CN110392532B - 用于薄片状烟草材料的生产的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于卷曲材料薄片(70)的方法或设备(10)。所述设备包括用于沿着输送方向(1)输送所述材料薄片的输送装置，以及一组卷曲辊(11，21)。所述组包括第一(11)和第二(21)主卷曲辊，其限定第一(18)和第二(28)旋转轴线且在彼此前方面对，所述第一辊包含跨越其宽度(16)的一部分的第一多个脊部(17)，且所述第二辊具有跨越其宽度的一部分的第二多个脊部(27)；以及预卷曲辊，其面对所述第一辊且具有跨越其宽度的一部分的第三多个脊部，所述预卷曲辊具有小于所述第一和第二主辊的直径的直径。

Description

用于薄片状烟草材料的生产的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于生产薄片状烟草材料的设备和工艺。确切地说，本发明涉及用于生产在气溶胶生成制品中使用的薄片状烟草材料的设备和工艺，所述气溶胶生成制品例如香烟或含有烟草的“加热不燃烧”型产品。

背景技术

当今，在制造烟草产品(烟草叶除外)时，也使用均质化烟草材料。这种均质化烟草材料通常由较不适于生产去筋烟叶的烟草植物部分制造，例如由烟草梗或烟末制造。通常，烟末是在制造期间处理烟草叶的过程中作为副产品而产生。

均质化烟草材料最常使用的形式是复原烟草薄片和流延叶。形成均质化烟草材料片材的工艺通常包括将烟末与粘合剂混合以形成浆料的步骤。接着使用浆料产生烟草幅材，例如通过将粘稠的浆料浇注于移动的金属带上以产生所谓的流延叶。替代地，可以使用具有低粘度和高含水量的浆料在类似造纸的方法中产生复原烟草。在制备后，可以类似方式将均质化烟草幅材切割成全叶烟草，以生产适于香烟和其它吸烟制品的烟草去筋烟叶。常规香烟中使用的均质化烟草的功能基本上受限于烟草的物理特性，如填充能力、抽吸阻力、烟丝条坚实度和燃烧特性。这种均质化烟草通常被设计成不影响味道。用于制造这类均质化烟草的工艺例如在欧洲专利EP 0565360中公开。

在气溶胶生成制品的典型制造工艺中，至少一种组分包括经过卷曲过程的材料，所述材料通常呈薄片或箔的形式。随后将卷曲材料压缩成杆，所述杆被切割成通常为管状的多个部分。这些切割的杆是气溶胶生成制品的组分。

虽然卷曲过程有助于将材料薄片压缩且折叠成将配合于气溶胶生成制品中的杆，但卷曲过程还尤其影响空气接触的量、抽吸阻力(RTD)等等，并且因此由气溶胶生成制品的用户直接体验。

因此，施加足够的卷曲压力是卷曲过程的重要方面。过低卷曲压力可能会降低卷曲的积极作用，而过高压力可能会损坏材料薄片或减小其拉伸强度，这又可能增加撕裂发生概率且甚至会造成碎裂。

卷曲过程大体上使用两个旋转的圆柱形辊，材料薄片被按压于所述辊之间。这些辊在其外部表面上具有匹配的纹理化脊部和槽部图案，这使薄片卷曲。

总体生产工艺必须以高速运行。卷曲时间越短，必须施加越多压力以确保材料薄片的恰当卷曲，这增加了在卷曲过程期间损坏薄片的风险。

因此需要一种用于卷曲材料薄片的设备和方法，借此可以实现最终产品中的改善的一致性，特别是当使用高卷曲速度时。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及制造用于气溶胶生成制品的卷曲材料薄片的方法，所述方法包括以下步骤：在输送方向上将基本上连续的材料薄片馈送到一组卷曲辊，所述组辊包括第一主辊、第二主辊和预卷曲辊，所述第一和第二主辊跨越其宽度的至少一部分分别包含第一和第二多个脊部，且所述预卷曲辊跨越其宽度的一部分包含第三多个脊部，预卷曲辊的直径小于第一和第二主辊的直径；通过在第一主辊与预卷曲辊之间馈送所述基本上连续薄片以使得第一主辊的所述第一多个脊部和预卷曲辊的所述第三多个脊部对所述基本上连续薄片施加卷曲波纹的第一图案，从而预卷曲所述基本上连续的材料薄片以形成预卷曲薄片；以及通过在第一主辊与第二主辊之间馈送所述基本上连续薄片以使得第一和第二主辊的第一和第二多个脊部对预卷曲薄片施加卷曲波纹的第二图案，从而卷曲所述预卷曲材料薄片以形成卷曲薄片。

根据另一方面，本发明涉及用于卷曲材料薄片的设备，所述设备包含用于沿着输送方向输送所述材料薄片的输送装置；一组卷曲辊，所述组包括：第一和第二主卷曲辊，其限定第一和第二旋转轴线且在彼此前方面对，所述第一辊跨越其宽度的一部分包含第一多个脊部，且所述第二辊跨越其宽度的一部分具有第二多个脊部；以及预卷曲辊，其面对第一辊且跨越其宽度的一部分具有第三多个脊部，所述预卷曲辊具有小于第一和第二主辊的直径的直径。

根据本发明，首先预卷曲材料薄片，并且接着卷曲材料薄片，即在两个不同的步骤中执行卷曲。通过借助于预卷曲辊预卷曲材料薄片，然而在第一和第二主辊之间卷曲材料薄片，获得用于卷曲过程的材料薄片的平缓准备，且因此，可以减少卷曲损坏，且对卷曲过程结果的更好控制是可能的。

当卷曲材料薄片用于气溶胶生成制品的制造时这可能特别有利，因为卷曲过程的较好控制又可以允许对气溶胶生成制品的特性的较好控制。

如本文中所使用，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物(例如，通过加热、燃烧或化学反应)的气溶胶形成基质的物品。如本文所用，术语“气溶胶形成基质”用于描述能够释放挥发性化合物的基质，所述基质可形成气溶胶。由根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质生成的气溶胶可以是可见的或不可见的，且可包含蒸气(例如，呈气态的物质的细颗粒，其在室温下通常为液体或固体)以及冷凝蒸气的气体和液滴。

气溶胶生成制品可以是加热式气溶胶生成制品，所述加热式气溶胶生成制品是包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品，所述气溶胶形成基质意在被加热而非燃烧，以便释放出可形成气溶胶的挥发性化合物。加热式气溶胶生成制品可以包括形成气溶胶生成制品的部分的机载加热构件，或可以用于与形成另一气溶胶生成装置的部分的外部加热器相互作用。

一种气溶胶生成制品可以类似可燃吸烟制品，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替代地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。

优选地，气溶胶形成基质由均质化烟草材料形成或包括均质化烟草材料，所述均质化烟草材料具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量和水。例如，均质化烟草材料可具有以干重计5重量％与30重量％之间的气溶胶形成剂含量。由此类气溶胶形成基质生成的气溶胶可以通过使用者感知为具有极其高温和高表面积的使用，抽吸气溶胶冷却元件的低阻力可以减少气溶胶对使用者的可接受程度的感知温度。

气溶胶生成制品的形状可基本上为圆柱形的。气溶胶生成制品可以是基本上长形的。气溶胶生成制品可以具有某一长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基质可以基本上是圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以是基本上细长的。气溶胶形成基质也可具有长度和基本上垂直于长度的圆周。气溶胶形成基质可以接收在气溶胶生成装置中，使得气溶胶形成基质的长度大体上平行于气溶胶生成装置中的空气流方向。气溶胶冷却元件可以是大体上细长的。

气溶胶生成制品的总长度可以在约30毫米与约100毫米之间。气溶胶生成制品的外径可以在约5毫米与约12毫米之间。

气溶胶生成制品可以包括过滤器或衔嘴。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。过滤器可以具有约5毫米与约10毫米之间的长度，且可为约7毫米的长度。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，卷曲薄片是均质化烟草材料的薄片。卷曲薄片可为植物源材料的薄片。优选地，植物源材料可含有生物碱。甚至更优选地，植物源材料包含烟草。

如本文中所使用，术语“均质化烟草材料”表示通过聚结颗粒烟草形成的材料。

均质化烟草材料可呈薄片的形式。均质化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。均质化烟草材料可以替代地具有以干重计约5重量％与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来形成均质化烟草材料的薄片；或者或另外，均质化烟草材料的薄片可以包括在例如处理、处置和运送烟草期间形成的烟末、烟草碎屑和其它颗粒烟草副产品中的一种或多种。均质化烟草材料的薄片可以包括一种或多种为烟草内源性粘合剂的内源性粘合剂、一种或多种为烟草外源性粘合剂的外源性粘合剂或其组合以帮助聚结颗粒烟草。均质化烟草材料的薄片可包括添加剂，包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、塑化剂、香料、填充剂、水性和非水性溶剂以及其组合。

如本文所用，术语“薄片”表示宽度和长度基本上大于其厚度的层状元件。

如本文所使用，术语“卷曲”表示具有多个波纹的薄片或幅材。

如本文中所使用，术语‘波纹’表示从由波纹侧面接合的交替峰和槽部形成的多个大体上平行脊线。这包含(但不限于)具有方波构形、正弦波构形、三角形构形、锯齿构形或其任何组合的波纹。

如本文中所使用，术语“卷曲波纹”指在卷曲薄片或幅材上的波纹。

如本文中所使用，术语“基本上交错”表示至少部分地啮合的第一和第二辊的波纹。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。可大体上对准或至少部分偏移辊的波纹。第一辊或第二辊的一个或多个波纹的峰可以与第一辊和第二辊中的另一个的单个波纹的槽部交错。优选地，第一和第二辊的波纹交错使得第一和第二辊中的一个的大体上所有波纹槽部各收纳第一和第二辊中的另一个的单个波纹峰。

如本文中所使用，术语“纵向方向”指沿着或平行于薄片或幅材的长度延伸的方向。

如本文中所使用，术语“宽度”指垂直于幅材或薄片的长度或(在辊的情况下)平行于辊的轴线的方向。

如本文中所使用，术语“间距值”指在特定波纹的峰的任一侧处的槽部之间的侧向距离。

如本文中所使用，术语“杆”表示具有大体上圆形或椭圆形横截面的大致为圆柱体的元件。

如本文中所使用，术语“轴向”或“轴向地”指沿着或平行于杆的圆柱形轴延伸的方向。

如本文中所使用，术语“聚集的”或“聚集”表示与杆的圆柱轴大体横向地卷绕或以其它方式压缩或收缩幅材或薄片。

如本文中所使用，术语“幅度值”指波纹从其峰到最深的直接相邻的槽部的最深点的高度。

如本文所使用，术语“波纹角”指代特定波纹的波纹侧面之间的角。波纹中的一个或多个可以围绕径向方向对称。也就是说，波纹的每个侧面与径向方向之间的角，或“侧面角”，可以相同且等于波纹角的一半。波纹中的一个或多个可以围绕径向方向不对称。也就是说，波纹的两个侧面的侧面角可以不同。

辊的“直径”指代辊的最大直径。辊可以被视为具有多个脊部的圆柱体。因此当横截面是沿着垂直于辊的旋转轴线的平面取得且通过脊部的尖端时发生最大直径。在沿着垂直于辊的旋转轴线的平面且通过两个脊部之间的谷的底部的横截面中存在最小直径。如果希望直径为不同于最大直径的直径，那么在下文中将做出指定。此外，两个卷曲辊之间的“距离”被视为其最接近的表面点之间的距离，即，在一个辊中存在的最近点与另一个辊中存在的最近点之间的距离。

“长度单位”指代具有恒定量值的任何离散、预定长度或距离，其用作表达线性尺寸的参考或惯例。因此每单位长度的脊部的数目意味着，取具有恒定量值的长度，测量在所述长度内存在的脊部的数目。大体上沿着平行于辊的旋转轴线的方向测量此长度单位。

本发明的设备和方法可以用于卷曲材料薄片。举例来说，此薄片可以是均质化烟草材料的薄片。为了卷曲薄片，所述设备包含用以执行薄片的卷曲的第一和第二主辊以及预卷曲辊，所述预卷曲辊连同第一主辊一起执行薄片的预卷曲。在预卷曲辊与第一主辊之间，插入材料薄片以便预卷曲薄片，即，以便根据第一图案在薄片上形成波纹。随后，在第一和第二主辊之间插入预卷曲薄片以卷曲薄片，即，以再次根据第二图案在薄片上形成波纹。

根据第一或第二图案的波纹是由本发明的设备或根据本发明的方法借助于在主辊或预卷曲辊中形成的脊部而形成。

脊部在第一和第二主辊的外表面上实现，因此形成对应第一和第二多个脊部，且在预卷曲辊的外表面上，形成第三多个脊部，并且优选地沿圆周围绕自身的表面延伸。

优选地，第一、第二或第三多个脊部中的脊部是彼此平行的。

第一、第二或第三多个脊部中的脊部可以形成于第一主辊、第二主辊或预卷曲辊的整个外表面中或仅其一部分中。

每一辊限定旋转轴线，辊(第一主辊、第二主辊或预卷曲辊)适于围绕所述旋转轴线旋转。第一主辊、第二主辊或预卷曲辊可以具有圆柱形形状。在此情况下，旋转轴线与圆柱体的轴线重合。

主辊或预卷曲辊的表面可以由例如钢等硬质材料制成。

第一、第二或第三多个脊部中的脊部可垂直于旋转轴线或可甚至相对于旋转轴线稍微倾斜。

第一、第二或第三多个脊部中的脊部可以具有恒定间距值。

优选地，第一、第二或第三多个脊部中的脊部沿着其延伸部具有恒定幅度，并且甚至更优选地此恒定幅度对于辊中的所有脊部是相同的。然而，所述第一多个脊部中的脊部的幅度可以不同于所述第三多个或所述第二多个脊部的幅度。

优选地，第一和第二多个脊部中的脊部交错。因此，当在第一和第二主辊之间插入材料薄片时，第一和第二多个脊部在薄片的表面上形成波纹。波纹具有给定图案，其尤其取决于第一和第二多个脊部的幅度和其间距，以及第一和第二主辊之间的距离。

优选地，第一和第三多个脊部中的脊部交错。因此，当在预卷曲辊与第一主辊之间插入材料薄片时，第一和第三多个脊部在薄片的表面上形成波纹。波纹具有给定图案，其尤其取决于第一和第三多个脊部的幅度和其间距，以及预卷曲辊与第一辊之间的距离。

在整个卷曲过程结束时在薄片上形成的波纹因此由当第一和第三多个脊部已使薄片变形时和当第一和第二多个脊部已使薄片变形时形成的波纹的总和给出。

由于在第一主辊与预卷曲辊之间的薄片的预卷曲是在第一和第二主辊之间的薄片的卷曲之前发生的事实，因此在材料薄片的表面上由第一和第二主辊形成的图案形成于已经由预卷曲辊和第一主辊形成的图案上。

所需最终图案因此是两个不同的步骤的结果，所述步骤在不同时间且不是同时发生，在每一步骤中赋予薄片以形成波纹的变形比总变形“少”。

优选地，由第一和第二多个脊部形成的波纹形成于由第一和第三多个脊部形成的波纹上。以此方式，第一和第二多个脊部深化或加强已经存在的波纹。

“双步骤”卷曲限制了在每一单个步骤薄片经受的应力并且因此减少可能的损坏。

具有较小的预卷曲辊，即具有比主辊小的直径的预卷曲辊，允许通过第一主辊使预卷曲辊运动，而无需马达的辅助。主辊的惯性足以连同其一起拉动较小的预卷曲辊。所考虑的直径是辊的“外部或最大直径”。因此预卷曲辊的最大直径小于主辊的最大直径。

优选地，预卷曲辊的直径小于约100毫米。更优选地，优选直径介于约20毫米与60毫米之间，甚至更优选地在约30毫米与50毫米之间。优选地，第一主辊的直径大于100毫米，更优选地在约150毫米与300毫米之间，更优选地为约200毫米。

优选地，预卷曲辊是空转辊。即，预卷曲辊未被滑轮或马达驱动，但其通过主辊的运动以及由预卷曲辊与主辊之间的薄片造成的摩擦而变为运动。

有利的是，根据本发明方法或设备，所述第一多个脊部具有第一给定图案，所述第二多个脊部具有第二给定图案，且所述第三多个脊部具有第三给定图案，所述第三图案不同于所述第一多个脊部的所述第一图案。第一、第二和第三多个脊部决定了材料薄片的波纹图案。第一和第二辊的波纹图案至少基本上交错以使得第一和第二辊的波纹至少部分地啮合。优选地，第三和第一多个脊部也至少基本上交错。优选地，当在第一和第三辊之间移动时材料薄片经受的变形比当在第一和第二辊之间输送时少。优选地，第一和第二多个脊部的图案是相同的，而第三多个脊部的图案不同于第一和第二多个脊部的图案。差异可为如下。第三多个脊部可以具有与第一或第二多个脊部不同的幅度。优选地，第三多个脊部的幅度低于第一或第二多个脊部的幅度。第三多个脊部可以具有与第一或第二多个脊部不同的间距。优选地，第三多个脊部具有比第一和第二多个脊部小的间距。第三多个脊部可以具有与第一或第二多个脊部不同的侧面角。

有利地根据本发明方法或设备，预卷曲辊在材料薄片的输送方向上位于第一和第二主辊的上游。可在第一和第二辊之间的卷曲过程之前预处理材料薄片。确切地说，预卷曲辊连同第一辊已经对材料薄片形成波纹图案。

有利的是，根据本发明方法或设备，第一主辊与预卷曲辊之间的距离不同于第一和第二主辊之间的距离。更优选地，第一辊与预卷曲辊之间的距离大于第一和第二主辊之间的距离。有利地，材料薄片在面对第三辊的侧上的卷曲比在面对第一辊的侧上少。有利地，第一辊和预卷曲辊在材料薄片上施加的压力比第一和第二主辊少，因此以平缓方式预卷曲薄片。

有利的是，所述第一多个脊部中的脊部限定第一脊部幅度且第三多个脊部中的脊部限定第三脊部幅度，且第三幅度短于第一幅度。有利地，材料薄片在预卷曲期间的变形比在卷曲期间少，从而允许薄片的平缓预处理。

有利的是，在所述第一多个脊部中每单位长度的脊部数目高于在所述第三多个脊部中每单位长度的脊部数目。有利地，材料薄片在预卷曲期间的变形比在卷曲期间少，从而允许薄片的平缓预处理。

有利的是，所述组卷曲辊包含面对第一主辊的第二预卷曲辊，所述第二预卷曲辊在输送方向上定位于预卷曲辊的上游。优选地，预卷曲辊中的每一个执行预卷曲动作，并且因此薄片的变形甚至更平缓。

有利的是，第二预卷曲辊在输送方向上定位于预卷曲辊的上游。优选地，第二预卷曲辊包含具有第四图案的第四多个脊部。薄片上的预卷曲动作也可划分为多个子步骤，每一子步骤由预卷曲辊中的一个连同第一主辊一起执行。在每一子步骤中执行薄片的变形。总变形，即薄片的总卷曲，是由在子步骤以及第一和第二主辊之间的主卷曲期间造成的所有变形的总和给出。可达成对薄片的较少损坏。

优选地，第四图案不同于所述第三多个脊部的第三图案。优选地，预卷曲辊中的每一个可以不同于其它预卷曲辊的方式使材料薄片变形。

有利的是，第一主辊与第二预卷曲辊之间的距离不同于第一主辊与预卷曲辊之间的距离。可以用朝向主辊增加的强度来执行预卷曲过程。

有利的是，所述第四多个脊部中的脊部限定第四脊部幅度且第四幅度不同于第三幅度。更优选地，第四脊部幅度短于第三脊部幅度。预卷曲过程的强度可朝向主辊平缓地增加。

有利的是，所述组卷曲辊包含多个预卷曲辊，每一预卷曲辊面对第一主辊，且所述多个预卷曲辊邻近于第一主辊放置在以第一主辊的旋转轴线为中心的小于约180°的角度间隔内。所述布置是紧凑的且节省空间。与常规卷曲相比材料薄片的路径保持不变，在常规卷曲中材料薄片在第一和第二辊之间输送之前在第一辊上运行并且随后在第二辊上运行。通过维持材料薄片的输送路径，可避免对薄片的额外应力且减少薄片损坏的风险。

有利的是，所述组卷曲辊包含第二预卷曲辊，第二预卷曲辊的直径小于第一和第二主辊的直径。这允许紧凑的布置，其中第二预卷曲辊可在平行于一个或多个其它预卷曲辊的第一主辊上运行。

有利的是，第一主辊的直径基本上等于第二主辊的直径。这允许两个主辊之间的常规卷曲过程。

有利的是，材料薄片是以下各项中的一个：均质化烟草薄片，塑料薄片，或包含纤维素的薄片。

有利的是，所述方法包含以下步骤：搜集卷曲材料薄片，且使用搜集的卷曲材料薄片形成杆。卷曲过程优选地用于生产优选地在气溶胶生成制品的制造中使用的杆。

有利的是，执行杆的包裹。优选地，杆包裹于包装纸中。

有利的是，所述方法包含将连续杆切割成多个杆形组件的步骤，每一杆形组件具有由卷曲薄片的切割部分形成的搜集卷曲薄片，卷曲薄片的卷曲波纹限定杆形组件中的多个通道。

杆形组件优选地是气溶胶生成制品的组件。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

●图1示出根据本发明的具有两个主辊和预卷曲辊的设备的等距视图，在所述辊之间处理材料薄片；

●图2示出具有脊部和槽部图案的辊的表面的二维表示；

●图3以侧视图示出两个主辊和一组预卷曲辊的布置，在所述辊之间输送材料薄片；

●图4示出根据本发明的已处理薄片的示意俯视图，其中指示搜集和形成杆和棒；

●图5示出根据本发明的用于卷曲材料薄片的方法的流程图。

具体实施方式

初始参考图1，图示出设备10的等距视图，设备10包括第一和第二面对的主卷曲辊11、21，根据本发明在所述卷曲辊之间处理具有宽度76的材料薄片70。在图1中薄片70的输送方向1以箭头1指示。

第一和第二面对的卷曲辊11、21分别限定第一旋转轴线18和第二旋转轴线28。辊11、21的表面具备波纹，其中脊部和槽部图案或波纹17、27是每一辊11、21的表面上的通常圆周脊部。圆周脊部可以相对于旋转轴线18、28垂直或可以稍微倾斜。

第一和第二卷曲辊的直径为约208毫米。

第一辊11和第二辊21的波纹17、27(图中未详细示出)至少部分地啮合。辊11、21中的一个或两个的波纹17、27是对称或不对称的。第一辊11或第二辊21的一个或多个波纹的峰可以与第一辊11和第二辊21中的另一个的单个波纹的槽部交错。优选地，第一辊11和第二辊21的波纹17、27交错，使得第一辊11和第二辊21中的一个辊的大体上所有波纹槽部各自接收第一辊11和第二辊21中的另一个辊的单个波纹峰。当在两个辊11、21之间输送时，两个辊11、21的表面图案传递到薄片70的表面。

第一辊和第二辊中的波纹的幅度等于约0.67毫米。

设备10还包括预卷曲辊31，其限定平行于主辊11、21的旋转轴线18、28的旋转轴线38，且至少部分地与第一主辊11啮合。在卷曲之前，预卷曲辊31在第一主卷曲器11上滚动。没有马达或滑轮驱动预卷曲辊，主辊的运动或与薄片的摩擦使其运动。

预卷曲辊31包含具有0.67毫米的幅度的波纹。

优选地，预卷曲器与第一卷曲辊之间的距离大于第一和第二辊之间的距离，因此当薄片处于卷曲阶段时预卷曲辊的脊部不会进入薄片如同第一辊和第二辊的脊部一样深。

举例来说，主第一和第二辊之间的距离使得形成于材料薄片中的波纹具有优选地介于约0.36毫米与约0.4毫米之间的深度。举例来说，主第一辊与预卷曲辊之间的距离使得形成于材料薄片中的波纹具有优选地介于约0.25毫米与约0.35毫米之间的深度。

薄片70在第一主辊11上运行，且接着在预卷曲辊31与第一主辊11之间输送，且随后在两个主辊11、21之间输送。

因此，薄片70在此预卷曲辊31与第一主辊11之间移动以在两个主辊11、21之间发生的主卷曲过程之前进行预卷曲。有利的是，预卷曲辊31的图案的脊部的数目可以不同于主卷曲辊11、21的图案的脊部的数目，和/或槽部的深度和/或脊部的幅度可以是不同的。这导致在两个主辊11、21之间执行主卷曲过程之前薄片70的平缓预卷曲，因此允许较高处理速度而不会损坏薄片70。

如图2中可见，其中出于清楚起见将第一辊11描绘为二维区域，辊11的表面12具有常规的脊部和槽部图案17。脊部和槽部图案17包括圆周脊部，每一脊部限定脊部幅度。脊部可垂直于旋转轴线18定向，或可稍微倾斜，例如倾斜不超过10°。

卷曲的特征尤其在于主卷曲辊11、21的波纹图案的线的数目以及波纹17、27的槽部的深度和脊部的幅度。

第二主辊21(图1)优选地具有与第一主辊11相同的大小以及波纹的相同脊部和槽部图案27(图1)。

图3以侧视图示出用于卷曲薄片70的设备99的示意性描绘的又一实施例的细节。类似于设备10的细节以同一参考标号指示。设备99包括两个主辊11、21和一组预卷曲辊31、41、51、61的布置，材料薄片70在其间输送。预卷曲辊31、41、51、61在第一主辊11上滚动以使得材料薄片70在预卷曲辊31、41、51、61和第一主辊11之间连续输送。

每一预卷曲辊31、41、51、61具有根据主辊11的卷曲图案(波纹17)且根据其它预卷曲辊31、41、51、61的图案确定的特定卷曲图案。因此，预卷曲辊31、41、51、61在薄片70上的累积和连续动作产生在薄片70上的渐进卷曲动作，用于平缓地准备薄片70用于卷曲，从而减小卷曲损坏。

任选地，每一预卷曲辊31、41、51、61仅具有主辊11的卷曲图案的总卷曲波纹17、27的一部分，例如，每一预卷曲辊31、41、51、61具有大于主辊的间距值的间距值。举例来说，在四个预卷曲辊31、41、51、61的情况下，每一预卷曲辊31、41、51、61可以在主辊11具有四个卷曲脊部的情况下在单位长度中具有仅一个卷曲脊部，以使得四个预卷曲辊31、41、51、61的总和图案类似于主卷曲器11的卷曲波纹。在预卷曲阶段期间薄片70材料上的卷曲变形仅为每一预卷曲辊31、41、51、61上的1/4。

任选地，每一预卷曲辊31、41、51、61可以在主辊11具有五个卷曲脊部(或更多)的情况下在单位长度中具有仅一个卷曲脊部，以使得四个预卷曲辊31、41、51、61的总和图案劣于主卷曲器11的图案。

每一预卷曲辊31、41、51、61的间距值可为相同的。任选地，在预卷曲辊31、41、51、61之间间距值可为不同的。举例来说，遇到传入薄片70的第一预卷曲辊31可以在主辊具有四个或更多个卷曲脊部的情况下在单位长度中具有仅一个卷曲脊部，第二预卷曲辊41可以在单位长度中具有两个卷曲脊部等等，直到在单位长度中具有与主辊11相同数目的卷曲脊部。

任选地，每一预卷曲辊31、41、51、61可以具有与主辊11相同数目的卷曲脊部，但卷曲的深度从一个预卷曲辊31、41、51、61到下一个预卷曲辊增加。在此类实施例中，材料薄片70中的槽部逐渐地延伸直到稍微劣于由主辊11、21造成的卷曲深度的深度。举例来说，在四个预卷曲辊31、41、51、61的情况下，遇到传入薄片70的第一预卷曲辊31可以具有平滑或稍微纹理化的表面，第二预卷曲辊41可以具有主辊11的脊部幅度的仅25％的脊部幅度，第三预卷曲辊51的脊部幅度为主辊11的脊部幅度的50％，且第四预卷曲辊61的脊部幅度为主辊11的脊部幅度的75％。

任选地，每一预卷曲辊31、41、51、61可以每单位长度具有与具有相同脊部幅度的主辊11相同数目的脊部，但预卷曲辊31、41、51、61与主辊11之间的距离逐渐地减小。举例来说，主辊与预卷曲辊31、41、51、61之间的距离可以从第一预卷曲辊31直到最后一个减少，对于所述最后一个来说所述距离稍微高于两个主辊11、31之间的最终距离。

在优选实施例中，预卷曲辊31、41、51、61的直径约为主辊11的直径的1/10。举例来说，当主辊11具有0.20m的直径时，预卷曲辊31、41、51、61的直径可以选择于约0.015m与约0.03m(最高0.05m)之间。这允许将预卷曲辊31、41、51、61布置于主辊11的小于180°内。

任选地，预卷曲辊31、41、51、61的渐进卷曲动作可以如下方式执行：

在卷曲波纹不是仅由平行于薄片70的方向的波纹构成的情况下，每一预卷曲辊31、41、51、61的波纹图案和相应预卷曲辊31、41、51、61在其上滚动的主辊11的波纹图案必须使得所述一个主辊11的表面上的波纹图案是预卷曲辊31、41、51、61表面上的波纹图案的N倍，N是预卷曲辊31、41、51、61的外围可以放入主辊11的外围表面中的次数。N还等于主辊11的直径除以预卷曲辊31、41、51、61的直径的比率。

图4示出根据本发明的卷曲薄片70的示意俯视图，其中指示搜集和形成杆80和棒82。

薄片70的表面示出波纹，所述波纹再现例如图2中的辊11的表面上的波纹。搜集材料的卷曲薄片70且形成为杆80。卷曲薄片70的卷曲波纹限定杆80中的多个通道。杆80随后被包裹且切割成具有棒长度84的多个棒82。

图5示出根据本发明的用于卷曲材料薄片的方法的流程图。

在第一步骤100中，将基本上连续的材料薄片在输送方向上馈送到一组卷曲辊。所述组辊包括第一主辊、第二主辊和预卷曲辊。第一和第二主辊包含跨越其宽度的至少一部分的第一和第二多个脊部，且预卷曲辊包含跨越其宽度的一部分的第三多个脊部，预卷曲辊的直径小于第一和第二主辊的直径。

在步骤102中，通过在所述薄片的输送方向上在第一主辊与所述至少一个预卷曲辊之间馈送所述基本上连续薄片以使得第一主辊的第一多个脊部和预卷曲辊的第三多个脊部对所述基本上连续薄片施加卷曲波纹的第一图案，从而在第一主辊与预卷曲辊之间预卷曲所述基本上连续的材料薄片以形成预卷曲薄片。

在步骤104中，通过在第一主辊与第二主辊之间馈送所述基本上连续薄片以使得第一和第二主辊的所述第一和第二多个脊部对预卷曲薄片施加卷曲波纹的第二图案，从而卷曲所述基本上连续且预卷曲的材料薄片以形成卷曲薄片。

在步骤106中，搜集材料的卷曲薄片，且在步骤108中使用材料的卷曲薄片形成连续杆。在步骤110中，例如在卷烟纸中包裹所述连续杆。

在步骤112中，将连续包裹杆切割成多个杆形组件(棒)，每一杆形组件具有由卷曲薄片的切割部分形成的搜集卷曲薄片，卷曲薄片的卷曲波纹限定杆形组件中的多个通道。

Claims (22)

1.一种制造用于气溶胶生成制品的卷曲材料薄片的方法，所述方法包括以下步骤：

在输送方向上将基本上连续的材料薄片馈送到一组卷曲辊，所述组卷曲辊包括第一主辊、第二主辊和预卷曲辊，所述第一和第二主辊跨越其宽度的至少一部分分别包含第一和第二多个脊部，且所述预卷曲辊跨越其宽度的一部分包含第三多个脊部，所述预卷曲辊具有小于所述第一和第二主辊的直径，其中所述第一多个脊部具有第一给定图案，所述第二多个脊部具有第二给定图案，且所述第三多个脊部具有第三给定图案，所述第三给定图案不同于所述第一多个脊部的所述第一给定图案；

通过在所述第一主辊与所述预卷曲辊之间馈送所述基本上连续的材料薄片以使得所述第一主辊的所述第一多个脊部和所述预卷曲辊的所述第三多个脊部对所述基本上连续的材料薄片施加卷曲波纹的第一图案，从而预卷曲所述基本上连续的材料薄片以形成预卷曲材料薄片；以及

通过在所述第一主辊与所述第二主辊之间馈送所述预卷曲材料薄片以使得所述第一和第二主辊的所述第一和第二多个脊部对所述预卷曲材料薄片施加卷曲波纹的第二图案，从而卷曲所述预卷曲材料薄片以形成卷曲材料薄片；

其中所述预卷曲辊是空转辊。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预卷曲辊在所述基本上连续的材料薄片的所述输送方向上位于所述第一和第二主辊的上游。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个脊部中的脊部限定第一脊部幅度且所述第三多个脊部中的脊部限定第三脊部幅度，且其中所述第三幅度短于所述第一幅度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个脊部中沿着平行于所述辊的旋转轴线的方向每单位长度的脊部数目高于所述第三多个脊部中沿着平行于所述辊的旋转轴线的方向每单位长度的脊部数目。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组卷曲辊包含面对所述第一主辊的第二预卷曲辊，所述第二预卷曲辊在所述输送方向上定位于所述预卷曲辊的上游。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二预卷曲辊包含具有第四图案的第四多个脊部。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述组卷曲辊包含多个预卷曲辊，每一预卷曲辊面对所述第一主辊，且所述多个预卷曲辊邻近于所述第一主辊放置在以所述第一主辊的旋转轴线为中心的小于180°的角度间隔内。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述组卷曲辊包含第二预卷曲辊，所述第二预卷曲辊的直径小于所述第一和第二主辊的直径。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一主辊的直径基本上等于所述第二主辊的直径。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述基本上连续的材料薄片是以下各项中的一个：均质化烟草薄片，塑料薄片，或包含纤维素的薄片。

11.根据权利要求1所述的方法，包含以下步骤：

搜集所述卷曲材料薄片，且

使用被搜集的所述卷曲材料薄片形成杆。

12.根据权利要求11所述的方法，包含：

包裹所述杆。

13.根据权利要求11或12所述的方法，包括以下步骤：

将连续的所述杆切割成多个杆形组件，每一杆形组件具有由所述卷曲材料薄片的切割部分形成的被搜集的卷曲材料薄片，所述卷曲材料薄片的所述卷曲波纹限定所述杆形组件中的多个通道。

14.一种用于卷曲材料薄片的设备，所述设备包含：

输送装置，其沿着输送方向输送所述材料薄片；

一组卷曲辊，所述组卷曲辊包括：

第一和第二主卷曲辊，其限定第一和第二旋转轴线且在彼此前方面对，所述第一主卷曲辊包含跨越其宽度的一部分的第一多个脊部，且所述第二主卷曲辊包含跨越其宽度的一部分的第二多个脊部；以及

预卷曲辊，其面对所述第一主卷曲辊且具有跨越其宽度的一部分的第三多个脊部，所述预卷曲辊具有比所述第一和第二主卷曲辊小的直径；

其中所述第一多个脊部具有第一给定图案，所述第二多个脊部具有第二给定图案，且所述第三多个脊部具有第三给定图案，所述第三给定图案不同于所述第一多个脊部的所述第一给定图案；

其中所述预卷曲辊是空转辊。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述预卷曲辊在所述材料薄片的所述输送方向上位于所述第一和第二主卷曲辊的上游。

16.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一多个脊部中的脊部限定第一脊部幅度且所述第三多个脊部中的脊部限定第三脊部幅度，且其中所述第三脊部幅度短于所述第一脊部幅度。

17.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一多个脊部中沿着平行于所述辊的所述旋转轴线的方向每单位长度的脊部数目高于所述第三多个脊部中沿着平行于所述辊的所述旋转轴线的方向每单位长度的脊部数目。

18.根据权利要求14所述的设备，其中所述组卷曲辊包含面对所述第一主卷曲辊的第二预卷曲辊，所述第二预卷曲辊在所述输送方向上定位于所述预卷曲辊的上游。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述第二预卷曲辊包含具有第四图案的第四多个脊部。

20.根据权利要求14所述的设备，其中所述组卷曲辊包含多个预卷曲辊，每一预卷曲辊面对所述第一主卷曲辊，且所述多个预卷曲辊邻近于所述第一主卷曲辊放置在以所述第一主卷曲辊的旋转轴线为中心的小于180°的角度间隔内。

21.根据权利要求14所述的设备，其中所述组卷曲辊包含第二预卷曲辊，所述第二预卷曲辊的直径小于所述第一和第二主卷曲辊的直径。

22.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一主卷曲辊的直径基本上等于所述第二主卷曲辊的直径。

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