CN110381754B - 用于制造卷曲材料片材的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卷曲材料片材(6)的设备(100)，所述设备包括：面对面的第一卷曲辊(9)和第二卷曲辊(10)，其分别限定第一旋转轴线(1)和第二旋转轴线(22)，所述第一轴线与所述第二轴线彼此平行，其中所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊中的至少一个包含多个波纹；角度改变装置，所述角度改变装置适于改变形成在固定参考平面(12)与含有所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线的可移动平面(13)之间的卷曲角度(11)。

Description

用于制造卷曲材料片材的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于卷曲材料片材的设备、一种用于卷曲材料片材的方法和一种制造气溶胶生成制品化合物的方法。

背景技术

通常，气溶胶生成制品包括按条的形式组装的多个元件。所述多个元件通常包含气溶胶形成基质和过滤器元件。过滤器和气溶胶形成基质中的一个或两个可包括多个通道以通过条提供空气流动。所述多个通道可通过卷曲材料片材并因此将材料聚集在条内以形成通道来提供。在此类实例中，通常通过卷曲大体上连续的幅板且从卷曲并聚集的幅板切割多个卷曲片材来形成卷曲片材。

在气溶胶生成制品的领域中，作为连续幅板的这种待卷曲材料可以是烟草流延叶(TCL)、聚乳酸(PLA)、丝束或其它。

制造卷曲幅板之方法通常涉及在一对交错辊(其形成所谓的“辊隙”)之间馈送大体上连续的幅板以将多个纵向延伸的卷曲波纹施加到连续幅板。随后聚集卷曲幅板以形成具有多个轴向通道的连续条。所述条接着被包装且切割成较小段以形成用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基质或过滤器。

卷曲工艺对在卷曲辊之间按压的材料产生各种影响。

第一范围的影响与制造工艺相关，例如，卷曲材料可以容易地压缩成条，所述条将接着装入气溶胶生成制品中。

一旦卷曲材料被压缩成条并被添加到气溶胶生成制品中，第二范围的影响就与卷曲相关，例如用户的体验。更具体地说，卷曲工艺影响穿透气溶胶生成制品的空气与卷曲材料片材之间的空气接触以及抽吸阻力(RTD)。

因此，卷曲工艺对于正确制造气溶胶生成制品和获得所需用户体验来说非常重要。

然而，非最优或次优的卷曲工艺可能会削弱卷曲材料幅板，可能会减少物质从卷曲材料片材到条的穿透空气的释放，并且可能会不利地影响抽吸阻力值。

这种情况下的问题在于，必须卷曲的材料片材可展现一定弹性，使得压印到材料片材上的图案可能会在特定时间之后和在一定程度上褪色。可以通过改变处理材料片材的时间来解决卷曲材料片材的这种特性。然而，这可能对生产速度产生不利影响。当然，实际上不需要降低处理速度，因为这会降低生产力。

需要提供一种用于制造卷曲材料片材，优选地气溶胶生成制品的方法和设备，所述方法和设备允许对与卷曲工艺相关的气溶胶生成制品的性质具有更好的控制和更高的灵活性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种用于卷曲材料片材的设备，所述设备包括：面对面的第一卷曲辊和第二卷曲辊，其分别限定第一旋转轴线和第二旋转轴线，所述第一轴线与所述第二轴线彼此平行，其中所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊中的至少一个包含多个波纹；角度改变装置，所述角度改变装置适于改变形成在固定参考平面与含有第一旋转轴线和第二旋转轴线的可移动平面之间的卷曲角度。

最终，最终消费者注意到的体验可以通过最终产品中所含的材料片材的性质来确定。确切地说，波纹的大小(例如，间距长度、波纹幅值等等)、波纹的布置(作为实例：通道可以被布置成平行于条的轴线，或可以被布置成相对于条的轴线成某一角度)和波纹的几何特性(例如，可存在正弦波图案或波纹的矩形布置)可能对最终消费者的吸烟过程具有主要影响，特别是但不限于RTD、将吸入的气溶胶中挥发性化合物的含量等等。然而，同一设备或方法在由不同材料制成的片材上可以具有不同的卷曲结果。必须卷曲的材料片材的弹性可能影响卷曲工艺和最终结果，也就是说，可能影响如何在片材上形成波纹。根据本发明，可在改变卷曲角度的卷曲期间考虑形成片材的材料的特性，使得片材上的“卷曲效应”可变化。

如本文所使用，术语“片材”表示宽度和长度大体上大于其厚度的层状元件。

如本文所使用，术语“卷曲角度”表示形成在固定参考平面与含有第一旋转轴线和第二旋转轴线的可移动平面之间的角度。固定参考平面可相对于卷曲辊的布置的某一限定位置来限定。确切地说，可为此设想水平或竖直的平面。还可以使用被布置成与竖直或水平方向成某一角度的平面。例如，还可以使用相对于水平或竖直轴线倾斜10°、20°、30°、33.3°、40°、45°、50°、60°、66.7°、70°、80°、90°的平面作为固定参考平面。参考平面是“固定的”，也就是说，一旦选定，其就保持在选定位置，而不管其所限定的设备的操作。因此，无论设备的各种元件的移动如何，固定参考平面仍保持“固定”。可移动平面实际上取决于设备的移动而“移动”。平面连接两个卷曲辊的两个旋转轴线，因此如果轴线的位置变化，那么平面的位置也变化。可移动平面含有两个轴线，即，第一旋转轴线和第二旋转轴线两者。因此，第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的相对定向优选地保持始终相同，否则两个轴线中的一个将不包含在相同的可移动平面中。固定参考平面与可移动平面之间的角度因此可变。相应角度可以顺时针方向或逆时针方向布置。卷曲角度被限定为固定参考平面与可移动平面之间的角度。确切地说，相应平面(固定参考平面或可移动平面)的给定定向可涉及设备以可在标准操作模式中操作的方式(特别是关于相对于地表的角定向)布置的情形。

如本文所使用，术语“可移动平面”通常涉及相对于相应平面的角定向的变化。然而，还可以另外或替代地设想相应平面的平移移动。

如本文所使用，术语“含有第一旋转轴线和第二旋转轴线的可移动平面”可包含相应的第一轴线和第二轴线位于可移动平面内。

如本文所使用，术语“卷曲”表示具有多个波纹的片材或幅板。术语“卷曲”表示卷曲材料片材优选地由基本上平坦的材料片材或先前未处理的材料片材相对于产生结构化表面形成。

如本文所使用，术语“波纹”表示从由波纹侧面接合的交替峰和谷形成的多个大体上平行脊线。这包含但不限于具有长菱形轮廓、正弦波轮廓、三角形轮廓、锯齿轮廓或其任何组合的波纹。

如本文所使用，关于所得卷曲材料片材，可理解关于脊的尺寸和形状、幅值、间距、尖端、侧面等等的定义。然而，替代地，其也可关于卷曲设备的辊或卷曲设备自身(部分地)理解。确切地说，本文所使用的“卷曲角度”可优选地相对于辊或卷曲设备自身的卷曲设备使用。

如本文所使用，概念“包含多个波纹”意指相应辊的至少一个区段包括多个波纹。

如本文所使用，概念“区段”限定相应辊的外圆周区域上的某一区域，其中所述区域可相对于沿着相应辊的旋转轴线的相应区域的范围，相对于沿着相应辊的外圆周表面的周向方向的范围，或相对于这两者而受限。

如本文所使用，术语“大体上交错”表示第一辊和第二辊的波纹至少部分咬合。这包含所述辊中的一个或两个的波纹对称或不对称的布置。辊的波纹可大体上对准或至少部分偏移。第一辊或第二辊的一个或多个波纹的峰可与第一辊和第二辊中的另一个辊的单个波纹的谷交错。优选地，第一辊和第二辊的波纹交错，使得第一辊和第二辊中的一个辊的大体上所有波纹谷各自接收第一辊和第二辊中的另一个辊的单个波纹峰。

如本文所使用，术语“纵向方向”指沿着或平行于幅板或片材的长度延伸的方向。

如本文所使用，术语“旋转轴线(rotation axis或rotational axis)”是指沿着或平行于当相应辊在其正常操作状态期间旋转时基本上不示出平移移动的行延伸的方向。这可以被称为相应辊的轴线。

如本文所使用，术语“宽度”指垂直于幅板或片材的长度的方向，或在辊的情况下平行于辊的轴线的方向。

如本文所使用，术语“条”表示具有大体上圆形或椭圆形横截面的大体圆柱体的元件。

如本文所使用，术语“轴向”或“轴向地”指沿着或平行于条的圆柱轴延伸的方向。

如本文所使用，术语“聚集的”或“聚集”表示与条的圆柱轴大体横向地卷绕或以其它方式压缩或收缩幅板或片材。

如本文所使用，术语“水平”和“竖直”具有其标准含义。优选地，本发明的设备经定向以使得卷曲辊的第一旋转轴线和第二旋转轴线为水平的，也就是说，其平行于水平面。

为了产生卷曲材料片材，沿着运输方向运输材料片材，其可为例如丝束、PLA或由均质烟草材料形成的片材。运输可以通过任何合适的方式执行，例如通过经由辊拉动，确切地说，通过使用所述第一卷曲辊和第二卷曲辊拉动。在运输期间，材料的片材或幅板可以穿过形成在第一卷曲辊与第二卷曲辊之间的所谓的“辊隙”。

辊中的至少一个(第一辊或第二辊或这两者)包含波纹，优选地脊，其与材料片材接触，使得当其穿过辊隙时在片材上形成对应波纹。

第一卷曲辊和第二卷曲辊两者可展现多个脊或波纹。特别是在此情况下，辊可被设计成布置成使得所述辊中的至少部分大体上交错。

第一辊和第二辊中的一个可展现波纹，另一个辊展现基本上光滑的圆柱形表面。

第一辊和第二辊两者可展现非对应区段中的波纹。也就是说，对于与辊接触的材料片材的每一部分，第一辊和第二辊中的仅一个在材料片材的所述部分上形成卷曲波纹。材料片材可以大体上在三个卷曲步骤中由辊处理。“预(pre)”步骤，其中例如通过第一旋转卷曲辊在卷曲辊之间拉动片材。在此预步骤中，片材至少部分地与第一辊的表面接触。在片材与第一辊之间的接触区域中，存在辊的脊到片材上的初始压力。在预步骤之后，将片材压缩在两个卷曲辊之间，以形成到片材上的波纹。还存在“后(post)”步骤：片材退出已在两个卷曲辊之间按压的区域，并沿着给定长度的第二旋转卷曲辊运行，使得第二辊的脊与卷曲片材之间同样存在接触面积。

在“预”和“后”步骤中，辊的波纹仅在片材的一侧起作用。

通过在“预”步骤中准备片材并加强“后”步骤在两个辊之间进行的挤压，这会产生材料上的卷曲。

整个卷曲过程的持续时间越短，卷曲就越强且越暴力。

强卷曲增加了损坏非弹性且易碎材料的可能性，在可能需要恰当地处理另外不会充分卷曲的更具弹性和适应性的材料时，所述非弹性且易碎材料可以是烟草流延叶(TCL)材料。此外，甚至对于类似材料，也可能存在不同的生产批次，其具有需要适应的卷曲强度的略微不同的特性。

卷曲的持续时间取决于所指示的卷曲步骤中的每一个的时间。

因为片材速度通常为“生产固定的”，例如在约200米每分钟与约400米每分钟之间，所以卷曲的持续时间取决于片材保持与辊的波纹接触的时间。确切地说，在“预”和“后”步骤中片材与辊之间的接触面积与卷曲辊的位置相关，而在“中间”步骤中(即，在辊隙中)的接触面积与辊之间的距离相关，所述距离还与箔的厚度相关。

通过调整在两个辊之间形成的相对位置，即调整卷曲角度，接触时间和片材与辊之间的接触长度，即与辊中的一个接触的片材的长度可以不同。实际上，改变此类卷曲角在预卷曲步骤和后卷曲步骤中沿着与第一辊和第二辊接触的纵向方向改变片材的长度。

改变卷曲角度还可改变片材与辊之间的接触长度。换句话说，片材与辊之间存在涉及片材的某一区域的接触。此区域具有取决于卷曲角度的延伸。接触面积可由等于片材宽度的宽度以及长度限定。由于片材的宽度大体上恒定，所以为了改变接触面积，仅可改变接触区域的长度。因此，接触面积取决于卷曲辊与片材之间的接触“长度”。在卷曲角度下，例如，接触的距离或长度可以低于约40毫米或低于约20毫米。在第二卷曲角度下，接触的距离或长度可为至少约50毫米或至少约100毫米。接触的长度可在第一卷曲角度与第二卷曲角度之间变化，并且第一长度与第二长度之间的差可为至少约10毫米，或至少约20毫米，或至少约50毫米，或至少约100毫米，或至少约400毫米。

卷曲角度被定义为固定参考平面与第二平面之间的角度，固定参考平面可以是任何固定平面，第二平面含有第一辊和第二辊的第一旋转轴线和第二旋转轴线两者，被称作可移动平面。如果第一轴线或第二轴线改变第二平面或可移动平面相对于固定平面的位置，那么第二平面或可移动平面可移动。

因此，可以极简单的方式改变卷曲时间，从而仅改变两个辊之间的角度。这又意味着接触的长度也可变化。本发明的设备可因此适于形成待卷曲的片材的材料。

优选地，第一旋转轴线平行于第二旋转轴线。更优选地，第一旋转轴线在卷曲角度改变期间仍保持平行于第二旋转轴线。优选地，角度改变装置适于改变形成在固定参考平面与可移动平面之间的卷曲角度，从而使第一旋转轴线和第二旋转轴线的相对定向保持不变。更优选地，角度改变装置适于使第一旋转轴线与第二旋转轴线保持彼此平行。

优选地，固定参考平面为水平平面或竖直平面。“水平”的措辞可以涉及由用于卷曲材料片材的设备的主底盘限定的至少基本上平行的平面，所述卷曲辊用于(其中由主底盘限定的相应平面至少与相对于地表的水平平面略微相似)，或优选地涉及与相对于地表水平的平面平行的平面。替代地，竖直平面是大体上垂直于如上限定的水平平面的平面。两个定义可涉及设备的预期对准，其中设备既定在正常基础上操作。使用所提出的定义，可提供具体明确限定的参考平面作为参考。

进一步优选地，设备的设计方式是角度改变装置适于围绕第一辊的第一旋转轴线旋转第二辊以便改变卷曲角度。替代地，设备的设计方式是角度改变装置适于围绕第二辊的第二旋转轴线旋转第一辊以便改变卷曲角度。这种“旋转”可以包含以较严格或不太严格的数学方式沿着圆线的一部分旋转，以及沿着在数学意义上更多或更少地偏离圆线的弯曲线旋转。在前述情况中(也可能在其它情况下)中，可以使第一辊与第二辊之间的距离保持基本上恒定的方式进行旋转，这又意味着辊隙的宽度保持基本上恒定。然而，旋转也可以使得辊隙的宽度变化。可能的是，不仅第二辊正在执行旋转移动，而且第一辊也正在执行旋转移动。作为旋转中心，一个辊可使用相应的另一辊的旋转轴线或表示辊隙的线。优选地，此线平行于第一辊和第二辊的旋转轴线延伸，且遵循等于一系列点的线，其中到第一辊和第二辊两者的外圆周表面的距离最小。使用此类设计，可特别简单且可靠地实现卷曲角度的变化。

然而，改变卷曲角度可涉及第一卷曲辊和第二卷曲辊两者的移动，即，第一旋转轴线和第二旋转轴线两者的移动。由于可移动平面含有第一旋转轴线和第二旋转轴线两者，因此第一辊和第二辊的相对定位具有一些约束，然而，第一辊和第二辊可都相对于固定平面旋转或移位。例如，第一辊和第二辊都可围绕处于可移动平面上并且定位在第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的轴线旋转。

优选地，固定平面穿过第一旋转轴线或第二旋转轴线。如本文所使用，术语“平面穿过轴线”可包含相应轴线处于平面内。

进一步优选地，设备的设计方式是第一辊和第二辊适于分别借助于第一电机和第二电机围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线旋转。以这种方式，可以实现待卷曲的材料的良好运输特性。确切地说，材料片材可基本上通过第一辊和第二辊的拉力移动。通过向第一辊和第二辊提供单独的电机，可以有利地最小化或甚至避免待卷曲的材料片材上的可能剪切力，这使得不太可能出现任何碎裂行为或不太可能以其它方式不利地影响待卷曲的材料片材。

优选地，设备的设计方式是其包含可围绕第一旋转轴线旋转的轮，第一辊和第二辊附接到轮，使得轮的旋转决定了第二辊围绕第一辊的旋转，从而改变卷曲角度。使用这种设计可能性，其中第一辊与第二辊之间的距离保持基本上恒定(导致辊隙的宽度基本上恒定)的旋转类型可以特别简单的方式来实现。此外，通过使用用于所述轮的蜗轮型驱动机构，可以实现极微调且仅需要小的力或力矩。确切地说，自动调整(使用电机、伺服系统等等)或手动调整都是可能的。

进一步优选地，所述设备的设计方式是其包含适于改变第一辊与第二辊之间的距离的距离改变装置。这种设计可以证明是特别有利的，因为可以有利地且容易地改变影响最终卷曲材料片材的形状的另一个影响因素——考虑弹性和其它影响。以这种方式，可以实现经特别良好地调适且“微调”的材料片材，其中影响参数可通常在特别广泛的范围内变化。

进一步优选地，距离改变装置包含第一辊或第二辊所附接到的臂以及枢轴点，并且其中距离改变装置适于围绕枢轴点旋转臂，使得第一辊与第二辊之间的距离可以改变。使用这个建议，改变第一辊与第二辊之间的距离的机械实现可能尤为简单。确切地说，有可能使用不同长度的臂，使得通过采用杠杆动作，可容易地实现极微调、极低致动力或这两者。确切地说，还有可能将枢轴点布置在上述轮上，使得设备的机械实现可能尤为简单。

根据本发明的第二方面，提出一种用于卷曲材料片材的方法，其中所述方法包含：将大体上连续的材料片材馈送到一组卷曲辊，所述组辊包括分别限定第一旋转轴线和第二旋转轴线的第一辊和第二辊，第一辊或第二辊中的至少一个包含多个波纹；选择形成在固定参考平面与含有第一旋转轴线和第二旋转轴线的可移动平面之间的卷曲角度；以及通过在大体上连续的片材的纵向方向上在第一辊与第二辊之间馈送大体上连续的片材以使得第一辊或第二辊的波纹将多个卷曲波纹施加到大体上连续的材料片材，卷曲大体上连续的片材以形成卷曲片材。

已经关于本发明的第一方面阐述了第二方面的优点，并且在此不作重复。

可以可获得具有所需输出特性的卷曲材料片材的方式选择形成在固定参考平面与可移动平面之间的卷曲角度的实际值。可以通过初始校准运行来确定合适的参数，特别是在具有未知特性的新一批原材料必须被卷曲的情况下。可使用设备的如此确定的设置，直到新一批原材料到达为止。然而，如果被视为适当或必要，那么有可能对卷曲材料片材执行连续或间歇的测量并修改设备的设置。此外，如果采用具有更多或更少已知特性的新一批材料，那么某些初始参数设置可存储在查找表中，使得其可用作初始参数(可以在生产期间修改)。当使用根据本发明的方法时，有可能获得至少类似于先前所描述的设备的特性和优点的特性和优点。此外，有可能至少类似地以如先前在用于卷曲材料片材的设备的上下文中描述的方式修改所述方法。如此修改的方法可示出至少类似地与先前在相应上下文中描述的特性和优点相同的特征和优点。

根据本发明的第三方面，提出一种制造气溶胶生成制品组件的方法，其中所述方法包括以下步骤：根据本发明的先前所描述的第二方面制造卷曲片材；聚集卷曲片材以形成连续条；以及将连续条切割成多个条形组件，每个条形组件具有由卷曲片材的切割部分形成的聚集的卷曲片材，卷曲片材的卷曲波纹限定条形组件中的多个通道。

以这种方式，可以高效且便宜的方式实现适合目前市场需要的气溶胶生成制品。确切地说，可以实现类似于传统燃烧型气溶胶生成产品，确切地说传统香烟的气溶胶生成制品。“聚集”可尤其涉及先前所描述的聚集方法。确切地说，“聚集”可包括折叠过程，其中卷曲材料片材的两个部分可以通过沿着通常直线的折叠型操作或滚动操作放置在彼此之上，其中使最初未聚集的卷曲材料片材成一种类似线圈的形式。可能地，还可使用折叠和滚动处理的组合，其中通常在滚动操作之前执行可折叠型操作。

以上文所描述的意义卷曲的卷曲材料片材可用于包括条的气溶胶生成制品，所述条由以先前所描述的方式产生的聚集的卷曲片材形成。

这种气溶胶生成制品可以类似于可燃吸烟制品，例如香烟。气溶胶生成制品可以包括烟草。气溶胶生成制品可以是一次性的。气溶胶生成制品可以是部分可再用的并且包括可再生的或可更换的气溶胶形成基质。

气溶胶生成制品的元件优选地借助于合适的包装纸(例如，卷烟纸)来组装。卷烟纸可以是用于按条的形式包装气溶胶生成制品的组件的任何合适材料。优选地，卷烟纸在组装制品时保持并对准气溶胶生成制品的组成元件，且将其保持于条内的适当位置。合适的材料是所属领域中熟知的。

气溶胶生成制品的形状可大体上为圆柱形的。气溶胶生成制品可以是大体上长形的。气溶胶生成制品可以具有某一长度和大体上垂直于所述长度的圆周。

气溶胶生成制品可以具有介于大致30毫米与大致约100毫米之间的总长度。气溶胶形成制品可具有介于大致约5毫米与大致约12毫米之间的外径。

气溶胶生成制品可以包括过滤器或烟嘴。过滤器可位于气溶胶生成制品的下游端。所述过滤器可以是乙酸纤维素过滤器滤嘴段。过滤器在一个实施例中具有大致约7毫米的长度，但可具有介于大致约5毫米与大致约10毫米之间的长度。气溶胶生成制品可以包括位于气溶胶形成基质下游的间隔元件。

优选地，材料片材是以下中的一种：均质烟草片材、塑料片材或包含纤维素的片材。如本文所使用，术语“均质烟草材料”表示通过聚结颗粒植物材料形成的材料，例如烟草。优选地，植物材料含有生物碱。

均质烟草材料可以具有以干重计大于约5％的气溶胶形成剂含量。均质烟草材料可以替代地具有以干重计约5重量％与约30重量％之间的气溶胶形成剂含量。可以通过聚结通过研磨或以其它方式粉碎烟草叶片和烟草叶茎干中的一种或两种获得的颗粒状烟草或植物来形成均质烟草材料的片材；替代地或另外，均质烟草材料的片材可以包括在例如处理、处置和运送烟草期间形成的烟草粉尘、烟草碎屑和其它颗粒状烟草副产品中的一种或多种。均质烟草材料的片材可以包括作为烟草内源性粘合剂的一种或多种固有粘合剂、作为烟草外源性粘合剂的一种或多种外来粘合剂或其组合，以帮助聚结颗粒状烟草；替代地或另外，均质烟草材料的片材可包括其它添加剂，包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、香料、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及其组合。

合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。

对于此类片材，目前提出的方法可以是特别适合的。确切地说，在使用先前所描述的方法或采用先前所描述的设备时，可以有利地处理相应的材料片材可展现的任何弹性。

优选地，材料片材限定第一表面和第二表面，并且其中所述方法包含改变第一表面或第二表面与第一辊或第二辊接触的一部分在纵向方向上的长度的步骤。改变固定参考平面与可移动平面之间的角度也可以改变接触卷曲辊的片材的长度，并且因此，卷曲时间变化。这可在片材的一个表面上或在片材的两个表面中实现。

片材的第一表面与第一辊或第二辊接触的一部分的区域可改变大小，从而改变卷曲角度。以相同方式，片材的第二表面与第一辊或第二辊接触的一部分的区域可改变大小，从而改变卷曲角度。以这种方式，材料片材与第一辊或第二辊中的至少一个接触的时间长度甚至可以显著变化，即使处理速度(待卷曲的材料片材在长度方向上每单位时间的移动)保持至少基本上恒定也是如此。这允许以极容易的方式设置不同的预处理时间或后处理时间。因此，不管待卷曲的材料片材的任何弹性性质如何，都可以广泛且有利的方式设置成品材料片材的参数。因此，可以实现用于气溶胶生成制品的优良气溶胶生成条形组件。

更优选地，所述方法包含改变第一表面与第一辊接触的一部分在纵向方向上的长度并同时改变第二表面与第二辊接触的一部分在纵向方向上的长度的步骤。以这种方式，单次调适移动可导致由相应设备处理的卷曲材料片材的性质尤其显著变化。此外，一方面可以实现第一辊与第二辊之间的接触表面的特别广泛的变化范围，并且另一方面可以实现待卷曲的材料片材。因此，可以实现待处理的材料片材的材料特性的特别广泛变化。

优选地，所述方法包含使第一卷曲辊围绕第二卷曲辊的第二旋转轴线旋转的步骤。也就是说，第一辊围绕其自身的旋转轴线旋转，并且执行围绕第二辊的第二轴线的绕转。在此状况下，固定平面可以是穿过第二辊的旋转轴线的平面，并且第一辊围绕改变卷曲轴线的第二辊旋转。第二辊的旋转轴线优选地固定。

优选地，所述方法包含在选择卷曲角度的步骤期间保持第一旋转轴线平行于第二旋转轴线的步骤。

附图说明

本发明的其它优点将在不受限地参看附图的情况下从其详细描述变得显而易见：

-图1a到1d是用于在相邻的第一卷曲辊和第二卷曲辊的不同位置制造卷曲材料片材的设备的示意性侧视图；

-图2a到2b是用于使一组卷曲辊在两个不同位置相对于彼此旋转的驱动机构的第一可能实施例的示意性侧视图；

-图3是用于使一组卷曲辊相对于彼此旋转的驱动机构的第二可能实施例的示意性侧视图，所述驱动机构包括用于改变卷曲辊之间的距离的可能机构。

具体实施方式

在图1a到1d中，在不同位置示出用于制造卷曲材料片材的设备100的示意性侧视图。设备100包含两个卷曲辊9、10。确切地说，通过两个相对的卷曲辊9、10相对于彼此的适当定位来实现不同的卷曲角度11(如下文更明确地定义)，其中卷曲角度11不仅相对于角度的量值而变化，而且相对于角度的方向而变化。

设备100适于卷曲材料片材6，所述材料借助于第一线圈，即供应线圈8而供应。材料片材限定朝向卷曲辊9、10的运输方向4(在图中用箭头指示)。关于运输方向，供应线圈位于辊的上游。设备100进一步包含位于辊9、10下游的接收线圈7。在供应线圈8上，提供平坦且薄的材料层6的“无限(endless)”片材，所述片材待使用所述对卷曲辊9、10卷曲。材料层6可以是均质烟草片材，包含植物材料或塑料片材或纤维素型片材，可在所述片材上施加某种类型的烟草类香味化合物。应理解，卷绕在线圈8上的材料片材6严格来说当然不是无限的。然而，材料片材6的总长度可以是数百米，并且因此比其宽度长得多。此外，有可能在两个连续的供应线圈8(未示出)之间提供切换机构，使得连续卷曲过程将为可能的。当然，这也暗示用于接收线圈7的适当切换机构(也未示出)。

材料片材6从供应线圈8向下卷绕并进入设备100的“主要部分”，其中材料片材6的处理借助于第一辊9和第二辊10来执行。

为了处理，第一辊9、第二辊10或辊9、10两者具有表面结构，例如包含多个脊(在图式中不可见)。优选地，辊9、10两者都具有表面结构，其中表面结构以对应方式设计，使得第一辊9上的脊至少部分地交错到第二辊10的对应相邻的槽中，且第二辊上的脊至少部分地交错到第一辊的对应相邻的槽中。第一辊9和第二辊10各自限定名为第一旋转轴线和第二旋转轴线的旋转轴线1、22(图1a中可见)，第一辊和第二辊适于围绕所述旋转轴线旋转。优选地，辊9、10大体上是圆柱形的，并且旋转轴线是圆柱体的轴线。

材料层6的处理主要在辊隙5中进行，所述辊隙通过以一定距离放置两个辊9、10而形成在第一辊9与第二辊10之间。两个辊9、10之间的距离可以是固定的或可以是可变的，如下文参考图3中的实施例所详述。辊隙5的宽度选择为在进入的材料片材6的厚度的范围内。辊隙5的宽度通常被限定为在基本上垂直于所讨论的表面部分的方向上到另一辊9、10的相邻表面部分的最小距离。取决于处理过程的当前需要，辊隙5的宽度通常略小于进入的材料片材6的厚度，使得进入的材料片材6在辊隙5中略微压缩。因此，可通过辊9、10将牵引力施加到平坦的材料片材6。为了实现这一点，两个辊9、10由电机(未示出)驱动，当前第一辊9在逆时针方向上被驱动并且第二辊10在顺时针方向上被驱动，使得材料片材6从供应线圈8朝向收集线圈7运送。

然而，不仅在辊隙5自身中执行材料片材6的处理，而且还在辊9、10中的一个的表面区段2上进行额外处理(参见材料片材6的运输方向4)，并且此外优选地还在辊9、10中的一个上的另一表面区段3中进行额外处理，表面区段2在辊隙5之前，表面区段3在辊隙5之后。应注意，此处理优选地仅在材料片材6的一侧上执行，且主要在施加于材料片材6上的张力的影响下实现。然而，通过这些表面区段2、3，可以实现可能显著延长的处理时间。表面区段2、3是第一辊和第二辊的表面中在片材卷曲时与片材6接触的那些部分。实际上，这一表面(2或3)的范围可取决于角度11而变化。

如此处理的材料片材6作为卷曲材料片材离开设备的处理部分并向上卷绕在收集线圈7上。收集线圈7优选地主动被驱动从而能够产生拉力，并且供应线圈8优选地必须也被驱动，或必须至少将(优选地可变的)制动力施加到供应线圈8，使得材料片材6上存在足够的张力。

在根据本发明的卷曲设备100中，有可能通过简单的调整过程来改变在辊隙5之前和之后的表面区段2、3的大小，即，长度，而不需要重建设备。以这种方式，待处理的材料片材6的处理时间可在广泛范围内变化而不需要改变处理速度(材料片材6在运输方向4上每单位时间的前进；这随着第一辊9和第二辊10的旋转速度线性地变化)。这可通过改变卷曲角度11来实现，如通过比较不同的图1a到1d中卷曲设备100的不同设置可以看出。卷曲角度11在图1a到1d中指示为由两条虚线分隔。

卷曲角度11被限定为固定参考平面与移动平面13之间的角度，所述固定参考平面当前是竖直平面12，所述移动平面由穿过或含有两个辊9、10在其相应当前位置中的两个旋转轴线1、22的平面限定。固定平面穿过第一旋转轴线1。

如从图1a到1d可见，在图1a中，竖直平面12与移动平面13彼此平行，使得卷曲角度11是0°。此处，在辊隙5之前和之后的表面区段2、3的大小最小，其中存在材料片材6与辊9、10中的一个之间的接触。应注意，通过收集线圈7和供应线圈8的适当放置，这些“额外表面区段”2、3可以至少在收集线圈7和供应线圈8的某一直径处减小到基本上为0，除非预见到相应线圈的一定的水平移动，或采用额外导引辊(当前未示出)。当然，通过适当地布置收集线圈7、供应线圈8和可能额外的导引辊(如果存在)，还可以实现具有显著大小的表面区段2、3，即使卷曲角度11被设置为0°也是如此。

在图1b中，卷曲角度11在顺时针方向上被设置为45°。因此，通过与第二辊10接触而在辊隙5之前的表面区段2中“预处理”(即，在通过辊隙5进行处理之前)材料片材6的下侧。在辊隙5之后，通过与第一辊9接触而在辊隙5之后的表面区段3中“后处理”已经(部分)卷曲的材料层的上侧。

通过将卷曲角度11设置为大约相同的量值(即，约45°)，但成相反方向(逆时针方向)，如在图1c中所进行，材料片材6的“预处理阶段”和“处理后阶段”在某种程度上是互换的。因此，在辊隙5之前的表面区段2中，将通过第一辊9预处理材料片材6的上侧，同时在辊隙5之后的表面部分3中，将通过使已经(部分)卷曲的材料层的下侧与第二辊10接触而进行后处理。

在图1d中，卷曲角度11的量值甚至在根据图1c的位置上进一步增加。现在，卷曲角度11在逆时针方向上的量值为135°。如从图1d中可以看出，表面区段2、3的大小，且因此预处理阶段的持续时间以及后处理阶段的持续时间显著增加。再次应注意，预处理时间和后处理时间的这种显著增加不需要改变材料片材6的处理速度，即材料片材6在运输方向4上每单位时间的移动。替代地，这可以通过将卷曲角度11设置为适当角度(不仅包含根据图1a到1d的四个精密角度，而且还包含不定数目的其它角度)来完成。

如从图式中清晰可见，第一辊9大体上围绕第二辊10“旋转”。

在图2a到2b中，用于实现两个辊9、10的布置的设备200的实施例示出为示意性侧视图，所述两个辊示出可变卷曲角度11。

辊9、10可旋转地附接到几个板14(所述板在辊9、10的每一端上)，其中在图2a到2b中，仅示出这些板14中的一个。板14可以使用步进电机15而旋转，其中步进电机15驱动外部螺纹16，所述外部螺纹梳理(comb)到齿状物17的对应布置中，所述齿状物沿着板14的外圆周表面布置(在图2a到2b中，仅示出齿状物17的一部分)。

当旋转外部螺纹16时，可容易地实现板14的不同角位置且因此可容易地实现不同的卷曲角度11。为简洁起见，在比较中仅示出了板14的两个不同位置且因此示出卷曲角度11的两个不同位置。也就是说，在图2a中，卷曲角度11设置为0°(参考平面12和可移动平面13两者都是水平的；与图1a相比)，而在图2b中，卷曲角度11设置为45°。

仅出于完整性，应提及，还可以采用不同的致动装置来代替步进电机15。不仅可能使用“自动装置”，而且还可以使用手动曲柄等等。

在图3中，示出包含两个辊9、10的机械布置的设备300的额外实施例的侧视图，其中两个辊9、10之间的距离可以容易的方式变化，使得辊隙5的宽度可适于改变待通过所述设备卷曲的材料片材6。

设备300的当前示出的实施例类似于图2a到2b中所示出的实施例的设备200，类似之处在于采用可借助于蜗轮型致动器16、17旋转的一对板14。

第二辊10以可旋转方式“直接”附接到板14。

为了能够改变第一辊9与第二辊10之间的距离，第一辊9可旋转地布置在L形杠杆18的第一支腿上。杠杆借助于枢轴点19可旋转地附接到板14。当第一辊9布置在杠杆18的第一支腿上时，杠杆的第二支腿通过驱动杆21附接到致动器20，所述驱动杆可通过致动器20来回驱动。致动器杆21(由致动器20启动)的往返移动通过杠杆18围绕枢轴点19的枢转移动转换成第一辊9与第二辊10之间的距离的变化，并因此转换成辊隙5的宽度的变化。

应注意，所示出的实施例是出于说明的目的而现在给出，并且不意味着在任何情况下限制本发明的范围。确切地说，还可能组合以所属领域的技术人员显而易见的方式给出的某些实施例的某些特征。

Claims (14)

1.一种用于卷曲材料片材的设备，所述设备包括：

面对面的第一卷曲辊和第二卷曲辊，其分别限定第一旋转轴线和第二旋转轴线，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线彼此平行，其中所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊中的至少一个包含多个波纹；

角度改变装置，所述角度改变装置适于改变形成在固定参考平面与含有所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线的可移动平面之间的卷曲角度；

其中，所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊附接至可旋转板。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述固定参考平面为水平平面或竖直平面。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述角度改变装置适于使所述第一卷曲辊围绕所述第二卷曲辊的所述第二旋转轴线旋转以便改变所述卷曲角度。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊适于分别借助于第一电机和第二电机围绕所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线旋转。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其包含能够围绕所述第一旋转轴线旋转的轮，所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊附接到所述轮，使得所述轮的旋转决定了所述第二卷曲辊围绕所述第一卷曲辊的旋转，从而改变所述卷曲角度。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其包含适于改变所述第一卷曲辊与所述第二卷曲辊之间的距离的距离改变装置。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述距离改变装置包含所述第一卷曲辊或所述第二卷曲辊所附接到的臂以及枢轴点，并且其中所述距离改变装置适于围绕所述枢轴点旋转所述臂，使得所述第一卷曲辊与所述第二卷曲辊之间的所述距离能够改变。

8.一种利用根据权利要求1至7中的任意一项所述的设备来卷曲材料片材的方法，其中所述方法包含：

将大体上连续的材料片材馈送到所述第一卷曲辊和第二卷曲辊；

选择形成在固定参考平面与含有所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线的可移动平面之间的卷曲角度；以及

通过在所述大体上连续的材料片材的纵向方向上在所述第一卷曲辊与所述第二卷曲辊之间馈送所述大体上连续的材料片材以使得所述第一卷曲辊或所述第二卷曲辊的所述波纹将多个卷曲波纹施加到所述大体上连续的材料片材，而卷曲所述大体上连续的材料片材以形成卷曲片材。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述材料片材是塑料片材或包含纤维素的片材。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述材料片材是均质烟草片材。

11.根据权利要求8至10中的任意一项所述的方法，其中所述材料片材限定第一表面和第二表面，并且其中所述方法包含改变所述第一表面或所述第二表面与所述第一卷曲辊或所述第二卷曲辊接触的一部分在所述纵向方向上的长度的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其包含改变所述第一表面与所述第一卷曲辊接触的一部分在所述纵向方向上的长度并同时改变所述第二表面与所述第二卷曲辊接触的一部分在所述纵向方向上的长度的步骤。

13.根据权利要求8至10中的任意一项所述的方法，其包含使所述第一卷曲辊围绕所述第二卷曲辊的所述第二旋转轴线旋转的步骤。

14.一种制造气溶胶生成制品组件的方法，所述方法包括以下步骤：

利用根据权利要求8至13中的任意一项所述的方法来制造卷曲片材；

聚集所述卷曲片材以形成连续条；以及

将所述连续条切割成多个条形组件，每个条形组件具有由所述卷曲片材的切割部分形成的聚集的卷曲片材，所述卷曲片材的所述卷曲波纹限定所述条形组件中的多个通道。

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