CN107580552A - 用于拼接大体上平坦的连续材料的装置及方法 - Google Patents

Abstract

用于拼接大体上平坦的连续材料(10)的装置和方法包括用于将第一大体上平坦的连续材料(70)和第二大体上平坦的连续材料(71)运输至拼接位置的运输单元(1)。所述运输单元被调适用于将第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料彼此平行地运输，由此在所述拼接位置中形成所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分。压力单元(3)被布置在所述拼接位置中。所述压力单元被调适用于在所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分的至少一部分上施加机械冲击，由此至少部分地合并所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料。

Description

用于拼接大体上平坦的连续材料的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于拼接大体上平坦的连续材料的装置和方法。确切地说，本发明涉及用于拼接在吸烟制品制造中使用的大体上平坦的连续材料的装置和方法。

背景技术

气雾生成制品或其组件，例如过滤器插塞或烟草插塞可以至少部分由大体上平坦的连续材料，例如纸、烟草或塑料板条制造。由于使用专用材料制造这些插塞，故在生产线中的一些加工步骤不允许对后续两个板条采用常规接合方法。举例来说，接合材料，例如胶会影响最终产物的味道。胶封或装订并不有效，或将另外的材料添加至板条中，由此可能例如在接合板条的汇集(funneling)或卷曲工艺中导致机器堵塞。

因此，需要一种用于拼接大体上平坦的连续材料的装置和方法。尤其需要一种用于拼接大体上平坦的连续材料的装置和方法，所述大体上平坦的连续材料可以用于制造气雾生成制品或吸烟制品。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于拼接大体上平坦的连续材料的装置。所述装置包括用于将第一大体上平坦的连续材料及第二大体上平坦的连续材料运输至拼接位置的运输单元。所述运输单元被调适用于将第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料彼此平行地运输，由此在所述拼接位置中形成所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分。所述装置另外包括布置在所述拼接位置中的压力单元，所述压力单元被调适用于在第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料的重叠部分的至少一部分上施加机械冲击，由此至少部分地合并所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料，从而产生合并的大体上平坦的连续材料。优选的是，所述装置的一些实施例还包括运输控制器，用于在所述重叠部分处于所述拼接位置时中断第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料的运输。由此，在打算合并的第一连续材料和第二连续材料固定时，可以执行拼接。利用运输控制器，当制造出合并的大体上平坦的连续材料时，可以启动第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料的进一步运输。优选的是，此类进一步运输是通过控制速度分布进行控制。优选的是，速度平缓地，优选恒定地升高至最终运输速度。通过控制速度分布，对连续材料的过度拉伸可以得到避免或保持在最低限度，由此避开或降低合并的连续材料撕裂的风险。

施加至大体上平坦的连续材料与重叠部分的至少一部分的机械冲击在两个板条之间产生较强连接。通过拼接程序，所述材料彼此合并，并且可以产生形式配合或化学连接，或形式配合与化学连接的组合。连接可以例如通过部分或完全熔融至少部分机械冲击区域中的材料来产生。

施加的力的量可以适于实现平坦材料的合并，而且可以取决于大体上平坦的连续材料的机械或物理规格而变化。根据本发明的装置的一些实施例，压力单元被调适用于以在约100牛顿与约600牛顿之间的范围内，优选超过300牛顿，例如450牛顿的力施加机械冲击。此外，施加至连续板条的压力还取决于压力单元的与连续板条接触的表面积。优选的是，所述表面积在约1平方厘米与约200平方厘米之间，优选在约2平方厘米与约100平方厘米之间，更优选在约4平方厘米与约50平方厘米之间。

机械冲击的持续时间可以在数百毫秒范围内。优选的是，机械冲击的持续时间在约100毫秒与约500毫秒之间的范围内，更优选在200毫秒与400毫秒之间的范围内，例如350毫秒。

施加至两个重叠的平坦材料，例如薄片的在这些量值和持续时间范围内的机械冲击在典型地用于制造吸烟制品或气雾生成制品的薄片之间提供稳定并且牢固的连接。施加的机械冲击可以产生热。由此产生的热可以至少部分熔融大体上平坦的连续材料并由此支持拼接程序。也可以由外部热源提供热以支持拼接程序。在根据本发明的装置的一些实施例中，所述装置包括用以对压力单元的至少一部分，优选锤边缘或锤边缘的在拼接时与所述材料接触的部分加热的加热单元。

尤其可以施加在拼接时不会使板条断裂的在所提到的动力范围内的力。然而，本领域的普通技术人员显而易见的是，所施加的最小或最大机械冲击可以取决于有待拼接的大体上平坦的连续材料并由此可以适于例如大体上平坦的连续材料的厚度或硬度。

压力单元可以例如以抵靠着与锤相对布置在大体上平坦的连续材料的板条的另一侧上的砧座锤击的锤形式实现。压力单元作用于重叠的大体上平坦的连续材料，同时至少在合并步骤中所述大体上平坦的连续材料优选在拼接位置是固定的。由于大体上平坦的连续材料固定，而且还优选利用固定的压力单元(关于大体上平坦的连续材料的移动方向是固定的)，有利地可以在拼接程序期间避免剪切力。这是有利的，否则剪切力可能移动或损坏大体上平坦的连续材料，特别是当在拼接操作期间将所述材料拉入运输方向时。

如本文所使用，重叠部分是前面的第一大体上平坦的连续材料的端部部分与随后的第二大体上平坦的连续材料的头端部分重叠的一部分平坦材料，也就是说，彼此叠放，又或者以重叠方式彼此邻接(取决于板条材料在所述装置中的取向)的一部分平坦材料。在此情形中，所述连续材料的端部部分和头端部分在对应于所述材料的运输方向的纵向方向上可见。优选的是，有待拼接的两个连续材料具有相同宽度。优选的是，两个连续材料关于其纵向中轴对齐。在所述优选实施例中，重叠部分的宽度与个别材料的宽度相同。预定的重叠部分的纵向延伸应保证所述材料的可靠拼接。优选的是，重叠部分的纵向延伸适于有待拼接的材料以及执行材料合并的机械冲击。优选的是，重叠部分的纵向延伸应较小。重叠部分的纵向延伸可以是在机械冲击时作用于所述材料的锤边缘的宽度的例如约至少2.5倍(其中锤边缘的宽度沿所述材料的运输方向延伸)。以此方式，随后从产品去除重叠部分时，可以使废物保持在最低限度。

在根据本发明的装置中，第一大体上平坦的连续材料例如被用于制造卷曲或聚集或卷曲并聚集的大体上平坦的连续材料形成的环状杆。如果大体上平坦的连续材料或上面卷绕大体上平坦的连续材料的线轴分别达到末端，则可以将第二大体上平坦的连续材料供应至所述装置。接着，运输单元运输此第二大体上平坦的连续材料以与所述第一大体上平坦的连续材料重叠并且运输至拼接位置。在合并两个大体上平坦的连续材料之后，可以在现合并的大体上平坦的连续材料存在下并且优选在不中断情况下，以相同速度继续制造大体上平坦的连续材料形成的环状杆。

通过根据本发明的装置，可以在无可能影响使用所述材料的气雾生成剂的味道的添加剂或附加材料的情况下提供坚固的连接。施加至在重叠部分的至少一部分中的大体上平坦的连续材料的机械冲击使两个材料合并，并由此在这两个大体上平坦的连续材料之间提供大体上对应于单一大体上平坦的连续材料的强度的连接。

另外，还可以提供对于在薄片生产线中的拼接程序之后的程序没有影响或仅具有有限影响的连接。这些后续程序可以例如是随后的压花程序或杆成形程序。利用根据本发明的装置，生产线可以高速地连续操作，同时制造前进的恒定质量的产品。另外，可以将可能产生的任何废料保持在最低限度。

如本文所使用，大体上平坦的连续材料可以是可以用于制造吸烟制品的材料板条，例如纸、烟草或塑料板条或金属箔。优选的是，所述大体上平坦的连续材料是聚乳酸连续薄片或烟草薄片。大体上平坦的连续材料可以经过预处理。预处理可以是例如卷曲或压花或这两者。

根据本发明的装置的一方面，压力单元包括布置在运输单元移动方向的横向上的锤边缘。移动方向的横向方向与移动方向的垂直方向偏离拼接角度。拼接角度可以在约10度与约60度之间的范围内，优选在约15度与约45度之间，例如是40度。也就是说，锤边缘并非垂直于移动方向布置，而是相对于此精确垂直方向略微倾斜。优选的是，锤边缘分别延伸跨越有待拼接的大体上平坦的连续材料或所述大体上平坦的连续材料的重叠部分的至少部分或整个宽度。然而，锤边缘无需连续地延伸越过所述连续材料的整个宽度来保证两个板条材料的可靠拼接。举例来说，锤边缘也可以延伸越过所述连续材料各自的侧边或在所述连续材料的宽度内提供不连续拼接线。

通过组合两个薄片，所述材料在两个薄片重叠的位置处变厚。另外，可以通过作用于重叠部分的机械冲击产生另外的凸块或倒置凸块。凸块可以基本上充当导引所述材料的辊，例如驱动辊或卷曲辊的减速带。然而，不规则导引所述大体上平坦的连续材料可能损坏所述材料或使所述薄片偏离运输方向布置或拉动。不规则卷曲可能导致形成不规则杆并因此限制杆规格的再现性。通过与大体上平坦的连续材料的运输方向成一定角度布置锤边缘并由此与所述移动方向成一定角度施加机械冲击，下游辊或辊对将不会在相同时刻分别在大体上平坦的连续材料或所述辊的整个宽度内碰到凸块。典型地，辊或辊对是垂直于大体上平坦的连续材料的运输方向布置。辊仅在辊宽度内分布的一个、可能若干个位置处会碰到凸块。举例来说，锤边缘可以是延伸超过大体上平坦的连续材料的一部分或整个宽度的线性边缘。由锤边缘产生的拼接线接着将倾斜地延伸穿过大体上平坦的连续材料的宽度。因此，传送大体上平坦的连续材料的辊将碰到拼接线的一端并且随后将平稳地并且连续地滚动越过拼接线。

锤边缘可以体现为连续边缘。或者，锤边缘可以体现为多个边缘区段。优选的是，这多个锤边缘区段的各边缘区段是隔开预定距离呈线性布置。

锤边缘可以具有一个大体上呈矩形的冲击表面或一系列大体上呈矩形的冲击表面。或者，冲击表面可以具有不同形式，例如卵形或三角形。优选的是，冲击表面具有的形状没有尖角。优选的是，任何转角都具有至少0.5mm半径。优选的是，三角形的尖端布置在大体上平坦的连续材料的中心。由此，当组合两个大体上平坦的连续材料时，可以在所述大体上平坦的连续材料中产生两个倾斜地布置的拼接线。辊将先碰到三角形的尖端并且接着连续地滚动越过两个拼接线。

优选的是，锤边缘的横向方向与垂直方向之间的角度较小。由此可以限制合并部分的纵向延伸或长度，例如拼接线的纵向延伸。通过限制合并部分的长度，还可以使重叠部分的长度保持较小。由此，如果从产品去除重叠部分，则可以将废物保持在最低限度。

根据本发明的装置的另一方面，运输系统包括带式传送器。大体上平坦的连续材料可以布置在带式传送器上并且由带式传送器导引至并通过压力单元并且进一步进入生产线中。带式传送器可以是一种真空带，在其中对所述带施加抽吸力。抽吸力例如被施加至布置在真空带中的开口。抽吸力可以用于保持大体上平坦的连续材料抵靠着所述带。当使用较轻材料时或为了补偿作用于大体上平坦的连续材料的重力，这是特别有利的。第二大体上平坦的连续材料可以经由第二带式传送器运输至在拼接位置中或在拼接位置上游的第一大体上平坦的连续材料。带式传送器的材料可以适于优化大体上平坦的连续材料的运输。所述带的材料可以例如适于降低大体上平坦的连续材料的静电充电或减少大体上平坦的连续材料与带式传送器的粘附。带式传送器的皮带可以例如由聚氨基甲酸酯制成或包含聚氨基甲酸酯。

优选的是，仅有待拼接的两个连续材料布置在压力单元的锤与砧座之间以优化拼接程序。然而，如果使用运输系统的运输元件，例如传送带运输连续材料，则此类传送带也可以存在于合并区中。也就是说，传送带也可以布置在锤与砧座之间。因此，所选传送带的材料应经受住机械冲击。由于传送带是连续运输，故机械冲击被施加至传送带的不同位置，使得机械磨损可以保持在最低限度。

带式传送器可以布置在第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料的重叠部分在拼接位置中的至少部分外，压力单元被调适用于对至少所述部分施加机械冲击。运输系统的传送带可以在侧向上偏移锤边缘，由此在合并区之外。由此，压力单元或者此类压力单元的一个或几个锤边缘不会对传送带施加机械冲击，而是仅施加至重叠的连续材料上。传送带可以例如布置在两个锤边缘之间。

根据本发明的装置的另一方面，运输系统包括被调适用于提供气流的运输支持单元。优选的是，气流被导入大体上平坦的连续材料的移动方向中并且用于将第一大体上平坦的连续材料或第二大体上平坦的连续材料或这两种大体上平坦的连续材料导引至移动方向中。气流也可以用于冷却大体上平坦的连续材料，例如热敏性大体上平坦的连续材料。气流还可以具有抗静电作用以防止或减少静电充电或对已经带静电的大体上平坦的连续材料放电。为此，所述气流可以例如包含水滴或电离分子。优选的是，在组合步骤期间或之后施加用于冷却的气流。因此，可以紧靠着压力单元或沿运输线布置一个或几个喷嘴。

根据本发明的装置的另一个方面，所述装置另外包括用于储存大体上平坦的连续材料的缓冲器。优选的是，缓冲器布置在拼接位置的下游。通过提供缓冲器，可以补偿用于拼接程序的大体上平坦的连续材料的流动的中断。由此，在压力单元下游的程序仍可以连续地进行并且优选以大体上恒定的高速进行。利用缓冲器，还可以补偿例如由于拼接程序下游的中断引起的临时运输速度增加或降低。

根据本发明的装置的另一方面，所述装置包括用于对大体上平坦的连续材料压花的压花辊。优选的是，提供压花辊组合，在其中，所述大体上平坦的连续材料被导引至辊组合的两个辊之间。优选的是，提供两个辊组合，其中一个辊组合用于在大体上平坦的连续材料的大体上纵向方向上向大体上平坦的连续材料提供压花结构，而另一个辊组合用于在大体上平坦的连续材料的移动方向的大体上垂直方向上向大体上平坦的连续材料提供压花结构。因此，大体上平坦的连续材料可以具有纵向、横向或方格纹结构。优选的是，压花辊布置在拼接位置的下游，以使所述连续材料具有压花结构，从而改善或有助于使板条材料聚集成例如杆状。

除所述连续材料的已经存在的卷曲结构外，还可以提供压花。

优选的是，提供具有相同结构的辊组合。优选的是，提供在各辊之间具有相同间隙的不同辊组合。可以将一种物质施加至一个或多个辊的表面以有助于压花。举例来说，可以施加水以有助于对例如烟草薄片或倾向于静电充电或倾向于例如被连续材料通过辊所产生的摩擦力加热的大体上平坦的连续材料进行压花。

根据本发明的另一方面，提供一种用于合并大体上平坦的连续材料的方法。所述方法包括以下步骤：提供第一大体上平坦的连续材料并提供第二大体上平坦的连续材料，及将第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料以重叠方式对齐，由此形成重叠部分。所述方法另外包括对所述重叠部分施加机械冲击的步骤。由此，将第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料合并。优选的是，所述方法还包括以下步骤：当重叠部分处于拼接位置时，中断第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料的运输，由此使所述连续材料在拼接时固定。优选的是，所述方法接着另外包括以下步骤：在拼接第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料之后，继续运输第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料。

在一些优选实施例中，对优选固定的重叠部分施加机械冲击的步骤包括在重叠部分的宽度内以及在重叠部分的不连续的纵向位置上施加机械冲击。

在一些优选实施例中，对优选固定的重叠部分施加机械冲击的步骤包括垂直于第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料横跨的平面施加机械冲击。垂直于大体上平坦的连续材料施加力是最直接的力施加方式并且可以保持在极局部施加。由此，可以保持较小的重叠部分长度，因为可以保持较小的合并部分，也就是说，有效地合并大体上平坦的连续材料的区域。此外，垂直于所述连续材料的平面进行的机械冲击具有仅执行机械冲击的器件，例如锤边缘的移动需要一个自由度的益处。又另外，通过垂直的机械冲击，可以避免执行机械冲击的器件的旋转，否则将需要与固定或移动的连续材料协调。

有利的是，施加机械冲击的步骤是在运输系统的运输路径外，例如传送带在拼接位置中的运输路径外进行。由此，机械冲击不会作用于传送带上或运输系统的任何其它元件，而仅仅作用于有待拼接的材料。

拼接可以例如通过对在拼接位置中的运输系统的运输路径的两个侧边，例如对传送带的两个侧边施加机械冲击来进行。

根据本发明的方法的另一方面，当在第一大体上平坦的连续材料与第二大体上平坦的连续材料的运输方向上见到时重叠部分的长度在约15毫米与约100毫米之间的范围内，优选在约20毫米与80毫米之间的范围内，例如是40毫米。优选的是，就大体上平坦的连续材料的纵向延伸而言，重叠部分保持在最低限度。大体上平坦的连续材料中的重叠部分可能无法满足产品，例如吸烟制品中的插塞中使用的大体上平坦的连续材料的规格。由此，包括重叠部分(即两个拼接的薄片的连接部)的杆部分可能从另外的产品制造过程中被放弃和去除。这可以例如通过另外在薄片生产线的下游提供阻隔器件来实现。举例来说，阻隔器件可以在杆形成并且被切割成个别杆状元件之后安置。可以通过适当的检测构件，例如光学检测系统，实现对重叠部分的识别。例如可能对板条中重叠部分的位置进行检测并存储在控制单元中。例如，这可以是例如在压力单元中形成连接的位置。然后去除已从压力单元前进一定距离到杆切割位置的包含重叠部分的板条部分。

根据本发明的方法的一个方面，所述方法另外包括在执行组合步骤期间或之后，冷却第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料的步骤。

根据本发明的方法的另一方面，所述方法另外包括提供气流及将所述气流导入至少第一大体上平坦的连续材料或第二大体上平坦的连续材料的移动方向中的步骤。由此，至少第一大体上平坦的连续材料或第二大体上平坦的连续材料，优选第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料两者被所述气流导引至移动方向中。还可以使用运输气流或用于运输气流的气体源冷却所述大体上平坦的连续材料或与所述大体上平坦的连续材料接触的物品。

已经关于根据本发明的装置描述了该方法的若干方面和优点。

根据本发明的方法的另一方面，所述方法在施加机械冲击之前包括以下其它步骤：切割第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料以便提供具有边缘切口，优选大体上互补的边缘切口的第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料，及将第一大体上平坦的连续材料的边缘切口与第二大体上平坦的连续材料的边缘切口对齐以使得边缘切口彼此重叠。就互补边缘切口而言，当重叠时，边缘切口平行于彼此对齐。

所述方法可以在重叠第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料之前包括另一步骤：将一种液体，优选水施配到至少所述第一大体上平坦的连续材料或所述第二大体上平坦的连续材料。

切割大体上平坦的连续材料提供前一大体上平坦的连续材料的预定端部部分和后一大体上平坦的连续材料的预定头端部分，所述端部部分与所述头端部分拼接以提供持续连续的大体上平坦的连续材料。由此，也可以更精确地界定重叠部分的纵向延伸及合并了大体上平坦的连续材料的合并部分的纵向延伸。尤其是可以限制纵向延伸的尺寸，由此可以在去除重叠部分时减少废物。

机械冲击可以减小重叠部分或至少重叠部分中被施加机械冲击的部分的厚度。厚度减小可以在重叠部分的约10％至约30％的范围内。举例来说，当重叠各自具有约50微米厚度的两个聚乳酸薄片时，合并部分的厚度可以在约80微米范围内。

大体上平坦的连续材料可以按以下方式进行切割。也可以同时对两个大体上平坦的连续材料进行切割。切割可以在相同或个别切割单元中进行。优选的是，切割是在独立切割单元中进行，以使得在切割步骤之后并且优选在彼此平行地对齐所述两个连续薄片之后进行两个板条的重叠。因此，取决于所述一个或多个切割单元的布置，大体上平坦的连续材料可以紧靠着彼此布置或可以在切割时已经彼此叠放。当重叠时，优选的是，所述大体上平坦的连续材料对齐成以沿大体上平坦的连续材料的纵向中心轴定中心的方式彼此叠放。切割提供边缘切口并且清晰地界定端部部分和头端部分。由此，还可以清晰地界定重叠部分，尤其是在互补切口存在下，可以形成规则或对称的重叠部分。

优选的是，切割分别是成角度地进行，优选切割角度对应于拼接角度或锤边缘的角度。为此，在所述连续材料的移动方向的横向上布置一个或两个刀或刀刃。优选与连续薄片材料的移动方向的垂直方向成角度地布置一个或两个刀或刀刃。其中，移动方向的横向方向与移动方向的垂直方向偏离在约10度与约60度之间的范围内，优选在约15度与约45度之间，例如40度的切割角度。也就是说，所述一个或多个刀刃不是垂直于移动方向布置，而是相对于精确垂直方向略微倾斜。

将一种液体，优选水添加到至少一种大体上平坦的连续材料中可以润湿并软化所述大体上平坦的连续材料中的材料。虽然大体上平坦的连续材料，尤其烟草薄片的材料自身可以具有一定的胶粘性，但是这种胶粘性可以通过添加水而增强。优选的是，仅将液体或水添加至一种大体上平坦的连续材料中。由此，添加的液体可以支持在大体上平坦的连续材料的接触区域中的大体上平坦的连续材料的拼接程序，无需可能不利地影响连接的过量水。优选的是，使用不影响最终产品中可能产生的气雾的流体作为液体。除水外的适用于支持拼接程序的液体可以例如是易挥发物质，例如醇。

优选的是，切割位置位于拼接位置的上游。优选的是，在用于切割第一或第二大体上平坦的连续材料的刀的位置处布置用于将水施配至大体上平坦的连续材料的水施配器。

优选的是，第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料是聚乳酸薄片(PLA)或烟草薄片。

聚乳酸薄片的厚度可以在约10微米与约250微米之间，优选是约50微米。聚乳酸薄片具有在约80摄氏度范围内的低熔融温度。优选的是，在拼接时达到所述熔融温度。

烟草薄片可以含有烟草叶、烟草肋片的片段、复原的烟草、均质烟草、挤出的烟草、膨胀的烟草或其任何组合。优选的是，烟草薄片是铸型叶烟草。铸型叶烟草是复原烟草的一种形式，复原烟草由包括烟草微粒、纤维微粒、气雾形成剂、调味剂及粘合剂的浆料形成。烟草微粒可以是具有一定微粒尺寸的烟草粉末的形式，根据所需的薄片厚度和铸件间隙，微粒尺寸优选地在约30微米至80微米或约100微米至250微米之间。纤维微粒可以包括烟茎材料、茎或其他烟草植物材料以及其它纤维素基纤维，例如具有低木质素含量的木质纤维。可以基于产生铸型叶的足够抗拉强度相对于低杂质率(例如在约2％至15％之间的杂质率)的期望，来选择纤维微粒。可选择地或另外地，可以使用纤维，如植物纤维作为上述纤维或在可选择方案中包括大麻和竹。

气雾形成剂可被添加至形成铸件叶烟草的浆料。在功能上，气雾形成剂应该能够在烟草产品中预期使用铸件叶烟草的温度范围内蒸发，并且当气雾形成剂被加热至其蒸发温度以上时便于输送烟碱和/或气雾中的风味。优选地基于保持化学稳定性和在室温下或在接近室温下在铸件叶烟草中基本稳定的能力选择气雾形成剂，但气雾形成剂能够在例如40℃-450℃之间的更高温度下蒸发。

如本文所使用，术语气雾指的是包括固体或液体微粒和气相的胶体。气雾可以是由固体微粒和气相组成的固体气雾或由液体微粒和气相组成的液体气雾。气雾可以包括在气相中的固体微粒和液体微粒。如本文中所使用，气体和蒸汽两者都被认为是气体。

烟草薄片可以具有以干重计在5％与30％之间的气雾形成剂含量。在优选的实施例中，烟草薄片具有按干重计大约20％的气雾形成剂含量。

优选的是，气雾形成剂具有极性并且能够充当保湿剂，其能够帮助将铸件叶烟草中的水分保持在期望的范围内。优选的是，铸件叶烟草中的保湿剂含量在15％与35％之间的范围内。

气雾形成剂可以选自多元醇、二醇醚、多元醇酯、酯类、脂肪酸及单羟基醇，例如薄荷醇，并且可以包括以下化合物中的一种或多种：多羟基醇，例如丙二醇；甘油、赤藻糖醇、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、内消旋赤藓糖醇、二醋精混合物、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、十四烷酸及丙二醇。

一种或多种气雾形成剂可以组合，以利用组合的气雾形成剂的一种或多种特性。例如，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保湿剂特性。

烟草铸件叶或其它烟草薄片优选卷曲、聚集或折叠，接着形成杆状片段。铸件叶材料往往具有粘性并且是可塑性变形的。如果将压力施加到此类铸件叶片段上,则所述片段往往会不可逆地偏离其既定(例如圆形)形状。

然而，还可以用根据本发明的方法拼接其它薄片材料，例如选自由以下组成的群组的薄片材料：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸亚乙酯(PET)、乙酸纤维素(CA)及铝箔，或其任何组合。

优选的是，根据本发明的方法中使用的大体上平坦的连续材料的宽度在约150毫米与约250毫米之间。

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至3显示拼接前后两个大体上平坦的连续材料的板条的俯视图；

图4显示机械压力单元；

图5显示图4的压力单元的锤；

图6显示根据本发明的装置。

具体实施方式

在图1至3中，显示了拼接程序。第一连续平坦材料板条70和随后的第二连续平坦材料板条71沿运输方向100运输。薄片材料70、71具有相同宽度并且沿其纵向中轴对齐。第一板条的端部部分和第二板条的头端部分经过切割而提供具有彼此互补的形式的预定边缘切口700。刀(未图示)被布置成使得相对于板条宽度或相对于运输方向100的垂直方向101以一定角度102切割板条。如图2中所示，板条70、71接着重叠形成重叠部分701。由于倾斜地切割板条，重叠部分701形成平行六面体。板条切割的角度102影响重叠部分的尺寸。尤其是，利用较小的切割角度102，重叠部分的纵向延伸702可以保持较小。切割角度可以在约10度与约60度之间的范围内，优选在约15度与约45度之间，例如40度。重叠部分的纵向延伸102优选在10毫米与100毫米的范围内，例如在40毫米至80毫米的范围内。

在图3中，已经通过部分合并重叠部分拼接两个板条。两个板条的连接是由布置在板条70、71的两个侧边上的呈两个平行六面体形式的合并部分703形成。两个部分延伸至所述板条的侧边边缘，但在这两个部分之间留有空隙。经显示，连续地合并板条的整个宽度的连续合并部分703未必是可靠拼接所需的。此外，在合并部分之间的空隙中，用于运输板条的传送带10，例如真空带被布置在板条之下，以点线指示。合并部分703是通过用抵靠着砧座撞击的两个锤在板条上施加机械冲击来产生，其中未对布置在所述锤之间的传送带施加机械冲击。这些锤被布置成延伸超过板条的宽度，而且还与运输方向100的垂直方向101成一定角度。在所显示的实施例中，切割角度102与拼接角度大体上相同。拼接角度也可以不同于切割角度并且可以在约10度与约60度之间的范围内，优选在约15度与约45度之间，例如40度。

图4显示具有两个锤31及传动构件32(例如加压空气源)的压力单元3。传动构件32驱动活塞30，所述活塞驱动锤。因此，活塞包括放大的头端部分300，两个锤31被安装于所述头端部分上。锤31各自包括一个作用于待拼接的平坦材料的纵向锤表面310。锤31对齐以使得两个锤表面310位于同一假想线上。锤31在此假想线上彼此分开一定距离。锤31各自包括两个弹簧垫圈313或波纹管用于使所述锤减振。每个锤具有用于加热或冷却，或者加热和冷却锤31的外部连接312。压力单元另外包括与活塞30的放大的头端部分300机械连接的纵向导引构件24。当进行锤击活动时，也就是说，当经由锤31对板条材料施加机械冲击时，导引构件24导引活塞30。其支持分布于锤31上的力的平衡并且可以防止锤的非预期的旋转。压力单元34经由支座35安装于所述装置上。

待拼接板条的运输方向由箭头100指示。锤31的位置关于运输方向100倾斜并且以对应于切割角度102的拼接角度偏离垂直于运输方向的方向。活塞30针对旋转固定，不过优选的是，此旋转位置可以变化。因此，活塞30可以围绕其纵向轴线旋转以改变锤31的位置，也就是说，改变拼接角度。

在图5中，显示了图4的压力单元的两个锤31之一。锤31具有锤边缘310，其中一个锤表面作用于待拼接的板条材料。锤31还包括用于连接加热或冷却连接至锤的开口311。此类加热连接可以例如是电连接或管道连接，用于将加热或冷却流体引入锤内部或通过锤内部。关于锤的示例性值可以是：重量120g；尺寸：105×18×35毫米；锤表面宽度6毫米。

优选的是，使用大体上平坦的锤边缘310合并板条材料。举例来说，对于具有低熔融温度，也就是说，具有在机械冲击时达到或超过的熔融温度的较薄材料，优选可以使用平坦型态进行拼接。所述材料的熔融能够建立坚固的合并部分。因此，平坦的锤表面保证在两个板条之间形成可靠连接，而无产生往往会减弱合并部分703中的材料的孔洞或薄斑点的风险。

然而，取决于待拼接的板条材料，例如每个板条厚度例如超过200微米的较粗材料，还可以使用结构化锤表面。结构化锤表面可以例如包括三维锯齿状轮廓，或是具有角锥形突出部分的栅格结构。结构可以支持一个板条的材料合并至第二板条的材料中。

图6显示运输单元1，所述运输单元包括两个运输带10，其各自用于运输大体上平坦的连续材料，例如纸或塑料板条、金属箔或烟草板条。运输带10在切割单元2下方通过，接着经由偏转辊12导引以彼此平行地引导通过压力单元3并引导通过布置在压力单元3下游的压花辊5。越过驱动辊11，又可以经由偏转辊12导引传送带，由此形成连续的带循环。

切割单元2各自包括固定刀20的刀固定器，所述刀用于切割在切割单元12下方的传送带上运输的连续板条。切割单元2还具有水施配器21，各自用于将水供应至切割区域中的板条或供应至作为未来重叠部分701的一部分的板条部分(例如，如以上关于图1到3所显示和描述)上。水施配器可以例如包括喷嘴。优选的是，仅将水施配或喷洒至一个板条上，优选未来放置在下部的板条上，以使得可以任选使用一个水施配器或一次仅一个水施配器可以作用。

压力单元3包括用于致动活塞30的致动器32，所述活塞包括布置在活塞远端的一个或几个锤31。砧座33与活塞30和锤31相对布置。经由运输带10运输的板条被平行导引通过位于锤31与砧座33之间的拼接位置36。在拼接位置36中，布置的板条具有可靠地拼接板条所需的重叠部分。压力单元3接着被致动以由锤31抵靠着砧座33施加机械冲击，例如鼓风，在此情形中重叠部分布置在锤与砧座之间。由此，将两个板条合并一起并且在压花辊5之间传送时，可以另外在下游具有一种结构，例如压花结构、卷曲结构折叠结构。如图6中所示，板条是垂直向下运输至并通过压力单元3。由此通过重力支持板条的运输和重叠。经过合并和压花的连续板条进一步垂直运输离开所述装置，同时带10被驱动辊11导引返回以供应另一板条材料以拼接至实际在使用的板条材料的上端。

控制单元4被设置用于控制和致动压力单元3和驱动辊11。优选的是，在拼接时，板条是固定的。因此，经由控制单元4，驱动辊11可以减慢或停止传送带10以进行拼接程序。在拼接程序之后，至少一个传送带10开始继续运输现拼接的板条。优选的是，这是通过缓慢提高一个或多个带的速度直至达到最终速度来实现。

拼接设置的示例性实施例是：

材料：两个厚度是50微米±5微米的聚乳酸板条；倾斜地切割的板条，以40度的切割角度进行切割以与约80毫米的重叠部分的纵向延伸重叠；

压力单元：将2.4巴气压施加至具有50毫米截面和20平方厘米活塞表面的活塞30；具有约6平方厘米的锤边缘表面的两个锤31各自被加热至约100摄氏度；将具有450牛顿力和350毫秒持续时间的机械冲击施加至重叠的PLA板条。

尽管附图中所示的实施例包括两个锤，但在不脱离本发明的范围的情况下可以设想此设置的变化形式。举例来说，可以设置一个或三个锤，同时在合并区外导引一个、两个或多于两个传送带。举例来说，传送带可以根据锤位置的外部侧向移位并且可以布置在相邻锤之间。

Claims (23)

1.一种用于拼接大体上平坦的连续材料的装置，所述装置包括：

用于将第一大体上平坦的连续材料和第二大体上平坦的连续材料运输至拼接位置的运输单元，其中所述运输单元被调适用于将所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料彼此平行地运输，以在所述拼接位置中形成所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分；

布置在所述拼接位置中的压力单元，所述压力单元被调适用于在所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分的至少一部分上施加机械冲击，由此至少部分地合并所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料。

2.根据权利要求1所述的装置，所述装置另外包括运输控制器，所述运输控制器用于在所述重叠部分处于所述拼接位置中时中断所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料的运输，并且在制造出合并的大体上平坦的连续材料时继续运输所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述压力单元包括在所述运输单元的移动方向的横向方向上布置的锤边缘，其中所述移动方向的横向方向与所述移动方向的垂直方向偏离在约10度与约60度之间的范围内的拼接角度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述压力单元被调适用于以在约100牛顿与约600牛顿之间的范围内的力施加机械冲击。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述运输系统包括带式传送器。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述带式传送器布置在所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料的重叠部分在所述拼接位置中的至少所述部分之外，所述压力单元被调适用于施加机械冲击到至少所述部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述运输系统包括传送带，其中所述压力单元包括至少一个锤边缘，并且其中所述传送带在侧向上偏移所述锤边缘，由此在合并区之外。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述传送带布置在两个锤边缘之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述运输系统包括被调适用于提供气流的运输支持单元。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置另外包括用于储存大体上平坦的连续材料的缓冲器，所述缓冲器被布置在所述拼接位置的下游。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置包括用于对大体上平坦的连续材料压花的压花辊。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置包括被调适用于对所述压力单元的至少一部分加热的加热单元。

13.一种用于拼接大体上平坦的连续材料的方法，所述方法包括以下步骤：

提供第一大体上平坦的连续材料并且提供第二大体上平坦的连续材料；

将所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料以重叠方式对齐以形成重叠部分，及

对所述重叠部分施加机械冲击，由此合并所述第一大体上平坦的连续材料与所述第二大体上平坦的连续材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述对所述重叠部分施加机械冲击的步骤包括在所述重叠部分的宽度内以及在所述重叠部分的不连续的纵向位置上施加所述机械冲击。

15.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其中所述对所述重叠部分施加机械冲击的步骤包括垂直于所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料横跨的平面施加所述机械冲击。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述施加机械冲击的步骤是在运输系统的运输路径之外进行。

17.根据权利要求16所述的方法，在所述运输系统在所述拼接位置中的运输路径的两个侧边上施加所述机械冲击。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中所述重叠部分的长度在约15毫米与约50毫米之间的范围内。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，所述方法另外包括以下步骤：在进行所述组合步骤期间或之后，冷却所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，所述方法在施加所述机械冲击之前包括其它步骤：

切割所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料以便提供具有边缘切口的所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料；

将所述第一大体上平坦的连续材料的边缘切口与所述第二大体上平坦的连续材料的边缘切口对齐以使得所述边缘切口彼此重叠。

21.根据权利要求20所述的方法，所述方法另外包括将液体施配到至少所述第一大体上平坦的连续材料或所述第二大体上平坦的连续材料上的步骤。

22.根据权利要求13至21中任一项所述的方法，所述方法另外包括以下步骤：提供气流并将所述气流导入至少所述第一大体上平坦的连续材料或所述第二大体上平坦的连续材料的移动方向中，由此将至少所述第一大体上平坦的连续材料或所述第二大体上平坦的连续材料导引入所述移动方向中。

23.根据权利要求13至22中任一项所述的方法，其中所述第一大体上平坦的连续材料和所述第二大体上平坦的连续材料是聚乳酸薄片和烟草薄片中的任一种。