制造發(fā)煙制品濾嘴的方法和設備的制作方法
【專利摘要】一種用來制造香煙或其它發(fā)煙制品的濾棒的設備，濾棒在其外表面上形成有起伏圖案，該設備包括：通路，其包括被配置成接納并且壓縮過濾材料以形成濾棒的一部分；以及，傳送帶，其沿著通路延伸以輸送過濾材料穿過通路。設備包括圖案化的起伏表面，圖案化的起伏表面被配置成在濾棒形成于通路內(nèi)時在濾棒表面上壓印起伏圖案。
【專利說明】制造發(fā)煙制品濾嘴的方法和設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生產(chǎn)濾嘴和濾棒以用于制造發(fā)煙制品的方法和設備。
【背景技術(shù)】
[0002]過濾材料在制造期間形成為棒并且這樣的棒可被切割為更小的單元以將過濾嘴施加到發(fā)煙制品上。生產(chǎn)濾棒的現(xiàn)有方法和設備能生產(chǎn)在其外表面上具有起伏圖案諸如凹槽的濾棒，并且包括形成濾棒和隨后使用后加工技術(shù)將圖案/凹槽形成到濾棒的外表面內(nèi)。形成在濾棒的外表面中具有起伏圖案的濾棒的替代現(xiàn)有方法包括在濾棒成型紙中形成所希望的圖案并且然后將過濾材料包裹于成形的濾棒成型紙中使得過濾材料符合外濾棒成型紙的施加的形狀。在所有情況下，使用現(xiàn)有方法和設備形成濾棒并且在單獨更早或更晚的步驟中執(zhí)行濾嘴的圖案化成形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，提供一種用來制造香煙或其它發(fā)煙制品的濾棒的設備，濾棒在其外表面上形成有起伏圖案，該設備包括:通路，其包括被配置成接納并且壓縮過濾材料以形成濾棒的一部分；以及，傳送帶，其沿著通路延伸以輸送過濾材料通過通路；其中設備包括圖案化的起伏表面，圖案化的起伏表面被配置成在濾棒形成于通路內(nèi)時在濾棒表面上壓印起伏圖案。
[0004]起伏表面可形成于傳送帶上使得傳送帶接合過濾材料并且在濾棒經(jīng)過通路時將起伏圖案壓印到濾棒表面上。傳送帶包括端對端鉸接地聯(lián)接的多個板，并且板中的至少一個可為金屬的。而且，板中的至少一個可包括耐磨和/或不粘涂層。
[0005]鉸接地聯(lián)接到相鄰板的每個板的前邊緣和后邊緣形成有相對應的嵌合和/或鋸齒配置。板之間的鉸接連接包括柔性繩索或多個鉸接銷。
[0006]傳送帶可包括在無圖案化起伏表面的板之間間歇地間隔開的具有相應圖案化起伏表面的多個板，使得所得到的濾棒在其外表面上沿著其長度的隔開的間隔包括壓印的起伏圖案。
[0007]可在多個導輥上驅(qū)動傳送帶，其中導輥中的至少一個可具有刻面外表面并且傳送帶與至少一個導輥對齊使得當傳送帶經(jīng)過導輥時環(huán)形帶的板平放到至少一個導輥的刻面上。
[0008]至少一個導棍的刻面可包括對應于傳送帶的板的圖案化起伏表面的表面起伏圖案使得當傳送帶在所述導輥上經(jīng)過時傳送帶的板的圖案化起伏表面與在至少一個導輥的刻面上的表面起伏圖案合作。
[0009]傳送帶可包括柔性帶，柔性帶上形成有彈性材料層，并且圖案化起伏表面可設置于彈性材料層中。彈性材料層可由橡膠或塑料中的至少一種制成。
[0010]在一替代實施例中，起伏表面可形成于通路的內(nèi)表面上使得當濾棒通過通路時過濾材料接合通路的起伏表面并且起伏圖案被壓印到濾棒內(nèi)。這樣的起伏表面可包括在通路內(nèi)壁上的一個或多個突出部。這樣的(多個)突出部可為沿著通路長度的至少部分基本上在縱向延伸的(多個)細長肋狀物。替代地，該突出部或每個突出部可在通路的內(nèi)壁上包括節(jié)點，例如凸出、尖銳、角錐形、正方形或截頭圓錐形/角錐形突起。
[0011]通路可被配置成在濾棒經(jīng)過它時加熱過濾絲束材料。例如，通路可包括至少一個入口管以允許將蒸汽引入到通路內(nèi)部。這樣的(多個)入口管可形成于通路的側(cè)壁中在其遠第一端與第二端之間。作為替代或作為補充，通路可包括與通路一體地形成或者設置于通路上的一個或多個加熱元件。這樣的(多個)加熱元件可包括(多個)電加熱元件。
[0012]通路可沿著其長度的至少一部分包括雙壁結(jié)構(gòu)。雙壁結(jié)構(gòu)可包括外壁和與外壁間隔開的內(nèi)壁以在它們之間限定腔體。內(nèi)壁可具有穿孔。外壁可包括至少一個入口管以允許蒸汽被引入到外壁與內(nèi)壁之間的腔體內(nèi)并且在內(nèi)壁具有穿孔的實施例中，以允許蒸汽進入到通路內(nèi)部。替代地，內(nèi)壁可省略任何穿孔。
[0013]該設備可被配置成使得當傳送帶通過通路時傳送帶形成為卷起狀態(tài)使得傳送帶的側(cè)邊緣彼此貼近安置。在傳送帶的所述卷起配置，傳送帶邊緣可彼此靠近但彼此間隔開，彼此抵接或可彼此重疊。通路可包括壓制構(gòu)件，其被配置成在濾棒形成于通路中時向傳送帶和/或濾棒賦予向內(nèi)壓制力。這樣的構(gòu)件可包括可具有帶彈簧的臂和/或向內(nèi)朝向通路中心偏壓的輥的機構(gòu)。該構(gòu)件/機構(gòu)可形成于通路的內(nèi)側(cè)壁中并且可設置于通路的頂部中心。
[0014]傳送帶或通路可包括圖案化起伏表面，圖案化起伏表面被配置成在濾棒形成于通路中時將凹槽圖案壓印到濾棒的外表面上。
[0015]本發(fā)明還提供一種使用如上文所限定的濾棒制造設備來制造香煙或其它發(fā)煙制品的濾棒的方法，其中通路包括用來引入過濾材料的第一開口端和用來排出形成的濾棒的第二開口端，通路在第一端與第二端之間變窄使得在過濾材料被輸送穿過通路時，其被壓縮以形成濾棒，該方法包括:將疏松過濾絲束材料進給到傳送帶上；將傳送帶上的過濾絲束材料從第一開口端向第二開口端穿過通路輸送并且因此壓縮過濾絲束材料以形成濾棒；以及在過濾絲束材料穿過通路時，將起伏圖案壓印到濾棒表面上。
[0016]起伏圖案可形成于傳送帶上，該方法還可包括利用傳送帶的圖案化起伏表面將起伏圖案壓印到濾棒的表面上。
[0017]替代地，通路的內(nèi)表面可包括起伏表面，并且該方法還可包括由通路內(nèi)表面上的圖案化起伏表面將起伏圖案壓印到濾棒的表面上。
[0018]該方法可包括將濾棒成型紙進給到傳送帶上和將疏松過濾絲束材料進給到濾棒成型紙上，使得形成的濾棒由濾棒成型紙包圍并且壓印的起伏圖案通過濾棒成型紙形成于濾棒上。替代地，該方法可包括在濾棒從通路出來之后使濾棒成型紙包圍所形成的濾棒。另夕卜，該方法可包括將過濾絲束材料直接進給到傳送帶上使得在所得到的濾棒中的壓印圖案直接形成于過濾絲束材料上，并無任何濾棒成型紙圍繞其外表面。
[0019]增塑劑可能隨著過濾絲束材料夾帶，并且該方法還可包括向通路引入熱和/或蒸汽以啟動和/或加速增塑劑與過濾絲束材料的反應。增塑劑可隨著過濾絲束材料以相對于過濾絲束材料的干重量至少8%重量并且可在8%至18%之間并且可在12%至18%之間的比例夾帶。【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在附圖中的圖2至圖14中僅以舉例說明的方式示出了本發(fā)明的實施例，在附圖中:
圖1示出了現(xiàn)有濾棒形成設備；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的濾棒形成設備；
圖3示出了圖2的設備的格式形成傳送帶的一部段的放大視圖；
圖4示出了在卷起狀態(tài)圖2的設備的格式形成傳送帶的截面圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的濾棒形成設備的格式形成傳送帶的一部分的放大圖；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的濾棒形成設備的格式形成傳送帶的一部分的放大圖；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的濾棒形成設備的格式形成傳送帶的一部分的放大圖；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的濾棒形成設備；
圖9A示出了沿著線X-X的圖8的設備的截面圖；
圖9B示出了沿著線Y-Y的圖8的設備的截面圖；
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的濾棒形成設備；
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的濾棒形成設備；
圖12示出了沿著線Z-Z所截取的圖11的設備的截面圖；
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的濾棒形成設備；以及 圖14示出了沿著線W-W所截取的圖13的設備的截面圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)參考圖1，示出了用來生產(chǎn)濾棒的現(xiàn)有設備10并且其包括‘格式形成件’ 11和引導漏斗12。格式形成件11為呈管道或管形式的通路，具有寬引入開口 Ila和窄引出開口 lib。格式形成件11在‘絲束引導’部分Ilc處在寬引入開口 Ila與窄引出開口 Ilb之間變窄。在絲束引導件Ilc與窄引出開口 Ilb之間的格式形成件11的后部段Ild沿著其長度具有基本上恒定的截面(如在圖1中示出)，但在某些設備中，可繼續(xù)呈錐形但比絲束引導部段Ilc更緩和。絲束引導部段Ilc在被稱作‘舌部’的位置過渡到后部段lid。舌部可包括錐度小于絲束引導部分的部段。格式形成件11通常具有圓形截面。連續(xù)的‘格式形成傳送帶’ 13穿過格式形成件11并且在多個導輥14上延伸并且被驅(qū)動以在箭頭‘A’所示的方向上圍繞輥14輸送。濾棒成型紙‘P’可從卷軸15進給到格式形成傳送帶13的上表面上并且由移動的格式形成傳送帶13輸送穿過格式形成件11。在濾棒成型紙P行進穿過格式形成件11時，錐形絲束引導件Ilc (和舌部)的形狀使格式形成傳送帶13和其上的濾棒成型紙P變形使得濾棒成型紙P的截面從當其進入格式形成件11的寬引入開口 Ila時的平坦(如其在卷軸15上時)變成其離開格式形成件I的窄引出開口 Ilb時的閉合圓，完全包圍形成的濾棒。在濾棒成型紙P圍繞過濾材料包裹時，邊緣會合以在格式形成件11的上部形成接縫。這個接縫然后可被膠合(或濾棒成型紙可在待形成接縫處被預先膠合)。
[0022]格式形成件11的上部的一部段可包括加熱棒(未圖示)以加熱并且激活在濾棒成型紙的接縫處的膠以將濾棒成型紙圍繞過濾材料粘附就位。這樣的加熱器棒可為彎曲的并且安放于格式形成件11的相對應形狀的凹部中以形成其連續(xù)外壁。而且，在某些現(xiàn)有設備中，熱熔膠被涂覆到濾棒成型紙上，其需要被冷卻定型并且將接縫粘附在一起。在這樣的情況下，加熱器棒將不存在并且可替代地設置冷卻棒。
[0023]在使用中，疏松過濾絲束材料(未圖示)諸如疏松醋酸纖維素纖維，如箭頭‘B’所示被進給到漏斗12內(nèi)并且由來自射流噴嘴(未圖示)的壓縮空氣的‘運輸射流’引導至絲束引導件Ilc內(nèi)。過濾絲束材料在濾棒成型紙P上被輸送穿過錐形絲束引導件Ilc使得疏松過濾絲束材料在其從遠窄端Ilb出來時形成為更加壓實的棒。運輸射流和引導漏斗12用來將疏松過濾絲束材料引導至寬引入開口 Ila內(nèi)并且運輸射流提供壓縮空氣的連續(xù)沖擊波，這將疏松過濾絲束材料聚集為略微壓縮的狀態(tài)并且將略微壓縮的過濾絲束材料推進到格式形成件11內(nèi)。
[0024]在過濾絲束材料行進穿過格式形成件11并且被壓縮時，濾棒成型紙P圍繞過濾絲束材料的壓縮的圓柱外側(cè)折疊并且膠被涂覆到重疊的接縫上并且加熱以激活膠，使得當過濾絲束材料通過格式形成件11的窄引出開口 I離開時，過濾絲束材料形成為由外濾棒成型紙包封的壓縮的圓柱形濾棒16。這個現(xiàn)有工藝生產(chǎn)具有平滑外表面的濾棒。如果諸如凹槽的起伏圖案要形成于濾棒中，其必須在單獨的第二工藝中形成，單獨的第二工藝需要另外的機械和生產(chǎn)時間/復雜性，或者濾棒成型紙P必須在進給到格式形成件11內(nèi)之前被成形(例如，卷曲)使得過濾絲束材料符合濾棒成型紙P的形狀，同樣，這涉及另外的器械和生產(chǎn)時間/復雜性。
[0025]在圖2至圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例用于生產(chǎn)在濾棒的外表面上具有起伏圖案的濾棒的方法和設備110，并且如同上文所描述的現(xiàn)有的方法/設備，其包括:弓丨導管或‘格式形成件’111，其具有寬引入口 Illa和更窄的引出口 Illb ;以及，引導漏斗112，其特點與參考圖1在上文所描述的那些相同和/或功能相似。設備110還包括連續(xù)傳送帶或‘格式形成傳送帶’ 113，其在多個導輥114上延伸并且被驅(qū)動圍繞輥114在圖2中的箭頭C所示的方向上輸送。而且，關(guān)于現(xiàn)有濾棒生產(chǎn)設備，濾棒成型紙‘P’從卷軸115進給到格式形成傳送帶113的上表面上，格式形成傳送帶113將它輸送穿過格式形成件111,格式形成件111使格式形成傳送帶113和它上面的濾棒成型紙P變形使得濾棒成型紙P的截面從其進入格式形成件111的寬引入開口 Illa時平坦(當其在卷軸115上時)變?yōu)樵谄潆x開格式形成件111的窄引出開口 Illb時的閉合圓，完全包圍形成的濾棒。
[0026]本發(fā)明的第一實施例的設備110與上文所描述的現(xiàn)有設備10的不同之處在于格式形成傳送帶113的構(gòu)造和導輥114的形式。在現(xiàn)有設備10中，格式形成傳送帶113為諸如帆布或其它編織纖維等的連續(xù)柔軟材料傳送帶。但在本發(fā)明的第一實施例的設備110中，格式形成傳送帶113由端對端地鉸接地連接到彼此的多個板117形成。格式形成傳送帶113的構(gòu)造可以在圖2和圖3的放大部分中更清楚地看出，圖2和圖3示出了板117形成有一系列平行脊Π8和鋸齒前邊緣119和后邊緣120。通過使鋸齒形前邊緣119與前一板117的鋸齒形后邊緣120嵌合并且使柔性連接元件121延伸穿過在鋸齒部段119、120中在橫向形成的孔口來將板117連接在一起。連接元件可為柔性線，諸如(但不限于)塑性線、金屬絲或織物線。
[0027]為了使板117穿過格式形成件111，板117從其平坦狀態(tài)(在圖3中示出)彈性地變形到卷起狀態(tài)(參看圖4)，在卷起狀態(tài)，它們圍繞其縱向前/后軸線卷繞。為了發(fā)生這種變形，連接元件121可為柔性的以在板117處于其平坦狀態(tài)時的直配置與板117處于其卷起狀態(tài)的彎曲配置之間變形。
[0028]為了在板117圍繞格式形成件111的傳送帶路徑持續(xù)地輸送時最小化在板117上的應力，輥114并不像現(xiàn)有技術(shù)設備10那樣具有圓形/連續(xù)彎曲的外表面，而是替代地可具有一系列平坦面122，這些平坦面122具有與板117的長度相同的長度。格式形成傳送帶113的長度、輥114的位置和尺寸和其平坦面122的尺寸被配置成使得在格式形成傳送帶113在每個輥114上傳遞時，每個板117放在輥的平坦面122上，其中連接元件121與形成于相鄰平坦面122之間的邊緣對準。因此，并不像板117在圓面輥上傳遞情況下那樣強迫使板117圍繞橫向于其前/后方向的軸線彎曲而變形。
[0029]在使用中，如同現(xiàn)有濾棒形成設備，疏松過濾絲束材料(未圖示)諸如醋酸纖維素如箭頭‘D’所示被進給到漏斗117內(nèi)并且由來自射流噴嘴(未圖示)的壓縮空氣射流被引導到格式形成件111內(nèi)。在格式形成傳送帶113進入并且被輸送穿過格式形成件111時，板117從其平坦狀態(tài)變形為圖4所示的其卷起狀態(tài)，并且過濾絲束材料被輸送穿過在濾棒成型紙P上的錐形格式形成件111。在格式形成傳送帶113到達格式形成件111的窄端Illb時,平坦板117的截面形成閉合圓，并且疏松過濾絲束材料被形成為由濾棒成型紙P包圍的壓實棒116。
[0030]在過濾絲束材料行進穿過格式形成件111時，在板117中的脊118在濾棒116的外表面上壓印凹槽圖案使得當濾棒116通過格式形成件111的窄引出開口 Illb出來時，其具有圍繞其外表面的整個周邊形成的一系列縱向凹槽。為了使凹槽圖案在濾棒中保持定型，格式形成件111包括加熱器件，加熱器件加速與醋酸纖維素纖維混合的增塑劑的反應以使得纖維定型為板117所形成的形狀使得在濾棒116從格式形成件111的窄引出開口 Illb出來時這種形狀保留在所得到的濾棒116內(nèi)。應意識到在現(xiàn)有濾棒形成設備中，濾嘴形狀快速定型，即以至于在濾棒16從格式形成件111出來時就定型并不重要，因為并無圖案形成于濾棒的表面中，如果過濾材料并未定型并且在離開格式形成件11后自由膨脹，可能會失去圖案。
[0031]在圖2所示的本發(fā)明的第一實施例中，加熱器件沿著格式形成件111的長度包括入口管道124，蒸汽可通過入口管道124噴射，如由箭頭‘S’所示。為了使蒸汽的熱量能高效地施加到醋酸纖維素和增塑劑混合物，格式形成傳送帶113優(yōu)選地為多孔的以允許蒸汽通過它。在圖示實施例中，蒸汽可以在各別板117聯(lián)結(jié)的間隙處通過格式形成傳送帶113。但是，預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可提供其它器件以增加格式形成傳送帶的孔隙率，諸如在板117本身中形成穿孔。
[0032]格式形成件111從寬開口端111向窄引出端Illb呈錐形也在過濾絲束材料穿過它時向過濾絲束材料形成向內(nèi)壓力，這擠壓過濾絲束材料并且也幫助將成形圖案保持壓印到所得到的濾棒116上。為了使形狀更有效地保持在濾棒116中，與現(xiàn)有濾棒制造中所用的增塑劑量相比，也優(yōu)選地使增加量的增塑劑與醋酸纖維素纖維混合。相對于醋酸纖維素絲束的干重量大約4%至8%重量的增塑劑可用于現(xiàn)有工藝中，但在本發(fā)明的濾棒制造工藝中，優(yōu)選地可使用增加量的增塑劑，諸如相對于醋酸纖維素絲束的干重量在8%與18%重量之間，并且優(yōu)選地相對于醋酸纖維素絲束的干重量在12%與18%重量之間。[0033]圖5示出了類似于圖3的視圖，本發(fā)明的第二實施例的設備210的格式形成傳送帶213的放大特寫視圖。該設備210與第一實施例的設備110的不同之處在于格式形成傳送帶213的配置，并且所有其它特點與先前所描述的相同并且保持相同的附圖標記。格式形成傳送帶213包括多個鏈接的板117，板117形成有一系列的平行脊118和鋸齒形前邊緣119和后邊緣120，并且板117端對端鉸接地連接到彼此。但是不同于第一描述的實施例的設備110，板117并不由單個柔性連接元件121連接而是替代地多個連接銷221連接相鄰板117，在鋸齒部段119、120的每個有角度的面上的一個連接銷221連接到相鄰板117的鋸齒部段119、120的相鄰有角度的面。連接銷221可為金屬或塑料銷。這樣的連接銷221可包括球窩接頭以允許在個別銷之間移動的靈活性。替代地，銷221可包括沿著其長度在每個板之間的樞轉(zhuǎn)連接器以向格式形成傳送帶213提供所需的靈活性。
[0034]本發(fā)明的第二實施例的設備的操作與上文關(guān)于本發(fā)明的第一實施例所描述的操作相同，使得形成的濾棒116通過格式形成件111的窄引出開口 Illb離開，圍繞其外表面的整個周邊形成一系列縱向凹槽。但是，在此實施例中，在格式形成傳送帶13通過格式形成件111并且板117從其平坦配置變形為其卷起狀態(tài)時，允許在板117之間的聯(lián)結(jié)變形，這歸因于多個個別的連接銷221為彼此離散的物體，而不是如在本發(fā)明的第一實施例中為柔性部件的單個連接元件。
[0035]圖6示出了類似于圖3和圖5，本發(fā)明的第三實施例的設備310的格式形成傳送帶313的放大特寫視圖。該設備310與第一實施例和第二實施例的設備110、210的不同之處在于格式形成傳送帶313的配置，并且所有其余特點與先前的描述相同并且保持相同的附圖標記。作為本發(fā)明的第一實施例和第二實施例的多個鏈接板的替代，格式形成傳送帶313包括連續(xù)的柔性傳送帶317a，其具有形成于其一側(cè)上的柔性但彈性的涂層317b，柔性但彈性的涂層317b具有在格式形成傳送帶313的縱向方向上延伸的一系列平行脊318。涂層317b可為合適彈性但優(yōu)選地耐熱的材料，諸如塑料和/或橡膠，并且可形成為單獨部件并且隨后結(jié)合到下面的柔性傳送帶317a，或者可模制到柔性傳送帶317a上并且在其上定型所希望的表面起伏圖案。涂層317b具有充分的柔性以使得格式形成傳送帶313能變形為卷起狀態(tài)，類似于圖4所示的卷起狀態(tài)。除了上文的描述之外，由于本發(fā)明的第三實施例的格式形成傳送帶313并非由聯(lián)結(jié)在一起的離散板制成，該設備310可包括現(xiàn)有的曲面輥14，而不是本發(fā)明的第一實施例和第二實施例的平坦刻面輥114。
[0036]本發(fā)明的第三實施例的設備310的操作與上文關(guān)于本發(fā)明的第一實施例所描述的操作相同使得形成的濾棒116通過格式形成件111的窄引出開口 Illb離開，圍繞其外表面的整個周邊形成一系列的縱向凹槽。但是，在濾棒穿過格式形成件111時由彈性涂層17b中的脊318形成在濾棒中的凹槽/圖案。
[0037]圖7示出了類似于圖3、圖5和圖6的視圖，本發(fā)明的第四實施例的的設備410的格式形成傳送帶413的放大特寫視圖。取決于【具體實施方式】，除了并非沿著柔性傳送帶317a的整個長度設置彈性涂層317b，使具有脊418形式的表面起伏圖案的彈性涂層417b沿著柔性傳送帶417a間歇地設置使得凹槽/成形圖案僅間歇地或以任何所希望的間距給予所得到的濾棒之外，設備410可與本發(fā)明的第三實施例的設備相似或相同。
[0038]如同本發(fā)明的第三實施例，涂層417b可具有合適彈性和優(yōu)選地耐熱材料，諸如橡膠和/或塑料，并且可形成為單獨的部件并且隨后結(jié)合到下面的柔性傳送帶417a，或者可模制到柔性傳送帶417a上并且在其上定型所希望的表面起伏圖案。而且，涂層417b的柔性足以使格式形成傳送帶413變形為卷起狀態(tài)，類似于圖4所示的卷起狀態(tài)，并且設備410可包括現(xiàn)有的曲面輥14，而不是本發(fā)明的第一實施例和第二實施例的平坦刻面輥114。
[0039]本發(fā)明的第四實施例的設備410的操作可與上文關(guān)于本發(fā)明的第三實施例所描述的操作相似或相同，使得形成的濾棒116通過格式形成件111的窄引出開口 Illb離開，在其外表面的整個周邊形成一系列的縱向凹槽。但是，在某些實施方式中，凹槽圖案僅間歇地給予所得到的濾棒。
[0040]在本發(fā)明的第二至第四實施例的所有格式形成傳送帶213、313、413中，可提供額外器件來增加格式形成傳送帶的孔隙率以改進蒸汽到醋酸纖維素/增塑劑混合物的傳熱，諸如在傳送帶/板中的穿孔。
[0041]在圖8、圖9A和圖9B中示出了本發(fā)明的第五實施例的濾棒生產(chǎn)設備510，其類似于圖2的第一實施例并且相似的特點保持相同的附圖標記。但是，本發(fā)明的第五實施例的設備510具有格式形成件511的不同配置。更具體而言，格式形成511包括雙壁結(jié)構(gòu)，具有實心外壁511a和穿孔內(nèi)壁511b，在它們之間限定腔體512。這在圖9A和圖9B中更清楚地示出，圖9A和圖9B分別為沿著圖8的線X-X和Y-Y的截面圖。格式形成件511包括入口管道124以允許蒸汽‘S’進給到在格式形成511的壁511a、511b之間的腔體512內(nèi)。然后蒸汽能填充腔體512并且從那里穿過在內(nèi)壁511b中的穿孔513到格式形成件511內(nèi)的格式形成傳送帶113。如上文所討論的那樣，格式形成傳送帶113優(yōu)選地為多孔的以允許蒸汽的熱量更有效地轉(zhuǎn)移到醋酸纖維素和夾帶的增塑劑以實現(xiàn)濾棒116加速的反應和定型。
[0042]應意識到本發(fā)明的第五實施例的設備510的優(yōu)點在于通過在其中具有雙壁格式形成件511和腔體512，在濾棒116穿過格式形成件511時，蒸汽能更有效地包圍格式形成傳送帶113和其中的濾棒116,這能更快速并且更高效地向濾棒材料傳熱,改進了濾棒116的表面中形成的形狀的定型。預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)本發(fā)明的第五實施例的設備也可包括如上文所描述的穿孔的格式形成傳送帶以便進一步改進蒸汽到過濾絲束材料和夾帶的增塑劑的傳熱。
[0043]在圖10中示出了本發(fā)明的第六實施例的濾棒生產(chǎn)設備610，其類似于圖2的第一實施例并且相似的特點保持相同的附圖標記。但是，本發(fā)明的第六實施例的設備610包括格式形成件611的不同配置。更具體而言，格式形成件611包括沿著其長度的加熱元件612。在此實施例中，并未設置入口管道用來將蒸汽引入到格式形成件611內(nèi)。替代地，啟動并且加速增塑劑與過濾材料的醋酸纖維素反應所需的熱通過從加熱元件612經(jīng)過格式形成件611的壁傳導而提供。
[0044]本發(fā)明的第六實施例的設備610的優(yōu)點在于無需任何蒸汽源來提供用于增塑劑/醋酸纖維素反應的熱。還應意識到在熱通過傳導而傳到濾棒材料時，無需提供穿孔的和/或多孔的格式形成傳送帶113。但是，為了本發(fā)明的第六實施例的設備610的最佳效果，格式形成傳送帶113的材料應優(yōu)選地為良好的熱導體，諸如金屬材料，使得能實現(xiàn)到濾棒材料更快速和更高效的傳熱，改進了濾棒116的表面中形成的形狀的定型過程。
[0045]加熱元件612可設置于格式形成件611的外表面上，如圖10所示，或替代地，可一體地形成于格式形成件611的壁內(nèi)。加熱元件看優(yōu)選地為電加熱元件。
[0046]在圖11和圖12中示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的濾棒生產(chǎn)設備710并且類似于在圖2中示出的第一實施例，其中相同的特點保持相同的附圖標記。但是，本發(fā)明的第七實施例的設備710包括格式形成件711的不同配置。更具體而言，格式形成件711包括在其上部在格式形成件711內(nèi)部的壓力輥712。這在圖12中更清楚地示出，圖12為沿著圖11的線Z-Z的截面圖。壓力輥712被定位和配置成在格式形成傳送帶113偏轉(zhuǎn)到卷起配置以包圍在其中形成的濾棒116時將格式形成傳送帶113的側(cè)邊緣引導在一起。壓力輥713也用來將向內(nèi)力施加在格式形成傳送帶113上兩個側(cè)邊緣會合處，對應于濾棒的接縫，以便確保起伏圖案圍繞其整個圓周完全壓印到濾棒116上并且避免在格式形成傳送帶113的側(cè)邊緣會合的點形成不明顯的圖案。預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可設置一個或多個壓力輥并且一個或多個壓力輥可固定于格式形成件內(nèi)或替代地可相對于格式形成件通路移動或向內(nèi)偏壓。而且，該輥或每個輥712可形成為加熱器(或冷卻)棒(未圖示)的部分，加熱器(或冷卻)棒可存在于格式形成件711的上部，如上文所描述的那樣。
[0047]在圖13和圖14中示出了本發(fā)明的第八實施例的濾棒生產(chǎn)設備810，并且其類似于本發(fā)明的先前描述的實施例，被配置成用疏松過濾絲束材料形成濾棒，濾棒包括在其外表面上形成的凹槽起伏圖案。設備810包括:格式形成件811，格式形成件811具有寬引入口811a和更窄的引出口 811b，在寬引入口 811a與更窄的引出口 811b之間具有錐形‘絲束引導’部分811c;以及，引導漏斗812和運輸射流；以及，連續(xù)的格式形成傳送帶813，其穿過格式形成件811并且在多個導輥814上延伸并且被驅(qū)動以在圖13中箭頭‘V’所示的方向上圍繞輥114輸送。如同現(xiàn)有濾棒生產(chǎn)設備10，濾棒成型紙‘P’可從卷軸815進給到格式形成傳送帶813的上表面，格式形成傳送帶813輸送濾棒成型紙穿過格式形成件811使得其變形為卷起的配置，包圍壓縮的醋酸纖維素濾棒，如先前所描述的那樣。
[0048]本發(fā)明的第八實施例的設備810與先前所描述的實施例的不同之處在于至少格式形成傳送帶813并不具備當格式形成傳送帶813和過濾絲束材料被輸送穿過格式形成件811時待壓印到濾棒上的任何表面起伏圖案。替代地，格式形成傳送帶813為材料的薄連續(xù)柔性傳送帶。而且，格式形成件811的內(nèi)壁具備多個肋狀物817，肋狀物817向內(nèi)突出并且在縱向朝向格式形成件811的窄引出開口 811b延伸。這可在圖14中更清楚地看出，圖14為沿著圖13中的線W-W所截取的格式形成件811的截面圖。
[0049]在使用中，疏松過濾絲束材料(未圖示)，諸如醋酸纖維素如由箭頭?’所示被進給到漏斗812內(nèi)并且由來自射流噴嘴(未圖示)的壓縮空氣的運輸射流引導至格式形成件811內(nèi)。在格式形成傳送帶813進入并且被輸送穿過格式形成件811時，過濾絲束材料被向內(nèi)呈錐形的部段壓縮并且濾棒成型紙P圍繞過濾絲束材料的壓縮圓柱的外側(cè)折疊，使得當過濾絲束材料通過格式形成件811的窄引出開口 811b離開時，過濾絲束材料形成于由外濾棒成型紙P包封的壓縮圓柱形濾棒816內(nèi)。
[0050]在過濾絲束材料行進穿過格式形成件811時，在格式形成件壁的內(nèi)表面上的肋狀物817將凹槽圖案壓印到濾棒816的外表面上使得當濾棒816通過格式形成件811的窄引出開口 811b離開時，其具有圍繞它的外表面的一系列縱向凹槽。肋狀物優(yōu)選地僅設置于格式形成件811的窄部中使得當過濾絲束材料基本上被完全壓縮并且被濾棒成型紙P包圍時凹槽僅形成于濾棒816上。應意識到在本發(fā)明的此實施例中，格式形成傳送帶813足夠薄并且具有充分柔性使得凹槽形狀可由肋狀物817通過格式形成傳送帶813的厚度有效地給予濾棒816。[0051]為了使凹槽圖案保持在濾棒中定型，格式形成件811包括加熱器件，加熱器件加速與醋酸纖維素纖維混合的增塑劑的反應以使纖維定型為所希望的形狀。在圖13所示的實施例中，加熱器件包括沿著格式形成件811的長度的入口管道824，蒸汽可通過入口管道824噴射，如由箭頭‘S’所示，如在先前關(guān)于本發(fā)明的第一實施例所描述的那樣。因此，也如先前所描述的那樣，為了能使蒸汽的熱更高效地施加到醋酸纖維素和增塑劑混合物，格式形成傳送帶813可為多孔的以允許蒸汽通過它，例如，格式形成傳送帶813的材料本身可為多孔的，或者格式形成傳送帶813可包括用來增加格式形成傳送帶的孔隙率的器件，諸如穿孔。例如，格式形成傳送帶可由穿孔的金屬形成，穿孔的金屬可彈性變形以能在輥814上傳遞并且在格式形成件811內(nèi)卷起并且變形為格式形成件811的內(nèi)壁的形狀。這樣的金屬穿孔的格式形成傳送帶將表現(xiàn)出多孔性的優(yōu)點以允許蒸汽通過它，并且也有利于允許熱從加熱器件高效地轉(zhuǎn)移到濾棒816。
[0052]預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)上文參考本發(fā)明的第五實施例所描述的雙壁結(jié)構(gòu)和上文參考本發(fā)明的第六實施例所描述的替代加熱器件可應用于本發(fā)明的第八實施例的設備810的替代格式形成件811。
[0053]在上文所示和描述的本發(fā)明的第一至第七實施例中，格式形成傳送帶113、213、313、413、513、613、713包括在其上形成的縱向凹槽以向所得到的濾棒的外表面給予相對應的形狀。但是，本發(fā)明預期并不限于用于形成凹槽濾棒的方法和設備，并且預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可由形成于格式形成傳送帶上的相對應形狀的起伏圖案在濾棒上形成其它形狀，諸如螺旋凹槽、周向凹槽、離散凹陷或凹陷/突起的任何其它組合/圖案。而且，關(guān)于包括連接的板的格式形成傳送帶的本發(fā)明的實施例，并非格式形成傳送帶的每個板必需在其上包括成形/凹槽圖案以給予濾棒相對應的形狀。替代地這樣的圖案可僅設置于每隔一個板上，或每隔兩個板上或任何其它變型，這樣的凹槽/成形圖案僅間歇地或者以任何所希望的間隔，根據(jù)成形/非成形格式形成傳送帶板的次序給予所得到的濾棒。在這樣的實施例中，在其上并不包括給予濾棒特定形狀的起伏圖案的那些板可能并非必需由與成形板相同的材料形成。例如，在成形板之間的格式形成傳送帶的部段可具有現(xiàn)有編織傳送帶構(gòu)造。另夕卜，上文示出和描述的格式形成傳送帶的板具有金屬構(gòu)造，但它們可為剛性足以在格式形成件內(nèi)給予濾棒成形圖案的其它合適材料，但也可彈性地變形以能卷起到其本身上以裝配到格式形成件內(nèi)。這樣的材料可包括塑料或橡膠。但金屬板諸如銅或鋁或甚至金提供良好熱導率的額外優(yōu)點以允許來自蒸汽或其它熱源的熱快速地傳到過濾絲束材料和夾帶的增塑劑以實現(xiàn)濾棒的成形和定型。預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)格式形成傳送帶的板也可被涂以涂層，涂層可改進耐磨性和/或為不粘涂層諸如PTFE、鈦或碳化涂層。本發(fā)明的格式形成傳送帶的側(cè)邊緣預期至少在完全卷起的配置在格式形成件內(nèi)會合，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，它們也可在最大程度卷起的配置重疊。
[0054]預期上文所描述的本發(fā)明的各種實施例可包括由單個帶形成的格式形成傳送帶，該單個帶在其表面上形成有待給予濾棒的預期起伏圖案，而不是格式形成傳送帶包括多個或鉸接的板。這樣的帶可由充分可變形的材料制成以使之能在設備的輥上傳遞，并且偏轉(zhuǎn)為在格式形成件內(nèi)的卷起配置，但也可具有充分的彈性使得其上的起伏圖案能被壓印到正形成的濾棒表面內(nèi)。這樣的格式形成傳送帶可優(yōu)選地由傳導材料諸如金屬優(yōu)選地鋁形成以將來自熱器件的熱高效地傳導至正形成的濾棒。而且，格式形成傳送帶可包括穿孔以使得(在蒸汽用作加熱源的實施例中)蒸汽更有效地轉(zhuǎn)移到正形成的濾棒以向濾棒傳熱。
[0055]上文所示和描述的本發(fā)明的所有實施例包括被進給到格式形成件內(nèi)的濾棒成型紙P并且疏松過濾絲束材料被導向至濾棒成型紙P上使得所得到的濾棒116包括在濾棒成形紙內(nèi)包裹的過濾材料。但是，預期在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可省略濾棒成型紙而是替代地將過濾絲束材料直接供給到格式形成傳送帶上，格式形成傳送帶輸送過濾材料通過格式形成件，將其壓縮為濾棒并且在其表面上形成所希望的起伏圖案。在本發(fā)明的這樣的實施例中，所生產(chǎn)的濾棒將保持為所希望的棒形式，僅由于在格式形成件內(nèi)格式形成傳送帶施加的壓縮和夾帶于過濾材料內(nèi)的增塑劑被激活而在在濾棒上具有表面圖案。作為屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)的另一替代方案，可生產(chǎn)濾棒成型紙涂層的濾棒而不是將濾棒成形紙P隨疏松過濾絲束材料一起引入到格式形成件內(nèi)，帶表面起伏圖案的濾棒可形成于格式形成件中，而不帶有濾棒成型紙，如上文所描述那樣，并且濾棒成型紙隨后可在濾棒離開格式形成件后圍繞形成的濾棒包裹。這樣的實施例在圖2中以虛線示出，作為本發(fā)明的第一實施例的替代配置，其中，濾棒成型紙P’從卷軸115’進給并且在濾棒116形成于格式形成件111中并且離開格式形成件111時圍繞濾棒116包裹。濾棒成型紙P’可圍繞濾棒包裹使得濾棒成型紙P’符合在濾棒116表面上形成的起伏圖案，使得完成的帶外濾棒成型紙P’的濾棒在其外表面上表現(xiàn)出所希望的表面起伏圖案。盡管在圖2中示出了本發(fā)明的第一實施例的設備的替代配置，預期這種濾棒成形紙施加的替代布置可用于上文所描述的本發(fā)明的其它實施例的任何實施例中。
[0056]在上文示出和描述的包括由多個鉸接板制成的格式形成傳送帶的本發(fā)明的實施例中，格式形成傳送帶傳遞所圍繞的輥被描述為帶刻面以對應于格式形成傳送帶的個別板。但是本發(fā)明并不限于這樣的輥配置并且替代地可使用其它輥，例如帶有可變形外表面的輥，諸如橡膠或塑料/聚合物，以提供更柔軟的表面，格式形成傳送帶可抵靠該更柔軟的表面并且該更柔軟的表面可變形以保持格式形成傳送帶/板的形狀。替代地，輥可包括對應于格式形成傳送帶的個別板的多個凹部，并且當格式形成傳送帶在輥上傳遞時凹部接納每個格式形成傳送帶板。另外，輥可具有增加的直徑使得格式形成傳送帶板在較大彎曲輥表面上較少地變形。
[0057]上文所示出和描述的本發(fā)明的實施例只是示例并且本發(fā)明預期并不限于這些具體示例。而且，預期本發(fā)明可包括上文所描述的并不彼此排斥的特點的任何組合，并且如由所附權(quán)利要求的范圍限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用來制造香煙或其它發(fā)煙制品的濾棒的設備，所述濾棒在其外表面上形成有呈起伏的圖案，所述設備包括: 通路，其包括配置成接納并且壓縮過濾材料以形成濾棒的一部分；以及 傳送帶，其沿著所述通路延伸以輸送過濾材料穿過所述通路； 其中所述設備包括圖案化的起伏表面，所述圖案化的起伏表面配置成用以在濾棒形成于所述通路內(nèi)時在所述濾棒的表面上壓印起伏圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述起伏表面形成于所述傳送帶上使得所述傳送帶接合所述過濾材料并且在所述濾棒穿過所述通路時將所述起伏圖案壓印到所述濾棒的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在于，所述傳送帶包括端對端鉸接地聯(lián)接的多個板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設備，其特征在于，鉸接地與所述相鄰板聯(lián)接的每個板的前邊緣和后邊緣形成有相對應的嵌合和/或鋸齒配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設備，其特征在于，所述板之間的鉸接的連接包括柔性繩索或多個鉸接銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的設備，其特征在于，所述傳送帶經(jīng)由多個導輥驅(qū)動，其中所述導輥中的至少一個具有刻面外表面并且所述傳送帶與所述至少一個導輥對齊使得當所述傳送帶經(jīng)過所述導輥時所述環(huán)形帶的所述板平放到所述至少一個導輥的刻面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其特征在于，所述傳送帶包括柔性帶，上面形成有彈性材料層，所述圖案化的起伏表面設置于所述彈性材料層中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述起伏表面形成于所述通路的內(nèi)表面上使得當所述濾棒穿過所述通路時所述過濾材料接合所述通路的所述起伏表面并且所述起伏圖案壓印到所述濾棒的所述表面內(nèi)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述通路配置成在所述濾棒穿過它時加熱所述過濾絲束材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，其特征在于，所述通路包括至少一個入口管以允許蒸汽引入到所述通路內(nèi)部以加熱所述過濾絲束材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設備，其特征在于，所述通路包括沿著其長度的至少部分的雙壁結(jié)構(gòu)，包括外壁和與所述外壁間隔開的內(nèi)壁以在它們之間限定腔體。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的設備，其特征在于，所述通路包括至少一個加熱元件以加熱在所述通路內(nèi)的所述過濾絲束材料，其中所述加熱元件可包括電加熱元件。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其特征在于還包括壓制構(gòu)件，其配置成在所述濾棒形成于所述通路中時在所述傳送帶和/或濾棒上形成向內(nèi)壓制力。
14.一種使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的濾棒制造設備來制造用于香煙或其它發(fā)煙制品的濾棒的方法，其中，所述通路包括用來引入過濾材料的第一開口端和用來排出形成的濾棒的第二開口端，所述通路在所述第一端與第二端之間變窄使得在所述過濾材料輸送穿過所述通路時，其受壓縮以形成濾棒，所述方法包括: 將疏松過濾絲束材料進給到所述傳送帶上；將所述傳送帶上的所述過濾絲束材料從所述第一開口端向所述第二開口端穿過所述通路輸送并且因此壓縮所述過濾絲束材料以形成濾棒；以及 在所述濾棒穿過所述通路時，將起伏圖案壓印到所述濾棒表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述起伏表面形成于所述傳送帶上，所述方法還包括利用所述傳送帶的圖案化起伏表面將所述起伏圖案壓印到所述濾棒的表面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設備，其特征在于，所述通路的內(nèi)表面包括起伏表面，所述方法還包括:由在所述通路的內(nèi)表面上的所述圖案化的起伏表面將所述起伏圖案壓印到所述濾棒的所 述表面上。
【文檔編號】A24D3/02GK103763948SQ201280042654
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】K.S.樸, G.法龍, R.惠芬 申請人:英美煙草(投資)有限公司