CN106604653A - 用于中间储存双倍长度半加工产品的方法和设备 - Google Patents

Abstract

所述用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品的方法包括以下步骤：提供接装设备和在所述接装设备中形成双倍长度基本圆柱形半加工产品。所述方法进一步包括以下步骤：提供切割装置且用所述切割装置将所述双倍长度半加工产品切割为单个产品以及提供打包器和在所述打包器中包裹单个产品。所述方法又进一步包括以下步骤：将所述双倍长度半加工产品从所述接装设备运输到所述切割装置以及将所述单个产品从所述切割装置运输到所述打包器，以及将双倍长度基本圆柱形半加工产品中间缓冲在布置在所述接装设备与所述切割装置之间的缓冲器中。

Description

用于中间储存双倍长度半加工产品的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于中间储存双倍长度半加工产品的方法和设备。特别地说，其涉及一种用于制造双倍长度半加工产品以及在制造和包裹单个产品之前中间储存所述双倍长度半加工产品的设备和方法。优选地，所述单个产品为气溶胶生成制品，例如吸烟制品。

背景技术

条状消费品的处置可在高速制造工艺中提出若干挑战。举例来说，气溶胶生成制品(例如过滤器香烟)通常由例如烟丝条和过滤器等至少两个圆柱形制品制成。在例如过滤器香烟等气溶胶生成制品的制造期间，两个圆柱形制品在滚动过程期间用接装纸接合。接装纸产生第一圆柱形物体与第二圆柱形物体的圆周之间的小步阶改变。此步阶产生接装纸的边缘与第二圆柱形物体的自由边缘之间的角度。虽然所述角度通常较小，然而在生产期间，许多所加工的气溶胶生成制品可以叠加的方式向上堆叠在质流计或贮斗中，且每一小角度的累积效应可产生堆叠的顶部处的显著总角度。此可致使气溶胶生成制品堵塞在质流计或贮斗中，尤其因为质流产生工艺允许气溶胶生成制品的特定自由度的移动。所述效应取决于由接装纸产生的步阶的大小和第二圆柱形物体的自由边缘与接装纸之间的产品的长度。当产品具有不均匀质量分布时，尤其在制品的质量中心处于制品的具有较小直径的区段中的情况下，堵塞的风险进一步增加。在制品的具有较小直径的区段为延性的情况下以及因此在制品彼此堆叠、可能归因于重力而沉降到邻近制品中因此增加一侧上制品的嵌套且进而增加堆叠角度的情况下，所述效应进一步增加。

因此，需要可处置确切地说制造工艺的制造区段与封装区段之间短且延性的基本圆柱形制品的质量流的方法和设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品的方法。所述方法包括以下步骤：提供接装设备和在所述接装设备中形成双倍长度基本圆柱形半加工产品。所述方法进一步包括以下步骤：提供切割装置且用切割装置将半加工产品切割为单个产品以及提供包裹器和在包裹器中包裹单个产品。所述方法又进一步包括以下步骤：将半加工产品从接装设备运输到切割装置以及将单个产品从切割装置运输到包裹器，以及将双倍长度基本圆柱形半加工产品中间缓冲在布置在接装设备与切割装置之间的缓冲器中。

双倍长度半加工产品可在运输到切割装置之前临时储存在缓冲器中。缓冲器可视为运输系统中的优选地具有不同大小的回路。所述缓冲器为质量流系统。此可例如为托盘系统，其中双倍长度半加工产品加载到托盘中，且接着在稍后阶段放置回到运输系统的处理流程中。优选地，缓冲器为运输系统的一部分使得双倍长度半加工产品始终引导到缓冲器中且穿过缓冲器。此在线缓冲器具有其可对减小的输入或输出速率立即作出反应的优点。其进一步具有以下优点：进出缓冲器的产品的输入-输出次序可在质量流中固有的精确度内界定(例如先入先出或后入先出)。此外，利用在线缓冲器，整个生产可保持在相同环境条件下，使得到所制造产品上的环境条件的改变可保持相对于托盘系统基本恒定。

如果缓冲器的输出速率(例如)归因于缓冲器下游产品的切割、转向或包裹的减慢或中断而低于输入速率，那么缓冲器用双倍长度半加工产品填充。如果输入速率下降到低于输出速率，那么经缓冲的双倍长度半加工产品从缓冲器提供到切割装置，而无需减缓或关断单个产品的制造。

在缓冲器中，双倍长度半加工产品根据质量产品流而处理。产品的质量流需要比个别产品流少的空间。然而，质量流并不精确。举例来说，质量流中每一产品的局部化在质量产品流中不可用。在质量流中，产品沿着一般移动方向运输。在质量流中，个别产品具有相对于一般运输方向随机移动的某一自由度，例如在一般运输方向为水平的情况下朝上或朝下。因此，质量流中个别产品的确切位置并不知晓。此外，产品沿着一般运输方向的个别速度不必等于质量流内产品的平均运输速度。在需要产品的个别处置的情况下，根据个别产品流处置产品。举例来说，在接装设备中或切割装置中，根据个别产品流处理产品。在个别产品流中，在制造和处理线中的任何阶段给出对个别产品的控制。举例来说，产品的定位和对准在任何时间为已知的。此允许(例如)仅在处理线中的一个位置处提供单个排出装置。用以检测不满足规格要求的制品的检测构件可(例如)沿着整个处理线布置。归因于个别产品流，待弃置的制品可虚拟地标记且在下游由排出装置进一步弃置。为将质量流转换为个别流，将流转换单元布置在相应处理单元(例如贮斗)之间。

通过在接装设备的下游布置缓冲器，可中间储存双倍长度半加工产品。特别地说，半加工产品可在接装设备中连续产生且临时储存。举例来说，当制造工艺的下游端中断(例如产品的切割、转向或包裹)时，可至少临时避免接装设备或其部分的关断或减缓。其还允许即使当制造工艺或接装设备中半加工产品的制备中断时也连续制造和包裹单个产品。

如本文所使用，术语“上游”和“下游”当用于描述运输单元或其它设备的元件或元件的部分的相对位置时，指代所述多个半加工产品或单个产品在制造和运输过程期间移动的方向。也就是说，半加工产品在从上游端a下游端的下游方向中移动。还使用下游端和上游端或近端和远端来描述半加工产品或单个产品的取向以及用户在单个产品上抽吸的方向。在对应于包括气溶胶形成基质和烟嘴的气溶胶产生产品的单个产品中，烟嘴对应于单个产品的下游端，且气溶胶形成基质对应于单个产品的上游端。因此，用户在气溶胶生成制品的下游端上抽吸使得空气进入气溶胶生成制品的上游端并向下游移动到下游端。

提供用于半加工产品的缓冲器具有以下进一步优点：单个产品可在切割之后直接包裹使得不需要单个产品的储存。半加工产品的储存较方便，因为所述产品长于单个产品且因此更容易对准和保持对准。半加工产品可(例如)以堆叠布置保持在缓冲器中。

虽然例如常规香烟等吸烟制品基本为均质的(尤其在重量方面)，但气溶胶形成制品归因于组合成气溶胶形成制品的不同片段而可为非均质的(尤其在重量的分布方面)。举例来说，烟草塞与例如过滤器片段或腔相比是具有较高密度的片段，且另外通常布置在单个产品的远端处。因此，单个产品具有质量中心，其从单个产品的半长度处的中点移位到其远端。因此，此单个产品可倾向于在运输或储存在质量流中时倾斜。

在堆叠单个产品后也可引起单个产品的倾斜。如上文概述，气溶胶产生产品通常由若干圆柱形片段制成。在单个产品的制造期间，片段用接装包装纸接合。接装包装纸覆盖单个产品的近端部分，且在单个产品的长度的一部分上方延伸。接装包装纸产生近端部分和远端部分处的圆周之间的小步阶。此步阶产生接装包装纸的边缘与单个产品的远端之间的角度。此堆叠角度极小。然而，在生产期间，许多产品以叠加的方式堆叠在质流计或贮斗中。因此，所述角度向上堆叠且可能致使产品的堆叠倾斜。此倾斜可致使质流计或贮斗中的堵塞。所述效应取决于由接装包装纸产生的步阶的大小和远端与接装包装纸之间产品的长度。因此，对于具有小直径的气溶胶生成制品，此效应进一步增强。此外，气溶胶产生产品的制造过程中使用的厚接装纸可进一步增加步长。如上文所提及，归因于不均匀的重量分布，当产品具有不均匀质量分布时，确切地说在制品的质量中心在具有较小直径的制品的一侧上的情况下，堵塞的危险进一步增加，如具有单个产品的远端处的烟草塞的气溶胶产生产品可常常发生的情况。

在具有较小直径的制品的一侧为延性的情况下，所述效应更进一步增长。当制品彼此堆叠时，延性部分可归因于重力而沉降到邻近产品中。因此，一侧上制品的嵌套增加，这进而增加堆叠角度。

在双倍长度半加工产品中，在半加工产品的整个长度上方看见的此不平衡减小或完全避免。双倍长度半加工产品相对于半长度处的中点对称。因此，双倍产品相对于中点左右对称，且具有双倍产品的中心中的质量中心。此外，此双倍产品的堆叠角度基本为零度。因此，双倍长度半加工产品的一端与半加工产品的另一端之间不存在不平衡。产品的倾斜和嵌套可因此基本得以避免，使得堵塞的风险可显著减小或完全避免。

根据本发明的方法可减少堆叠的底部处单个产品和半加工产品的不合需要的压缩。此在处置可包括沿着产品的长度的每一单个产品的直径的步阶改变的单个产品时特别有利。确切地说，减小沿着产品堆叠作用的重力可减小上文描述的累积堆叠角度效应(其可能以其它方式致使质流计中的堵塞)。此肯定的效应对于其中具有接装纸的区段相比于产品的其它部分相对坚硬的条形产品进一步增加。根据本发明，作用于双倍产品上的重力围绕具有接装纸的较硬区段居中，从而形成堆叠的双倍产品之间的主要接触点，且借此减小较延性的产品的区段上的挤压力。

刚好紧接在包裹单个产品之前切割双倍长度半加工产品另外具有以下优点：尚未切割的片段(随后形成切割产品的端部)仍至少部分受保护而免遭机械和环境影响，例如此产品的口部端过滤器区段。

在根据本发明的方法中，接装设备中制造的双倍长度半加工产品可在线馈送到缓冲器中，在该处其可再次在线运输到切割装置且进一步运输到包裹器。因为缓冲器中的产品在质流计中处理，所以转换单元优选地布置在缓冲器与切割装置之间，以将质量流转换为个别流。用以实现从质流计到个别流的此转换的转换单元可例如为贮斗。

根据依据本发明的方法的一方面，包裹单个产品的步骤直接跟随在切割双倍长度半加工产品的步骤之后。优选地，这两个步骤直接彼此接续执行。任选地，这两个步骤仅分离将单个产品取向在相同取向中的步骤。归因于布置在切割装置上游(也就是说，单个产品的生产位置上游)的缓冲器的存在，优选地，单个产品在切割之后不久包裹。根据依据本发明的一个实施例，在取向步骤期间，每一其它单个产品转向使得所有单个产品在相同取向中对准。或者，经切割产品的两个部分可遵循经切割产品的单独质量流。因此，这些质量流中的一者可例如通过沿着质量流运输方向进行180度转向来转向。在包裹器中，单个产品优选地直接包裹到多个产品(例如20个产品)的包裹中。通过取向步骤，所有单个产品经取向以在包裹时具有相同取向。

根据依据本发明的方法的另一方面，所述方法进一步包括检测制造工艺的中断的步骤。如果在切割装置中或切割装置的下游检测到制造工艺的中断，那么半加工产品从接装设备传递到可扩展缓冲器区段中，借此填充可扩展缓冲器区段。如果在接装设备中或接装设备的上游检测到制造工艺的中断，那么双倍长度半加工产品从可扩展缓冲器区段运输到切割装置，借此排空缓冲器。换句话说，填充缓冲器意味着缓冲器具有比半加工产品的输出速率高的输入速率。因此，排空可扩展缓冲器区段理解为具有比半加工产品的输入速率高的输出速率。如果半加工产品以恒定速率经由缓冲器运输，那么不发生建立半加工产品的临时储备或缩减半加工产品的临时储备的意义上的填充或排空。

双倍长度半加工产品需要至少一个切割步骤用于产生单个产品。双倍长度半加工产品具有单个产品的长度的两倍的长度。双倍长度半加工产品可需要若干过程步骤以产生单个和最终产品，例如包含但不限于切割、包装、取向(转向)或若干或所有这些过程步骤的组合。单个产品可为消费者商品，例如供在气溶胶生成装置中使用的气溶胶产生产品。

本文中使用术语“基本圆柱形”半加工产品或片段来描述具有沿着其长度的基本恒定横截面的半加工产品或片段，且包含(例如)具有圆形或卵形横截面的圆柱体。半加工产品和片段可例如为具有圆形或卵形横截面的条形。

根据依据本发明的方法的另一方面，单个产品的远端部分和单个产品的近端部分归因于围绕单个产品的近端部分包装接装纸而具有不同直径。不同直径描述堆叠角度，单个产品的远端可相对于单个产品置于其上的水平面倾斜所述堆叠角度。此堆叠角度可在0.08度与0.35度之间的范围内，优选地在0.09度与0.30度之间的范围内(例如大于0.12度)。

根据一实例，每一单个产品包括气溶胶生成基质、烟嘴和将烟嘴紧固到气溶胶生成基质的下游端的接装包装纸。在此类实施例中，接装包装纸具有在气溶胶生成基质周围延伸的上游边缘和在烟嘴的下游端周围延伸的下游边缘。优选地，气溶胶生成基质的上游端与接装包装纸的上游边缘之间的距离小于约40mm，优选小于约30mm。如上文所描述，本发明可减小气溶胶产生产品的堆叠中产生的总体堆叠角度效应，每一气溶胶产生产品包括由接装包装纸产生的其外径的步阶改变。由本发明提供的堆叠角度效应的减小对于具有相对短长度的气溶胶产生产品尤其显著。

由于由本发明提供的堆叠角度效应的减小，根据本发明的方法可适应各自包括具有优选地在0.04mm与0.06mm之间的厚度的接装包装纸的气溶胶产生产品。优选地，接装包装纸的厚度小于或等于0.06mm且大于或等于0.04mm。

应注意，步阶改变和所得堆叠角度取决于单个产品位于彼此顶部上的位置。大体来说，接装纸包装在一个层中。然而，接装纸重叠处的接缝具有双倍厚度。当包装在烟嘴的外部和气溶胶生成基质周围从而形成气溶胶产生产品时，接装包装纸中的接缝处的重叠结合气溶胶生成制品的对置侧上的接装包装纸产生接装包装纸的厚度的双倍的厚度的气溶胶生成制品的外径的最大步阶改变。因此，在其中接装包装纸具有约0.04mm与约0.06mm之间的厚度的那些实施例中，气溶胶生成制品的外径具有约0.08mm与约0.12mm之间的接装包装纸的上游边缘处的最大步阶改变。当计算整个气溶胶生成制品的堆叠角度时，必须考虑上部和下部步阶改变，此平均步长和相应的堆叠角度对应于单个接装纸厚度的约(取决于接缝的取向)两到三倍。

堆叠角度效应的减小还对包括高密度气溶胶生成基质的气溶胶产生产品具有肯定的效应，这将每一气溶胶产生单个产品的质量中心移位成与常规过滤器香烟相比更远离接装包装纸和朝向气溶胶生成基质。

根据依据本发明的方法的一方面，单个产品的质量中心与沿着单个产品的长度的中点之间的距离优选地在单个产品的总长度的约5％与20％之间，更优选地在约7％与15％之间，最优选地在气溶胶生成制品的总长度的约10％与气溶胶生成制品的总长度的约15％之间。

根据依据本发明的方法的一方面，半加工产品中的片段为气溶胶形成基质、气溶胶冷却片段、支承元件和烟嘴中的至少一者。根据依据本发明的方法的另一方面，半加工产品包括气溶胶形成基质、支承元件、气溶胶冷却片段和烟嘴的序列。优选地，气溶胶形成基质为含有烟草的基质。优选地，支承元件为中空醋酸管且具有用于气溶胶形成基质中产生的气溶胶的膨胀腔室的功能。优选地，气溶胶冷却片段由卷曲或聚集或卷曲且聚集的聚乳酸片材制成。在所述序列中，支承元件布置在气溶胶形成基质与气溶胶冷却片段之间。所述序列可由进一步片段补充。优选地，此些进一步片段还布置在气溶胶形成基质与气溶胶冷却片段之间。

如本文中所使用，术语“聚集”用于描述基本横向于气溶胶生成制品的纵向轴线卷绕、折叠或以其它方式压缩或收缩的片材。

在优选的实施方式中，气溶胶生成基质包括均质烟草材料的聚集的纹理化片材。

当在本文中使用时，术语“纹理化片材”表示已卷曲、凸印、压印、穿孔或以另外方式变形的片材。气溶胶生成基质可以包括均质烟草材料的聚集纹理化片材，其包括多个间隔开的凹陷、突起、穿孔或它们的组合。

如本文中所使用，术语“卷曲片材”表示具有多个基本平行的隆脊或皱折的片材。优选地，所述基本平行的隆脊或皱折沿着或平行于半加工产品的纵向轴线延伸。这有利地促进聚集均质烟草材料的卷曲片材，以形成气溶胶生成基质。然而，将可以理解的是，用于包含在气溶胶生成制品中的均质烟草材料的聚集片材可以可替代地或另外地具有多个基本平行的隆脊或皱折，当气溶胶生成制品已被组装时，所述多个基本平行的隆脊或皱折与气溶胶生成制品的纵向轴线呈锐角或钝角安置。

术语“片段”用于指代半加工产品的具有限定边界的元件。个别片段可以具有大于径向延伸部的纵向延伸部。优选地，片段具有基本圆形横截面。优选地，半加工产品的片段具有不同柔性、不同硬度、不同压缩系数、不同重量、不同形状、不同长度、不同构造、不同材料性质、不同抽吸阻力或不同过滤性质中的至少一者。半加工产品的片段可例如为可切割或不可切割的。优选地，沿着半加工产品的长度或沿着一个或若干片段的长度存在半加工产品的非一致特性。举例来说，非一致牢固性可以存在于由包含胶囊的过滤器束制成的过滤器元件中。片段可例如具有同心或非同心布置。优选地，片段组合件的片段由不同的材料制成或包含不同的材料，比如例如含碳或陶瓷材料、卡纸板材料、纸材料、金属、过滤器束、聚乳酸、烟草或包含烟草的材料、植物叶子材料或其组合。片段可具有等于塞的长度或为塞长度的倍数的长度。其中，“塞”为如最终产品中的单个长度片段。

在气溶胶产生半加工产品中，通常使用不同压缩系数的片段。半加工产品可包括可布置在延性片段附近的刚性片段。一些片段不应压缩或推动得过猛以免刮擦、变形或另外无意中损坏。此些片段可例如为刚性片段或可塑性变形片段。

优选地，至少一个片段为刚性片段。刚性片段优选地具有高于约10牛顿/1.5mm且优选地小于约100牛顿/1.5mm的压缩系数。优选地，片段中的至少一者的压缩系数在约20牛顿/1.5mm与约100牛顿/1.5mm之间并且更优选地在约50牛顿/1.5mm与约100牛顿/1.5mm之间。

在一些实施例中，刚性片段为脆性的且将不完全压缩(例如陶瓷或含碳片段)，而是所述片段将实际上破碎。在此类实施例中，压缩系数基本无穷大，因为片段将实际上断裂而非压缩。

与至少部分柔性片段(例如含有气溶胶生成基质或由过滤器束制成的过滤器元件的片段)相比，刚性片段基本上不可压缩或压缩后非柔性。

刚性片段可例如为热源，例如可燃的热源。热源可为含碳或基于碳的热源，也就是说，主要由碳组成(例如具有以干燥重量计至少50％的碳含量)的含碳热源或热源。热源片段的长度可为约6mm到约15mm，优选地10mm到约12mm。热源片段的外径可在约5mm与约12mm之间，例如7mm。

刚性片段可例如为支承元件，例如呈中空管的形式。管件可包括醋酸纤维素或卡纸板或这两者或由其制成。支承元件的长度可为约5mm到约12mm，例如8mm。支承元件片段的外径可在约5mm与约12mm之间，例如约5mm与约10mm之间或约6mm与约8mm之间，例如7mm。

优选地，至少一个片段为可压缩片段。优选地，半加工产品的至少一个片段为可压缩片段。可压缩片段可例如为气溶胶冷却片段或气溶胶形成基质。

在一些实施例中，片段的压缩系数不是单调的，例如在包括分散在过滤材料中的胶囊的过滤器片段中。在这种情况下，只要压缩过滤材料，例如醋酯纤维束，则片段首先易于压缩。然后，当达到胶囊时，压缩系数减小。然后，在胶囊破裂之后，压缩系数再次提高。

取决于气溶胶产生半加工产品的制造方法，片段可以其最终(单个)长度包括在半加工产品中，或可包括在具有单个产品中单个片段的长度的两倍的长度的片段流中。优选地，气溶胶冷却片段包括在半加工产品中，作为双倍长度片段。

气溶胶形成基质为能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放挥发性化合物。作为加热或燃烧的替代方案，在一些情况下，挥发性化合物可通过化学反应或通过机械刺激(例如超声波)而被释放出来。气溶胶形成基质可以是固体或液体或包括固体和液体组分两者。气溶胶形成基质可吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承件上。气溶胶形成基质可包括植物性材料，例如均质植物性材料。植物性材料可包括烟草，例如均质化烟草材料。气溶胶形成基质可以包括包含挥发性烟草风味化合物的含烟草材料，当加热时所述挥发性烟草风味化合物从气溶胶形成基质释放。气溶胶形成基质可替代地包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成基质可包括尼古丁和其它添加剂和成分，例如香料。优选地，气溶胶形成基质为烟草片材，例如铸件叶烟草。铸件叶烟草是一种形式的复原烟草，复原烟草由包含烟草微粒、纤维微粒、气溶胶形成剂、调味剂和胶粘剂的浆料形成。烟草微粒可以是具有微粒尺寸的烟草粉末的形式，根据所需的片材厚度和铸件间隙，微粒尺寸优选地在大约30-80μm和大约100-250μm之间。纤维微粒可以包含烟茎材料、茎或其它烟草植物材料以及其它纤维素基纤维，比如具有低木质素含量的木质纤维。可以基于期望选择纤维颗粒，较之于大约2-15％之间的低杂质率，为铸件叶提供足够的抗拉强度。替代地或另外，比如为植物纤维的纤维可被用作上述纤维或在可选择方案中包含大麻和竹。

可以通过本领域已知的方法(例如国际专利申请案WO2012/164009 A2中公开的方法)制造包括用于在气溶胶生成制品中聚集均质烟草片材的气溶胶形成基质。

气溶胶形成剂可被添加至形成铸件叶烟草的浆料。在功能上，气溶胶形成剂应该能够在铸件叶烟草旨在被用于烟草产品中的温度范围内蒸发，并且当气溶胶形成剂被加热至其蒸发温度以上时便于在气溶胶中输送尼古丁或风味或者尼古丁和风味两者。优选地基于其在室温下或大约室温下保持在铸件叶烟草中的化学稳定性和基本静止的能力选择气溶胶形成剂，但气溶胶形成剂能够在例如40℃-450℃之间的更高温度下蒸发。

如本文所使用，术语气溶胶指的是包括固体或液体微粒和气相的胶体。气溶胶可以是由固体微粒和气相组成的固体气溶胶或由液体微粒和气相组成的液体气溶胶。气溶胶可以包括气相的固体微粒和液体微粒两者。如本文中所使用，气体和蒸汽两者被认为是气态的。

气溶胶生成基质可具有以干重计约5％与约30％之间的气溶胶形成剂含量。在优选的实施例中，气溶胶生成基质具有按干重计大约20％的气溶胶形成剂含量。

优选地，气溶胶形成剂具有极性并且能够作用为湿润剂，其能够帮助将铸件叶烟草中的水分保持在期望的范围内。优选地，铸件叶烟草中的湿润剂含量处于15％与35％之间的范围内。

气溶胶形成剂可以选自多元醇、二醇醚、多元醇酯、酯类、脂肪酸和一元醇(例如，薄荷醇)，并且可以包括以下化合物中的一种或多种：多元醇(例如，丙二醇)、甘油、丁四醇、1,3-丁二醇、四甘醇、三甘醇、柠檬酸三乙酯、碳酸丙烯酯、十二烷酸乙酯、三醋精、赤藓糖醇、甘油二醋酸精混合物、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、香兰酸乙酯、甘油三丁酸酯、乙酸月桂酯、月桂酸、十四烷酸和丙二醇。

一个或多个气溶胶形成剂可以组合，以利用组合的气溶胶形成剂的一个或多个特性。举例来说，三醋精可以与甘油和水组合以利用三醋精的输送活性组分的能力以及甘油的湿润剂特性。

气溶胶形成基质片段的长度可在约5mm到约16mm之间，优选地约8mm到约14mm之间，例如12mm。因此，双倍长度气溶胶形成基质优选地具有约16mm与32mm之间的长度，优选地24mm。气溶胶形成基质的外径可为至少5mm，且可在约5mm与约12mm之间，例如约5mm与约10mm之间或约6mm与约8mm之间。在优选实施例中，气溶胶生成基质具有7.2mm+/-10％的外径。

烟草铸件叶优选地卷曲、聚集和/或折叠从而形成条形片段。铸件叶材料往往具有粘性且可塑性变形。如果压力施加到铸件叶片段上，那么片段往往会不可逆地偏离其既定(例如圆形)形状。

气溶胶冷却片段可为气溶胶产生半加工产品的组件，且在位于气溶胶形成基质下游的最终产品中。在使用中，通过从气溶胶形成基质释放的挥发性化合物形成的气溶胶通过气溶胶冷却片段。气溶胶在其中经由接触冷却材料而冷却。气溶胶冷却片段优选地定位在气溶胶形成基质与烟嘴之间。优选地，气溶胶冷却片段具有大表面区域，但引起低压降。过滤器和其它产生高压降的烟嘴(例如由光纤束形成的过滤器)不被认为是气溶胶冷却片段。腔室和腔(例如膨胀腔室)和支承元件也不被认为是气溶胶冷却片段。气溶胶冷却片段优选地具有纵向方向中大于50％的孔隙度。穿过气溶胶冷却元件的气流路径优选地相对不受抑制。气溶胶冷却片段可为聚集片材或卷曲和聚集片材。气溶胶冷却片段可包括从由以下各者组成的群组中选择的片材：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乳酸(PLA)、纤维素醋酸酯(CA)和铝箔，或其任何组合。气溶胶冷却片段优选地包括PLA的片材，更为优选地包括PLA的卷曲、聚集片材。气溶胶冷却片段可由具有约10μm与约250μm之间的厚度的片材形成，例如约50μm。气溶胶冷却片段可由具有约150mm与约250mm之间的宽度的聚集片材形成。气溶胶冷却片段可具有约300mm²/mm长度与约1000mm²/mm长度之间或约10mm²/mg重量与约100mm²/mg重量之间的比表面积。在一些实施例中，气溶胶冷却元件可由比表面积为约35mm²/mg的聚集片材形成。

气溶胶冷却片段可具有约5mm与约10mm之间的外径，例如约7mm。单个产品中的气溶胶冷却片段(气溶胶冷却塞)可具有约7mm与约28mm之间的长度，例如约18mm。因此，双倍长度气溶胶冷却片段优选地具有约14mm与56mm之间的长度，优选地36mm。气溶胶冷却片段的外径可在约5mm与约12mm之间，例如7mm。

片段的压缩系数可以在压缩测试中进行测量，在压缩测试中，片段放置在基本平面的支承表面上，且利用具有以每分钟100mm的速度移动的平坦的12mm的圆形表面的头部将力沿向下方向施加在片段的一侧上。用于执行此测试的适当的设备是Alluris有限公司的FMT-310力测试器。在测试之前，片段在执行压缩测试之前22摄氏度的温度以及55％的相对湿度下调节持续24小时。连续进行测试，直到插入件已被压缩1.5mm。在该点处的力(牛顿)是压缩系数。如果测试不能持续至1.5mm压缩，则力可被标准化为1.5mm。换句话说，如果最大压缩力是28牛顿且此最大压缩处的压缩是1.4mm，则对于压缩系数的报告值将为30牛顿/1.5mm(28牛顿除以1.4乘以1.5)。

半加工产品的片段可为烟嘴。烟嘴为气溶胶生成制品或气溶胶生成装置的下游方向中的最后一个片段。消费者接触烟嘴以便传递由气溶胶生成制品或气溶胶生成装置产生的气溶胶穿过烟嘴到达消费者。因此，烟嘴布置在气溶胶形成基质的下游。烟嘴可以包括过滤器。过滤器可具有低微粒过滤效率或极低微粒过滤效率。过滤器可位于气溶胶生成制品的下游端。过滤器可与气溶胶形成基质纵向间隔开。过滤器可为酯酸纤维素过滤器塞。

烟嘴可具有约5mm与约10mm之间的外径，例如约6mm与约8mm之间的外径。在优选的实施例中，烟嘴具有7.2毫米+/-10％的外径。烟嘴可具有约5mm与约20mm之间的长度，优选地约5mm与约14mm之间的长度。在优选的实施例中，烟嘴具有大约7毫米的长度。

气溶胶生成基质和烟嘴上游的任何其它片段(例如支承元件和气溶胶冷却片段)由外部包装纸环绕。外部包装纸可由任何合适的材料或材料的组合形成。优选的是，外部包装纸是香烟纸。

单个产品可以具有(例如)在约40mm与约50mm之间的长度，例如约45mm。半加工产品的片段还可为布置在两个连续片段之间的空隙或腔。其中，空隙为当用一件包装材料包装时不存在形成腔的材料。腔或空隙可例如用以帮助使气溶胶产生半加工产品中的气溶胶膨胀或使气溶胶产生半加工产品的长度适于最终产品的所要长度。此可在具有腔或空隙的情况下进行，而不会限制或不会显著地限制气溶胶生成制品的抽吸阻力(RTD)。

根据本发明的另一方面，提供一种用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品的设备。所述设备包括用于形成双倍长度基本圆柱形半加工产品的接装设备。所述设备进一步包括用于将双倍长度半加工产品切割为单个产品的切割装置，和用于包裹单个产品的包裹器。所述设备更进一步包括用于将双倍长度半加工产品从接装设备运输到切割装置以及将单个产品从切割装置运输到包裹器的运输系统。在所述设备中，缓冲器布置在接装设备与切割装置之间用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品。

根据依据本发明的设备的一方面，切割装置与包裹器之间的运输距离小于接装设备与包裹器之间的总运输距离的约50％，优选小于约30％，例如约为15％。测量从双倍长度半加工产品离开接装设备的位置直至单个产品进入包裹器的总运输距离。

优选地，将双倍长度半加工产品切割为单个产品紧靠着上游且在包裹单个产品之前执行。借此，单个产品不必在包裹之前运输长距离。

根据依据本发明的设备的另一实施例，缓冲器为用于双倍长度半加工产品的质量流缓冲器系统。在质量流系统中，半加工产品遵循主运输方向但不需要一定具有相同预定运动路径。半加工产品不必彼此准确对准。优选地，在质量流缓冲器系统中，若干半加工产品布置在彼此上方，从而形成延伸到半加工产品的运输方向中的堆叠。

根据依据本发明的设备的另一方面，缓冲器具有对应于设备的约5分钟到30分钟(优选地约10分钟到20分钟，例如约15分钟)的生产容量的容量。缓冲器可例如还具有缓冲至少10’000双倍长度半加工产品、优选地至少50’000双倍长度半加工产品，例如超过100’000双倍长度半加工产品的容量。根据需要，缓冲器容量可适于待缓冲的绝对产品量或适于对应于进出缓冲器的减小或中断的输入或输出的适当时间的相对数目。

缓冲器的容量可由适于运输双倍长度半加工产品(例如半加工产品的堆叠)的传送带的长度界定。根据依据本发明的设备的一方面，缓冲器包括用于运输布置在传送带上的双倍长度半加工产品的传送带，和用于将传送带的区段引导到布置在彼此上方的不同层级的支承引导件。将传送带布置在不同层级上方(例如以螺旋方式)，可有效使用缓冲空间。此外，缓冲器容量可(例如)通过提供额外层而扩展或受限。

缓冲器可例如为如美国专利US 6,422,380中描述的适于半加工产品的运输和缓冲的缓冲器系统。在缓冲器系统的输入台中，接纳已经由运输系统从接装设备运输到输入台的半加工产品。因此，在缓冲器系统的输出台中，从缓冲器收集半加工产品且其由运输系统从缓冲器运输到切割装置。在输入台与输出台之间，可根据需要调适缓冲器的容量。举例来说，通过增加质流计中半加工产品的高度或通过改变输入台与输出台之间的距离，可更改缓冲器容量。然而，半加工产品为条状且并不具有接装步阶，因此US 6,422,380中不存在堆叠角度问题。

根据依据本发明的设备的另一方面，所述设备进一步包括用于在线控制双倍长度半加工产品的控制装置。可提供控制装置，用于控制制造工艺或例如用于控制产品的质量，或制造的工艺和质量两者。

制造工艺的控制可例如为产品或产品组件的存在或不存在的控制。产品的质量的控制可例如包含产品的视觉外观或内部规格，例如双倍长度半加工产品的密度、湿气含量或抽吸阻力测量(RTD)。此些控制测量可在线执行。大体来说，例如，双倍产品的RTD不同于最终产品的RTD。然而，通常半加工产品的RTD的目标范围为界定的。如果产品的RTD在此目标范围内，那么产品将通过所述控制。RTD测量或任何其它控制测量可识别有缺陷的产品。此产品可从运输系统且因此从根据本发明的设备移除。RTD测量可在半加工产品进入缓冲器之前或半加工产品在切割装置中切割之前执行。在半加工产品馈送到缓冲器中之前执行的RTD测量可保证缓冲器容量，因为有缺陷的产品在储存在缓冲器中之前从工艺移除。在双倍长度半加工产品已离开缓冲器之后执行的RTD测量可用于将缓冲器系统中已经不利地受影响的产品从工艺移除。

已经关于根据本发明的方法描述设备的进一步方面和优点，且此处将不再重复。

优选地，如本文所描述的根据本发明的方法和设备在气溶胶生成制品的生产中使用。

附图说明

关于实施例进一步描述本发明，所述实施例借助于以下图式说明，图式中

图1示意性地展示利用缓冲器系统的制造工艺；

图2展示组合器中制造的片段的条形的区段；

图3展示根据本发明的设备中制造的双倍产品；

图4展示由如图4中所展示的双倍产品制成的单个产品；

图5示意性地展示制造工艺的另一实施例；

图6示意性地展示单个产品的堆叠角度问题。

具体实施方式

在图1中，展示接装设备中呈双倍产品的形式的半加工产品的制造工艺，接装设备6包括邻近地布置在接装设备6的上游的组合器5。双倍产品655从接装设备6运输到缓冲器8且从此处运输到切割装置7，继之以包裹器75。

气溶胶生成制品的制造中使用的第一条形10、第二条形20和第三条形30材料经供应且用相应切割装置15、25、35切割。如此切割的第一、第二和第三片段以端对端关系在组合器5中的纵向运动路径上供应。

在图2到4中展示的实施例中，第一和第三条形10、30在馈送到组合器5中的纵向运动路径之前切割为具有最终塞1、3的长度的两倍的长度的双倍片段11、33。第二条形20在馈送到纵向运动路径之前切割为直接具有单个产品777中塞2的长度的单个片段2。

片段11、2、33形成片段的流，片段的轴线平行于纵向运动路径而布置。包装材料51的片材(例如香烟纸)具备拥有胶提供器52的胶粘剂。包装材料51的片材供应到组合器5中的纵向运动路径且沿着纵向运动路径引导。片段流例如在沿着纵向运动路径提供的相应附属品中用包装材料51包装。添加胶提供器53在包装材料完全包装在片段流周围之前将胶接缝添加到包装材料51。如此形成的片段的条形现在组合器5中的纵向运动路径的末端处切割。将条形切割装置(未图示)提供到其上，条形切割装置通过在切割线100(参看图2)处切割第一片段11来切割片段的条形。第一片段11切成两半使得第一片段的两个切割部分对应于塞1。通过连续不断的条形包装片段的此切割，制造条形555，其在运输到缓冲器8之前在接装设备6中进一步处理。塞1各自形成包装片段条形555的端部片段。包装片段条形555现从组合器5中的纵向运动路径传递到接装设备6中的垂直运动路径。

此可通过沿着纵向运动路径500将包装的片段条形(例如以线性移动)进一步移动到接装设备中的槽形接纳卷筒的凹槽中来进行。其中，凹槽的纵向轴线与纵向第一运动路径对准。从组合器到接纳卷筒的凹槽中的传递还可由(例如)如描述于US 5’327’803中的用于香烟的卡盘机构执行。包装片段条形随后由卡盘臂从组合器夹持且由卡盘臂传递到接装设备中的接纳卷筒的凹槽中。

因为片段的轴线在组合器中和接装设备中处理时基本保持其取向，所以片段的轴线平行于组合器5的纵向运动路径的移动方向但垂直于接装设备6的垂直运动路径的移动方向。优选地，接装设备6垂直于组合器5而布置使得相应运动路径也彼此垂直。借此，片段的轴线始终取向在相同方向中。

在接装设备6中，包装片段条形555通过在切割线200处切割第二片段33来划分。借此，第二片段33切成两半使得片段的两个切割部分对应于塞3。如此切割的包装片段条形555通过分离装置(未图示)沿着包装片段条形555的纵向轴线分隔开。在如此切割和分离的预包装片段条形555之间的空间中，插入第四片段44。第四片段也是双倍长度片段，且在相应切割装置45中从供应到接装设备6的第四条形40切割。提供接装纸60的连续片材且在切割装置65中切割为个别接装包装纸片件64。接装包装纸64的片件包装在第四片段44周围以及经切割的预包装片段条形555的两部分的部分周围。因此，这些元件彼此组合从而形成如图3中所展示的双倍产品655。此双倍产品现运输到缓冲器8用于中间储存双倍产品655。在需要时，双倍产品655离开缓冲器8且运输到切割装置7。此处，双倍产品655通过在切割线300处切割第四片段44而被切成两半。借此，制造如图4中所展示的两个单个和最终产品777。各个单个产品接着可转向使得所有产品具有相同取向。如此对准和取向的产品运输到用于包裹产品的包裹器75，例如直接包裹到吸烟制品包裹中。托盘81可另外平行于缓冲器8而提供。在托盘81上，可收集双倍产品用于(长时间)储存和将来使用或作为溢出以扩展缓冲器8的容量。因此，运输系统或缓冲器8具有用于将过多双倍产品转移出去的构件。

在图5中，在组合器5和接装设备6的布置中展示用于单个产品的制造工艺，其中组合器5和接装设备6邻近且垂直于彼此而布置。组合器5中的笔直纵向运动路径500和接装设备6中的垂直运动路径600也彼此垂直而布置。垂直运动路径600在纵向运动路径500结束之处开始。组合器5包括三个贮斗55、56、57，用于以交替方式将三个不同片段馈送到纵向运动路径500从而形成片段流。片段流随后包装在包装纸58中从而形成连续不断的片段条形。连续不断的片段条形在控制器59中控制且接着由条形切割装置101切割成包装片段条形。优选地，条形切割装置101为布置在纵向运动路径500附近的旋转刀。可提供控制器59用于控制连续不断的片段条形中片段的位置。举例来说，为确定必须切割条形的确切位置，例如为确保条形确切地在片段之间或在将片段划分为较小片段的位置处切割。包装片段条形随后各自传递到接装装置6的槽形接纳卷筒65的凹槽中。纵向运动路径500为基本笔直路径，其中片段或片段流分别沿着基本直的线引导。第一运动路径500延伸到接装设备的槽形接纳卷筒65中。优选地，纵向运动路径平行于槽形接纳卷筒65的凹槽布置，使得由条形切割装置101切割的包装片段条形可利用继续笔直移动沿着纵向运动路径纵向传递到槽形接纳卷筒的凹槽中。

包装片段条形随后在槽形接纳卷筒65上通过产品切割装置201(例如包括旋转刀)切割。经切割包装片段条形的两部分随后在布置于分离卷筒66的凹槽中的同时分离。贮斗41将额外片段(优选地与连续不断的片段条形的片段不同的片段)插入在经切割包装片段条形的两部分之间。优选地，额外片段为双倍长度烟嘴。经切割的包装片段条形的两部分和插入的额外片段在接装器67上用接装材料(例如一张纸)接装。如此组合的片段形成双倍产品。在接装设备6的末端，所形成的双倍产品运输到缓冲器8。双倍产品从缓冲器8传递到最终切割装置301，在该处双倍产品切割成两个单个产品。在随后布置的转向装置72中，每个单个产品转向180度，或质量流的一个部分沿着运输方向被引导180度转向。以便所有单个产品具有相同取向。如此取向的单个产品随后传递到包裹器75且在包裹器75中包裹。

在组合器中和接装设备中(包含从组合器到接装装置的转移)，根据个别产品流处理包装片段条形和双倍产品。在个别产品流中，在制造和处理线中的任何阶段给出对个别产品的控制。举例来说，产品的定位和对准在任何时间为已知的。在缓冲器8中，产品根据质量流700缓冲和运输。在质量流中，产品沿着一般移动方向运输。因此，质量流中个别产品的确切位置并不知晓。缓冲器8包括可适应质量流的改变的可扩展缓冲器区段81，例如当上游或下游机器工艺速度改变以例如用于维护时。在所述时间期间，可扩展缓冲器区段81沿着运输路径800填充或排空。穿过缓冲器8的质量流700在最终切割装置301处结束。在切割装置之后，在转向装置75中且在转向之后，对准的单个产品根据质量流900再次运输到包裹器75的储存器。此处，单个产品优选地在储存器中收集用于供应到包裹器75。图5中，个别产品流由实线指示，且质量流由点线指示。

图6展示气溶胶生成制品的堆叠的一部分的侧视图，例如图4中展示的单个产品777。每一单个产品777包括由接装包装纸64紧固到烟嘴4的气溶胶生成基质1。接装包装纸64的厚度已夸示以更清楚地说明接装包装纸64的上游边缘640处每一单个产品777的外径的步阶改变。由于每一单个产品777的质量中心14定位在接装包装纸64的上游，每一单个产品777相对于其在上面搁置的下层单个产品777成角度放置。尽管每一个别角度相对较小，单个产品777的连续对之间的角度提供累积效应使得在堆叠的顶部处形成相对于水平方向17的显著堆叠角度16。在例如垂直堆叠通道中的整个堆叠的总高度上方，堆叠角度16可足够大以致使堆叠的顶部处的单个产品777接装到垂直取向中，这可引起例如缓冲器中的堵塞，确切地说其中单个产品777到达个别馈送通道的缓冲器或贮斗的底部处的堵塞。

基本上，产品堵塞的风险限于质量流中产品的运输。然而，归因于质量流缓冲器8中双倍产品的缓冲，堵塞产品的风险得以避免或在整个制造线中保持在最小值。单个产品保持在质量流中(在切割装置之后)，或可能在包裹之前仅保持在包裹器的储存器中。然而，因为包裹器储存器中单个产品的量为低，其中的单个产品堵塞的风险最小。

如描述于图1-4中的工艺和产品的示范性数据为：

具有120mm长度的烟丝条10切割成24mm长度的双倍片段11。双倍长度片段11随后切割成12mm长度的最终塞1。

具有96mm长度的中空醋酸管条形20切割成8mm长度的塞2。

具有144mm长度的聚集聚乳酸片材的条形30切割成36mm长度的双倍片段33。双倍长度片段33随后切割成18mm长度的最终塞3。

过滤器条形40切割成14mm长度的双倍长度片段44。双倍长度片段44随后切割成7mm长度的最终塞4。

半加工产品555的长度为76mm。双倍产品66的长度为90mm。最终产品77具有45mm长度，容差小于+/-1mm，优选小于或等于+/-0.5mm。最终产品的直径为约7.2mm。

最终产品由一系列烟草塞1、中空醋酸管2、聚集聚乳酸(PLA)塞3和烟嘴塞4制成。接装包装纸64具有20mm长度且覆盖烟嘴塞4的整个长度和PLA塞3的一部分。

半加工产品555的生产速度可在沿着纵向运动路径的片段流的380米/分钟的移动速度下为约5000/分钟。双倍产品655的生产速度还可为约5000/分钟使得每分钟可生产约10’000个最终产品777。

Claims (15)

1.一种用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品的方法，所述方法包括以下步骤：

提供接装设备和在所述接装设备中形成双倍长度基本圆柱形半加工产品；

提供切割装置且利用所述切割装置将所述双倍长度半加工产品切割为单个产品；

提供包裹器和在所述包裹器中包裹单个产品；

将所述双倍长度半加工产品从所述接装设备运输到所述切割装置且将所述单个产品从所述切割装置运输到所述包裹器，以及

将双倍长度基本圆柱形半加工产品中间缓冲在布置在所述接装设备与所述切割装置之间的缓冲器中。

2.根据权利要求2所述的方法，其中所述包裹单个产品的步骤直接跟随在所述切割所述双倍长度半加工产品的步骤之后，任选地仅分离使所述单个产品取向在相同取向中的步骤。

3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其进一步包括以下步骤：检测所述切割装置中或所述切割装置下游制造工艺的中断，且将所述双倍长度半加工产品从所述接装设备运输到可扩展缓冲器区段中，借此至少部分填充所述可扩展缓冲器区段。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括以下步骤：朝向所述切割装置排空所述可扩展缓冲器区段，借此至少部分排空所述可扩展缓冲器区段。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述双倍长度半加工产品中的片段为气溶胶形成基质、气溶胶冷却片段、支承元件和烟嘴中的至少一者。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述双倍长度半加工产品包括气溶胶形成基质、支承元件、气溶胶冷却片段和烟嘴的序列，其中所述支承元件布置在所述气溶胶形成基质与所述气溶胶冷却片段之间。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述单个产品的质量中心与沿着所述单个产品的长度的中点之间的距离优选地在所述单个产品的总长度的5％与20％之间。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述单个产品的远端部分和所述单个产品的近端部分归因于接装纸包装在所述单个产品的所述近端部分周围而具有不同直径，且其中所述不同直径描述远端可相对于所述单个产品置于其上的水平面倾斜的堆叠角度，且其中所述堆叠角度处于0.08度与0.35度之间的范围内，优选地在0.09度与0.30度之间的范围内，例如大于0.12度。

9.一种用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品的设备，所述设备包括：

用于形成双倍长度基本圆柱形半加工产品的接装设备，

用于将所述双倍长度半加工产品切割为单个产品的切割装置；

用于包裹所述单个产品的包裹器；以及

用于将所述双倍长度半加工产品从所述接装设备运输到所述切割装置以及将所述单个产品从所述切割装置运输到所述包裹器的运输系统，其中缓冲器布置在所述接装设备与所述切割装置之间用于中间储存双倍长度基本圆柱形半加工产品。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述切割装置与所述包裹器之间的运输距离小于所述接装设备与所述包裹器之间的总运输距离的约50％。

11.根据权利要求9到10中任一权利要求所述的设备，其中所述缓冲器为质量流缓冲器系统。

12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的设备，其中所述缓冲器具有对应于所述设备的约5分钟到30分钟、优选地约10分钟到20分钟，例如约15分钟的生产容量的容量。

13.根据权利要求9到12中任一权利要求所述的设备，其中所述缓冲器具有缓冲至少10’000个半加工产品、优选地至少50’000个半加工产品，例如超过100’000个半加工产品的容量。

14.根据权利要求9到13中任一权利要求所述的设备，其中所述缓冲器包括用于运输布置在所述传送带上的双倍长度半加工产品的传送带，和用于将所述传送带的区段引导到布置在彼此上方的不同层级的支承引导件。

15.根据权利要求9到14中任一权利要求所述的设备，其进一步包括用于在线控制半加工产品的控制装置。