CN111163648A - 使烟草工业产品成形 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于使烟草工业产品成形的设备，该设备包括：成形头，其构造为改变烟草工业产品的第一端部的形状。该设备还包括致动器，其构造为使成形头和/或烟草工业产品移动，使得成形头与烟草工业产品接触以改变烟草工业产品的第一端部的形状。致动器可构造为在基本上平行于烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动成形头和/或烟草工业产品。成形头可与烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触，以改变烟草工业产品的形状。还描述了一种使烟草工业产品成形的相应方法和使用该方法形成的烟草工业产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于使烟草工业产品成形的设备和方法，并且涉及通过该方法形成的烟草工业产品。
背景技术
香烟和其他吸烟制品产生气溶胶，例如在香烟的情况下产生烟气，其由用户吸入。过滤嘴可作为吸烟制品的一部分提供，或者可作为可由用户附接或联接到吸烟制品的单独部件提供。过滤嘴可构造为改变由吸烟制品产生的气溶胶的性质；例如，通过对由吸烟制品产生的气溶胶添加香料。
发明内容
根据本发明的实施方式，提供了一种用于使烟草工业产品成形的设备，该设备包括：成形头，构造为改变烟草工业产品的第一端部的形状；以及致动器，构造为使成形头和/或烟草工业产品在基本上平行于烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动，使得成形头与烟草工业产品的第一端部接触以改变第一端部的形状。
根据本发明的实施方式，提供了一种用于使烟草工业产品成形的设备，该设备包括：成形头，构造为改变烟草工业产品的第一端部的形状；以及致动器，构造为移动成形头和/或烟草工业产品，使得成形头与烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触，以改变第一端部的形状。
致动器可构造为以往复方式移动成形头和/或烟草工业产品。
成形头可具有倒角轮廓。
成形头的形状可以基本上是圆锥形、圆柱形或半球形。
成形头可具有带有倒角轮廓的部分并具有形状基本上为圆锥形、圆柱形或半球形的部分。
成形头可具有1阶、2阶、3阶、4阶、5阶、6阶、7阶、8阶或无限的旋转对称性。
成形头可具有纵向轴线，并且该设备可构造为使成形头围绕成形头的纵向轴线旋转。
该设备可构造为使得在使用中，成形头的纵向轴线与烟草工业产品的纵向轴线对准。
成形头可包括多个成形头中的一个成形头，每个成形头布置为与烟草工业产品的相应的第一端部接触以改变第一端部的形状，并且成形头支撑单元可布置为支撑多个成形头。
该多个成形头和成形头支撑单元可设置在圆筒上。圆筒可包括第一圆筒，该第一圆筒包括第一多个成形头和第一成形头支撑单元，并且该设备可包括第二圆筒，该第二圆筒包括第二多个成形头和第二成形头支撑单元，该第二成形头支撑单元布置为支撑第二多个成形头。第一圆筒和第二圆筒可布置为在机器中串联或并联地操作。
圆筒可包括多个接收单元，每个接收单元布置为夹持一烟草工业产品。
该设备可包括推动构件，其布置为在该成形头或每个成形头与该烟草工业产品或每个烟草工业产品接触时推动该烟草工业产品或每个烟草工业产品的第二端部。推动构件可由弹性可变形材料形成。
该设备可包括加热元件，其布置为加热成形头。
成形头可由可通过感应加热的材料形成，并且加热元件可布置为通过感应加热成形头。
该设备可包括包裹单元，其布置为将套筒至少部分地包裹在烟草工业产品周围。
该设备可包括切割单元，其布置为将烟草工业产品分成两个烟草工业产品。
根据本发明的实施方式，提供了一种使烟草工业产品成形的方法，该方法包括提供烟草工业产品，以及通过使成形头和/或烟草工业产品在基本上平行于烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动以使得成形头与烟草工业产品的第一端部接触来改变烟草工业产品的第一端部的形状。
根据本发明的实施方式，提供了一种使烟草工业产品成形的方法，该方法包括提供烟草工业产品，以及通过移动成形头和/或烟草工业产品使得成形头与烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触来改变烟草工业产品的第一端部的形状。
该方法可包括使成形头围绕成形头的纵向轴线旋转。
移动成形头和/或烟草工业产品可包括以往复方式移动成形头和/或烟草工业产品。
提供烟草工业产品可包括将烟草工业产品插入到接收单元中。
该方法可包括将烟草工业产品夹持在接收单元中。
该方法可包括使用多个成形头同时改变多个烟草工业产品中的每个烟草工业产品的第一端部的形状。成形头可设置在以串联或并联构造布置的第一圆筒和第二圆筒上。
该方法可包括将套筒至少部分地包裹在烟草工业产品周围。
该方法可包括加热该成形头或每个成形头。
该方法可包括将该烟草工业产品或每个烟草工业产品分成两个烟草工业产品。
根据本发明的实施方式，提供了一种使用上述方法形成的烟草工业产品。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例来描述本发明的实施方式，其中：
图1a是包括由过滤嘴材料形成的管的第一过滤嘴单元的侧视横截面图，其中，过滤嘴单元形成吸烟制品的一部分；
图1b是外倒角管的侧视横截面图，该外倒角管用作在图1a的第一过滤嘴单元中使用的管的替代物；
图1c是图1a的由过滤嘴材料形成的管的另一侧视横截面图；
图1d是图1b的外倒角管的另一侧视横截面图；
图1e是用于与图1a的第一过滤嘴单元一起使用的过滤嘴插入件的侧视横截面图；
图2是第二过滤嘴单元的侧视横截面图，第二过滤嘴单元包括由过滤嘴材料形成的管，并且其中，过滤嘴单元作为与单独的吸烟制品一起使用的分立单元而提供；
图3a是包括过滤嘴主体的第三过滤嘴单元的侧视横截面图，该过滤嘴主体包括凹部，并且其中，第三过滤嘴单元形成吸烟制品的一部分；
图3b是图3a的第三过滤嘴单元的端视图；
图3c是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有三角形凹部；
图3d是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有六边形凹部；
图3e是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有基本上锥形的凹部；
图3e'是图3e的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图3f是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有凹部，该凹部具有截头圆锥形式的第一部分、圆柱形式的第二部分和圆锥形式的第三部分；
图3f'是图3f的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图3g是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有凹部，该凹部具有圆柱形式的第一部分和圆锥形式的第二部分；
图3g'是图3g的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图3h是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有菱形棱柱形式的凹部；
图3h'是图3h的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图3i是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有大写字母“L”形式的凹部；
图3i'是图3i的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图3j是另一第三过滤嘴单元设计的端视图，此设计具有大写字母“Y”形式的凹部；
图3j'是图3j的第三过滤嘴单元设计的侧视横截面图；
图4是第四过滤嘴单元的侧视横截面图，第四过滤嘴单元包括由片材形成的管并且作为与单独的吸烟制品一起使用的分立部件而提供；
图5a至5e是用于使烟草工业产品成形的第一成形设备的透视图；
图5f和5g是用于使烟草工业产品成形的第二成形设备的透视图；
图5h是包括两个图5f和5g的第二成形设备的机器的侧视图，这两个第二成形设备布置为并联操作；
图6a至图6o分别是与图5a至图5e以及图5f与图5g的第一设备和第二设备一起使用的第一成形头至第十五成形头的侧视图，该侧视图是从图6a'至6o'的相应箭头的方向观察的；
图6a'至6o'是图6a至6o的相应的第一成形头至第十五成形头的端视图；
图7是示出了使烟草工业产品成形的方法的流程图；以及
图8是示出了使烟草工业产品成形的方法的流程图。
具体实施方式
如本文使用的，术语“烟草工业产品”旨在包括包含可燃吸烟制品及其部件的吸烟制品，例如香烟、小雪茄、雪茄、烟斗用烟草或用于自己卷制的香烟的烟草(无论是基于烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、烟草替代品或其他可抽吸材料)、电子吸烟制品及其部件，例如电子香烟、从基质材料释放化合物而不燃烧的加热装置，例如烟草加热产品，以及从基质材料的组合产生气溶胶的混合系统，例如包含液体或凝胶或固体基质的混合系统；以及不含气溶胶的尼古丁递送制品及其部件，例如含片、口香糖、贴片、包含可呼吸粉末的制品和无烟烟草产品，例如湿鼻烟和鼻烟。上述制品的部件包括用于诸如吸烟制品的产品的过滤嘴单元、过滤嘴塞、过滤嘴插入件和管；
在一个实施方式中，烟草工业产品是用于燃烧的吸烟制品，其选自由香烟、小雪茄和雪茄构成的组。
在一个实施方式中，烟草工业产品是不可燃吸烟制品。
在一个实施方式中，烟草工业产品是通过加热但不燃烧基质材料来释放化合物的加热装置。该材料可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以含有或不含有尼古丁。在一个实施方式中，加热装置是烟草加热装置。
在一个实施方式中，烟草工业产品是通过加热但不燃烧基质材料的组合来产生气溶胶的混合系统。基质材料可包括例如固体、液体或凝胶，其可以含有或不含有尼古丁。在一个实施方式中，混合系统包含液体或凝胶基质和固体基质。固体基质可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以含有或不含有尼古丁。在一个实施方式中，混合系统包括液体或凝胶基质和烟草。
本文描述的过滤嘴单元可作为吸烟制品的一体部件或作为与吸烟制品分离的分立部件而提供给用户。当分开提供时，过滤嘴单元和吸烟制品可分开包装，或作为成套部件一起包装。
诸如香烟的吸烟制品及其规格通常根据香烟长度来命名：“常规”(通常在68-75mm的范围内，例如从大约68mm到大约72mm)、“短”或“迷你”(68mm或更小)、“特大尺寸”(通常在75-91mm的范围内，例如从大约79mm到大约88mm)、“长”或“超长”(通常在91-105mm的范围内，例如从大约94mm到大约101mm)和“特别长”(通常在从大约110mm到大约121mm的范围内)。
其也根据香烟周长来命名：“常规”(大约23-25mm)、“宽”(大于25mm)、“细长”(大约22-23mm)、“半细长”(大约19-22mm)、“超细长”(大约16-19mm)和“微细长”(小于大约16mm)。因此，特大尺寸、超细规格的香烟将例如具有大约83mm的长度和大约17mm的周长。许多消费者喜欢常规的特大尺寸规格的香烟，即具有从23到25mm的周长和从75到91mm的总长度。
每种规格可制造为具有不同长度的过滤嘴，较小的过滤嘴通常在较小的长度和周长的规格中使用。通常，过滤嘴长度将从与短的常规规格相关联的大约15mm到与超长的超细规格相关联的30mm。接装纸将具有比过滤嘴更大的长度，例如长3至10mm，使得接装纸覆盖过滤嘴并且与烟草杆重叠以将过滤嘴连接到烟草杆。
本文描述的吸烟制品和过滤嘴单元可以但不限于任何上述规格来制造。
形成本文描述的任何过滤嘴单元或其他过滤嘴部件的过滤嘴材料可包含醋酸纤维素纤维束。过滤嘴材料还可使用用于形成纤维的其他材料形成，例如聚乙烯醇(PVOH)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚(1-4丁二醇琥珀酸酯)(PBS)、聚(己二酸丁二酯-共-对苯二甲酸酯)(PBAT)、淀粉基材料、纸、棉、脂族聚酯材料和多糖聚合物或其组合。过滤嘴材料可用合适的用于过滤嘴材料的增塑剂(例如甘油三乙酸酯)增塑，其中，过滤嘴材料是醋酸纤维素束，或者可以是非增塑的。用于生产过滤嘴单元或其他过滤嘴部件的丝束可使用任何合适的规格，例如具有“Y”形或其他横截面的纤维，细丝旦数值为2.5与15之间的单丝旦数，例如3.0与9.0之间的单丝旦数，总旦数值为10000-50000，例如15000与45000之间。
如本文使用的，术语“风味物”和“香料”是指当地法规允许的情况下，可用于在产品中产生成人消费者所需的味道或香味的材料。其可包括提取物(例如，甘草、八仙花、日本白木兰叶、甘菊、胡芦巴、丁香、薄荷醇、日本薄荷、大茴香、肉桂、药草、冬青、樱桃、浆果、桃、苹果、红木、波旁、苏格兰、威士忌、留兰香、薄荷、薰衣草、小豆蔻、芹菜、卡可立木、肉豆蔻、檀香、香柠檬、天竺葵、蜂蜜香精、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、肉桂、葛缕子、科尼亚克白兰地、茉莉、依兰、鼠尾草、小茴香、香薄荷、姜、茴香、芫荽、咖啡，或来自薄荷属的任何物种的薄荷油)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点激活剂或刺激剂、糖和/或糖替代物(例如，三氯蔗糖、安赛蜜钾、阿斯巴甜、糖精、环磺酸盐、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇，或甘露醇)以及其他物质或添加剂，例如叶绿素、木炭、矿物质、植物性药物或呼吸清新剂。其可以是仿制的、合成的或天然的成分或其混合物。其可以是任何合适的形式，例如油、液体或粉末。
在本文描述的附图中，相同的附图标记用于表示等同的特征、制品或部件。
图1a是第一过滤嘴单元1的侧视横截面图，第一过滤嘴单元包括管2，该管在本实例中由过滤嘴材料形成，并且形成吸烟制品3的一部分。吸烟制品3具有布置为在吸烟时放置在用户的嘴中的嘴端3a，以及布置为在吸烟时点燃的点燃端3b。过滤嘴单元1通过接装纸5连接到气溶胶生成材料4(在本情况下为杆形式的烟丝)。将气溶胶生成材料4包裹在包装纸6中，例如香烟纸。
管2包括具有内表面和外表面的壁，在本实例中，对于沿着管的纵向长度截取的横截面来说，该内表面和外表面的横截面基本上是圆形的。管2的内径限定在管壁的内表面上的两个直径相对的点之间，而管2的外径限定在管壁的外表面上的两个直径相对的点之间。管2的壁可具有在大约0.5mm到大约5mm的范围内的厚度。例如，壁可具有在大约1mm和大约4mm之间、在大约1.0mm和大约3mm之间或在大约1.0mm和大约2mm之间、或在大约1.5mm和2.5mm之间、或大约1.3mm的厚度。在一个具体实施方式中，壁可具有大约2.2mm的厚度，具有大约3.0mm的内径和大约23.4mm的外周长。在壁厚沿着管2的长度变化的情况下，上面列出的厚度值可作为壁的最大厚度。
管2具有第一部分2a和第二部分2b。在图1中，这些部分2a、2b沿着管2的长度纵向设置。如图1所示，第一部分2a和第二部分2b布置在由虚线“X”表示的管上的纵向位置的任一侧。管2的第一部分2a从管2的离吸烟制品3的嘴端3a最远的端部延伸直到虚线“X”，并且管2的第二部分2b从虚线“X”延伸到吸烟制品的嘴端3a。管2的第一部分2a的内径与管2的第二部分2b的内径不同。第二部分2b在过滤嘴单元的远端处，在本实例中具体地在吸烟制品3的嘴端3a处。
在本实例中，在图1a中由箭头“B”示出的第二部分2b的内径大于由箭头“A”示出的第一部分2a的内径。第一部分2a的内径“A”可以在大约2mm到大约6mm、大约3mm到大约5mm、或者大约3mm到大约4mm的范围内。例如，第一部分2a的内径可以是大约3mm、大约4mm或大约5mm。在本实例中，第二部分2b的内径“B”沿着第二部分2b的长度变化。第二部分2b的最大内径“B”可以在大约2.5mm到大约8mm、大约3mm到大约7mm、或者大约4mm到大约6mm的范围内。例如，第二部分2b的最大内径“B”可以是大约5mm。在一个特定实施方式中，壁在第一部分2a中可具有大约2.2mm的厚度，并且第一部分的内径“A”是大约3mm，并且第二部分2b的最大内径“B”可以是大约5.45mm，而管2具有大约23.4mm的外周长。在替代实例中，管2的周长可以在大约20mm和大约25mm之间变化，例如在大约22mm和大约25mm之间。管2的周长可以是例如大约24.8mm、大约23.4mm或大于大约22mm。
管2的总长度可以在大约3mm到大约25mm，或大约5mm到大约12mm的范围内。例如，管2的长度可以是大约5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
第一部分2a的长度可以在大约2mm到大约25mm，或大约4mm到大约10mm的范围内。例如，第一部分2a的长度可以是大约4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或9mm。
第二部分2b的长度可以在大约0.5mm到8mm的范围内。例如，第二部分2b的长度可以是大约1mm到大约5mm、大约1mm到大约3mm、大约2mm或大约1.2mm。
第二部分2b的内径的不均匀性可通过在最靠近吸烟制品的嘴端3a的管2的端部处压凹(indent)过滤嘴材料来形成。过滤嘴材料的管2可具有在吸烟制品3的嘴端3a处的管2的端部处的第一端部表面和在其纵向端部处的与第一端部表面相对的第二端部表面。在本实例中，第一端部表面和第二端部表面垂直于纵向轴线，尽管其可替代地与纵向轴线成除90°之外的角度。过滤嘴材料的管2由在所述第一端部表面和第二端部表面之间延伸的多个连续纤维形成。例如，过滤嘴材料可以是具有在3dpf与8dpf之间的单丝旦数和在15000与40000旦之间的总旦数的醋酸纤维素丝束。在一个实例中，过滤嘴材料包括具有5dpf的单丝旦数和30000旦的总旦数的醋酸纤维素丝束。在另一实例中，过滤嘴材料包括具有7dpf的单丝旦数和36000或33000旦的总旦数的醋酸纤维素丝束。过滤嘴材料可包括按重量计介于12％和25％之间的增塑剂。例如，过滤嘴材料可包括按重量计大约15％与21％之间的增塑剂或大约17％至18％的增塑剂。过滤嘴材料的密度在第一端部表面处大于在所述第二端部表面处。这是例如由于形成具有减小直径的第二部分2b的过滤嘴材料的凹进部或其他压缩部。
本文描述的过滤嘴单元的“产品内”过滤嘴硬度是指当使用Borgwaldt H10测量装置或类似设备从距最终产品中的过滤嘴单元的嘴端3mm处测量时的过滤嘴刚度。产品内硬度定义为过滤嘴段的高度ho与施加了限定负载的剩余高度h1之间的比率。其表示为ho的百分比(因此没有物理测量单位)。
产品内硬度＝(h1/ho)×100
其中，
ho＝初始高度
h1＝剩余高度(在负载下)
样品在22℃/60％相对湿度条件下处理最少48小时。总共测试20个样品。
仪器参数设定为如下：
下降速度：0.6mm/s
负载重量：150g
加载时间：5s
接触时间：1s
接触重量：2g
下负载杆：平面
上负载杆：R 3mm
在使用Borgwaldt H10测量装置时，将样品放入料斗中并自动进行测试，使得在负载杆下方的第一测量位置处测量每个单独样品的ho和h1。然后将样品移动到下一个测量位置，并且将再次测量高度。重复该过程，直到在所有测量位置测量了所提供的所有样品为止。
如根据上述方法并用形成香烟的嘴端过滤嘴部件的管测量的，本文描述的管的硬度可在大约85％和95％之间，特别是在大约88％和94％之间，并且在一个实例中是大约89％。压凹过滤嘴材料以形成第二部分2b的内径的不均匀性的过程可使管的硬度增加大约2％和大约10％之间、大约2％和大约6％之间、或大约5％或大约6％。在内径为3mm、外周长为23.4mm、丝束规格为5.0Y30000且应用到香烟之前基杆硬度为92％的管的一个实例中，当应用到香烟上时，测得硬度为84.7％，当对管的内嘴端边缘施加45°、1.2mm深度的斜面时，测得硬度为89.4％。管段的长度是7mm，并且具有49mg的管段重量(未包裹)和17％的甘油三乙酸酯增塑剂。该管与第一上游过滤嘴段和第二上游过滤嘴段(例如，第一段包括过滤嘴材料和如本文所述的嵌入过滤嘴材料的中心部分内的3.0mm胶囊，并且第一段上游的第二段包括分散在过滤嘴材料内的活性炭的颗粒)组合。总过滤嘴长度可以在大约15mm和大约30mm之间，例如大约27mm。
在内径为3mm、外周长为23.4mm、丝束规格为7.0Y33000且应用到香烟之前基杆硬度为94％的管的另一个实例中，当应用到香烟上时，测得硬度为87.9％，当对管的内嘴端边缘施加45°、1.2mm深度的斜面时，测得硬度为91.6％。管段的长度是7mm，并且具有54mg的管段重量(未包裹)和17％的甘油三乙酸酯增塑剂。如上所述，该管与第一上游过滤嘴段和第二上游过滤嘴段组合。
在管的内径为3mm，外周长为23.4mm，丝束规格为7.0Y36000，并且在应用到香烟之前基杆硬度为96％的另一实例中，当应用到香烟上时，测得硬度为91.2％，当对管的内嘴端边缘施加45°、1.2mm深度的倒角时，测得硬度为93.3％。管段的长度是7mm，并且具有60mg的管段重量(未包裹)和18％的甘油三乙酸酯增塑剂。如上所述，该管与第一上游过滤嘴段和第二上游过滤嘴段组合。
管丝束重量可以在600mg至800mg的范围内，例如对于84mm的基杆长度为700mg至730mg。
下表1提供了基于施加到管的内嘴端边缘的45°、1.2mm深度的倒角而进行倒角之前和之后的管的硬度水平。对三种起始管设计中的每种测试50个样品。
表1
或者，第二部分2b的内径的不均匀性可通过切割管2的端部以从管子2的端部移除过滤嘴材料来形成。这可引起管硬度的降低而不是增加。
在本实例中，如图1a所示，第二部分2b的外径与第一部分2a的外径相同。
在本实例中，第一部分2a和第二部分2b中的每个具有第一端部和第二端部。第一部分2a的第二端部与第二部分2b的第一端部邻接，并且具有与第二部分2b的第一端部基本上相同的内径。
管2具有纵向轴线(未示出)。第一部分2a的内表面基本上平行于管2的纵向轴线。在本实例中，对第二部分2b的内表面进行倒角，使得其与管2的纵向轴线成一角度。第二部分2b的内径随着距过滤嘴单元的远端(例如嘴端3a)的距离而减小。沿着管2的第二部分2b的内表面的直线与管2的纵向轴线之间的交角可以是除90°之外的任何角度，例如在大约10°到大约80°，或大约20°到大约70°，或大约30°到大约60°的范围内的角度。例如，该角度可以是大约45°。
图1c是由图1a的过滤嘴材料形成的管2的另一侧视横截面图，示出了沿着管2的第二部分2b的内表面的直线“Z”与管2的纵向轴线“Y”之间的交角“θ”。交角“θ”可以是除了90°之外的任何角度，例如在大约10°到大约80°，或大约20°到大约70°，或大约30°到大约60°的范围内的角度。例如，该角度可以是大约45°。
虽然已经参考图1a和1c描述了具有均匀倒角的内边缘的管2，但是可使用其他管形状。例如，管2的第二部分2b可具有沿着第二部分2b的长度一致的内径“B”，并且因此在第一部分2a和第二部分2b之间的由线“X”示出的位置处形成台阶。替代地或另外地，如关于管2的第二部分2b的内径描述的倒角或台阶可设置在管2的第二部分2b的外径中。
图1b示出了外倒角管2'，其可用于代替在图1a的吸烟制品3中使用的管2，其中，在管2'的外边缘上设置倒角，使得图1b中由箭头“D”示出的第二部分2b'的外径小于由箭头“C”示出的第一部分2a'的外径。图1d是图1b的外倒角管的另一侧视横截面图。如图1d所示，管2'具有纵向轴线“Y”。第一部分2a'的外表面基本上平行于管2'的纵向轴线“Y”。在本实例中，对第二部分2b'的外表面进行倒角，使得其与管2'的纵向轴线成一角度。在沿着管2'的第二部分2b'的外表面的直线“Z”与管2'的纵向轴线“Y”之间的交角“θ”可以是除了90°之外的任何角度，例如在大约10°到大约80°，或大约20°到大约70°，或大约30°到大约60°的范围内的角度。例如，该角度可以是大约45°。
总之，管2、2'由过滤嘴材料形成并且具有纵向轴线“Y”，其中，沿着管2、2'的内表面或外表面的至少一部分的直线“Z”将以除了90°之外的角度与纵向轴线“Y”相交。管2、2'的内表面或外表面与管2、2'的纵向端部表面相邻。
直线“Z”可作为沿着管的内表面或外表面的第一部分的第一直线，并且沿着管的内表面或外表面的第二部分的第二直线可平行于纵向轴线“Y”。例如，图1a和1b的管2、2'的第一部分2a、2a'的内表面和外表面在距所述纵向轴线的固定距离处延伸，并且因此沿着这样的表面的直线将平行于纵向轴线。
除了90°之外的角度可以在大约20°和大约70°之间，和/或在大约30°和大约60°之间，和/或在大约35°和大约55°之间，和/或是大约45°。
再次参考图1a，在本实例中，第一过滤嘴单元1还包括套筒7。套筒7由诸如成型纸的片材形成。在替代实例中，套筒7可以其他方式形成，例如由塑料或其他材料形成。
第一过滤嘴单元1还包括上游过滤嘴段8，当用户抽吸吸烟制品时，该上游过滤嘴段在主流烟雾的方向上布置在管2的上游。上游过滤嘴段8具有纵向轴线(未示出)。上游过滤嘴段8具有围绕段8的弯曲外表面8a、最靠近吸烟制品3的点燃端3a的第一纵向端部表面8a和最靠近吸烟制品3的嘴端3a的第二纵向端部表面8b。纵向端部表面8a、8b垂直于上游过滤嘴段8的纵向轴线。在本实例中，管2和上游过滤嘴段8具有共同的纵向轴线。
套筒7包裹在管2和上游过滤嘴段8周围。在本实例中，粘合剂设置在套筒7与管2和上游过滤嘴段8之间，并且以这种方式套筒7将管2连接到上游过滤嘴段8。
在本实例中，最靠近吸烟制品3的嘴端3a的管2的端部与最靠近吸烟制品3的嘴端3a的套筒7的端部平齐。然而，在替代实例中，管2可延伸超过套筒7的最靠近吸烟制品3的嘴端3a的端部，或者可在未到达套筒7的最靠近吸烟制品3的嘴端3a的端部时停止。例如，当使用图1b的外倒角管2'代替图1a的管2时，套筒7可仅围绕管2'的第一部分2a'，并且接装纸5还可延伸直到套筒7的最靠近吸烟制品3的嘴端3a的边缘。这样，吸烟制品3可在嘴端3a处设置有外倒角边缘，提供了用户的嘴唇可抵靠其放置的平滑表面，从而便于用户将吸烟制品保持在其嘴中。在本实例中，套筒7完全包围上游过滤嘴段8的外表面。
上游过滤嘴段8的长度可根据过滤嘴单元1的期望过滤性能来选择，并且可以在5mm到25mm或10mm到15mm的范围内。例如，上游过滤嘴段8的长度可以是大约12mm。
上游过滤嘴段8的外径可与管2的外径基本上相同。管2和上游过滤嘴段中的任一个或两者可包括单独的成型纸(未示出)，套筒7包裹在该成型纸周围。
管2和上游过滤嘴段8可由过滤嘴材料形成，特别是纤维过滤嘴材料。管2和/或上游过滤嘴段8可包含诸如添加剂或试剂的物质，用于改变由吸烟制品3产生的气溶胶，在本情况下为烟雾。例如，包含香料或其他添加剂(例如水)的易碎胶囊(未示出)可位于上游过滤嘴段8内。胶囊可位于上游过滤嘴段8内的中心纵向位置，或者可偏离中心纵向位置。
胶囊具有液体中心和易碎外壳，用户通过挤压过滤嘴单元1可使易碎外壳破裂，从而释放香料。当用户抽吸吸烟制品3时，将香料转移到由吸烟制品3产生的气溶胶中。
在替代实例中，第一过滤嘴单元1可包括替代物质，例如用于改变由吸烟制品3生成的气溶胶的添加剂或试剂，例如活性炭或其他吸附剂、湿润剂、稀释剂的颗粒等。
吸烟制品3可以是本文描述的任何吸烟制品形式的香烟。
图1e是用于与图1a的过滤嘴单元一起使用的过滤嘴插入件10的侧视横截面图。过滤嘴插入件10包括由醋酸纤维素束形成的圆柱形元件11，其被包裹在套筒12中，在本情况下为成型纸。过滤嘴插入件10可由用户插入到吸烟制品3的管2的中空中心中，例如使得插入件10邻接上游过滤嘴段8的第二纵向端部表面8b。过滤嘴插入件10可包括烟雾改性物质或添加剂，以便当抽吸吸烟制品3并且将过滤嘴插入件10插入到管2中时，允许用户改变通过吸烟制品3的气溶胶的性质。管2的第二部分2b中的内倒角可便于将过滤嘴插入件10插入到管2中，并且例如使得过滤嘴插入件10的外径能够与管2的内径“A”基本上相同，否则这将使得难以将插入件10插入到管中。
图2是分立的第二过滤嘴单元15的侧视横截面图，其包括由过滤嘴材料形成的管16，并且作为与吸烟制品17一起使用的单独单元15而提供。第二过滤嘴单元15可由用户附接到吸烟制品17的嘴端17a上。第二过滤嘴单元15构造为改变由吸烟制品17生成的气溶胶(例如烟雾)的一个或多个性质。第二过滤嘴单元15具有嘴端16a，其布置为当第二过滤嘴单元15附接到吸烟制品17时插入到用户的嘴中。
第二过滤嘴单元15的管16在设计上与图1a所示的第一过滤嘴单元1的管2大体上类似，并且除了以下替代性地陈述的情况之外，适用对应的特征和尺寸。
管16具有第一部分16a和第二部分15b。这些部分16a、16b是管16的在图2中由虚线“X”表示的管上的纵向位置的任一侧的部分。管16的第一部分16a从管16的最靠近第二过滤嘴单元15的嘴端16a的端部延伸到虚线“X”，并且管16的第二部分16b从虚线“X”延伸到管16的最远离过滤嘴单元的嘴端16a的边缘。管16的第一部分16a的内径与管16的第二部分16b的内径不同。
在本实例中，图2中用箭头“B”示出的第二部分16b的内径大于用箭头“A”示出的第一部分16a的内径。第一部分16a的内径“A”可以在大约5mm到大约10mm、大约6mm到大约9mm，或者大约6mm到大约9mm的范围内。例如，第一部分16a的内径可以是大约8mm。第一部分的内径可选择为与吸烟制品17的嘴端17a的外径相对应。在本实例中，第二部分16b的内径“B”沿着第二部分16b的长度变化。第二部分16b的最大内径“B”可以在大约6mm到大约12mm、大约6mm到大约10mm，或者大约8mm到大约10mm的范围内。例如，第二部分2b的最大内径“B”可以是大约9mm。
在本实例中，第二部分16b的外径与第一部分16a的外径相同。
在本实例中，第二过滤嘴单元15还包括套筒18。套筒18由诸如成型纸的片材形成。在替代实例中，套筒18可以其他方式形成，例如由塑料或其他材料形成。
第二过滤嘴单元15还包括下游过滤嘴段19，当用户在第二过滤嘴单元15附接到吸烟制品17的情况下抽吸吸烟制品17时，该下游过滤嘴段在主流烟雾的方向上布置在管16的下游。下游过滤嘴段19具有纵向轴线(未示出)。下游过滤嘴段19具有离第二过滤嘴单元15的嘴端16a最远的纵向端部表面19a。在本实例中，管16和下游过滤嘴段19具有共同的纵向轴线。
套筒18包裹在管16和下游过滤嘴段19周围。在本实例中，粘合剂设置在套筒18与管16和下游过滤嘴段19之间，并且以这种方式套筒18将管16连接到下游过滤嘴段19。
在本实例中，管16的离第二过滤嘴单元15的嘴端16a最远的端部延伸超过套筒18的离第二过滤嘴单元15的嘴端16a最远的端部。在本实例中，管16延伸超过套筒18 0.5mm。然而，在替代实例中，管16可延伸超过套筒18的离第二过滤嘴单元15的嘴端16a最远的端部0.5mm与10mm之间，例如0.5mm与3mm之间，或者可与套筒18的边缘平齐或未到达套筒18的离过滤嘴元件15的嘴端16a最远的端部。在本实例中，套筒18完全包围下游过滤嘴段19的外表面。
下游过滤嘴段19的长度可根据第二过滤嘴单元15的期望过滤性能来选择，并且可在5mm至25mm或10mm至15mm的范围内。例如，下游过滤嘴段19的长度可以是大约12mm。
下游过滤嘴段19的外径可与管16的外径基本上相同。管16和下游过滤嘴段19中的任一个或两者可包括单独的成型纸(未示出)，套筒18包裹在该成型纸周围。
管16和下游段19可由过滤嘴材料形成，特别是纤维过滤嘴材料，如本文描述的。管16和/或下游段19可包含诸如添加剂或试剂的物质，用于改变由吸烟制品17生成的气溶胶，在本情况下为烟雾。例如，如本文别处描述的并且包含香料或其他添加剂的易碎胶囊(未示出)可位于下游过滤嘴段19内。胶囊可位于下游过滤嘴段19内的中心纵向位置处，或者可偏离中心纵向位置。
在替代实例中，第二过滤嘴单元15可包括替代物质，例如用于改变由吸烟制品17生成的气溶胶的添加剂或试剂，例如活性炭或其他吸附剂、湿润剂、稀释剂的颗粒等。
吸烟制品17可以是本文描述的任何吸烟制品形式的常规香烟。
分立的第二过滤嘴单元15可由用户联接或附接到吸烟制品17。在本实例中，第二过滤嘴单元15的管16布置为接收吸烟制品17的嘴端部分17a，使得第二过滤嘴单元15和吸烟制品17可由用户附接或联接在一起。在本实例中，当第二过滤嘴单元15连接到吸烟制品17时，吸烟制品17的嘴端17a邻接纵向端部表面19a。用户可选择是否在抽吸吸烟制品17之前将第二过滤嘴单元15附接到吸烟制品17，并且可以这种方式控制吸烟制品17的过滤嘴的长度，从而控制由吸烟制品17生成的气溶胶的过滤水平，以及由第二过滤嘴单元15执行的气溶胶的任何其他改性。
第二过滤嘴单元15可以任何合适的方式附接到吸烟制品17。这可包括在管16的内表面和吸烟制品17的外表面之间形成过盈配合。在此情况下，过盈配合使得在管16的内表面和吸烟制品17的外表面之间的界面处形成密封，这抑制了通常将经由吸烟制品17的外表面和管16的内表面之间的间隙进入吸烟制品17的气体(例如空气)的进入。在两个相邻表面之间进入吸烟制品中的空气的量可以是可变的和/或不期望的。因此，限制空气的进入提供了对进入和/或通过吸烟制品17的气流的一定程度的控制。
管16具有纵向轴线(未示出)。第一部分16a的内表面基本上平行于管16的纵向轴线。在本实例中，对第二部分16b的内表面进行倒角，使得其与管16的纵向轴线成一角度。沿着管16的第二部分16b的内表面的直线与管16的纵向轴线之间的交角可以在大约10°到大约80°、或大约20°到大约70°、或大约30°到大约60°的范围内。例如，该角度可以是大约45°。
在本实例中，对管16的边缘的离第二过滤嘴单元16的嘴端16a最远的内部进行倒角，使得由箭头“B”示出的第二部分16b的内径大于由箭头“A”示出的第一部分16a的内径。这种布置使得用户更容易将吸烟制品17的端部17a插入到管16中，以将第二过滤嘴单元15联接到吸烟制品17。
图3a是形成吸烟制品21的一部分的第三过滤嘴单元20的侧视横截面图。第三过滤嘴单元20包括由过滤嘴材料形成的主体22。吸烟制品21包括气溶胶生成材料23的杆，在本情况下为烟丝，其被包裹在片材24中，在本情况下为香烟纸。杆23和第三过滤嘴单元20通过接装纸25连接，该接装纸围绕第三过滤嘴单元20并且部分地围绕杆23。吸烟制品21具有嘴端21a，以在抽吸时插入到用户的嘴中。第三过滤嘴单元20的主体22具有在主体22的最靠近吸烟制品21的嘴端21a的端部处的、离杆23最远的端部表面26，并具有在端部表面26中形成的凹部27。凹部27是主体22中的中空凹陷部。凹部27延伸进入但是不完全穿过主体22。在本实例中，主体22是圆柱形的，并且端部表面26是主体22的纵向端部表面。
在本实例中，凹部27具有截头圆锥的形状，并且具有内底表面27a和内侧表面27b。在其他实例中，凹部27可具有其他截头锥体的形状，并且可具有多个侧表面。或者，该凹部可以是圆柱形、圆锥形或半球形的。
凹部27可通过压凹而形成在主体22的过滤嘴材料中。在此情况下，主体22的过滤嘴材料可在凹部27的形成期间被压缩。换句话说，在凹部27的内表面处或附近，例如在主体22的第一纵向端部表面26处的过滤嘴材料比在主体22的其他区域中的过滤嘴材料更致密，例如主体22的端部，或主体22的离第一纵向端部表面26最远的第二纵向端部表面。或者，凹部27可通过在端部表面26处从主体22移除过滤嘴材料而形成。通过减小主体22的该部分中的材料的体积，凹部27可将烟雾引导到主体22的凹部27所定位的特定部分，并且使得能够从吸烟制品21的嘴端21a形成特定的烟雾。凹部27的形成可导致过滤嘴材料的主体22的吸阻的净增加或减少。这样，凹部27的形成可用于在形成主体22之后调节过滤嘴材料的主体22的吸阻。凹部27的形状可影响其是增加还是减小吸阻，其中较深、较窄的凹部比较浅、较宽的凹部更可能减小吸阻。通过形成凹部27，可使吸阻改变至少5mmWG，或改变至少6mmWG、7mmWG、8mmWG或9mmWG。在本文提供的凹部的实例中，凹部可布置为将吸阻改变至少10mmWG。在本文提供的凹部的实例中，凹部可布置为将吸阻减小至少5mmWG或至少10mmWG。
主体22可包括设置在主体22的过滤嘴材料内的烟雾改性物质或添加剂(未示出)。烟雾改性物质或添加剂可以是任何烟雾改性添加剂，例如香料或其他添加剂，如本文描述的。
第三过滤嘴单元20还可包括套筒28，例如成型纸，其包裹在主体22周围。在本实例中，主体22在吸烟制品的嘴端21a处与套筒28的边缘平齐。在其他实例中，套筒28和/或接装纸25可延伸超过主体22的端部。因此，由延伸超过主体22的端部(例如纵向端部表面26)的套筒28和/或接装纸25形成的空间可布置为接收过滤嘴插入件，例如图1e所示的插入件。
图3b是第三过滤嘴单元20的端视图。
图3c是第三过滤嘴单元20i的另一设计的端视图，在此情况下，具有三角形凹部，该凹部具有内底表面27a'和内侧表面27b'以及纵向端部表面26'。
图3d是第三过滤嘴单元20ii的另一设计的端视图，在此情况下，具有六边形凹部，该凹部具有内底表面27a”和内侧表面27b”以及纵向端部表面26”。
图3e是第三过滤嘴单元20iii的另一设计的端视图，此设计具有基本上锥形的凹部27iii。图3e'是图3e的第三过滤嘴单元20iii的侧视横截面图。图3e的凹部27iii基本上延伸跨过主体22iii的整个端部表面。凹部27iii的圆锥形状由第一截头圆锥形成，该第一截头圆锥从端部表面延伸凹部深度的大约三分之二，然后被第二圆锥体盖住，该第二圆锥体具有比第一截头圆锥更陡的倾斜度，延伸深度的最后三分之一进入主体22iii。第一截头圆锥相对于圆锥体的纵向轴线的倾斜角可以在30°和60°之间，在本情况下为大约45°。第二圆锥体与圆锥体的纵向轴线的倾斜角可以在20°和40°之间，在本情况下为大约30°。过滤嘴材料的主体22iii关于垂直于主体22的纵向轴线的线“X”具有反射对称性，并且关于纵向轴线具有无限旋转对称性。
图3f是第三过滤嘴单元20iv的另一设计的端视图，此设计具有凹部27iv，该凹部具有截头圆锥形式的第一部分、圆柱体形式的第二部分和圆锥体形式的第三部分。图3f'是图3f的第三过滤嘴单元20iv的侧视横截面图。第一部分可延伸大约为凹部27iv深度的五分之二的深度，并且与圆锥体的纵向轴线具有30°和60°之间的倾斜角，在本情况下大约为45°。以纵向轴线为中心，圆柱体形式的第二部分具有大约为凹部27iv的深度的五分之二的深度和为过滤嘴单元20iv的直径的大约50％的直径。圆锥体形式的第三部分具有大约为凹部27iv的深度的五分之一的深度，并且与圆锥体的纵向轴线具有45°和75°之间的倾斜角，在本情况下大约为60°。过滤嘴材料的主体22iv关于垂直于主体22iv的纵向轴线的线“X”具有反射对称性，并且关于纵向轴线具有无限旋转对称性。
图3g是第三过滤嘴单元20v的另一设计的端视图，该设计具有凹部27v，该凹部具有圆柱体形式的第一部分和圆锥体形式的第二部分。图3g'是图3g的第三过滤嘴单元20v的侧视横截面图。以纵向轴线为中心，圆柱体形式的第一部分具有大约为凹部27v的深度的五分之三的深度和为过滤嘴单元20v的直径的大约70％的直径。圆锥体形式的第二部分具有大约为凹部27v的深度的五分之二的深度和与圆锥体的纵向轴线的30°和60°之间的倾斜角，在本情况下为大约45°。过滤嘴材料的主体22v具有关于垂直于主体22v的纵向轴线的线“X”的反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性。
图3h是第三过滤嘴单元20vi的另一设计的端视图，该设计具有菱形棱柱形式的凹部27vi。图3h'是图3h的第三过滤嘴单元20vi的侧视横截面图。过滤嘴材料的主体22vi没有反射对称线。例如，关于垂直于主体22vi的纵向轴线的任何线“X”不存在反射对称性。主体22vi关于纵向轴线具有2阶旋转对称性，因为关于纵向轴线的180°旋转将主体22vi映射回到其自身上。
图3i是第三过滤嘴单元20vii的另一设计的端视图，此设计具有大写字母“L”形式的凹部27vii。图3i'是图3i的第三过滤嘴单元20vii的侧视横截面图。过滤嘴材料的主体22vii没有反射对称线。例如，关于垂直于主体22vii的纵向轴线的任何线“X”没有反射对称性。主体22vii具有关于纵向轴线的1阶旋转对称性或无旋转对称性，使得仅关于纵向轴线的360°旋转将主体22vii映射回到其自身上。
图3j是第三过滤嘴单元20viii的另一设计的端视图，此设计具有大写字母“Y”形式的凹部27viii。图3j'是图3j的第三过滤嘴单元20viii的侧视横截面图。过滤嘴材料的主体22viii没有反射对称线。例如，关于垂直于主体22viii的纵向轴线的任何线“X”没有反射对称性。主体22viii关于纵向轴线具有1阶旋转对称性或无旋转对称性，使得仅关于纵向轴线的360°旋转将主体22viii映射回到其自身上。
具有形成于端部表面中的凹部的本文描述的第三过滤嘴单元20和20i可用于形成本文描述的其他过滤嘴单元和过滤嘴插入件的部件。例如，具有形成于端部表面中的凹部的本文描述的第三过滤嘴单元20和20i至20viii可用作参考图1a描述的第一过滤嘴单元1的上游过滤嘴段8，用作参考图1e描述的过滤嘴插入件10，或用作参考图2描述的第二过滤嘴单元15的下游过滤嘴段19。在每种情况下，凹部将布置为面对产品的嘴端。
如根据上述过程测量的并且在过滤嘴单元形成香烟的嘴端过滤嘴部件的情况下，具有形成于端部表面中的凹部的本文描述的第三过滤嘴单元20和20i至20viii的硬度可在大约80％和92％之间，特别是在大约82％和88％之间，并且在一些实例中是大约82％、85％或88％。压凹过滤嘴材料以形成凹部的过程可根据凹部的形状而将过滤嘴的硬度增加大约2％与大约10％之间，大约2％和大约6％之间，或是大约2％、大约5％或大约6％。
虽然描述了形成于其端部表面中的单个凹部，但是过滤嘴单元可设置有不止一个凹部。例如，端部表面可设置有两个与十二个之间单独的凹部，其同时形成或在单独的处理步骤中形成。替代地或另外地，端部表面中的凹部可包括在端部表面中具有不同深度的部分。
图4是第四过滤嘴单元30的侧视横截面图，包括由片材形成的管31，并且作为分立部件提供，用于与参考图2描述的单独的吸烟制品17一起使用。第四过滤嘴单元30具有嘴端30a，并且包括具有第一部分31a和第二部分31b的管31。第一部分31a的内径与第二部分31b的内径不同。第四过滤嘴单元30还包括下游过滤嘴塞32，其布置为比管31更靠近过滤嘴单元30的嘴端30a，并且由过滤嘴材料形成。第四过滤嘴单元30还包括部分地围绕管31并围绕下游过滤嘴塞32的套筒33。本实例的管31可由诸如纸、卡纸、纸板、塑料或类似材料的片材形成。
第四过滤嘴单元30可由用户联接或附接到另一烟草工业产品，例如吸烟制品17。管31布置为接收吸烟制品17的一部分，例如吸烟制品17的嘴端17a，使得过滤嘴单元30和吸烟制品17可由用户附接或联接在一起。第四过滤嘴单元30构造为改变由吸烟制品17生成的气溶胶(例如烟雾)的一种或多种性质。
在本实例中，管31由与套筒33分离的片材形成，使得管31能够由比可能用于包裹下游过滤嘴塞32的材料更硬的材料形成。第二部分31b的内径“B”大于第一部分31a的内径“A”。这种布置使得用户更容易将第四过滤嘴单元30联接到吸烟制品17。在本实例中，第二部分31b的外径“B”大于第一部分31a的外径。这种布置可称为具有“加宽端部”的管31。图4的管31的尺寸可对应于参考图2描述的管16的尺寸。
参考图4描述的由片材形成的管31可用于代替参考图1a描述的吸烟制品3的嘴端处的管2。
图5a至图5e是用于使烟草工业产品41成形的第一设备40的透视图。烟草工业产品41可以是(例如)吸烟制品、过滤嘴或管，或本文描述的其他部件。过滤嘴可以是单独的过滤嘴单元，或者可以是吸烟制品的一部分。该管可以是另一烟草工业产品的一部分，例如过滤嘴单元或吸烟制品。这些烟草工业产品41中的任何一种都可具有纵向轴线。这些烟草工业产品中的任何一种都可具有纵向端部表面。管状部件还可具有围绕管的内部的内表面。第一设备40可用于例如形成本文描述的第一过滤嘴单元1、第二过滤嘴单元15和第四过滤嘴单元30的管2、2'、16、31中的任一个，或者形成于本文描述的第三过滤嘴单元20-20viii的过滤嘴主体22-22viii中的凹部27-27viii。
参考图5a，设备40包括成形头42，其构造为改变烟草工业产品41的第一端部(在此图中未示出)的形状。设备40还包括致动器装置43，其构造为移动成形头42和/或烟草工业产品41。致动器装置43构造为在基本上平行于烟草工业产品41的纵向轴线的方向上移动成形头42和/或烟草工业产品41，使得成形头42与烟草工业产品42的第一端部41a接触，以改变第一端部41a的形状。
作为上述内容的替代或补充，致动器装置43可构造为移动成形头42和/或烟草工业产品41，使得成形头42与烟草工业产品41的第一纵向端部表面和/或内表面接触，以改变第一纵向端部表面和/或内表面的形状。
在一些实例中，接收单元布置为接收和夹持烟草工业产品41，以在烟草工业产品41成形时将其保持在适当位置。这可通过诸如夹具的机械装置，或者通过诸如真空抽吸的装置来实现，如下面更详细描述的。
在使用中，当成形头42与烟草工业产品41的第一端部41a接触时，由成形头42施加在烟草工业产品41的端部41a上的压力使烟草工业产品41的材料变形，从而改变烟草工业产品41的端部的形状。改变烟草工业产品41的端部的形状可例如包括改变烟草工业产品41的内径和/或外径，以及在端部41a中形成凹进部。
致动器装置43可构造为以往复方式移动成形头42和/或烟草工业产品41。换句话说，致动器装置43可构造为移动成形头42和/或烟草工业产品41，使得其首先彼此接触，然后彼此移开。
成形头42可以是圆柱形的。在本实例中，成形头42基本上是圆柱形的，并且成形头42的端部具有倒角轮廓。换句话说，成形头42包括相对于其侧表面和纵向端部表面成角度的表面。
在其他实例性装置中，成形头42可以是圆锥形的。成形头42可具有截头锥体的形状，例如截头圆锥。成形头42可以是半球形的，或者可具有旋转对称性的量级相对较低的形状或无旋转对称性的形状。例如，当形成本文的图3c和图3d的第三过滤嘴单元20'和20”时，成形头42的端部将具有3阶旋转对称性的三角形截锥体形状或6阶旋转对称性的六角形截锥体形状。成形头42可具有例如1阶(本文也称为不具有旋转对称性)、2阶、3阶、4阶、5阶、6阶、7阶、8阶或无限/连续旋转对称性。
在本实例中，成形头42具有纵向轴线(未示出)。设备40构造为使成形头42围绕其纵向轴线旋转，例如，对于具有无限/连续旋转对称性的成形头42。与固定的成形头42相比，当成形头42与烟草工业产品41的端部接触时，旋转成形头42可提供烟草工业产品41的端部的形状的更均匀的变化，从而产生均匀的端部轮廓。本文描述的成形头42可以50rpm至1000rpm或更高，例如200rpm至600rpm或400rpm至500rpm的任何速度旋转。
然而，设备40可构造为使得当成形头42具有相对低阶的对称性时，例如1阶、2阶、3阶、4阶、5阶、6阶、7阶、8阶旋转对称性，成形头42是固定的。一种已知的将形状应用于过滤嘴(该过滤嘴从过滤嘴的嘴端是可见的)的方法是产生管状过滤嘴，该管状过滤嘴具有穿过中心延伸的作为孔的形状。然而，在这种情况下，标准的香烟制造工艺要求这样的形状，即，关于过滤嘴的轴线所穿过的平面具有至少反射对称性，否则，当管在不同的方位使用时，该形状将是不同的。使用可直接应用于过滤嘴主体的成形头42解决了这个问题，意味着具有1阶旋转对称性的形状可均匀地应用于香烟过滤嘴。
本文描述的成形头可由诸如金属的材料形成，例如不锈钢。该材料可具有低摩擦系数(即，非粘性)性质或具有低摩擦系数的涂层。形成成形头的主体和/或涂层的材料的摩擦系数可小于0.2或小于0.1。形成成形头的主体和/或涂层的材料可热稳定到至少350℃。形成成形头的主体和/或涂层的材料能够经由感应加热，如下面进一步描述的。
图6a至图6o是用于与图5a至图5d的第一设备或图5e至图5g的第二设备一起使用的相应的第一到第十五成形头42、42i至42xiv的侧视图，该侧视图是从图6a'至6o'的相应箭头的方向看的，这些图是图6a至6o的相应的第一到第十五成形头42、42i至42xiv的端视图。
图6a和6a'所示的第一成形头42包括截头圆锥形，并且可用于形成图3a和图3b的第三过滤嘴单元20。第一成形头42布置为在与过滤嘴材料的主体接触时旋转以形成凹部。图6b和6b'所示的第二成形头42i包括三面棱锥形截头锥体形状，并且可用于形成图3c的第三过滤嘴单元20i。第二成形头42i布置为当与过滤嘴材料的主体接触以形成凹部时处于固定的旋转位置。图6c和6c'所示的第三成形头42ii包括基于六边形的棱锥形截头锥体形状，并且可用于形成图3d的第三过滤嘴单元20ii。第三成形头42ii布置为当与过滤嘴材料的主体接触以形成凹部时处于固定的旋转位置。
图6d、图6d'、图6e、图6e'所示的第四成形头42iii和第五成形头42iv基本上是圆锥形的，对应于参考图3e和图3e'描述的凹部27iii的形状，并且可用于形成该凹部。第四成形头42iii在成形头42iii的端部处具有比第五成形头42iv更窄的第二圆锥体，从而具有更陡的倾斜角。第四成形头42iii和第五成形头42iv各自具有关于垂直于其纵向轴线的任何线的反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性。第四成形头42iii和第五成形头42iv布置为当与过滤嘴材料的主体接触时旋转，以形成管的内径的凹部或不均匀性。
图6f、图6f'、图6g和图6g'所示的第六成形头42v和第七成形头42vi对应于参考图3f和图3f'描述的凹部27iv的形状，并且可用于形成该凹部。第六成形头42v的圆柱体形式的第二部分比第七成形头42vi的相应部分短，意味着第七成形头42vi可比第六成形头更远地延伸到过滤嘴材料中。第七成形头42vi可例如布置为延伸到过滤嘴单元中5mm与15mm之间、6mm与10mm之间或大约是8mm，而第六成形头42v可布置为延伸到过滤嘴单元中3mm与8mm之间、3mm与6mm之间或大约是5mm。第六成形头42v和第七成形头42vi各自具有关于垂直于其纵向轴线的任何线的反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性。第六成形头42v和第七成形头42vi布置为当与过滤嘴材料的主体接触时旋转，以形成管的内径的凹部或不均匀性。
图6h和图6h'所示的第八成形头42vii具有与圆头圆柱体相应的形状。第八成形头42vii具有关于垂直于其纵向轴线的任何线的反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性。第八成形头42vii布置为当与过滤嘴材料的主体接触时旋转，以形成管的内径的凹部或不均匀性。
图6i和图6i'所示的第九成形头42viii对应于参考图3g和图3g'描述的凹部27v的形状，并且可用于形成该凹部。第九成形头42viii关于垂直于其纵向轴线的任何线具有反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性。第九成形头42viii布置为当与过滤嘴材料的主体接触时旋转，以形成管的内径的凹部或不均匀性。
图6j、图6j'、图6k、图6k'、图6l、图6l'所示的第十成形头42ix、第十一成形头42x和第十二成形头42xi各自具有圆锥体形状。在每种情况下，圆锥体的倾斜角可与圆锥体的纵向轴线在20°和40°之间。第十成形头42ix具有从成形头的圆柱形部分延伸的圆锥形形状，使得由此成形头形成的凹部形状将具有圆柱形形状，该圆柱形形状随着深度增加而形成圆锥形形状。第十一成形头42x具有圆锥形形状，其可用于形成凹部，该凹部的整个深度成形为圆锥形。第十二成形头42xi在其端部具有布置成面向烟草工业产品的圆锥形状，随后是圆柱形部分，然后是截头圆锥形状。截头圆锥与圆锥体的纵向轴线的倾斜角可以在40°和60°之间，在本实例中为大约50°。第十成形头42ix、第十一成形头42x和第十二成形头42xi具有关于任何垂直于其纵向轴线的线的反射对称性和关于纵向轴线的无限旋转对称性，并且布置为当与过滤嘴材料的主体接触时旋转，以形成管的内径的凹部或不均匀性。
图6m和6m'所示的第十三成形头42xii对应于参考图3h和图3h'描述的凹部27vi的形状并且可用于形成该凹部。第十三成形头42xii没有关于成形头42xii的纵向轴线的反射对称线并具有2阶旋转对称线。第十三成形头42xii布置为在与过滤嘴材料的主体接触以形成凹部时处于固定的旋转位置。
图6n和图6n'所示的第十四成形头42xiii对应于参考图3i和图3i'描述的凹部27vii的形状并且可用于形成该凹部。第十四成形头42xiii没有关于成形头42xiii的纵向轴线的反射对称线并具有1阶旋转对称线。第十四成形头42xiii布置为当与过滤嘴材料的主体接触以形成凹部时处于固定的旋转位置。
图6o和图6o'所示的第十五成形头42xiv对应于参考图3j和图3j'描述的凹部27viii的形状并且可用于形成该凹部。第十五成形头42xiv没有关于成形头42xiv的纵向轴线的反射对称线并具有1阶旋转对称线。第十五成形头42xiv布置为当与过滤嘴材料的主体接触以形成凹部时处于固定的旋转位置。
设备40可构造为使得在使用中成形头42的纵向轴线与烟草工业产品41的纵向轴线对准。在这种布置中，可以说成形头42和烟草工业产品41具有共同的纵向轴线。
再次参考图5a至图5e的第一设备40，在本实例中，设备40包括圆筒43，该圆筒布置为相对于成形头42移动烟草工业产品41，以使成形头42与烟草工业产品41的端部接触。
在本实例中，提供圆筒43作为对在香烟制造中使用的已知的分离器圆筒的修改而提供，以分离第一烟草杆和第二烟草杆，使得过滤嘴可放置在烟草杆之间，且杆和过滤嘴可随后包裹在接装纸中。圆筒43被修改为包括支撑多个成形头42的成形头支撑单元44，该多个成形头布置为使得其围绕圆筒43周向地间隔开。每个成形头42的纵向轴线平行于圆筒43的旋转轴线。圆筒43包括多个移动板45，在每个移动板中设置有第一产品接收单元或区域和第二产品接收单元或区域46，在本实例中，该产品接收单元或区域是凹槽46的形式。每个凹槽46布置为接收烟草工业产品41，并且通常成形为形成在板45中的细长槽，烟草工业产品41可位于该细长槽内。烟草工业产品41通过穿过形成在凹槽46的基部中的孔口的抽吸而保持在凹槽46内，如在常规的分离器和类似圆筒中已知的那样。
在本实例中，移动板45以往复的方式朝向和远离由成形头支撑构件44保持的成形头42而移动，以使烟草工业产品41与成形头42接触。在替代的实例性布置中，设备40可构造为使得板45和成形头支撑单元44两者布置为在使用中移动，或者使得仅成形头支撑单元44移动，以使成形头42与烟草工业产品41的端部接触。为了在保持在凹槽46中时提供沿着每个烟草工业产品41的纵向轴线的附加力，提供推动构件50。在本实例中，这些包括在杆50b的端部上的硅帽50a。帽50a接收每个烟草工业产品41的第二端部41b的一部分。筒形凸轮装置49用于使推动构件50以与板45的运动相对应的往复方式运动，以使烟草工业产品41纵向地朝向和远离成形头42运动。或者，推动构件50可以是固定的而不是运动的，或者可使用旋转斜板式装置来从与待成形的端部相对的端部纵向地推动烟草工业产品41。给定成形头42与烟草工业产品之间的接触时间可介于50ms与1s之间，例如介于100ms与300ms之间，或介于150ms与200ms之间。
设备41还可包括加热元件47，其布置为加热成形头42。加热元件围绕圆筒43的外周边的大约120°延伸。当成形头42在与烟草工业产品41的端部接触之前不久或接触期间被加热时，热量可使烟草工业产品41的材料变形，这有助于改变烟草工业产品41的端部的形状。加热元件47可以是感应线圈。或者，成形头42可由热空气系统或直接热电偶加热。成形头42可加热到270℃和320℃之间，优选温度是295℃。对于感应加热，成形头42可布置为具有在1.26×10-4H/m(例如镍)到2.26×10-3H/m(例如不锈钢)的范围内的磁导率和/或100到1800的相对磁导率。成形头42的电阻可以在6.85×10-8Ωm(例如镍)到15×10-8Ωm(例如钢)的范围内。
如图5d所示，齿轮机构48可用于旋转成形头42，在本实例中，该成形头是芯轴的形式。每个芯轴42延伸到基轴42a中，该基轴延伸到成形头支撑单元44中并由其支撑。特别地，成形头支撑单元44包括第一轴承44a和第二轴承44b，其支撑每个芯轴42的基轴42a，允许其旋转。每个芯轴基轴42a还连接到芯轴驱动嵌齿轮48a并布置为经由芯轴驱动嵌齿轮转动，该嵌齿轮又与围绕圆筒43的周边延伸并相对于成形头支撑单元44固定的固定嵌齿轮48b啮合。当包括成形头支撑单元44的圆筒43的外部旋转时，这导致用于每个芯轴42的芯轴驱动嵌齿轮48a在其齿与固定嵌齿轮48b啮合时旋转，并且这使得芯轴42旋转。芯轴42与圆筒43的转动速度的比率可以在2:1和12:1之间，例如在5:1和10:1之间，并且在一个实例中为10:1。也可使用其他用于转动成形头42的装置，例如用于旋转一个或多个成形头42的单独的电机装置。芯轴驱动嵌齿轮48a可从芯轴42的芯轴基轴42a移除，以提供固定的而不是旋转的芯轴42。
在一个替代的实例性装置中，设备40还可包括第二成形头(未示出)，其与上述成形头42基本上相同，并且布置为改变烟草工业产品41的第二端的形状。在这种装置中，设备40可同时或依次使烟草工业产品的两端成形。
图5f和图5g是用于使烟草工业产品成形的第二设备52的透视图。第二设备52与第一设备40相同，除了提供延伸的加热元件57代替第一设备40的加热元件47之外。延伸的加热元件57围绕第二设备52的圆筒43的外周边延伸大约270°，其在其他方面与第一设备40的相同。在替代装置中，延伸的加热元件可围绕圆筒43的周边在大约180°和大约300°之间延伸，或在大约240°和大约280°之间延伸。加热元件在圆筒周围延伸270°意味着芯轴42可在围绕圆筒43旋转超过一半的时间内被加热，从而使得其能够达到更高的温度。芯轴42在每个芯轴与烟草工业产品41接触的大部分或全部时间段内也被加热，如图5g所示。
图5h是机器59的侧视图，包括图5f和图5g的第二设备52(分别表示为52a、52b)中的两个，其布置为并联操作。如下面更详细地说明的，提供了一系列圆筒，用于将烟草工业产品从现有的香烟制造机或从包含这种产品的料斗转移到两个成形设备52a、52b上。烟草工业产品，例如香烟，被接收在进料圆筒60处，在本实例中，当从图5h所示的侧面看时，该进料圆筒顺时针旋转，并且传递到第一分度圆筒61a和第二分度圆筒61b。第一分度圆筒61a接收来自进料圆筒的产品，并且具有以第二分度圆筒61b的凹槽61b'的间距的两倍间隔开的凹槽61a'，每隔一个烟草工业产品从第一分度圆筒61a转移到第二分度圆筒61b上，使得两个圆筒61a、61b以相同的速度将相同数量的烟草工业产品按顺序传递到下一个圆筒。
在各自的第一分度圆筒61a和第二分度圆筒61b之后，将产品传递到各自的第一转移圆筒62a和第二转移圆筒62b，其分别将烟草工业产品转移到第二成形设备52a、52b的各自的第一设备和第二设备上，如参考图5f和图5g描述的。第一检查圆筒63a和第二检查圆筒63b从各自的第一成形设备52a和第二成形设备52b接收烟草工业产品，并且可具有一个或多个照相机(未示出)的布置，以检查烟草工业产品是否存在由第二成形设备52a、52b形成的形状上的任何变形，或者可能存在的任何其他变形或异常。将产品从检查圆筒63a、63b传递到第一拒绝圆筒64a和第二拒绝圆筒64b，其中任何缺陷产品可从产品流中移除。第一重组圆筒65a和第二重组圆筒65b从各自的第一拒绝圆筒64a和第二拒绝圆筒64b接收产品，并且将其传递到第一输出圆筒66a、第二输出圆筒66b和第三输出圆筒66c的序列上。这些将产品传递到输出传送带系统67上，可将产品从其直接供给到包装机或其他料斗。
使成形设备52a、52b的第一设备和第二设备并联操作，使得与以相同速度操作的单个设备相比，机器的吞吐量加倍。替代地或者另外地，第二成形设备52a、52b的设备可构造为以串联布置操作，例如经由每个相应的成形设备52a、52b将不同的形状应用于烟草工业产品的第一端部。例如，设备52a的第一设备可形成具有5mm深度的凹部，并且设备52b的第二设备可将凹部延伸到8mm的深度。
本文还提出了一种使烟草工业产品成形的方法。该方法如图7所示，并且包括以下步骤：提供烟草工业产品(S101)；以及通过在基本上平行于烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动成形头和/或烟草工业产品以使得成形头与烟草工业产品的第一端部接触，来改变烟草工业产品的第一端部的形状(S102)。
本文还提出了另一种使烟草工业产品成形的方法。该方法如图8所示，并且包括以下步骤：提供烟草工业产品(S201)；以及通过移动成形头和/或烟草工业产品以使得成形头与烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触，来改变烟草工业产品的第一端部的形状(S202)。
为了解决各种问题并促进本领域的发展，本公开的全部内容通过图解的方式示出了各种实施方式，在这些实施方式中，可实践所要求保护的发明，并且提供了高级的吸烟物品及其过滤嘴单元。本公开的优点和特征仅是实施方式的代表性样本，并不是详尽的和/或排他的。其仅用于帮助理解和教导所要求保护的特征。应理解，本公开的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求定义的本公开的限制或是对权利要求的等效物的限制，并且可使用其他实施方式并可在不脱离本发明的范围和/或精神的情况下进行修改。各种实施方式可适当地包括、包含或基本上包含所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的各种组合。另外，本公开包括目前未要求但将来可能要求的其他发明。
Claims (26)
1.一种用于使烟草工业产品成形的设备，所述设备包括：
成形头，构造为改变所述烟草工业产品的第一端部的形状；以及
致动器，构造为使所述成形头和/或所述烟草工业产品在基本上平行于所述烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动，使得所述成形头与所述烟草工业产品的所述第一端部接触以改变所述第一端部的形状。
2.一种用于使烟草工业产品成形的设备，所述设备包括：
成形头，构造为改变所述烟草工业产品的第一端部的形状；以及
致动器，构造为移动所述成形头和/或所述烟草工业产品，使得所述成形头与所述烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触，以改变所述第一端部的形状。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述致动器构造为以往复方式移动所述成形头和/或所述烟草工业产品。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述成形头具有倒角轮廓。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述成形头的形状基本上是圆锥形、圆柱形或半球形。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述成形头具有带有倒角轮廓的部分并具有形状基本上为圆锥形、圆柱形或半球形的部分。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的设备，其中，所述成形头具有1阶、2阶、3阶、4阶、5阶、6阶、7阶、8阶或无限的旋转对称性。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述成形头具有纵向轴线，并且所述设备构造为使所述成形头围绕所述成形头的纵向轴线旋转。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述设备构造为使得在使用中，所述成形头的纵向轴线与所述烟草工业产品的纵向轴线对准。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中，所述成形头包括多个成形头中的一个成形头，每个成形头布置为与烟草工业产品的相应的第一端部接触以改变所述第一端部的形状，并且成形头支撑单元布置为支撑所述多个成形头。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述多个成形头和所述成形头支撑单元设置在圆筒上。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述圆筒包括第一圆筒，所述第一圆筒包括第一多个成形头和第一成形头支撑单元，并且所述设备包括第二圆筒，所述第二圆筒包括第二多个成形头和第二成形头支撑单元，所述第二成形头支撑单元布置为支撑所述第二多个成形头，其中，所述第一圆筒和所述第二圆筒布置为在机器中串联或并联地操作。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的设备，其中，所述圆筒包括多个接收单元，每个接收单元布置为夹持一烟草工业产品。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的设备，所述设备包括推动构件，所述推动构件布置为在所述成形头或每个成形头与所述烟草工业产品或每个烟草工业产品接触时，推动所述烟草工业产品或每个烟草工业产品的第二端部。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述推动构件由弹性可变形材料形成。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备，所述设备包括加热元件，所述加热元件布置为加热所述成形头。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述成形头由能通过感应加热的材料形成，并且其中，所述加热元件布置为通过感应加热所述成形头。
18.一种使烟草工业产品成形的方法，所述方法包括：
提供所述烟草工业产品；以及
通过使成形头和/或所述烟草工业产品在基本上平行于所述烟草工业产品的纵向轴线的方向上移动以使得所述成形头与所述烟草工业产品的第一端部接触，来改变所述烟草工业产品的所述第一端部的形状。
19.一种使烟草工业产品成形的方法，所述方法包括：
提供所述烟草工业产品；以及
通过移动成形头和/或所述烟草工业产品以使得所述成形头与所述烟草工业产品的第一纵向端部表面和/或内表面接触，来改变所述烟草工业产品的第一端部的形状。
20.根据权利要求18或19所述的使烟草工业产品成形的方法，所述方法包括使所述成形头围绕所述成形头的纵向轴线旋转。
21.根据权利要求18、19或20所述的使烟草工业产品成形的方法，其中，移动所述成形头和/或所述烟草工业产品包括以往复方式移动所述成形头和/或所述烟草工业产品。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的使烟草工业产品成形的方法，其中，提供所述烟草工业产品包括将所述烟草工业产品插入到接收单元中并且将所述烟草工业产品夹持在所述接收单元中。
23.根据权利要求18至23中任一项所述的使烟草工业产品成形的方法，所述方法包括使用多个成形头同时改变多个烟草工业产品中的每个烟草工业产品的第一端部的形状。
24.根据权利要求23所述的使烟草工业产品成形的方法，其中，所述成形头设置在以串联或并联构造布置的第一圆筒和第二圆筒上。
25.根据权利要求18至23中任一项所述的使烟草工业产品成形的方法，所述方法包括加热所述成形头或每个成形头。
26.一种烟草工业产品，使用根据权利要求18至25中任一项所述的方法形成。
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