用于塑形大体上平坦的连续材料的方法和设备与流程

文档序号:13426114
用于塑形大体上平坦的连续材料的方法和设备与流程
本发明涉及一种用于塑形大体上平坦的连续材料的设备和方法。确切地说,本发明涉及一种用于塑形用于制造气溶胶生成制品或吸烟制品的大体上平坦的连续材料的设备和方法。

背景技术:
气溶胶生成制品或其组件(例如,过滤器塞或烟草塞)可至少部分地由大体上平坦的连续材料(例如,纸、烟草或塑料幅板)制造。归因于用于生产这些塞的特殊材料,在处置此类幅板时,处理线中的一些处理步骤可提供额外挑战。举例来说,例如聚乳酸幅板等一些塑料材料趋向于在处置幅板后就以静电方式进行充电并被加热。这可例如在幅板汇集时导致不规则折叠,从而降低待由幅板制造的产品的可再生性。因此,需要一种用于塑形大体上平坦的连续材料的设备和方法。确切地说,需要一种用于塑形大体上平坦的连续材料的设备和方法,所述大体上平坦的连续材料可用于生产气溶胶生成制品或吸烟制品。

技术实现要素:
根据本发明的第一方面,提供一种用于塑形大体上平坦的连续材料的设备。优选地,大体上平坦的连续材料用于制造吸烟制品或如可用于电子吸烟装置中的消耗品。所述设备包括塑形装置,所述塑形装置用于横向于连续材料的纵向方向聚集大体上平坦的连续材料以形成聚集的连续材料。所述设备进一步包括冷却装置,所述冷却装置用于冷却聚集的连续材料。塑形装置和冷却装置经组合以便立即冷却聚集的连续材料。立即冷却聚集的连续材料在本文中理解为在聚集大体上平坦的连续材料时或立即在已聚集大体上平坦的连续材料之后冷却大体上平坦的连续材料。为了实现此类立即冷却,冷却装置可集成到塑形装置中。通过这样做,聚集的连续材料在聚集于塑形装置中时被冷却。当在大体上平坦的连续材料或聚集的连续材料的输送方向上看时,冷却装置还可被布置成紧邻塑形装置和塑形装置的下游。在此类实施例中,优选地,聚集的连续材料立即在已聚集于塑形装置中之后被冷却。贯穿本说明书,术语“冷却”用于指用以限制、维持或降低大体上平坦的连续材料或与大体上平坦的连续材料接触的元件或这两者的温度从而防止大体上平坦的连续材料的温度进一步升高的有效步骤。鉴于设备中或设备的个别元件中的大体上平坦的连续材料的输送方向而在本文中使用术语“上游”和“下游”。在聚集或刚好已聚集材料时,在冷却装置中或由冷却装置冷却材料可防止或减少材料在聚集后就变热或减少材料中的热分布。举例来说,当材料幅板聚集在塑形装置中时,可例如由摩擦引起发热。余热可改变材料的规格。确切地说,具有低玻璃化转变温度或低熔融温度或这两者的材料可变粘或可在变热后就至少部分地熔融。如果特性改变的此类材料聚集或形成例如为杆形状,那么个别折叠可粘附在一起或可熔接。通过这样做,举例来说,由所述材料形成的塞的抽吸阻力(RTD)可不同于RTD的预期值且可能确切来说不可再生。另外,部分熔融或粘性的材料可粘附到设备部分。这可导致设备堵塞,且可位移或损坏材料。这可通过提供冷却装置来防止,通过提供冷却装置,可优选地冷却材料以便不超过临界温度。另外,可通过加热来减小材料的拉伸强度。这又可需要降低机器速度以便防止材料断裂,或可归因于拉伸强度降低的材料的断裂而导致机器停止和浪费。对于具有低玻璃化转变温度或低熔融温度的材料(例如,聚乳酸幅板),冷却因此特别有利。在玻璃化转变温度或变态温度下,固态材料变化成橡胶弹性状态,且所述固态材料变成胶状和糊状的熔融材料。举例来说,非晶形或半结晶塑料材料可变粘且可经历其稳定性变化。转变成橡胶弹性状态或屈服范围是连续的。在玻璃化转变温度下,材料不经历相变。因此,玻璃化转变温度与确切温度无关,但与温度范围有关。如本文中所使用,大体上平坦的连续材料可为可用于制造吸烟制品或气溶胶生成制品的材料幅板,例如纸、烟草或塑料幅板。优选地,大体上平坦的连续材料是聚乳酸连续片材。优选地,大体上平坦的连续材料形成为无端杆以供未来制造个别塞。大体上平坦的连续材料在形成于根据本发明的设备中之前可已被预处理。预处理可例如为卷曲或压花或这两者。贯穿本说明书使用术语“聚集”来指大体上平坦的连续材料的宽度的减小。通过聚集,连续材料在材料的侧向方向上减少,因此横向于材料的纵向和输送方向。聚集可例如为纵向卷曲、向材料提供纵向重叠波形结构、推到一起、压缩、汇集、将材料塑形为杆或前述工艺的组合。聚集包含通过例如相对于连续材料的纵向中心轴线仅推动连续材料的侧来减小大体上平坦的连续材料的宽度。聚集还包含通过向连续材料提供微结构和宏结构(例如,幅度约为材料厚度的小卷曲和幅度约为材料厚度的10倍的横向波纹)来减小宽度。形成结构所需的材料导致连续材料的侧向延伸减少。可连续或逐步地执行聚集。可在一个或若干塑形装置中执行聚集。通常,材料宽度的减小导致材料在另一维度上(例如,垂直于大体上平坦的连续材料的幅板)的延伸增加。然而,在一些实施例中,材料本身可为可压缩的,例如网状或海绵状材料。在大体上平坦的连续材料的这些实施例中,大体上平坦的连续材料的幅板的宽度减小还导致或主要导致材料的密度增大。如本文中所使用的聚集材料可为部分聚集的材料或最终聚集的材料。当供应到根据本发明的设备时,部分聚集的材料与大体上平坦的连续材料相比具有减小的宽度。与已经过先前塑形装置的部分聚集的材料相比,部分聚集的材料也可具有减小的宽度。部分聚集的材料的宽度大于连续材料的最终形状的宽度。优选地,最终形状为杆形状。冷却可例如通过冷却冷却装置的元件和通过使冷却元件与连续材料直接接触(例如,具有接触表面)来实现。经由冷却元件冷却还可支持聚集或塑形步骤。举例来说,冷却元件或冷却元件的接触表面可包括用于塑形连续材料所根据的或用于使连续材料保持特定形状的形状。冷却还可例如集成到塑形装置中。塑形装置随后也充当冷却装置。冷却冷却元件可例如通过将冷却介质提供到冷却装置中或通过冷却装置提供冷却介质来实现。冷却介质可例如为冷却气体或冷却液体,例如空气或水。连续材料的冷却还可通过与冷却介质(例如,气流)直接接触来实现。举例来说,可在空间受到限制的情况下或在应防止与连续材料机械接触的情况下有利地提供与冷却介质的直接接触。还可在冷却程度(例如,变化的冷却温度)应快速变化的情况下提供与冷却介质的直接接触。用流体冷却介质(例如,空气)进行的直接冷却优选地在大体上平坦的连续材料与对应输送元件之间产生流体垫(例如,气垫),使得同时,大体上平坦的连续材料被冷却,且沿大体上平坦的连续材料的输送路径的输送元件之间的摩擦减小,使得避免或减小大体上平坦的连续材料通过摩擦而发热。替代地或另外,冷却介质可呈珀尔帖元件形式或呈与珀尔帖元件接触的表面形式。珀尔帖元件具有不怎么需要或不需要在冷却区中提供可耗尽冷却介质(例如,空气)的优点,因此简化了此类额外可耗尽冷却介质的供应和移除。优选地,选择冷却介质的温度,使得被冷却的连续材料不超过预限定的高温度或最大温度。优选地,冷却还适于使得冷却介质不降到低于预限定的低温度或最小温度。在温度过低的情况下,冷却循环可能无法展示最优性能。另外,如果连续材料被冷却到低温度,那么在处置后连续材料就可变脆且意外断裂。优选地,冷却介质的温度在约5摄氏度与35摄氏度之间的范围内,优选地在10摄氏度与25摄氏度之间的范围内。根据本发明的设备可包括具有一个或若干静态塑形元件、一个或若干动态塑形元件或静态塑形元件与动态塑形元件的组合的塑形装置。根据本发明的设备的一方面,塑形装置包括至少一个静态塑形元件。在此上下文中,静态意味着塑形元件相对于大体上平坦的连续材料的输送方向静止。在一些优选实施例中,设备仅包括静态塑形元件,即,设备的这些实施例并不包括动态塑形元件,如下文将进一步描述。在静态塑形元件的情况下,大体上平坦的连续材料或者部分聚集的材料也通过使静态塑形元件经过来形成。这可归因于避免了可移动装置部分而促成安装。这可有利地减少机器部分的损耗和维护。在一些优选实施例中,静态塑形元件为用于将大体上平坦的连续材料塑形成杆形状的装饰舌片(garnituretongue)。冷却装置被布置成紧邻装饰舌片的出口开口,且包括接触表面以用于接触离开装饰舌片的聚集材料幅板。一般来说,在装饰舌片中,所形成材料与装饰舌片的内壁之间的摩擦较高。因此,立即在装饰舌片中形成杆之后提供冷却以阻止或防止由摩擦热引起的材料变化。优选地,冷却装置的接触表面沿聚集材料的预限定长度接触聚集或杆状的材料。接触表面的形式可对应于离开装饰舌片的聚集材料的形式。优选地,冷却装置的接触表面具有遍及聚集材料的预限定长度覆盖一部分的纵向凹面形状,例如隧道形状。冷却装置的此类隧道状接触表面还可替换装饰舌片的端部部分。所述静态塑形元件或另一静态塑形元件可被构造为至少一个结构化表面,其中所述结构具有在大体上平坦的连续材料的输送方向上的纵向延伸。沿材料的结构导引连续材料,且由此根据所述结构形成并聚集所述连续材料。优选地,在横向于大体上平坦的连续材料的输送方向的方向上逐次聚集大体上平坦的连续材料,同时在静态塑形元件的结构化表面与被布置成与结构化表面相对的对立元件(counterelement)之间经过。对立元件可具有大体上平坦的表面或包括结构的表面,所述结构优选地为对应于塑形元件的表面的结构的结构)。优选地,此类对应结构可彼此接合。大体上平坦的连续材料可由静态塑形元件冷却,即,在连续材料沿静态塑形元件的结构化表面经过时。静态塑形元件的表面的结构可例如处于遍及表面的整个宽度相同的特定纵向位置,或可沿表面的宽度不同(相对于连续材料的宽度可见表面的宽度)。举例来说,塑形元件中心的结构可高于侧向区中的结构。通过这样做,可减少归因于经过此结构的连续材料的侧向移动的摩擦。因此,还可减少归因于摩擦的热产生。还可提供具有结构化表面的两个或一系列静态塑形元件。优选地,一系列静态塑形元件沿连续材料的输送方向布置。个别塑形元件之间的距离可变化,且可根据待实现的所要聚集结果而加以选择。在一系列静态塑形元件中,个别静态塑形元件的结构例如相对于塑形元件的结构的高度或间隔可为不同的。将塑形区段分离成个别组合件可有利地降低制造结构的复杂性,特别是对于弯曲表面或其它非平坦结构表面。另外,有利地,在损耗的情况下可根据需要替换个别区段而非需要替换整个塑形结构,从而降低例如备用部分的成本。另外,在塑形步骤期间在塑形结构的输送方向上仅在长度的约20%到约50%之间导引大体上平坦的连续材料的幅板可为足够的。在一些实施例中,塑形结构可包括上部结构和对应的下部结构,且在塑形结构的输送方向上仅部分地(例如,沿长度的约20%到约50%)提供上部结构或下部结构中的一者作为支撑点。此可进一步允许额外进入塑形结构内的大体上平坦的连续材料的幅板,例如以允许冷却介质到达大体上平坦的连续材料的幅板。通常,当术语“约”与本申请案中的特定值结合使用时,应理解,术语“约”之后的值由于技术考虑不一定正好是所述特定值。然而,与特定值结合使用的术语“约”总是理解为包含并且还明确地公开术语“约”之后的特定值。具有结构化表面的一个或一系列静态塑形元件可例如通过冷却塑形元件来冷却。经过塑形元件的材料在接触塑形元件的冷却结构化表面后就被自动冷却。冷却介质(例如,气流)还可导致连续材料例如穿过塑形元件的结构化表面中的开孔。还可提供此类气流以例如通过塑形连续材料可在上面滑动的气垫来支持连续材料的输送。根据本发明的设备的另一方面,塑形装置包括能够在大体上平坦的连续材料的输送方向上执行移动的动态塑形元件。允许动态塑形元件移动到与连续材料相同的方向上。通过这样做,减小了连续材料与塑形元件之间的相对移动。这可减少摩擦和与摩擦有关的热产生。在一些优选实施例中,动态塑形元件包括至少一对塑形辊,其中所述对塑形辊中的辊可在大体上平坦的连续材料的输送方向上旋转。塑形辊在塑形辊的周边上具有沿圆周布置的结构,所述结构用于塑形在所述对辊之间经过的连续材料。所述对塑形辊的旋转轴线沿连续材料的宽度布置,且使得结构在连续材料的输送方向上对准。优选地,沿圆周布置的结构具有从塑形辊的中心部分(连续材料的中心部分)到辊的侧向部分(连续材料的侧向部分)减小的高度。通过这样做,可减小归因于连续材料的侧向移动的摩擦和因此减小热产生。还可冷却塑形辊。动态塑形元件可包括一系列塑形辊对。这一系列塑形辊对被平行布置。塑形辊的圆周上的结构可在一系列塑形辊对中的不同对塑形辊之间不同。优选地,塑形辊上的不同结构适于塑形辊在设备中的位置(连续材料的输送方向的更上游或更下游)且适于连续材料的聚集程度。塑形装置可包括用于将大体上平坦的连续材料优选地塑形成圆形的传送器单元。传送器单元包括至少两个随后布置的动态塑形元件,所述动态塑形元件呈具有垂直于连续材料的输送方向的旋转轴线的至少两个聚集辊的形式。优选地,聚集辊具有沿圆周延伸的凹槽以用于在凹槽中和在聚集辊中的每一者与相对布置的导引元件之间移动大体上平坦的连续材料。至少两个聚集辊与相对布置的导引元件被布置成沿大体上平坦的连续材料的输送方向彼此相隔一定距离。可例如通过侧向位移聚集辊或导引元件或这两者来变化聚集辊与导引元件之间的距离。通过来此类侧向位移,可以可变地设置连续材料的宽度减小程度。这相对于例如大体上平坦的连续材料的幅板的宽度增加了聚集辊的调整的灵活性。举例来说,归因于聚集的大体上平坦的连续材料的目标密度不同,大体上平坦的连续材料的宽度可在生产运作之间不同。另外,侧向导引元件在横向方向上对准大体上平坦的连续材料幅板时是有利的,例如以补偿材料在生产期间的横向偏移。大体上平坦的连续材料的幅板可例如通过卷曲来展示横向偏移,特别是在使大体上平坦的连续材料结构化的步骤之后,这降低了大体上平坦的连续材料幅板的横向稳定性。优选地,至少两个聚集辊的凹槽具有不同形状。举例来说,更下游布置的聚集辊的凹槽的形状可对应于连续材料的最终形状或大体上对应于连续材料的最终形状。举例来说,如果最终形状为杆形状,那么更下游布置的聚集辊的凹槽可具有大体上圆形的形状,而更上游布置的聚集辊的凹槽可具有更椭圆的形式。在如本文中所描述的传送器单元中,使用且根据第一聚集辊形成并部分聚集大体上平坦的连续材料。由随后布置的聚集辊进一步聚集部分聚集的连续材料。使用传送器单元,大体上平坦的连续材料可随后且逐步地塑形为最终形状,优选地为杆形状。动态聚集辊提供低摩擦,从而限制热的产生。另外,依序布置的聚集辊允许对连续材料的塑形过程进行改进的控制。因此,连续材料的折叠可被制造得更可靠,且可制造例如具有可再生RTD的可再生产品。相对布置的一个或多个导引元件可为静止的。举例来说,相对布置的导引元件可为多个壁元件或单个壁元件。相对布置的导引元件还可移动,例如还可呈具有凹槽的聚集辊形式。优选地,导引元件或相对布置的聚集辊中的每一者具备形状对应于相对布置的聚集辊的凹槽的形状的凹槽。在一些优选实施例中,至少两个聚集辊各自为辊对(rollercouple)的元件。聚集辊对中的每个聚集辊具有垂直于片材材料的输送方向的旋转轴线,且具有沿圆周延伸的凹槽以用于在聚集辊对中的聚集辊之间且在相对布置的凹槽中输送大体上平坦的连续材料。优选地,聚集辊对的距离和聚集辊对之间的距离,或聚集辊与其相对布置的导引元件之间的距离可以是可变的,以限定连续材料的聚集程度。优选地,塑形装置包括至少两个不同的动态塑形元件,所述动态塑形元件随后沿大体上平坦的连续材料的输送方向布置且彼此相隔一定距离。至少两个不同的动态塑形元件可随后例如各自包括一对塑形辊,所述对塑形辊在塑形辊的周边上具有沿圆周布置的结构。至少两个随后布置的动态塑形元件还可例如是用于将大体上平坦的连续材料优选地塑形成圆形的塑形装置的传送器单元的部分。至少两个随后布置的动态塑形元件随后呈具有垂直于大体上平坦的连续材料的输送方向的旋转轴线且具有沿圆周延伸的凹槽的至少两个聚集辊的形式。为了使两个动态塑形元件不同,例如更上游布置的聚集辊的凹槽的形状不同于更下游布置的聚集辊的凹槽的形状。动态塑形元件是不同的,例如具有不同的塑形结构或被布置成相对于连续材料的输送方向和位置,以便在连续材料经过至少两个动态塑形元件中的第一者和至少两个动态塑形元件中的第二者时实现连续平坦材料的不同聚集。有利地,不同聚集是达到不同程度的聚集,但还可以是遍及连续材料的宽度的不同区段中的聚集,包含向连续材料提供不同聚集结构。根据本发明的设备的另一方面,所述设备进一步包括用于在聚集的连续材料中产生敞开通道的分离单元。分离单元包括分离元件,所述分离元件被布置成分别相对可移动到大体上平坦的连续材料或聚集材料的输送方向。布置分离元件以便至少部分地延伸到聚集的连续材料中。动态分离单元同样与例如静态分离元件(例如,分离指形件)相比提供更少摩擦。因此,具有可移动分离元件的分离单元产生更少的热。由分离单元产生的敞开通道可例如起到引入物件(例如,囊或线)的作用。被引入的物件可例如起到调味、着色或过滤的作用。可另外冷却分离元件。在分离单元的一些优选实施例中,分离单元包括平行布置且在大体上平坦的连续材料的输送方向上旋转的一对分离辊。所述对分离辊在所述对分离辊中的两个分离辊之间限定通路。分离元件为围绕所述对分离辊中的分离辊中的一者的圆周布置且延伸到通路中的分离圆盘。连续材料穿过形成于分离辊之间的通路。分离单元还可充当塑形单元。举例来说,可根据在两个分离辊之间经过的连续材料的预期塑形来塑形分离辊之间的通路。举例来说,通路可为椭圆形。分离单元可例如被布置在两个随后布置的动态塑形元件之间,例如在如上文所描述的传送器单元的两个聚集辊之间。因此,物件可被引入到部分聚集的材料中。部分聚集仍允许插入物件,然而,部分聚集还可限制连续材料中的被引入的物件的位移。这允许聚集材料内的物件的对准的高精确度。使用随后布置的聚集辊,连续材料被进一步聚集,且物件被固定在材料中。如果分离辊被冷却,那么其冷却作用可支持连续材料在聚集于传送器单元中后就进行的冷却。一般来说,可冷却任何静态塑形元件或动态塑形元件以用于支持连续材料(特别是具有低熔融温度或低玻璃化转变温度或者低玻璃化转变温度和低熔融温度两者的材料)的可靠聚集和塑形。根据本发明的设备的一个或若干实施例可沿大体上平坦的连续材料的处理线布置。其中,可组合具有不同塑形装置和具有不同冷却装置的实施例。设备还可包括在材料处理线的更下游或更上游布置的一个或若干塑形装置。若干塑形装置可被布置成彼此紧邻,或可具有在塑形装置之间执行的一个或若干其它材料处理步骤。优选地,沿处理线布置多于一个塑形装置,优选地是如本文中所描述的两个到三个塑形装置。具有静态塑形元件的塑形装置可与具有动态塑形元件的塑形装置组合。可根据所需材料处理过程将静态塑形元件与动态塑形元件交换。与例如具有冷却的接触表面或冷却的塑形元件的冷却装置组合的塑形装置可与未冷却的塑形装置组合。向连续材料提供结构的塑形装置可与将连续材料推到一起的塑形装置组合。根据本发明的另一方面,还提供一种用于塑形最初大体上平坦的连续材料的方法。所述方法包括提供大体上平坦的连续材料和在侧向方向上聚集大体上平坦的连续材料以形成聚集的连续材料的步骤。所述方法进一步包括在聚集大体上平坦的连续材料时或立即在聚集大体上平坦的连续材料之后冷却大体上平坦的连续材料的步骤。聚集大体上平坦的连续材料的步骤可包括在横向于材料幅板的输送方向的方向上逐次聚集大体上平坦的连续材料。聚集步骤可由冷却步骤组合,例如通过在沿静态塑形元件的结构化表面经过大体上平坦的连续材料时冷却大体上平坦的连续材料。聚集步骤可包括通过使大体上平坦的连续材料在具有沿圆周布置的结构的至少一辊对之间经过来进行逐次聚集。由此,塑形辊的结构叠加到连续材料上。在动态塑形元件的另一变体中,通过沿布置在随后布置的聚集辊中的不同形式的凹槽导引材料而在侧向方向上聚集连续材料。聚集和冷却大体上平坦的连续材料的步骤还可包括塑形杆状连续材料和由与杆状连续材料接触的冷却接触表面冷却杆状连续材料。所述方法可进一步包括分离聚集的连续材料的步骤,其中分离步骤是通过将圆盘插入到聚集的连续材料中来执行,其中所述圆盘适于可沿大体上平坦的材料的输送方向旋转。优选地,在连续材料已部分地聚集在一个或若干塑形装置中之后且在用于将连续材料聚集或塑形成其最终形状的最末塑形装置之前执行分离。在一些优选实施例中,借助于静态塑形元件执行大体上平坦的连续材料的聚集,且立即在聚集连续材料之后执行冷却。由此,由被布置成紧邻静态塑形元件的出口的与聚集的连续材料接触的冷却接触表面实现冷却。优选地,将连续材料聚集成杆形状,且随后冷却所述杆状材料。在一些优选实施例中,借助于至少两个随后布置的动态塑形元件来执行聚集以随后形成聚集的连续材料。在聚集大体上平坦的连续材料时或立即在聚集大体上平坦的连续材料之后冷却大体上平坦的连续材料。所述方法还包括将至少两个动态塑形元件布置成沿大体上平坦的连续材料的输送方向彼此相隔一定距离的步骤,其中至少两个动态塑形元件被布置或包括塑形结构,使得连续材料由两个动态塑形元件聚集成不同程度。如上文已概述,聚集成不同程度可包括用至少两个不同的动态塑形元件将连续材料聚集成不同宽度、不同总体形状中的一者或组合,或向连续材料提供不同尺寸的塑形结构。已经关于根据本发明的设备描述根据本发明的方法的优点和其它方面,且因此将不再重复。根据本发明的设备和方法特别适合于具有低玻璃化转变温度的材料。在优选的应用中,在设备中形成且根据本发明的连续材料具有低于150摄氏度,例如低于100摄氏度的玻璃化转变温度。优选地,连续材料为塑料材料,例如聚乳酸。连续材料可为卷曲的连续材料。附图说明关于借助于以下附图说明的实施例进一步描述本发明,其中:图1展示过滤器制造设备的实施例的示意性概观;图2说明具有冷却装置的静态塑形装置;图3展示图2的冷却装置的细节;图4展示具有集成冷却的静态塑形装置的分解图;图5为穿过图4的塑形装置的一系列横截面;图6展示图4的塑形装置的结构化表面;图7展示包括塑形辊对的动态塑形装置;图8展示包括聚集辊对的传送器单元;图9、图10为分离单元的侧视图和横截面图;图11到图13展示插入单元的动态插入单元和细节;图14展示塑形装置的组合。具体实施方式在图1中示意性地展示的过滤器制造设备中,例如材料幅板1等大体上平坦的连续材料提供在线圈架10上。当从线圈架10解开时,幅板1卷曲、聚集、冷却且包装在设备中。在此实施例中,幅板1(例如,聚乳酸(PLA)膜)直接在从线圈架10解开之后经过电晕模块2。在电晕模块2中,幅板1的两侧随后在两个电晕模块部分21、22中被电晕处理。电晕处理用胶粘剂增强幅板1的可湿性以用于改进幅板1的包装纸中的折叠幅板的锚定。在电晕处理之后,幅板1经过卷曲装置4,例如一组两个卷曲辊。卷曲装置4向幅板提供卷曲结构,所述卷曲结构例如优选地在幅板的纵向方向上(即,在幅板1的输送方向上)具有大体上平行的波纹延伸。可冷却卷曲辊。幅板1随后经过塑形装置5。塑形装置5包括塑形辊50,塑形辊50优选地向卷曲幅板1提供重叠卷曲微结构的纵向延伸波状的宏结构。将重叠的宏结构强加到幅板1上致使幅板1在幅板1的横向方向上被推到一起。另外,幅板1聚集成例如杆形状是由纵波状结构支持,且可以更加可控的方式执行。塑形装置还包括布置在塑形辊50下游的汇集装置51。在汇集装置51中,幅板1例如通过聚集或推到一起而进一步塑形为杆形状。塑形装置5或所述塑形装置的部分被冷却。优选地,当离开汇集装置51时,幅板1分别尚未实现其最终形式,或未完全聚集。这促成物件(例如,囊或调味线71)引入到幅板材料的无端杆中。包括无端线71和香料储集器72的香料施加系统7布置在塑形装置5的下游。线71安装在线圈架70上。优选地,香料储集器72含有薄荷醇。线71从线圈架70解开并在输送到聚集的幅板1之前夹带有香料。可向香料施加系统7提供流量计、阀、温度控制和泵中的至少一者以用于控制可施加到线71的限定的香料量。香料施加系统7布置在幅板1上方以便使重力支撑线引入到幅板中。重力还可支撑调味液体沿线71流动。替代地或另外,香料可与线71分开添加或可完全省略。在所述情况下,线的存在可主要贡献气溶胶生成制品的美观性。无端包装材料6(例如,纸)提供在线圈架60上,且从无端杆下方供应,使得幅板材料的无端杆位于包装材料6上。包装材料6在与无端杆接合时平行于所述杆延伸。在包装材料6和无端杆接合之前,向包装材料提供胶合剂。胶合剂储集器62与接缝喷嘴64以及与锚定器喷嘴63进行流体连接。来自胶合剂储集器62的胶合剂经由胶合剂导管(例如,管件)输送到锚定器喷嘴和接缝喷嘴。使用锚定器喷嘴63将锚定胶合剂施加到包装材料,使得包装纸可牢固地胶合到幅板材料。使用接缝喷嘴64将接缝胶合剂施加到包装材料6,以用于在包装材料已完全包装在幅板材料的无端杆周围之后将包装材料胶合到自身。在此实施例中,胶合剂储集器62含有胶合剂,所述胶合剂可用于包装材料的锚定和接缝两者。然而,如果将使用不同的胶合剂,那么可提供各自用于锚定和用于接缝的储集器。不同的胶合剂例如在以下情况下可为有利的:包装材料为纸质包装纸且纸质胶合剂将用于接缝,以及例如将使用特定塑料胶合剂将包装纸锚定到无端杆的塑料幅板材料。并且,胶合剂可相对于胶合剂的稳定时间而变化。举例来说,聚氨酯胶合剂和热熔胶合剂可用于不同目的。可将幅板材料的包装后的无端杆导引于杆状底座52中,从而经过加热装置53以用于加热包装后的无端杆。加热促进胶合剂的分布和快速干燥。在已形成无端杆之后,其在切割装置8中被切割成预限定长度的杆片段,例如单倍或双倍长度片段(具有最终产物的长度或双倍长度)。可冷却切割装置或切割装置的切刀。杆片段可输送到托盘或存储器91。杆片段还可直接输送到组合器92以用于与其它元件(例如,例如气溶胶生成制品的其它过滤器元件或片段)组合。在无端杆已切割成片段之后提供在线控制单元90,以用于对所制造片段进行质量控制。在托盘91的位置处,可提供离线控制单元93。在线控制单元90和离线控制单元93可例如包含长度控制、直径控制、重量控制、椭圆度控制、抽吸阻力(RTD)的控制、线中心调整,和半成品或成品的其它视觉质量方面。离线控制单元93可例如还具备针对杆片段中的薄荷醇内含物或其它物质的测量装置。在托盘91中,可例如用批次号、生产日期或产品代码来标记片段,例如以用于产品的跟踪。优选地,张力辊30和驱动辊31提供于所述设备中,以用于材料幅板1的受控输送和幅板的连续、优选地恒定的拉紧。同步构件可提供在卷曲装置4与输送构件(例如,连续带)之间,例如在在线控制单元90的位置处。同步构件意味着可使无端杆的线速度与馈送到卷曲装置4的仍待聚集的大体上平坦的连续材料的线速度同步。图2为包括呈中间冷却的指形件75形式的冷却装置的静态塑形装置500的实施例。如所属领域中已知用于将幅板1塑形成杆形状的装饰舌片510具有经切割端部部分511。中间冷却的指形件75被布置成直接邻近装饰舌片510的经切割端部部分511且与所述经切割端部部分511对准。中间冷却的指形件75具备直接接触导引于塑形装置内的幅板的冷却表面752。中间冷却的指形件75包括冷却流体入口750和冷却流体出口751以用于将冷却流体(例如,空气或液体)导引到中间冷却的指形件75中。优选地,中间冷却的指形件75由导热材料制成,使得至少冷却表面752经由从冷却液体到冷却表面的热传导而冷却。冷却表面752具有凹面形状,以便保持幅板1与呈杆形状的冷却表面752接触。如图3中更详细地展示,冷却表面752的形状沿冷却装置75的长度变化。冷却表面752相对于表面的下游端7520具备变窄的曲率半径,以便进一步将幅板1形成为杆形状。冷却表面752具有沿冷却装置75的长度连续减小的高度7521。因此,冷却表面752被布置成相对于幅板的输送方向相对于水平支撑件110歪斜。在装饰舌片510和冷却装置75中连续导引幅板1。导引幅板1所沿的支撑件110包括用于接纳杆状幅板的呈半圆形式的纵向凹槽1100。冷却表面752还可沿中间冷却的指形件75的长度具有恒定形状和定向。图4展示具有集成冷却系统的另一静态塑形装置501。塑形装置501包括上部塑形板515和下部塑形板516。塑形板包括多个纵向布置的呈脊和谷形式的结构519、520。脊和谷相对于板的下游端收敛。上部塑形板515中的结构519对应于下部塑形板中的结构520。逐渐地向在两个塑形板515、516之间输送的连续的材料幅板1(例如,PLA箔)提供对应于所述板的结构的宏结构。组装塑形装置501可借以的盖板517和底板518优选地由冷冻的液体(未展示)冷却。优选地,所有板由导热材料制成,使得幅板1可通过经由板515、516、517、518的热传递来冷却。优选地,PLA幅板的温度保持低于50摄氏度,优选地低于40摄氏度,最优选地低于30摄氏度。在塑形板515、516的背侧提供空气槽755。另外,在塑形板中提供空气通路孔756的若干线,如在图6中可见。通路孔756的这些线被布置成彼此相隔一定距离且横向于塑形板515、516中的纵向结构519、520。空气孔与空气槽755进行流体连通。可将压缩空气引入到槽755中且使压缩空气穿过孔756以支持塑形板515、516之间的PLA箔的进入。另外,可减小塑形板与幅板之间的摩擦,且幅板可另外由空气冷却。在图5中,展示闭合的塑形板515、516的若干横截面525到529。从上到下,横截面指在幅板1的输送方向(由箭头指示)上看时塑形板515、516的不同纵向位置。塑形板515、516中的结构519、520在板的中心521比在板的侧边522处表现得更多。结构(脊)的高度也朝向下游方向连续增长。在此实例中,个别脊或谷距离530保持恒定。个别横截面525到529还可对应于被布置成沿幅板1的输送方向彼此相隔一定距离的一系列个别静态塑形元件的横截面。若干个别静态塑形元件允许例如由个别塑形元件之间的环境空气进行冷却。图7展示动态塑形装置502,其中多个塑形辊对彼此平行地布置。个别辊对沿幅板的输送方向彼此相隔一定距离。上部塑形辊531和下部塑形辊532包括彼此对应的沿圆周延伸的结构535、536。由沿辊的长度平行布置的圆盘限定的结构535、536在辊的中心比在辊的侧边缘处表现得更多。导引于塑形辊对之间的幅板的中心(中线)在中心比在幅板的侧边缘处塑形得更多。结构535、536的高度随着进行幅板的塑形而增大。在此实例中,个别结构(圆盘)之间的距离540从中心到塑形辊531、532的侧边缘减小。辊531、532沿在辊之间移动的幅板的输送方向旋转,因此减少辊与幅板之间的摩擦。可提供对塑形辊531、532的冷却。图8的动态塑形装置503包括三个聚集辊对。所述对被布置成沿幅板1的输送方向彼此相隔一定距离。所述对中的每一者包括彼此相对布置的两个聚集辊541、542;543、544;545、546且以便沿幅板的输送方向旋转。聚集辊各自具有布置在其圆周的凹槽5420、5410;5440;5460、5450。聚集辊具有垂直于幅板1的输送方向的旋转轴线,使得幅板在穿过塑形装置503时在聚集辊541、542;543、544;545、546的凹槽中且由所述凹槽导引和聚集。优选地,每一辊对的凹槽5420、5410;5440;5460、5450具有类似形状。优选地,不同对聚集辊的凹槽具有不同曲率半径。辊对越处于下游,凹槽的曲率半径就越小。在替代实施例中,不同聚集辊对的凹槽具有相同形状,但一对两个聚集辊被布置成彼此相隔不同距离。在此替代实施例中,被布置在更上游的辊对的聚集辊之间的距离大于被布置在更下游的一对聚集辊之间的距离。第一对且最上游的聚集辊541、542的凹槽5410、5420具有椭圆形状,第二对且中间的聚集辊543、544的凹槽5440具有半椭圆形状,且第三对且最下游的聚集辊545、546的凹槽5450、5460具有半圆形状。通过这样做,材料幅板1逐步地聚集成椭圆形状12a直至杆形状14。辅助辊548布置在聚集辊对中的每一者的上游。辅助辊548布置在幅板1上方且遍及幅板1的宽度延伸。辅助辊548支持幅板的定位以供插入到动态塑形装置503中,确切地说,插入到聚集辊541、542;543、544;545、546的凹槽中。每对聚集辊的一个聚集辊542、544、546可在侧向方向上移动。这可促成将幅板1插入到塑形装置503中并维护装置。一对辊之间的距离也可因此变化。可冷却聚集辊中的一些或全部。分离单元65布置在第二聚集辊对与第三聚集辊对之间。使用分离单元65将不完全为杆状的幅板材料13分离以用于插入调味物件,例如线或囊(未展示)。在图9和图10中,更详细地展示分离单元。两个分离辊650、651可在幅板1的输送方向上旋转。分离辊650、651具有被布置成平行于幅板、彼此平行且垂直于幅板1的输送方向的旋转轴线。分离辊650、651具有凹面形状,如在图11的横截面图中可见。上部分离辊650具有布置在塑形辊650的中心的沿圆周延伸的圆盘652。部分聚集的幅板13被导引于横跨两个分裂辊650、651之间且由两个分裂辊650、651横跨的空间653中且穿过空间653。由此,上部辊650的圆盘652插入到幅板中且敞开幅板中的通道。分离辊650、651之间的空间653可由调整旋钮655变化和固定在限定的位置。图11展示动态塑形装置506的实施例。优选地,塑形装置506布置在其它塑形辊的下游,使得进入图11的的动态塑形装置506的幅板1已具有杆形式或近似杆形式。塑形装置506包括两个预塑形辊560、561。预塑形辊560、561被布置且与输送通过动态塑形装置506的幅板一致地旋转。如图12中可见,更上游布置的预塑形辊650相对于其接触幅板的形状对称。经过对称预塑形辊650的幅板1被导引于对称预塑形辊的圆周的凹面形状中。如图13中所展示,更下游布置的预塑形辊651相对于其接触幅板的形状不对称。大体上杆状的幅板14的圆周的仅约四分之一是由不对称预塑形辊561导引,因此减少了辊与幅板之间的接触。支撑件567具备具有凹面形状的纵向凹槽567,其中大体上杆状的幅板被输送于纵向凹槽567中。支撑件567还包括覆盖物566,覆盖物566部分地覆盖支撑件和布置在凹槽567中的幅板。优选地,罩盖不接触幅板,但充当保持元件,从而将幅板保持在凹槽567中。提供调整旋钮565以用于将预成形辊560、561调整和设置成穿过动态塑形装置506的幅板的限定直径值。另外,可通过松开调整旋钮565来移除动态塑形装置506。通过这样做,可以快速且方便的方式移除装置中的材料堵塞。动态塑形装置506可包括在幅板的输送方向上布置在彼此下游的其它预塑形辊。其它预塑形辊可具有对称或不对称形状。可冷却一个、若干或所有预塑形辊560、561。优选地,使用如图2中所展示的静态塑形装置500作为图11的动态塑形装置506的替代方案。在图14中,展示不同塑形装置的示范性组合。已经过示意性指示的卷曲辊4的幅板随后经过静态塑形装置500和两个动态塑形装置501和506。在离开最下游的塑形装置506之后,幅板被供应到杆成形区52,可如所属领域中已知的那样设计杆成形区52且不对其进一步描述。幅板1随后由塑形装置塑形成杆形状。个别塑形装置可由不同塑形装置替换。举例来说,静态塑形装置500可由图7的动态塑形装置替换。两个塑形装置向幅板提供宏结构。两个动态塑形装置500、501可例如由包括装饰舌片的一个静态塑形装置替换,如图2中所展示。...
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