续处保持固定的烟草密 度，同时还可以降低或者避免在该不连续处的外层包装上的局部应力或 变形。这转而给具有(部分)双层包装的香烟提供了更好的操作和吸烟特 性。图4中的形状仅在香烟的开口端具有烟草密集端，而在滤嘴端则没 有。如前所述，这样做的一个理由是内层包装自身就能够在滤嘴端帮助 提供稳定性，从而降低或者消除对于加工期间在此设置密集端的需要。 这还表明用于在香烟的两端都成形密集端的设备会更加复杂的事实。具 体地，在香烟两端都具有密集端可能会涉及修剪圆盘10,20的部分15 包含与空腔17深度相同的空腔，而在两侧不再具有中等阶跃的(有效) 深度16。修剪圆盘的这种深度上的突然改变可能会导致修剪动作上的问 题，既包括实现烟草修剪速率突然改变方面的问题，也包括设置叶轮300 用于跟踪但不会干扰这种圆盘形状方面的问题。 一种可能性可以是在双 层包装部分内实现增大密度的密集端，在此情况下密集端的半径可能只 对应于空腔16(而不是空腔17)。在一个实施例中，除了在香烟的中间部分具有双层包装以外，双层 包装还可以具有在香烟上的不同位置。另外，某些香烟可以被设有与图 4中所示不同的或者更加复杂的每单位长度上质量的变化组合-例如每 单位长度上更多的质量水平和/或在不同高度之间更多的转换。另外， 可以将各种形状用于转换，例如阶梯、斜面、弧形等(如以下更加详细 地介绍的那样)。16尽管图1中的加工装置使用了多级的转动圆盘10，20来产生例如图 4中所示的烟草条的厚度变化，但是其他的实现方式也可以将完全平面 的圆盘结合固定半径的修剪叶轮一起使用。随后凸轮机构在烟草条50 到达平整器之前提供可控程度的压缩。如果施加了相对较大程度的压 缩，那么烟草条50就具有相对较小的截面，并因此通过平整器去除较 少的烟草(由于烟草通常更靠近烟草条的中心轴，因此位于平整器圆盘 的平面以下的烟草更少)。结果，所得烟草条每单位长度上的烟草质量 就相对较高。相反，如果施加了相对较小程度的压缩，那么烟草条50 就具有相对较大的截面，并因此通过平整器去除较多的烟草-即所得烟 草条每单位长度上的烟草质量相对较高。因此，这样的凸轮机构可以被 用于获得图4中的厚度或质量形状(或者任意其他所需的形状)。该方法 的一个优点是仅通过调节凸轮机构即可实现不同的形状而不是必须改 动修剪圆盘或叶轮。在平整器圆盘和叶轮以彼此间的固定关系一起朝向和远离烟草条 50上下移动以改变从烟草条50剪下的烟草量的加工装置中可以实现类 似的优点。具体地，圆盘和叶轮的动作可以根据例如图4中所示的输出 烟草条所需的厚度变化进行控制。尽管图1-4中的实施例涉及具有高度上的两级阶跃改变(每根香烟) 的平整器，但是各种其他的结构也是可能的。图5示出了具有高度上的 一级阶跃改变和一级渐变(每根香烟)的平整器圆盘。具体地，图15中 的平整器圆盘祐^设有由用于成形密集端的深腔517构成的第一区域，并 且还具有中等高度的第二区域516。最后，设有通常具有最高但却渐变 高度的第三区域515。因此在第三区域连接第二区域处，第三区域的高 度与第二区域相匹配。随后笫三区域的高度随着远离第二区域而逐渐增 加直到其到达圆盘主体的高度为止。随后反向重复该模式，由此圆盘外 侧区域的高度向着另一个中间区域以及随后的另一个深腔再次逐渐下 降。在图6(其对应于图2B的几何视图)的剖面图中能够看到高度的这些 改变。圓盘510每转可生产八根香烟，其中每四分之一圓盘生产一对相对 的香烟(如图1中的圆盘10，20所生产的一对香烟)。例如，图5中被成 形在单个深空腔517内的区域A和Al，为两根不同的香烟提供密集端。 第一香烟包括第一密集端区域A，每单位长度上烟草质量中等、标记为17B并以高度516成形的第二区域，以及每单位长度上的烟草质量逐渐改 变、标记为C并以逐渐改变的高度515成形的第三区域。类似地，第二 香烟包括第一密集端成形区域A1，每单位长度上烟草质量中等、对应于 Bl并以高度516成形的第二区域，以及每单位长度上的烟草质量逐渐改 变、对应于Cl并以另一个逐渐改变的高度成形的笫三区域。在一个实施例中，用于第一香烟的区域C在中间部分(标为B)和香 烟滤嘴之间延伸。平整器圆盘边缘的最大高度对应于区域C和滤嘴相接 触的位置。类似地，对于一对香烟中的第二香烟，平整器圆盘边缘的最 大高度对应于区域C1和滤嘴相接触的位置。在一个实施例中，空腔517被成形在区域516以下约2. 5mm深度处， 而区域516的高度大约在515部分的最高点以下2. 5mm。换句话说，515 部分的逐渐下降(对应于区域C或Cl)产生约2. 5咖的总落差，其与从 516部分到空腔517内的落差大致相同。(应该理解其他的实施例也可以 具有不同的高度上的改变)。图7示出了根据本发明的一个实施例用于和图5以及图6中的平整 器圓盘510—起使用的平整器电刷或叶轮700。与之前图3中的实施例 相同，平整器叶轮700每转输出一对香烟，并且也具有四倍于圆盘510 的旋转频率(但是其他实施例也可以使用其他比率)。平整器叶轮700最 深(也就是具有最小半径)的并标记为A和Al的区域717被用于成形一 对相邻的密集端。(应该理解叶轮700的区域A和A1分别对应于图5中圆盘510的区 域A和Al。具体地，叶轮700和圆盘510的转动被同步以使圆盘510 的区域A和叶轮700的区域A都一起到达烟草条，对Al区域也是如此。)平整器叶轮700的标记为B(和Bl)的中间(即具有中间半径)区域 716被用于成形每单位长度上为标准烟草质量的区域。最终，平整器叶 轮700的具有稳定增加的半径并标记为C的区域715被用于成形每单位 长度上烟草质量降低的区域，由此烟草条的滤嘴端具有每单位长度上最 低的烟草质量水平。随后将该模式逆转，以使得在进一步的转动中，用 于区域C1的修剪圆盘边缘的高度逐渐回落到区域B1的中间高度，随后 再回落到空腔717的高度以允许区域A1形成密集端。(同样，叶轮700 的区域B，B1，C和Cl分别对应于圆盘510的区域B， B1，C和Cl)。平整器叶轮700半径的改变用弧形虚线W来对比，弧线W构成固定半径的圓弧，与用于平整器叶轮700的半径的最大值相对应。该最大半 径出现在位置720处，其与区域C和C1之间的边界相一致。(在一个实 施例中，这是由叶轮的一转成形的两根香烟的烟草条之间最终的切口所 在，以允许装入滤嘴材料)。从弧线W和叶轮700外表面之间逐渐增大的差异能够看出，叶轮700 的半径随着角位置从位置720远离而减小。叶轮半径的这种减小随着角 度通过C部分而变得越来越大，直到表示从C部分转换到B部分(其具 有固定的中间半径)的位置721为止。在叶轮700的另一侧有通过绕区 域C1到位置722的对应的减小，其对应于从C1部分到Bl部分的转换。叶轮700通过区域C或Cl的半径的总改变量，也就是从位置720 绕到位置721或722的改变，在图7中用箭头725表示。应该注意到该 半径的总改变量725大致等于从区域B 716到区域A 717的转换处半径 的阶跃改变(或者说图3中的阶跃改变)。图8是利用平整器圆盘510(和叶轮700)成形的烟草条的示意图。 图8大致上对应于图4，在其中区域400AJ00B，400C和400D内同样均 最终作为不同的香烟。另外，每根香烟都包括三个部分812，813和814。 但是，与图4中不同，对于图8除了在转变为密集端处(也就是在区域 812A和813A之间)以外，在烟草条的质量中不再有阶跃的改变。而是在 中间阶段813A，813B之后，每单位长度上的烟草质量在814A，814B部分 中逐渐地减小到在切分线C3处所得的最小值。可以采用图8的形状以帮助控制香烟的吸烟特性。例如，每单位长 度上的烟草质量可以在香烟的滤嘴端附近被降低以帮助控制在香烟燃 烧时输送给吸烟者的烟雾成分输送速率。在一个实施例中，可以在单层 (标准)包装的香烟纸内容许每单位长度上烟草质量的这种改变(从而导 致在滤嘴端附近烟草密度的普遍降低)。另一种可能是用内层包装有效地替换被取代地烟草以提供额外的 香味、更稳定的烟雾成分输送等，如上述参考文献W0 2005/082180中 所介绍的那样。但是，除了具有矩形的内层包装(与烟草条的轴向方向 对齐)以外，也可以将其他的形状用于包装。图9示出了根据各种贴片形状的示例(应该理解还可能有很多其他 的形状)(a)矩形；(b)三角形；(c)菱形和(d)椭圆形。在图9底部的 大箭头表示沿香烟轴的燃烧方向。要注意的是任何给定包装的长度都可以是例如沿用于香烟的全部或仅仅部分烟草条延伸。垂直于箭头的是 (当绕香烟缠绕包装时的)圆周方向。根据包装的宽度，包装可以绕也可 以不绕香烟的整个圆周延伸。矩形包装(a)可以被用于图4中所示的烟草形状。换句话说，该包 装可以与烟草质量最低的区域414A，414B相一致。如前所述，包装的厚 度可以对应于烟草质量的减少，从而提供沿烟草条长度经过无内层包装 和内层包装之间的一处或多处转换的固定烟草密度。矩形包装(B)可以被用于图8中所示的烟草形状。换句话说，该包 装可以与烟草质量降低的区域814A，814B相一致。包装沿烟草条长度宽 度的降低(以及因此降低的圆周覆盖面积)可以对应于烟草质量的减少， 以使得沿烟草条长度经过无内层包装和内层包装之间的一处或多处转 换的烟草密度不固定，并且沿内层包装自身长度的烟草密度也不固定。使用矩形包装(b)的一个理由是允许包装产生一种更为渐进的效 果。例如，如果包装提供香味，那么(由于包装狭窄)当矩形包装的狭窄 端开始燃烧时初步释放的香味量相对较低。随后香味的量随着香烟沿越 来越宽的包装部分的消耗而开始逐渐增加。香味的这种逐渐开始并随后 增加的释放与更为突然开始的矩形包装(a)相比可以更加吸引吸烟者。尽管矩形包装(b)具有逐渐开始的效果，但是也有突然结束的包装 (例如矩形包装(a))。尽管如果内层包装接触滤嘴的话这可能是无法注 意到的(因为这种情况下香烟毕竟已经被吸完了)，但是菱形和椭圆形的供内层包装的逐渐终止。提供沿烟草条的长度逐渐降低厚度的包装的另一个理由可以是用 于补偿香烟剩余长度的减小。例如，由于来自内层包装的香味现在更加 接近于吸烟者而产生，因此用于对吸烟者产生一定强度的香味所需的内 层包装宽度也可以被减小为更加接近香烟的滤嘴端。因此应该理解有很多种影响到沿香烟每单位长度上所需烟草质量 (无论有还是没有内层包装)的潜在因素。因此，可以生产出多种不同的 每单位长度烟草上的烟草质量结构，而不仅仅是图4和图8中所示出的 那些。而且，可以利用任意合适的装置来生产这些烟草形状，例如附图 中所示的平整器系统、凸轮机构等。因此，本领域普通技术人员应该意识到关于目前已介绍的实施例的很多可能的修改和变形。例如，尽管已经主要在香烟的背景下介绍了本 发明，但是它也可以被应用到更广范围的吸烟制品，例如雪茄。因此， 本发明的保护范围是由所附权利要求及其等价形式所确定的。 ，
权利要求
1、用于加工吸烟制品的装置，包括具有至少一个修剪圆盘的平整器，设置成将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有至少一个增大烟草密度的末端区域，其中所述至少一个修剪圆盘被进一步设置成修剪烟草条的主体区域以使所述主体区域具有每单位长度上可变的烟草质量，其中所述主体区域不同于所述至少一个增大密度的末端区域。
2、 如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个修剪圆盘被设置用于成形所述主体区域的第一部分,其与所述主体区域的第二部分相比 具有每单位长度上较低的烟草质量。
3、 如权利要求2所述的装置，其中所述主体区域的第一部分每单 位长度上的烟草质量沿笫一部分的长度基本上是固定的。
4、 如权利要求2所述的装置，其中所述主体区域的第一部分每单 位长度上的烟草质量沿第一部分的长度是可变的。
5、 如权利要求2至4中的任意一项所述的装置，其中第一部分从 主体区域的一端部分地沿主体区域延伸，而笫二部分包括所述主体区域 的剩余部分。
6、 如权利要求5所述的装置，其中第一部分从主体区域的滤嘴端 延伸。
7、 如权利要求2至6中的任意一项所述的装置，进一步包括设置 用于给吸烟制品提供内层包装和外层包装的装饰区域，以使内层包装与 第一部分同延而外层包装至少延伸在整个主体区域上。
8、 如权利要求7所述的装置，其中在第一部分的任意指定位置， 都将每单位长度的烟草质量与内层包装的尺寸相结合以沿第一部分生产出固定密度的烟草。
9、 如权利要求8所述的装置，其中沿第一部分的固定烟草密度与 沿第二部分的固定烟草密度相同。
10、 如前述任意一项权利要求所述的装置，其中至少一个修剪圆盘 的边缘在高度上对应于主体区域每单位长度上可变的烟草质量而改变。
11、 如权利要求10所述的装置，其中所述至少一个修剪圆盘的边缘具有对应于所述至少一个增大烟草密度的末端区域的笫一分段、对应 于要容纳双层包装的主体区域部分的笫二分段、以及对应于其余的主体 区域部分的第三分段，其中所述第三分段的高度介于所述第一分段的高 度和所述第二分段的高度之间。
12、 如前述任意一项权利要求所述的装置，进一步包括至少一个平 整器电刷，其中平整器电刷的半径对应于主体区域每单位长度上可变的 烟草质量而改变。
13、 如权利要求12所述的装置，其中平整器电刷的半径具有对应 于所述至少一个增大烟草密度的末端区域的第一值、对应于要容纳双层 包装的主体区域部分的第二值、以及对应于其余的主体区域部分的第三 值，其中所述第三值介于所述第一值和所述第二值之间。
14、 如权利要求1至9中的任意一项所述的装置，其中装置被设置 用于通过将修剪圆盘和烟草条的中心轴之间的距离控制为与主体区域 每单位长度上所需的烟草质量改变相一致来进行所述修剪。
15、 用于加工吸烟制品的装置，包括具有至少一个修剪圆盘的平整 器，设置成修剪用于吸烟制品的烟草条，其中所述至少一个修剪圓盘的 边缘具有对应于至少一个增大烟草密度的末端区域的第一分段、对应于 要容纳双层包装的主体区域部分的第二分段、以及对应于其余的主体区 域部分的第三分段，其中所述第三分段具有介于笫一分段的高度和笫二 分段的高度之间的高度。
16、 一种加工吸烟制品的方法，包括将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有至少一个增大烟草密度的末 端区域；和修剪烟草条的主体区域以使所述主体区域具有每单位长度上可变 的烟草质量，其中所述主体区域不同于所述至少一个增大密度的末端区 域；其中使用至少一个平整器圆盘进行所述修剪，所述至少一个平整器 圆盘被设置成将用于吸烟制品的烟草条修剪为具有所述至少一个增大 烟草密度的末端区域，并且被设置成修剪烟草条的主体区域以使所述主 体区域具有每单位长度上可变的烟草质量，其中所述主体区域不同于所 述至少一个增大密度的末端区域。
17、 如权利要求16所述的方法，其中修剪所述主体区域以具有每单位长度上可变的烟草质量包括形成主体区域的第一部分，其与所述主 体区域的第二部分相比具有每单位长度上较低的烟草质量。
18、 如权利要求17所述的方法，其中所述主体区域的第一部分每 单位长度上的烟草质量沿第一部分的长度基本上是固定的。
19、 如权利要求17所述的方法，其中所述主体区域的第一部分每 单位长度上的烟草质量沿第一部分的长度是可变的。
20、 如权利要求17至19中的任意一项所述的方法，其中第一部分 从主体区域的一端部分地沿主体区域延伸，而第二部分包括所述主体区 域的剩余部分。
21、 如权利要求20所述的方法，其中第一部分从主体区域的滤嘴 端延伸。
22、 如权利要求17至21中的任意一项所述的方法，进一步包括给 吸烟制品提供内层包装和外层包装，其中内层包装与第一部分同延而外 层包装至少延伸在整个主体区域上。
23、 如权利要求22所述的方法，其中在第一部分的任意指定位置， 都将每单位长度的烟草质量与内层包装的尺寸相结合以沿第一部分生产出固定密度的烟草。
24、 如权利要求23所述的方法，其中沿第一部分的固定烟草密度 与沿笫二部分的固定烟草密度相同。
25、 如权利要求16至24中的任意一项所述的方法，其中平整器圆 盘的边缘在高度上对应于主体区域每单位长度上可变的烟草质量而改 变。
26、 如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个平整器圆盘的 边缘具有对应于所述至少一个增大烟草密度的末端区域的第一分段、对 应于要容纳双层包装的主体区域部分的第二分段、以及对应于其余的主 体区域部分的第三分段，其中所述第三分段的高度介于所述第一分段的 高度和所述第二分段的高度之间。
27、 如权利要求16至26中的任意一项所述的方法，其中利用至少一个平整器电刷进行所述修剪，其中平整器电刷的半径对应于主体区域 每单位长度上可变的烟草质量而改变。
28、 如权利要求27所述的方法，其中平整器电刷的半径具有对应 于所述至少一个增大烟草密度的末端区域的第一值、对应于要容纳双层包装的主体区域部分的第二值、以及对应于其余的主体区域部分的笫三 值，其中所述第三值介于所述笫一值和所述笫二值之间。
29、 如权利要求16至24中的任意一项所述的方法，其中修剪圆盘 和烟草条的中心轴之间的距离被控制为与主体区域每单位长度上所需 的烟草质量改变相一致。
30、 一种通过权利要求16至29中的任意一项所述的方法生产出的 吸烟制品。
31、 一种吸烟制品，包括具有至少一个增大烟草密度的末端区域和 具有每单位长度上可变的烟草质量的主体区域的烟草条，以使所述主体 区域的第一部分与所述主体区域的第二部分相比具有每单位长度上较 低的烟草质量，其中所述主体区域不同于所述至少一个增大烟草密度的 末端区域，吸烟制品进一步包括内层包装和外层包装，其中内层包装与第一部 分同延而外层包装至少延伸在整个主体区域上，并且其中在沿第一部分 的任意指定位置，都将每单位长度的烟草质量和内层包装的尺寸相结合 以沿第一部分生产出固定密度的烟草。
32、 如权利要求31所述的吸烟制品，其中所述主体区域的第一部 分每单位长度上的烟草质量沿第一部分的长度基本上是固定的。
33、 如权利要求31或32所述的吸烟制品，其中第一部分从主体区 域的一端部分地沿主体区域延伸，而第二部分包括所述主体区域的剩余 部分。
34、 如权利要求33所述的吸烟制品，进一步包括滤嘴，其中第一 部分从主体区域的滤嘴端延伸。
35、 如权利要求31至34中的任意一项所述的吸烟制品，其中烟草 条沿主体区域的长度具有固定的烟草密度。
36、 一种吸烟制品，包括烟草条，其具有沿烟草条每单位长度上的 烟草质量可变的区域，其中在所述区域内的烟草密度基本上是固定的。
37、 如权利要求36所述的吸烟制品，其中烟草条的所述区域包括 第一部分和笫二部分，其中第一部分与第二部分相比具有每单位长度上 较低的烟草质量，并且其中第一部分从区域的一端部分地沿所述区域延 伸，而第二部分包括所述区域的剩余部分。
38、 如权利要求37所述的吸烟制品，其中第一部分每单位长度上的烟草质量沿第一部分的长度基本上是固定的。
39、 如权利要求37所述的吸烟制品，其中第一部分每单位长度上 的烟草质量沿第一部分的长度是可变的。
40、 如权利要求37至39中的任意一项所述的吸烟制品，进一步包括滤嘴，其中第一部分从区域的滤嘴端延伸。
41、 如权利要求40所述的吸烟制品，其中滤嘴连接所述第一部分。
42、 如权利要求39至41中的任意一项所述的吸烟制品，其中吸烟 制品进一步包括内层包装和外层包装，其中内层包装与第一部分同延而 外层包装至少延伸在整个所述区域上。
43、 如权利要求42所述的吸烟制品，其中在第一部分的任意指定 位置，都将每单位长度的烟草质量与内层包装的尺寸相结合以沿第一部 分生产出固定密度的烟草。
44、 如权利要求43所述的吸烟制品，其中沿第一部分的固定烟草密度与沿第二部分的固定烟草密度相同。
45、 如权利要求36至44中的任意一项所述的吸烟制品，其中所述烟草条进一步包括至少一个增大烟草密度的末端区域。
46、 用于基本上如本文中参照附图所介绍的加工吸烟制品的装置。
47、 一种用于基本上如本文中参照附图所介绍的加工吸烟制品的方法。
48、 一种基本上如本文中参照附图所介绍的吸烟制品。
全文摘要
本发明的一个实施例提供了用于加工吸烟制品的装置。该装置包括具有至少一个修剪圆盘(10，20，510)的平整器，设置成将用于吸烟制品的烟草条(50)修剪为具有至少一个增大烟草密度的末端区域。至少一个修剪圆盘被进一步设置成修剪烟草条的主体区域以使主体区域具有每单位长度上可变的烟草质量，其中主体区域不同于所述至少一个增大密度的末端区域。
文档编号A24D1/02GK101562996SQ200780046134
公开日2009年10月21日 申请日期2007年11月16日 优先权日2006年12月12日
发明者K·卡尔朱拉 申请人:英美烟草(投资)有限公司