專利名稱：吸煙制品以及用于加工吸煙制品的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及吸煙制品例如香煙并且涉及用于加工該吸煙制品的方 法和裝置。
背景技術：
7>知的香煙加工技術，例如在US4771794中公開的技術，包括使用 吸絲帶從料斗中取出煙草(煙絲)并形成煙草條，煙草條被送入香煙加 工設備的裝飾區域內，煙草條在此被巻入紙中。在吸絲帶區域內形成的 煙草條通常并不具有足夠穩定的重量或密度以直接被用作高質量的香 煙。因此，用平整器修剪煙草條以去除多余的重量或密度。
去除過程是通過一組修剪圓盤進行的。修剪圓盤由彼此相鄰的兩個 共面轉動的圓盤構成。修剪圓盤通過使用在圓盤下方轉動的葉輪或電刷 以從在其上方或之間經過的煙草條上剪去多余的重量或密度。圓盤和電 刷可以被上下移動以根據需要去除更多或更少的煙草。
香煙經常會在每根香煙的任意一端包裝有增大密度的煙草以幫助 防止松散的煙草從香煙中撒出。公知的修剪圓盤通過使修剪圓盤內具有 空腔以允許更多煙草在煙草條的任意一端通過圓盤并進入設備的裝飾 區域內來解決該問題。特別地，兩個修剪圓盤的轉動被同步，以使空腔 相對于香煙的圓柱體軸線形成對稱的形態。這樣的方法能夠在香煙的開 口端形成煙草的密集端。這樣的密集端的使用已被證明可以非常有效的 用于保留香煙內的煙草。
作為對比，香煙其余的中間部分(主體)通常被設為固定的煙草密 度，而用于加工這種香煙的^"剪圓盤也凈皮相應地成形。
發明內容
本發明的一個實施例提供的用于加工吸煙制品的裝置包括具有至少一個修剪圓盤的平整器，設置成將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有 至少一個增大煙草密度的末端區域。修剪圓盤被進一步設置成修剪煙草 條的主體區域以使主體區域具有每單位長度上可變的煙草質量。主體區 域不同于增大密度的末端區域.
本發明的另一個實施例提供的用于加工吸煙制品的裝置包括具有 至少一個修剪圓盤的平整器，設置成修剪用于吸煙制品的煙草條。修剪
圓盤的邊緣具有對應于至少一個增大煙草密度的末端區域的第一分段、 對應于要容納雙層包裝的主體區域部分的第二分段、以及對應于其余的 主體區域部分的第三分段。第三分段的高度介于第一分段的高度和第二
分段的高度之間。(注意在某些實施例中，該高度可能會在某個分段 內有所改變)。
本發明的另一個實施例提供了一種吸煙制品，包括具有至少一個增 大煙草密度的末端區域的煙草條。煙草條進一步具有主體區域，其具有 每單位長度上可變的煙草質量。主體區域不同于增大密度的一個或兩個 末端區域。吸煙制品進一步包括內層包裝和外層包裝。內層包裝與第一 部分同延而外層包裝至少延伸在整個主體區域上。在沿第一部分的任意 指定位置，都將每單位長度的煙草質量和內層包裝的尺寸結合以沿第一 部分生產出固定密度的煙草。
本發明的另一個實施例提供了一種吸煙制品，包括煙草條，其具有 沿煙草條每單位長度上的煙草質量可變的區域。在該區域內的煙草密度
基本上是固定的。本發明的其他實施例提供了用于加工這樣的吸煙制品 的方法和裝置。
本發明的另 一個實施例提供了 一種加工吸煙制品的方法。該方法包 括將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有至少一個增大煙草密度的末端 區域。該方法另外還包括修剪所述煙草條的主體區域以使主體區域具有 每單位長度上可變的煙草質量。主體區域不同于增大密度的末端區域。 使用至少一個平整器圓盤進行修剪，所述至少一個平整器圓盤被設置成 將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有所述至少一個增大煙草密度的末 端區域，并且被設置成修剪煙草條的主體區域以使所述主體區域具有每 單位長度上可變的煙草質量，其中所述主體區域不同于所述至少一個增 大密度的末端區域。
對于公知的吸煙制品，(與主體區域的煙草密度相比)具有增大煙草密度的末端區域可以被設置在吸煙制品的開口端，并且某些吸煙制品在 濾嘴端也可以具有增大煙草密度的末端區域。吸煙制品的主體區域代表 增大密度的末端區域之間的煙草條部分(如果在煙草條的一端沒有增大 密度，那么有效的主體部分就包括或者一直延伸至該端)。與公知的香 煙相比，將煙草條的主體區域修剪為具有每單位長度上可變的質量。
在一個實施例中，修剪主體區域包括形成主體區域的第一部分，其 與主體區域的笫二部分相比具有每單位長度上較低的煙草質量。根據所 需的煙草形狀，主體區域的第一部分每單位長度上的煙草質量可以沿第 一部分的長度基本固定或有所改變。第一部分可以從主體區域的一端 (例如吸煙制品的濾嘴端)部分地沿主體區域延伸，這樣第二部分就包括 主體區域的剩余部分。另一種可能是第一部分可以包括主體區域的中間 部分，這樣第二部分就包括主體區域的剩余部分。在其他的實施例中， 在每單位長度上的煙草質量的轉變次數和/或高度方面可以采用更加復
雜的結構。
在一個實施例中，吸煙制品設有內層包裝和外層包裝。內層包裝與 第一部分同延，而外層包裝至少延伸在整個主體區域上(并且通常也會 延伸至所有增大密度的末端區域)。內層包裝可以被設置用于各種目的， 例如用于增強香味和/或用于減少在吸煙期間輸送給吸煙者的某種煙霧 成分。在具有雙層包裝的吸煙制品部分內減少的煙草量有助于避免在該 區域內煙草密度的增大。例如，在一個特定的實施例中，在沿第一部分 的任意指定位置，每單位長度的煙草質量和內層包裝的尺寸都可以結合 以沿第一部分生產出固定密度的煙草(允許在包裝期間壓縮煙草條)。這 有助于在整個主體部分上提供固定的煙草密度，從而能夠提高吸煙和操 作特性，以及避免潛在的加工問題，例如外層包裝起皺或煙草條的露出 (煙草從包裝中露出)。
要注意的是即使在沒有內層或外層包裝的吸煙制品中，每單位長度 上的煙草質量也可以改變。例如，可能會出現這樣的改變以改善過濾特 性(要牢記隨著香煙的燃燒，通過煙草條自身提供的過濾量是不斷下降 的)，也可能是為了降低生產成本等。
在一個實施例中，平整器圓盤邊緣在高度上對應于主體區域每單位 長度上可變的煙草質量而改變。例如平整器圓盤的邊緣可以具有對應于 每單位長度上增大煙草密度的末端區域的第一分段、對應于要容納雙層
9包裝的主體區域部分的第二分段、以及對應于其余的主體區域部分的第 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 間。可以利用一對這樣的圓盤進行修剪。
在一個實施例中，利用至少一個平整器電刷進一步進行修剪。平整 器電刷的半徑對應于主體區域每單位長度上可變的煙草質量而改變。例 如，平整器電刷的半徑可以具有對應于每單位長度上增大煙草密度的末 端區域的第一值、對應于要容納雙層包裝的主體區域部分的第二值、以 及對應于其余的主體區域部分的笫三值，其中第三值介于第一值和第二 值之間。
在另一個實施例中，平整器圓盤的整個圓周都是扁平的(也就是具 有固定的高度)，而平整器電刷具有固定的半徑。修剪圓盤和煙草條的 中心軸之間的距離被控制為與主體區域每單位長度上所需的煙草質量 改變相一致。在此情況下，平整器圓盤和電刷具有彼此間固定的關系， 并且一起上下移動以從煙草條上剪除更多或更少的煙草。
本發明的裝置和吸煙制品實施例可以從上述關于方法實施例的相 同的附加特征中獲益。
附圖簡要說明
現參照附圖，僅作為示例對本發明的各種實施例進行詳細介紹
圖1是根據本發明的一個實施例的香煙加工裝置的示意性俯視圖。
圖2A是穿過圖1中加工裝置的平整器圓盤的截面。
圖2B是圖1中加工裝置的平整器圓盤的示意性包裝視圖。
圖3示出了根據本發明的一個實施例用于和圖1中的加工裝置一起
使用的平整器電刷。
圖4示出了根據本發明的一個實施例由圖1中的香煙加工裝置生產
出的煙草條的可變形狀。
圖5是根據本發明的另 一個實施例用于在香煙加工裝置中使用的平
整器圓盤的示意性俯視圖。
圖6是圖5中的平整器圓盤的示意性包裝視圖。
圖7示出了根據本發明的一個實施例用于和圖5中的平整器圓盤一
起使用的平整器電刷。
圖8示出了根據本發明的一個實施例由圖5中的平整器圓盤生產出的煙草條的可變形狀。
圖9示出了根據本發明的各種實施例用于在香煙內使用的各種內層 包裝的形狀。
具體實施例方式
圖1是根據本發明的一個實施例的香煙加工裝置1的示意性俯視 圖。該裝置包括一對基本上彼此相鄰的共面轉動的圓盤10,20。注意圓 盤沿彼此相對的方向轉動，以使圓盤10如箭頭A所示順時針轉動而圓 盤20如箭頭A'所示逆時針轉動。圓盤10, 20被稱作修剪圓盤并構成用 于從煙草條去除煙草的平整器的一部分。
在操作中，沿平行于煙草條長軸的路徑在兩個圓盤上移動煙草條 50。煙草條的路徑基本上與兩個轉動的圓盤相切。該路徑將連接兩個轉 動圓盤中心的直線一分為二并與其垂直。煙草條沿其路徑的移動是沿著 緊貼煙草條之下的兩個轉動圓盤部分移動的相反方向。因此如圖l所示，
面)，煙草條自身沿其路徑向上移動(如箭頭B所示)。這樣就提供了煙 草條50和轉動圓盤10與20之間被用于驅動修剪動作的相對運動。
裝置1中的兩個轉動圓盤10和20是彼此相同的。每個轉動圓盤10， 20的圓周區域都具有三種不同的高度或深度(沿垂直于圓盤平面的方向 測量)。第一區域，如圖1中的15所示，是處于與圓盤的主要部分相同 高度的圓盤邊緣。圓盤的這一部分是最高的，也就是最靠近煙草條50 的中心軸，并因此被用于從煙草條50上剪去最多數量的煙草。
第二區域，如圖1中的17所示，是圓盤邊緣部分的深度最大的部 分。換句話說，區域17在圓盤10和20下方最遠處(并因此距離煙草條 50的中心軸最遠)。這部分圓盤邊緣17因此被用于從煙草條17上剪去 最少量的煙草。
第三區域，如圖1中的16所示，是圓盤邊緣部分的深度與區域15 和17相比具有中間值的部分。這部分圓盤邊緣因此被用于從煙草條17 上剪去中等數量的煙草-也就是少于區域15剪去的煙草，但是多于區 域17剪去的煙草。
裝置1中的兩個轉動圓盤IO和20沿其圓周均具有相同的模式。而 且，圓盤10的模式與圓盤20的模式被對齊方位角以將圓盤10的相角
ii和圓盤20的相角同步(允許相反的轉動方向)。因此，當轉動圓盤20的 特定邊緣部分，例如區域16，與煙草條50相接觸時，轉動圓盤10的相 同區域(也就是區域16)也會與煙草條50相接觸。這樣就確保了繞對應 于煙草條50的中心軸(長軸)的直線以對稱的樣式修剪煙草條50。
圖2A表示沿圖1中的直線S1穿過圓盤10(也就是垂直于圓盤平面) 的水平截面。截面的厚度與對應于區域17的圓盤上最深的空腔的位置 相一致。在圖2A中還可以看出的是升高到區域16的中等高度的階躍。 升高到圓盤的最高高度的階躍，與圓盤主體共面的區域15，在圖2A中 只能剛好看到(由于圓盤的曲率)。
圖2B可以被認為是穿過或繞圓盤IO的圓周部分；換句話說，它是 通過沿圖1中的弧線S2但始終看向圓盤10的中心而獲得的。在圖2B 中可以清楚地看到，區域17構成了圓盤IO最深的邊緣部分。中等深度 的區域16位于區域17的兩側。其余的圓盤邊緣部分，區域15，處于和 圓盤的主體相同的高度。
在圖2B的實施例中，區域16的高度大約在區域15高度的0. 25咖 以下，而區域17的高度大約在區域16高度的0. 25咖以下。每個空腔 都向著圓盤10的中心徑向向內延伸約7mm(然后圓盤的高度返回區域15 也就是圓盤主體的高度)。每個區域17的角(圓周)范圍大約為12度； 類似地每個區域16的部分都具有約12度的角范圍。區域15的角范圍 大約為54度。(應該理解這些尺寸和角度僅是舉例說明，并且在不同的 實施例中可以改變。)
圖3示出了根據本發明的一個實施例用于在圖1中的加工裝置中使 用的平整器電刷或葉輪300。葉輪300位于修剪圓盤10,20下方，也就 是在圓盤10，20到煙草條50中心軸的相對側上。與水平安裝的圓盤10 和20相比，葉輪300是垂直安裝的并繞水平軸轉動。該軸相對于煙草 條50的行進方向有所偏移。圖1中的箭頭W處于與葉輪300相同的垂 直平面內并且也示出了葉輪300頂部的行進方向。換句話說，恰好在平 整器圓盤10, 20下方的葉輪300的部分沿箭頭W的方向行進，并因此沿 圓盤10的方向接觸和刷去過多的煙草。(這些過多的煙草隨即被送回料 斗以供吸絲帶將其再利用來成形煙草條50。)
葉輪30具有可變半徑，對應于修剪圓盤10,20的可變深度。因此 葉輪300的區域317具有主要對應于修剪圓盤上最深的空腔17的最短半徑。因此葉輪的這一部分從煙草條50上去除最少量的煙草。葉輪的 區域316具有主要對應于修剪圓盤上的中等空腔16的中等半徑。因此 葉輪的這一部分從煙草條50上去除中等數量的煙草。葉輪的區域315 具有主要對應于修剪圓盤的最高空腔15的最大半徑。因此葉輪的這一 部分從煙草條50上去除最多煙草。
應該理解圓盤10,20的邊緣模式會在每轉中出現(重復)四次，而葉 輪300的徑向模式對于每一轉僅出現一次。
因此，葉輪300以四倍于修剪圓盤10， 20的頻率轉動，以使葉輪300 的每一轉對應于修剪圓盤10,20的邊緣模式的一次出現(重復)。
葉輪300的徑向形狀和相角被設置為與修剪圓盤的邊緣高度保持同 步。具體地，葉輪300的輪緣被保持為緊貼修剪圓盤10,20的邊緣下側 以確保準確地去除過量的煙草，并且同時確保葉輪300不會阻礙修剪圓 盤10，20(或者反之亦然)。因此葉輪300的輪緣與修剪圓盤的下側協同 操作以從煙草條50上去除可變數量的煙草。
如圖3所示，區域317的角(圓周)范圍大約為98度，區域316的 角范圍大約為45度，而區域315的角范圍大約為172度。這些角度由 給修剪圓盤上的空腔提供的清除需求所確定。要注意的是即使是允許四 倍的頻率增加，由于葉輪300的有限寬度(也就是沿平行于旋轉軸的方 向測量的寬度)，區域317的角范圍也要大于對應空腔17的角范圍。具 體地，區域317必須從空腔17的第一部分接觸到葉輪300的近端表面 時(由修剪圓盤的轉動方向決定)一直到空腔17的最后一部分清除了葉 輪300的遠端表面為止都提供清除。(應該理解上述的角度僅是舉例說 明，并且在不同的實施例中可以改變。)
圖4是根據本發明的一個實施例利用圖1中的加工裝置成形的煙草 條400的示意圖。在該示圖中，箭頭A表示煙草條的軸向方向。圖4示 出了由修剪圓盤10，20和葉輪300生產出的煙草條400的形狀或(每單 位長度上的)質量變化。由于煙草條400在該加工階段通常具有固定密 度(也即使每單位體積內的煙草質量)，因此圖4中的質量變化也對應于 厚度例如煙草條400的截面積或半徑的變化。(因此圖4中的箭頭R可 以被認為是表示煙草條400的徑向方向)。要注意的是圖4并不是按比 例的，而是為了清楚起見已經放大了質量或尺寸的變化。
煙草條400具有最小面積或每單位長度上最小質量的部分414對應
13于修剪圓盤10,20的最高部分也就是區域15，并且也對應于葉輪300 具有最大半徑的部分315。煙草條400具有每單位長度上最大質量的部 分412對應于修剪圓盤10， 20的最深部分也就是區域17，并且也對應于 葉輪300具有最小半徑的部分317。煙草條具有每單位長度上中等質量 的區域413對應于修剪圓盤10， 20的中等部分也就是區域16，并且也對 應于葉輪300具有中等半徑的部分316。因此綜上所述，412部分與413 部分相比具有每單位長度上更大的煙草質量，同樣413部分與4W部分 相比也具有每單位長度上更大的煙草質量。
對于送入加工裝置1的連續的煙草條50,重復圖4中所示的模式變 化。重復的周期對應于兩根香煙的長度。具體地，切分線C1和C2之間 的煙草條400的部分最終被用于構成一對香煙。因此煙草條400的分段 400A， 400B，400C和400D最終是作為不同的香煙。應該注意的是由于修 剪圓盤的邊緣模式會繞修剪圓盤的圓周以相等的間距出現四次，因此修 剪圓盤10,20的一轉對應于生產八條(四對)香煙。(應該理解這些比例 可以根據所使用的具體加工裝置而變化。)
盡管由煙草條400成形的所有香煙都具有相同的形狀變化，但是每 對香煙中的兩條香煙具有相對的朝向。具體地，在通過沿直線C1和C2 切分而成形煙草條的400B和400C部分之后，香煙的兩個開口端處于這 一部分煙草條的相對端(遠端)。
切分線Cl切開代表煙草條400最大厚度(并對應于切割圓盤10， 20 最深區域)的部分412A。結果，412A部分被分為在香煙400A內終止的 Dl分段和在香煙400B內終止的D2分段。香煙400B的開口端因此包括 412A部分，并且更具體地，包括圖4中D2表示的一半412A部分。類似 地，香煙400C的開口端包括412B部分的前面一半。
在形成切口 C1和C2之后，對應香煙400B和400C的煙草條被包裝 起來(如以下更加詳細地介紹的那樣)。在該包裝期間，由于4i:2A部分 具有每單位長度上最大的煙草重量，因此4UA部分(也就是D^被用于 形成香煙400B的密集開口端。類似地，412B部分被用于形成香煙400C 的密集開口端。在加工的后續階段(包裝之后)，414部分被沿切分線C3 分開，并在414A部分和414B部分之間裝入濾嘴。該濾嘴隨后將自身分 為兩部分以完成獨立的香煙400B和400C的生產。
本文中所使用的術語"主體部分"是指除了一個或兩個密集端-也就是除了在香煙的開口端以及可選地也可以在濾嘴端增大煙草密度的 區域以外的煙草條部分。在普通的香煙中，每單位長度上的煙草質量沿 其主體部分通常是固定的，從而提供穩定的吸煙和操作特性。但是，已經有人提出，例如參見W0 2005/082180，香煙的主體部分 除了常規的用于外層包裝的香煙紙以外還可以設有內層包裝。該內層包 裝可以被用于提供額外的香味。另一種內層包裝的潛在用途是用于減少 在吸煙期間輸送給吸煙者的某種煙霧成分。用于該用途的一種動機是在 吸煙時提供一種來自香煙的固定的輸送量。這樣煙草條內的煙草提供某 種程度的過濾，但是隨著煙草的燃燒，對應的過濾也會因此被降低。提 供由吸收性材料構成的朝向香煙濾嘴端的內層包裝減少了在最終的煙 霧中輸送給吸煙者的煙霧成分，從而實現了整體上更淺的煙霧形態(特 別是對于低焦油量的產品)。在某些香煙中，內層包裝可以被設置在煙草的兩個密集端之間，而 在其他的香煙中，內層包裝可以一直延伸到濾嘴端，而在濾嘴端并沒有 密集端。這一點表現的事實是在香煙的濾嘴端提供密集端主要是為了在 加工期間裝入濾嘴之前幫助對煙草條進行機械處理(因為在裝入濾嘴之 后，濾嘴自身即可用于將煙草保留在香煙內)。內層包裝的額外厚度(與 常規的香煙紙相比)自身就能夠有助于煙草條的機械處理，從而減少或 者消除在濾嘴端對煙草密集端的需要(假定內層包裝一直延伸至濾嘴 端)。如果內層包裝僅沿香煙的部分主體部分延伸，那么對于香煙的這一 部分香煙將具有雙層包裝(內層包裝和常規的香煙紙)，而沿香煙的其余 部分具有單層包裝(僅有常規的香煙紙)。作為示例，常規的香煙紙可以 具有O. 05mm的厚度，而與香煙大約3. 9mm的總半徑相比，內層包裝可 以具有大約0. 17mm的厚度。(應該理解這些數值僅是舉例說明，而且可 以才艮據所涉及的具體的香煙和包裝加以變化)。使雙層包裝僅沿一部分香煙的主體部分延伸會在包裝的整體厚度 上產生不連續。這可能會導致香煙的不均勻感、外層紙包裝的起皺和/ 或煙草條的露出。另外，煙草在雙層包裝下可能會被進一步壓縮，導致 不一致的吸煙特性。因此，根據本發明的一個實施例，圖4中所示的形狀被用于容納具 有(部分)雙層包裝的香煙。具體地，香煙的中間區域414具有與設有雙層包裝的部分相對應的每單位長度上最低的煙草質量，而每單位長度上具有較高煙草質量的部分413則僅設有單層包裝。這樣即可允許將內層 包裝有效地安置在煙草半徑被減小的區域。在一個特定的實施例中， 一長巻(外)香煙包裝紙被周期性地與內層 包裝部分一起提供。該內層包裝的尺寸和間隔對應于煙草條400減少煙 草的部分414的尺寸和間隔，從而使每一個減小了厚度的部分414都接 受雙層包裝。考慮到在使用外層包裝也就是香煙紙時內層包裝和/或煙草可能的 壓縮，內層包裝的厚度大致對應于區域414與區域413相比的深度。(由 于在包裝過程期間煙草會被一定程度地壓縮，因此修剪圓盤10內空腔 的0. 25mm的深度略大于內層包裝的0. 17咖的厚度。)該方法有助于確 保沿香煙的長度經過內層包裝結束/開始的不連續處保持固定的煙草密 度，同時還可以降低或者避免在該不連續處的外層包裝上的局部應力或 變形。這轉而給具有(部分)雙層包裝的香煙提供了更好的操作和吸煙特 性。圖4中的形狀僅在香煙的開口端具有煙草密集端，而在濾嘴端則沒 有。如前所述，這樣做的一個理由是內層包裝自身就能夠在濾嘴端幫助 提供穩定性，從而降低或者消除對于加工期間在此設置密集端的需要。 這還表明用于在香煙的兩端都成形密集端的設備會更加復雜的事實。具 體地，在香煙兩端都具有密集端可能會涉及修剪圓盤10,20的部分15 包含與空腔17深度相同的空腔，而在兩側不再具有中等階躍的(有效) 深度16。修剪圓盤的這種深度上的突然改變可能會導致修剪動作上的問 題，既包括實現煙草修剪速率突然改變方面的問題，也包括設置葉輪300 用于跟蹤但不會干擾這種圓盤形狀方面的問題。 一種可能性可以是在雙 層包裝部分內實現增大密度的密集端，在此情況下密集端的半徑可能只 對應于空腔16(而不是空腔17)。在一個實施例中，除了在香煙的中間部分具有雙層包裝以外，雙層 包裝還可以具有在香煙上的不同位置。另外，某些香煙可以被設有與圖 4中所示不同的或者更加復雜的每單位長度上質量的變化組合-例如每 單位長度上更多的質量水平和/或在不同高度之間更多的轉換。另外， 可以將各種形狀用于轉換，例如階梯、斜面、弧形等(如以下更加詳細 地介紹的那樣)。16盡管圖1中的加工裝置使用了多級的轉動圓盤10，20來產生例如圖 4中所示的煙草條的厚度變化，但是其他的實現方式也可以將完全平面 的圓盤結合固定半徑的修剪葉輪一起使用。隨后凸輪機構在煙草條50 到達平整器之前提供可控程度的壓縮。如果施加了相對較大程度的壓 縮，那么煙草條50就具有相對較小的截面，并因此通過平整器去除較 少的煙草(由于煙草通常更靠近煙草條的中心軸，因此位于平整器圓盤 的平面以下的煙草更少)。結果，所得煙草條每單位長度上的煙草質量 就相對較高。相反，如果施加了相對較小程度的壓縮，那么煙草條50 就具有相對較大的截面，并因此通過平整器去除較多的煙草-即所得煙 草條每單位長度上的煙草質量相對較高。因此，這樣的凸輪機構可以被 用于獲得圖4中的厚度或質量形狀(或者任意其他所需的形狀)。該方法 的一個優點是僅通過調節凸輪機構即可實現不同的形狀而不是必須改 動修剪圓盤或葉輪。在平整器圓盤和葉輪以彼此間的固定關系一起朝向和遠離煙草條 50上下移動以改變從煙草條50剪下的煙草量的加工裝置中可以實現類 似的優點。具體地，圓盤和葉輪的動作可以根據例如圖4中所示的輸出 煙草條所需的厚度變化進行控制。盡管圖1-4中的實施例涉及具有高度上的兩級階躍改變(每根香煙) 的平整器，但是各種其他的結構也是可能的。圖5示出了具有高度上的 一級階躍改變和一級漸變(每根香煙)的平整器圓盤。具體地，圖15中 的平整器圓盤祐^設有由用于成形密集端的深腔517構成的第一區域，并 且還具有中等高度的第二區域516。最后，設有通常具有最高但卻漸變 高度的第三區域515。因此在第三區域連接第二區域處，第三區域的高 度與第二區域相匹配。隨后笫三區域的高度隨著遠離第二區域而逐漸增 加直到其到達圓盤主體的高度為止。隨后反向重復該模式，由此圓盤外 側區域的高度向著另一個中間區域以及隨后的另一個深腔再次逐漸下 降。在圖6(其對應于圖2B的幾何視圖)的剖面圖中能夠看到高度的這些 改變。圓盤510每轉可生產八根香煙，其中每四分之一圓盤生產一對相對 的香煙(如圖1中的圓盤10，20所生產的一對香煙)。例如，圖5中被成 形在單個深空腔517內的區域A和Al，為兩根不同的香煙提供密集端。 第一香煙包括第一密集端區域A，每單位長度上煙草質量中等、標記為17B并以高度516成形的第二區域，以及每單位長度上的煙草質量逐漸改 變、標記為C并以逐漸改變的高度515成形的第三區域。類似地，第二 香煙包括第一密集端成形區域A1，每單位長度上煙草質量中等、對應于 Bl并以高度516成形的第二區域，以及每單位長度上的煙草質量逐漸改 變、對應于Cl并以另一個逐漸改變的高度成形的笫三區域。在一個實施例中，用于第一香煙的區域C在中間部分(標為B)和香 煙濾嘴之間延伸。平整器圓盤邊緣的最大高度對應于區域C和濾嘴相接 觸的位置。類似地，對于一對香煙中的第二香煙，平整器圓盤邊緣的最 大高度對應于區域C1和濾嘴相接觸的位置。在一個實施例中，空腔517被成形在區域516以下約2. 5mm深度處， 而區域516的高度大約在515部分的最高點以下2. 5mm。換句話說，515 部分的逐漸下降(對應于區域C或Cl)產生約2. 5咖的總落差，其與從 516部分到空腔517內的落差大致相同。(應該理解其他的實施例也可以 具有不同的高度上的改變)。圖7示出了根據本發明的一個實施例用于和圖5以及圖6中的平整 器圓盤510—起使用的平整器電刷或葉輪700。與之前圖3中的實施例 相同，平整器葉輪700每轉輸出一對香煙，并且也具有四倍于圓盤510 的旋轉頻率(但是其他實施例也可以使用其他比率)。平整器葉輪700最 深(也就是具有最小半徑)的并標記為A和Al的區域717被用于成形一 對相鄰的密集端。(應該理解葉輪700的區域A和A1分別對應于圖5中圓盤510的區 域A和Al。具體地，葉輪700和圓盤510的轉動被同步以使圓盤510 的區域A和葉輪700的區域A都一起到達煙草條，對Al區域也是如此。)平整器葉輪700的標記為B(和Bl)的中間(即具有中間半徑)區域 716被用于成形每單位長度上為標準煙草質量的區域。最終，平整器葉 輪700的具有穩定增加的半徑并標記為C的區域715被用于成形每單位 長度上煙草質量降低的區域，由此煙草條的濾嘴端具有每單位長度上最 低的煙草質量水平。隨后將該模式逆轉，以使得在進一步的轉動中，用 于區域C1的修剪圓盤邊緣的高度逐漸回落到區域B1的中間高度，隨后 再回落到空腔717的高度以允許區域A1形成密集端。(同樣，葉輪700 的區域B，B1，C和Cl分別對應于圓盤510的區域B， B1，C和Cl)。平整器葉輪700半徑的改變用弧形虛線W來對比，弧線W構成固定半徑的圓弧，與用于平整器葉輪700的半徑的最大值相對應。該最大半 徑出現在位置720處，其與區域C和C1之間的邊界相一致。(在一個實 施例中，這是由葉輪的一轉成形的兩根香煙的煙草條之間最終的切口所 在，以允許裝入濾嘴材料)。從弧線W和葉輪700外表面之間逐漸增大的差異能夠看出，葉輪700 的半徑隨著角位置從位置720遠離而減小。葉輪半徑的這種減小隨著角 度通過C部分而變得越來越大，直到表示從C部分轉換到B部分(其具 有固定的中間半徑)的位置721為止。在葉輪700的另一側有通過繞區 域C1到位置722的對應的減小，其對應于從C1部分到Bl部分的轉換。葉輪700通過區域C或Cl的半徑的總改變量，也就是從位置720 繞到位置721或722的改變，在圖7中用箭頭725表示。應該注意到該 半徑的總改變量725大致等于從區域B 716到區域A 717的轉換處半徑 的階躍改變(或者說圖3中的階躍改變)。圖8是利用平整器圓盤510(和葉輪700)成形的煙草條的示意圖。 圖8大致上對應于圖4，在其中區域400AJ00B，400C和400D內同樣均 最終作為不同的香煙。另外，每根香煙都包括三個部分812，813和814。 但是，與圖4中不同，對于圖8除了在轉變為密集端處(也就是在區域 812A和813A之間)以外，在煙草條的質量中不再有階躍的改變。而是在 中間階段813A，813B之后，每單位長度上的煙草質量在814A，814B部分 中逐漸地減小到在切分線C3處所得的最小值。可以采用圖8的形狀以幫助控制香煙的吸煙特性。例如，每單位長 度上的煙草質量可以在香煙的濾嘴端附近被降低以幫助控制在香煙燃 燒時輸送給吸煙者的煙霧成分輸送速率。在一個實施例中，可以在單層 (標準)包裝的香煙紙內容許每單位長度上煙草質量的這種改變(從而導 致在濾嘴端附近煙草密度的普遍降低)。另一種可能是用內層包裝有效地替換被取代地煙草以提供額外的 香味、更穩定的煙霧成分輸送等，如上述參考文獻W0 2005/082180中 所介紹的那樣。但是，除了具有矩形的內層包裝(與煙草條的軸向方向 對齊)以外，也可以將其他的形狀用于包裝。圖9示出了根據各種貼片形狀的示例(應該理解還可能有很多其他 的形狀)(a)矩形；(b)三角形；(c)菱形和(d)橢圓形。在圖9底部的 大箭頭表示沿香煙軸的燃燒方向。要注意的是任何給定包裝的長度都可以是例如沿用于香煙的全部或僅僅部分煙草條延伸。垂直于箭頭的是 (當繞香煙纏繞包裝時的)圓周方向。根據包裝的寬度，包裝可以繞也可 以不繞香煙的整個圓周延伸。矩形包裝(a)可以被用于圖4中所示的煙草形狀。換句話說，該包 裝可以與煙草質量最低的區域414A，414B相一致。如前所述，包裝的厚 度可以對應于煙草質量的減少，從而提供沿煙草條長度經過無內層包裝 和內層包裝之間的一處或多處轉換的固定煙草密度。矩形包裝(B)可以被用于圖8中所示的煙草形狀。換句話說，該包 裝可以與煙草質量降低的區域814A，814B相一致。包裝沿煙草條長度寬 度的降低(以及因此降低的圓周覆蓋面積)可以對應于煙草質量的減少， 以使得沿煙草條長度經過無內層包裝和內層包裝之間的一處或多處轉 換的煙草密度不固定，并且沿內層包裝自身長度的煙草密度也不固定。使用矩形包裝(b)的一個理由是允許包裝產生一種更為漸進的效 果。例如，如果包裝提供香味，那么(由于包裝狹窄)當矩形包裝的狹窄 端開始燃燒時初步釋放的香味量相對較低。隨后香味的量隨著香煙沿越 來越寬的包裝部分的消耗而開始逐漸增加。香味的這種逐漸開始并隨后 增加的釋放與更為突然開始的矩形包裝(a)相比可以更加吸引吸煙者。盡管矩形包裝(b)具有逐漸開始的效果，但是也有突然結束的包裝 (例如矩形包裝(a))。盡管如果內層包裝接觸濾嘴的話這可能是無法注 意到的(因為這種情況下香煙畢竟已經被吸完了)，但是菱形和橢圓形的供內層包裝的逐漸終止。提供沿煙草條的長度逐漸降低厚度的包裝的另一個理由可以是用 于補償香煙剩余長度的減小。例如，由于來自內層包裝的香味現在更加 接近于吸煙者而產生，因此用于對吸煙者產生一定強度的香味所需的內 層包裝寬度也可以被減小為更加接近香煙的濾嘴端。因此應該理解有很多種影響到沿香煙每單位長度上所需煙草質量 (無論有還是沒有內層包裝)的潛在因素。因此，可以生產出多種不同的 每單位長度煙草上的煙草質量結構，而不僅僅是圖4和圖8中所示出的 那些。而且，可以利用任意合適的裝置來生產這些煙草形狀，例如附圖 中所示的平整器系統、凸輪機構等。因此，本領域普通技術人員應該意識到關于目前已介紹的實施例的很多可能的修改和變形。例如，盡管已經主要在香煙的背景下介紹了本 發明，但是它也可以被應用到更廣范圍的吸煙制品，例如雪茄。因此， 本發明的保護范圍是由所附權利要求及其等價形式所確定的。 ，
權利要求
1、用于加工吸煙制品的裝置，包括具有至少一個修剪圓盤的平整器，設置成將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有至少一個增大煙草密度的末端區域，其中所述至少一個修剪圓盤被進一步設置成修剪煙草條的主體區域以使所述主體區域具有每單位長度上可變的煙草質量，其中所述主體區域不同于所述至少一個增大密度的末端區域。
2、 如權利要求1所述的裝置，其中所述至少一個修剪圓盤被設置用于成形所述主體區域的第一部分,其與所述主體區域的第二部分相比 具有每單位長度上較低的煙草質量。
3、 如權利要求2所述的裝置，其中所述主體區域的第一部分每單 位長度上的煙草質量沿笫一部分的長度基本上是固定的。
4、 如權利要求2所述的裝置，其中所述主體區域的第一部分每單 位長度上的煙草質量沿第一部分的長度是可變的。
5、 如權利要求2至4中的任意一項所述的裝置，其中第一部分從 主體區域的一端部分地沿主體區域延伸，而笫二部分包括所述主體區域 的剩余部分。
6、 如權利要求5所述的裝置，其中第一部分從主體區域的濾嘴端 延伸。
7、 如權利要求2至6中的任意一項所述的裝置，進一步包括設置 用于給吸煙制品提供內層包裝和外層包裝的裝飾區域，以使內層包裝與 第一部分同延而外層包裝至少延伸在整個主體區域上。
8、 如權利要求7所述的裝置，其中在第一部分的任意指定位置， 都將每單位長度的煙草質量與內層包裝的尺寸相結合以沿第一部分生產出固定密度的煙草。
9、 如權利要求8所述的裝置，其中沿第一部分的固定煙草密度與 沿第二部分的固定煙草密度相同。
10、 如前述任意一項權利要求所述的裝置，其中至少一個修剪圓盤 的邊緣在高度上對應于主體區域每單位長度上可變的煙草質量而改變。
11、 如權利要求10所述的裝置，其中所述至少一個修剪圓盤的邊緣具有對應于所述至少一個增大煙草密度的末端區域的笫一分段、對應 于要容納雙層包裝的主體區域部分的笫二分段、以及對應于其余的主體 區域部分的第三分段，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間。
12、 如前述任意一項權利要求所述的裝置，進一步包括至少一個平 整器電刷，其中平整器電刷的半徑對應于主體區域每單位長度上可變的 煙草質量而改變。
13、 如權利要求12所述的裝置，其中平整器電刷的半徑具有對應 于所述至少一個增大煙草密度的末端區域的第一值、對應于要容納雙層 包裝的主體區域部分的第二值、以及對應于其余的主體區域部分的第三 值，其中所述第三值介于所述第一值和所述第二值之間。
14、 如權利要求1至9中的任意一項所述的裝置，其中裝置被設置 用于通過將修剪圓盤和煙草條的中心軸之間的距離控制為與主體區域 每單位長度上所需的煙草質量改變相一致來進行所述修剪。
15、 用于加工吸煙制品的裝置，包括具有至少一個修剪圓盤的平整 器，設置成修剪用于吸煙制品的煙草條，其中所述至少一個修剪圓盤的 邊緣具有對應于至少一個增大煙草密度的末端區域的第一分段、對應于 要容納雙層包裝的主體區域部分的第二分段、以及對應于其余的主體區 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 分段的高度之間的高度。
16、 一種加工吸煙制品的方法，包括將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有至少一個增大煙草密度的末 端區域；和修剪煙草條的主體區域以使所述主體區域具有每單位長度上可變 的煙草質量，其中所述主體區域不同于所述至少一個增大密度的末端區 域；其中使用至少一個平整器圓盤進行所述修剪，所述至少一個平整器 圓盤被設置成將用于吸煙制品的煙草條修剪為具有所述至少一個增大 煙草密度的末端區域，并且被設置成修剪煙草條的主體區域以使所述主 體區域具有每單位長度上可變的煙草質量，其中所述主體區域不同于所 述至少一個增大密度的末端區域。
17、 如權利要求16所述的方法，其中修剪所述主體區域以具有每單位長度上可變的煙草質量包括形成主體區域的第一部分，其與所述主 體區域的第二部分相比具有每單位長度上較低的煙草質量。
18、 如權利要求17所述的方法，其中所述主體區域的第一部分每 單位長度上的煙草質量沿第一部分的長度基本上是固定的。
19、 如權利要求17所述的方法，其中所述主體區域的第一部分每 單位長度上的煙草質量沿第一部分的長度是可變的。
20、 如權利要求17至19中的任意一項所述的方法，其中第一部分 從主體區域的一端部分地沿主體區域延伸，而第二部分包括所述主體區 域的剩余部分。
21、 如權利要求20所述的方法，其中第一部分從主體區域的濾嘴 端延伸。
22、 如權利要求17至21中的任意一項所述的方法，進一步包括給 吸煙制品提供內層包裝和外層包裝，其中內層包裝與第一部分同延而外 層包裝至少延伸在整個主體區域上。
23、 如權利要求22所述的方法，其中在第一部分的任意指定位置， 都將每單位長度的煙草質量與內層包裝的尺寸相結合以沿第一部分生產出固定密度的煙草。
24、 如權利要求23所述的方法，其中沿第一部分的固定煙草密度 與沿笫二部分的固定煙草密度相同。
25、 如權利要求16至24中的任意一項所述的方法，其中平整器圓 盤的邊緣在高度上對應于主體區域每單位長度上可變的煙草質量而改 變。
26、 如權利要求25所述的方法，其中所述至少一個平整器圓盤的 邊緣具有對應于所述至少一個增大煙草密度的末端區域的第一分段、對 應于要容納雙層包裝的主體區域部分的第二分段、以及對應于其余的主 體區域部分的第三分段，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間。
27、 如權利要求16至26中的任意一項所述的方法，其中利用至少一個平整器電刷進行所述修剪，其中平整器電刷的半徑對應于主體區域 每單位長度上可變的煙草質量而改變。
28、 如權利要求27所述的方法，其中平整器電刷的半徑具有對應 于所述至少一個增大煙草密度的末端區域的第一值、對應于要容納雙層包裝的主體區域部分的第二值、以及對應于其余的主體區域部分的笫三 值，其中所述第三值介于所述笫一值和所述笫二值之間。
29、 如權利要求16至24中的任意一項所述的方法，其中修剪圓盤 和煙草條的中心軸之間的距離被控制為與主體區域每單位長度上所需 的煙草質量改變相一致。
30、 一種通過權利要求16至29中的任意一項所述的方法生產出的 吸煙制品。
31、 一種吸煙制品，包括具有至少一個增大煙草密度的末端區域和 具有每單位長度上可變的煙草質量的主體區域的煙草條，以使所述主體 區域的第一部分與所述主體區域的第二部分相比具有每單位長度上較 低的煙草質量，其中所述主體區域不同于所述至少一個增大煙草密度的 末端區域，吸煙制品進一步包括內層包裝和外層包裝，其中內層包裝與第一部 分同延而外層包裝至少延伸在整個主體區域上，并且其中在沿第一部分 的任意指定位置，都將每單位長度的煙草質量和內層包裝的尺寸相結合 以沿第一部分生產出固定密度的煙草。
32、 如權利要求31所述的吸煙制品，其中所述主體區域的第一部 分每單位長度上的煙草質量沿第一部分的長度基本上是固定的。
33、 如權利要求31或32所述的吸煙制品，其中第一部分從主體區 域的一端部分地沿主體區域延伸，而第二部分包括所述主體區域的剩余 部分。
34、 如權利要求33所述的吸煙制品，進一步包括濾嘴，其中第一 部分從主體區域的濾嘴端延伸。
35、 如權利要求31至34中的任意一項所述的吸煙制品，其中煙草 條沿主體區域的長度具有固定的煙草密度。
36、 一種吸煙制品，包括煙草條，其具有沿煙草條每單位長度上的 煙草質量可變的區域，其中在所述區域內的煙草密度基本上是固定的。
37、 如權利要求36所述的吸煙制品，其中煙草條的所述區域包括 第一部分和笫二部分，其中第一部分與第二部分相比具有每單位長度上 較低的煙草質量，并且其中第一部分從區域的一端部分地沿所述區域延 伸，而第二部分包括所述區域的剩余部分。
38、 如權利要求37所述的吸煙制品，其中第一部分每單位長度上的煙草質量沿第一部分的長度基本上是固定的。
39、 如權利要求37所述的吸煙制品，其中第一部分每單位長度上 的煙草質量沿第一部分的長度是可變的。
40、 如權利要求37至39中的任意一項所述的吸煙制品，進一步包括濾嘴，其中第一部分從區域的濾嘴端延伸。
41、 如權利要求40所述的吸煙制品，其中濾嘴連接所述第一部分。
42、 如權利要求39至41中的任意一項所述的吸煙制品，其中吸煙 制品進一步包括內層包裝和外層包裝，其中內層包裝與第一部分同延而 外層包裝至少延伸在整個所述區域上。
43、 如權利要求42所述的吸煙制品，其中在第一部分的任意指定 位置，都將每單位長度的煙草質量與內層包裝的尺寸相結合以沿第一部 分生產出固定密度的煙草。
44、 如權利要求43所述的吸煙制品，其中沿第一部分的固定煙草密度與沿第二部分的固定煙草密度相同。
45、 如權利要求36至44中的任意一項所述的吸煙制品，其中所述煙草條進一步包括至少一個增大煙草密度的末端區域。
46、 用于基本上如本文中參照附圖所介紹的加工吸煙制品的裝置。
47、 一種用于基本上如本文中參照附圖所介紹的加工吸煙制品的方法。
48、 一種基本上如本文中參照附圖所介紹的吸煙制品。
全文摘要
本發明的一個實施例提供了用于加工吸煙制品的裝置。該裝置包括具有至少一個修剪圓盤(10，20，510)的平整器，設置成將用于吸煙制品的煙草條(50)修剪為具有至少一個增大煙草密度的末端區域。至少一個修剪圓盤被進一步設置成修剪煙草條的主體區域以使主體區域具有每單位長度上可變的煙草質量，其中主體區域不同于所述至少一個增大密度的末端區域。
文檔編號A24D1/02GK101562996SQ200780046134
公開日2009年10月21日 申請日期2007年11月16日 優先權日2006年12月12日
發明者K·卡爾朱拉 申請人:英美煙草(投資)有限公司