CN1132050A - 调节烟制品燃料构件湿度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种在制造烟制品中使用的用来调节和控制碳质燃料构件湿度的方法和装置，包括一质量流储积器和一诸燃料构件被传过的干燥器，未经加热的空气流过储积器内诸燃料构件以将燃烧构件的湿度调节和保持在一能进行切割燃料构件而不会破裂或断裂的水平上。在将诸燃料构件切成一个个单独的燃料元件且与一烟雾发生剂或部分相组合后，它们被传送穿过干燥器，在该干燥器处，热空气流过诸燃料元件以进一步降低湿度至一理想值以进行烟制品的进一步加工和制成烟制品。

Description

调节烟制品燃料构件 湿度的方法和装置

本发明涉及干燥装置和方法，具体涉及一种调节和控制在诸如香烟等烟制品的制造中使用的碳质燃料元件湿度的方法和装置。

诸如香烟等烟制品的最新的改进包括一种具有一燃料构件、一分开的烟雾发生剂或烟雾发生部分和一单独的烟嘴构件。请参见例如转让给本发明的受让人的美国专利No.4,714,082。大规模生产这种改良型香烟烟制品的装置和加工方法在例如美国专利No.5,469,871和欧洲专利申请No.0562474中有所揭示，这两个申请均转让给本发明的受让人其有关内容援引在此作为参考。

在这种香烟的制造中，燃料构件包括一挤压成型的碳质燃料元件，该燃料元件外绕一弹性绝缘层，诸如一玻璃纤维织物或玻璃纤维层，然后再外裹一烟纸或其他纸类材料并沿一纵向接缝粘合密封以形成一连续的圆柱形燃料条。然后将连续的经包裹后的燃料条切成较短的长度以形成适于加工的燃料构件，例如一长度约72mm的包括六个燃料元件的燃料条。

上述的欧洲公开专利No.0562474描述了一种加工方法，即混合和挤压连续的碳质燃料条、以一弹性玻璃纤维套或玻璃纤维层包裹燃料条、以一外包裹纸包裹在燃料条上和将燃料条切成预定长度以便于随后将燃料条切成诸燃料元件以分别用于一枝枝香烟制品。在这种加工方法中，燃料挤压制品在用玻璃纤维层包裹以及用外包裹纸包裹时仍具有约在30％至40％(按重量计)范围内的相当高的湿度。请注意在下文中所指的湿度百分比含量除说明外都是湿重百分比。干燥是根据所描述的加工方法完成的而挤压成型的燃料条在随后的加工中仍就地位于经外包裹的燃料构件中，因此并不使用或需要另外专门的干燥装置。

根据前述的美国专利No.5,469,871，燃料元件的干燥可以在外包裹挤压形成的燃料条并切至预定长度之后完成或者在香烟制造加工的其他阶段完成。在该专利申请中揭示了几种可能的干燥装置，包括诸如时间储积系统的无热源的干燥器，例如一可以从德国汉堡和Krber&Co.，AG(下文中简称Krber)购得的Resy储积器或一可以经意大利的博洛尼亚的Anzioni的G.D.Societe公司获得的S-90储积器或诸如一热空气吹风系统的有热源的干燥器。在该申请中还提出可以省去干燥工序和重新安排干燥工序的位置，由于挤压成形的燃料条的温度取决于燃料条的初始湿度和制造加工中不同步骤之间的时间间隔。

人们发现当挤压成形的燃料条的湿度在相当高的30％至40％范围内时，在将纤维层和外包裹纸包裹在燃料条上之后，燃料条内的湿气将进入弹性纤维层材料和外包裹纸中。如果不将进入的湿气从纤维层和外包裹纸中除去。它将会引起一个或多个问题的产生，即产生外包裹后的燃料构件的周向增大或“膨胀”、燃料条构件的纵向粘接缝的松动或失效、或者外包裹材料的变色或褪色。一旦燃料构件周向增大或“膨胀”，燃料构件的下游加工就将受到不利的影响。

人们还发现，将挤压成形的燃料条干燥至一相对低的温度来防止因高湿度发生的上述问题还能引起燃料构件在加工方面的问题。例如，如果经外包裹的燃料条的湿度太低，即太干的话，则在将燃料条切成一个个单独的燃料元件以装配成香烟烟制品时，压制成形的燃料条容易断裂或碎裂。

因此人们期望能提供一种方法和装置以便在装配烟制品的过程中调节碳质燃料元件的湿度至适当值以消除上述因燃料构件在一给定加工工序中具有太高或太低的湿度而产生的问题。

本发明旨在提供一种可控制地调节烟制品的燃料构件的湿度的方法和装置，该装置包括一挤压成形的碳质燃料条，该燃料条裹有一弹性外层、外包裹一纸或一纸类材料并沿一纵向接缝密封以形成一行将切割成一个个单独的燃料构件的连续燃料条。这种经挤压成形的碳质燃料条有利地具有一相对较高的湿度以具有最佳挤压特性。一般地，挤压成形的碳质燃料条的湿度在30％至40％(重量)的范围内。在将压制成形的燃料条套上外套(裹纤维层)、外包裹、密封和切割成一预定长度的燃料构件例如一约72mm长的燃料条之后，挤压成形的燃料条的总湿度可以例如在约30％至36％的范围内。

外包裹纸的湿度必须保持相对较低，最好在约6％至18％的范围内，并最好在该范围的较下端的值，例如约8％至12％。如果外包裹纸的湿度超过约18％，则经外包裹的燃料构件将周向膨胀向引起随后的传输和加工上的问题。因此，在高湿度挤压的燃料条包裹在外包裹纸上的整个时间过程中，必须将外包裹纸的湿度保持相对较低。在另一方面，由于一些将在下文中解释的原因，挤压成形的燃料条的湿度必须保持在某一最小值之上，其理由将在下面叙述。

在外包裹之后，诸燃料构件被储积在质流(mass flow)储积系统内，诸如一按本发明修改的通常的Resy储积器内，以将外包裹纸的湿度保持在6％至18％的近似范围内而防止外包裹纸膨胀、裂开或褪色。这是通过将经加热的外界空气以一速度抽吸通过燃料构件而完成的，该速度足以去除足够的湿气以保持外包裹纸的湿度小于10％但不足以使挤压成形的碳质燃料条的湿度降低到小于约20％。挤压成形的燃料条的湿度最好保持在约22％至30％的湿度范围内。在某些条件下或具有不同的燃料构件结构的条件下，也可能需要加热外界空气以保持适当的湿度。

如果燃料条的湿度超过约18％，就能对外包裹后的燃料条成功地切割而不会使挤压成形的燃料条断裂或碎裂。但是，切割燃料条时，挤压成型的燃料条的湿度范围最好是在22％至30％。当然，在该范围内湿度越高，燃料条越容易切割而不会有挤压燃料条的断裂或碎裂。由于碳质燃料条的组成成分可以有较大的不同，因此，储积和加工燃料构件以及将燃料构件切割成一个个单独燃料元件使之适合于与烟雾发生剂或发生部分相组合的碳质挤压燃料条的湿度的最有利或最佳范围也是有较大的变化的。

储积器将72mm长燃料构件提供给一过滤咀形成装置，(tipper)诸如一可从Korber得到的Max R-1或Max 2型装置中，在该装置处，将每一构件切割成每段约12mm长的六段以构成六个套有外套的燃料元件，这些燃料元件随后在该装置内的一鼓轮上与烟雾发生剂或部分相组合以形成近86mm长的两元燃料元件/烟雾发生剂组合单元。每一燃料元件/烟雾发生剂组合单元包括例如两个位于一62mm长的烟雾发生剂的两相对端的12mm长的燃料元件。如前述，当将挤压制成形的燃料条在过滤咀形成装置内切割时其湿度最好在约22％至30％的范围内以防止燃料条的碎裂和断裂并最好趋向于该范围的较高值，例如25％至30％，而外包裹纸的湿度保持在6％至18％范围内。

在该装置内将燃料元件与烟雾发生剂或部分相组合之后，然后将组合成的燃料元件/烟雾发生剂单元传送至一干燥器装置，在该装置处，它们与热外界空气接触以将多余的湿气从挤压成形的燃料条中除去并降低外裹装纸和挤压成形的燃料条之间的湿度差。

供给干燥器装置的热的外界空气的温度最好在110°F至120°F的范围内，但也可以高达150°F至160°F而不会对操作和传送燃料元件烟雾发生剂单元的特性产生不利影响。干燥器装置也可以是一根据本发明修改的通常的Rey储积器以便在燃料元件/烟雾发生剂单元从进口穿至出口时，将热空气引入使热空气在燃料元件/烟雾发生剂组合单元的流道上经过。热空气的温度和流率可以调节以获得所期望的燃料元件/烟雾发生剂单元的最终湿度并降低诸燃料元件和烟雾发生剂或部分之间的湿度差。

在穿通过干燥装置之后，可将燃料元件/烟雾发生剂或部分传送至一HCF盘式填料机(filler)，或传送至一如前述美国专利No.5,469,871中详尽描述的、用于进一步装配成烟制品的质量流传送器。下面还将详细加以描述，本发明的方法和装置能有利地保持和调节燃料构件的两大主要部分，即挤压成形的燃料条和外包裹纸的湿度至适当值以使之最适宜于加工和传送燃料构件和经组合后的燃料构件/烟雾发生剂或部分的条件。

本发明中揭示了本发明装置的两个实施例，即，其中之一使用四个吹风器或风扇和两个空气加热器以将热空气供给和排出干燥器装置的第一实施例，以及一结构较简单的、其中仅使用两个吹风器或风扇以及一个空气加热器来将热空气供给和排出干燥器装置的第二实施例。第二实施例还使用了一比较简单的系统将经加热的空气抽吸通过位于本发明装置的质量流储积器部分的经外包裹的燃料构件。

通过上述和其他将在下文中变得更为清楚的本发明的优点和特征，在结合参阅下列对本发明的具体描述、所附的权利要求书和在附图中示出的视图后，本发明的特性将得到更为清楚的理解。

图1是本发明的整个装置的第一实施例的立体图；

图2是本发明装置的第一实施例的质量流储积器部分的局部剖视的前视图；

图3是图2中所示的质量流储积器部分的输入传送器的具体结构图；

图4是用于质量流储积器部分的排气管道的后视图；

图5是本发明装置的干燥器部分的部分剖视的前视图；

图6是用于干燥器部分热空气和排气管道的后视图；

图7是沿图2中线7-7截取的质量流储积器部分的剖视图；

图8至图10分别是沿图3中线8-8、9-9和10-10截取的干燥器部分的剖视图；

图11是示出干燥器部分的压力通风系统具体结构的剖视图；

图12是本发明装置的第二实施例的立体图；

图13是图12所示的本发明的第二实施例的质量流储积器部分的输入部分的局部剖视图；

图14是示出用于图12所示的第二实施例的质量流储积器的排气管道的后视图；

图15是图12所示的第二实施例的干燥器部分的输入部分的局部剖视图；

图16是用于图12所示的第二实施例的热空气和排气管道的后视图；

图17是沿图13中线17-17截取的质量流储积器部分的剖视图；

图18是沿图15中线18-18截取的干燥器部分的剖视图。

现请参阅各附图。图1示出了用来制造如前述美国专利No.5,469,871所揭示型式的烟制品的、本发明的湿度调节和干燥装置10和其他有关部分的第一实施例。该装置10包括由标号12和14示出的两部分。第一或上游部分包括一湿度调节储积器12，诸如一根据本发明修改的Resy质量流储积器12。装置10的第二或下游部分包括一热空气干燥部分14，诸如根据本发明修改的另一Resy质量流储积器。

第一部分12包括一输入传送器16，该传送器与一用来将燃料构件提供给装置10以进行加工上游装置(未示)连接。燃料构件可以例如由如前述欧洲专利申请公开号No.0562474所揭示的设备的输出端供给，该设备的输出包括一外绕有一弹性玻璃纤维层、然后外包裹有一纸或纸类材料层并沿一纵向接缝密封的挤压碳质燃料条。然后将这种燃料条切成六个燃料元件长度的燃料构件，该燃料构件设置在输入传送器16上，且诸燃料构件的纵轴相对于传送器16的传送方向横向地设置。

第一部分12藉外界空气歧管18连接于一对吹风器或风扇20、22，它们抽吸外界空气穿过第一部分并穿过其内的将在下文中更详细描述的诸燃料构件。在大多数情况下，外界空气是未经加热的，但是，它也可以按需要加热空气。诸燃料构件从第一部分或湿度调节储积器12传送至一过滤咀形成装置24，例如一Max R-1或Max-2机构，在该装置处诸燃料构件被切成一个个燃料元件，诸燃料元件随后两两地与一个烟雾发生剂或烟雾发生部分相组合，如美国专利5469871所述，并以两燃料元件/烟雾发生剂或部分为一单元的方式传送至过滤咀形成机构24的输出传送器26。

输出传送器26还包括用于装置10的第二部分或热空气干燥器部分14的入口传送器。第二部分14可以是一经修改的Resy储积器以形成一具有足够长度的流道以提供干燥燃料构件所要求的滞留时间。第二部分14藉热空气歧管28连接于两吹风器或风扇30、32和加热器34、36后者将加热后的外界空气供给第二部分14。加热器34、36藉来自一源(未示)及蒸汽输入管路35、37而具有加热用的蒸汽。也可以使用其他的加热源例如电加热器。干燥空气大约被加热至110°F至160°F的温度范围内，最好是120°F左右。另外，两个吹风器或风扇38、40将热空气从第二部分14排放出来。这种加热后的空气以水蒸汽的形式带走了含在通过第二部分14的以两燃料元件/烟雾发生单元的挤压燃料条内的大部分湿度。

在两燃料元件/烟雾发生剂组合单元的过程中，燃料元件和烟雾发生剂之间的湿度差得到进一步降低。诸单元然后藉一排放管42而传送至例如一HCF盘式填充机(filler)44或一通常的Resy储积器或直接传送至如美国专利No.5,469,871所述的香烟制造机。最后，燃料元件和烟雾发生剂之间的湿度差将变为零或基本为零，即燃料元件烟雾发生剂组合物的湿度将平衡在一包装香烟所需的范围之内。

现请参阅图2、3、4和7。下面将描述装置10的第一部分12的结构和作用。输入传送器16包括下、上卧式传送器部分46、48和一立式传送器部分47。传送器46、47、48由一对对置的传送带50、52构成，每一传送带均绕在多个导向轮54而张紧，其中一个或多个导向轮由电动机(未示)驱动从而使位于相互面对面的传送器或传送带50、52之间的燃料构件制品按水平箭头和垂直箭头56的方向向前推进。那些本技术领域中的熟练人员应予理解的是，诸燃料构件的纵向轴线是按传送带50、52的传送方向横向设置的，即基本上平行于诸导向轮54的旋转轴线。

燃料构件制品从输入传送器16的上卧式部分48向下流过一承接管58，如箭头60、62的方向所示，并流至一下卧式传送带64上，该传送带绕在诸导向轮66上而被拉紧，且至少其中一个导向轮由一电动机(未示)驱动。传送带64的上水平段68被导向经过一静止板件70从而支承由传送带64按箭头72所示方向携带到下游的燃料构件品的重量。在传送带64的下游端，燃料构件制品向下穿过一排放管74到达过滤咀形成装置24(图1)。

质量流部分17的上部包括一存储箱76，以及一绕诸导向轮79张紧的上水平传送带78和一可按箭头82的方向前后移动的推进器80。推进器80朝着质量流部分17的下游端，即向由标号80′示出的虚线位置的运动将使燃料构件制品储积在上传送器78上，例如当由于某一原因第一部分12下游的产品流停止或中断时。当又恢复流动时，推进器80从位置80′朝它的位于上传送带78的上游端的位置移动。

如图2和图3所示，输入传送部分16和质量流部分17的前表面上设有多孔板或筛网84、86从而使外界空气能流入该两部分16、17。这种空气流动是由吹风器20、22产生的，该吹风器能在空气歧管18内形成吸力，该歧管在图1、4和7所示的管路设置中连接于上述两部分16、17。

输入传送部分16的后壁88上有许多藉管道92、93与吹风器20相通的吸孔90，从而能抽吸外界空气通过多孔板84而穿过输入传送器部分16内的燃料构件产品。吹风器20的容积大约为1500至1600cfm，但可以通过吹风器电动机速度控制器或气流调节器(未示)根据装置的物料通过量、在输入的燃料构件产品中的挤压燃料条的湿度以及对在第一部分12的排放管74处的燃料构件所期望的湿度调节至一所需的流率。

多个漏斗形管接头94固定于质量流部分17的后壁96上并且其中一个漏斗形管接头98固定于质量流部分的顶部(于输入传送器部分16的上水平传送器48的输出或排出口处)。每一管接头94、98均藉单独的管子100连接于一主吸管102，该主吸管又与吹风器22相连接。吹风器22抽吸外界空气通过质量流部分17的多孔板86并按图7中箭头所示方向穿过设置在其内的燃料构件产品。吹风器22具有与吹风器20相同的容积且能以与吸风器20相同的方式加以调节。

当燃料构件到达输入传送器16的下水平传送器46时，含在燃料构件产品内的挤压成形的碳质燃料条的湿度相当高，即大约30％至40％，而外绕弹性层和外包裹纸的湿度则较低，即在6％至18％的范围内，最好是大约8％至12％。为了避免从挤压的燃料条与外裹之间有过多的水份迁移，而同时又维持一相对较高的燃料条湿度以便进一步的下游加工过程中能保证方便地切割燃料条，在第一部分12中使用了未经加热的外界空气。未经加热的空气的流率相对于燃料构件产品的物料通过量和挤压成形的燃料条的初始湿度而调节从而使(1)外裹纸的湿度保持在大约18％以下以避免膨胀问题且(2)挤压成形的燃料条的湿度不会跌至大约18％以下且最好保持在大约22％至30％以便于最佳切割。

请再参阅图1。在燃料构件从第一部分从穿过排出管74排出之后，它们被承接在过滤咀形成装置24内，在该装置处，它们每一个都被切割成等长度的六个燃料元件。在一烟雾发生剂单元的两端各设置一燃料元件并且在该燃料元件和烟雾发生剂的组合单元外裹上滤咀纸以形成两燃料元件/烟雾发生剂组合单元后退出过滤咀形成装置24并传送至输出传送器26。这种两燃料元件/烟雾发生剂单元的装配在美国专利No.5,469,871中有更为详尽的描述。

现请参阅图5、6和图8-11。图中描述了装置10的第二部分即热空气干燥部分14的结构和作用。两燃料元件/烟雾发生剂单元藉一与输入传送器16相类似的入口传送器104而从过滤咀形成装置24的输出传送器26传送到第二部分14的干燥器部分105，在该干燥器部分处将两燃料元件/烟雾发生剂单元从入口传送器的传送带106、108之间排送到一倾斜的支承板110上。诸单元按箭头111所示的方向向支承板110下方流动到一位于干燥器部分105的上部内的传送带112的上段上。传送带112在一对导向轮114之间张紧，至少其中一导向轮由电动机驱动(未示)。上传送带被导向经过一静止的支承板106以支承其上的燃料元件/烟雾发生剂组合单元的重量。

在传送器112的下游端，燃料/烟雾发生剂组合单元如箭头117所示方向向下流入干燥器部分105的下部，经过倾斜板118并流至一下传送带120的上段上，该下传送带绕于诸轮122而张紧，至少其中一轮由电动机驱动。类似于传送器112，传送器120的上段被导向经过一静止的支承板124。在干燥器部分105内，不设置如第一部分12的质量流部17内的储积器部分。因此，所有的产品，即两燃料元件烟雾发生剂单元沿两传送器流动，即首先如图5所示从右至左地经过传送器112然后再如图5所示从左至右地经过传送器120。

在传送器120的下游端，诸单元从倾斜的排出管42向下排出，进入一HCF盘式填料机(图1)。那些在本技术领域中的熟练人员应予理解的是，在装置10的运行过程中，燃料构件和燃料元件/烟雾发生剂组合单元基本上填满了传送器112、120上方的干燥器部分105的内部空间和至少是传送器64上方质量流部分17的下部以及入口传送器和排放管。

经加热的空气利用热空气歧管28、吹风器30、32、38、40和加热器34、36以下述方式流过通过第二部分14的诸单元。吹风器30、32吸入外界空气并将外界空气排入主管道126、128，外界空气从主管道传送穿过加热器34，36，在该两加热器34、36处，外界空气被加热至一在110°F至160°F范围内的温度，且最好加热至120°F左右。经加热的空气从加热器34、36流过主热空气管130、132并流入较小的热空气供给管134、136，该两供给管以下述方式连接于干燥器部分105：排风器38、40藉主热空气排放管138、140和较小的热空气排管放142、144和146而连接于干燥器部分105。吹风器30、32、38、40具有与吹风器20、22(1500cfm至1600cfm)相同的容积，且和吹风器20、22一样，可以由一电动机控制器或气流调节器来加以调节。

干燥器部分105具有五个将经加热的空气引入并排出的干燥区148、150、152、154和156。我们发现，通过交替地使经加热的空气先从诸单元的一端通过然后再从诸单元的另一端通过可以使经加热的空气更均匀地分布和由此使燃料元件/烟雾发生剂组合单元更均匀地得到干燥。这可藉将热空气供给管和排放管适当地连接于该五个干燥区148-156而完成。

每一干燥区在干燥器105的后面具有一对分别面对着支承在传送带112、120上的产品的漏斗形管接头158、160。干燥器部分105的前部设有一延伸过五个干燥区的整个长度的压力通风系统。

在第一和第三干燥区148、152中，来自主热空气管132的经加热的空气通过诸管136(图8)进入压力通风系统162，由前向后地穿过传送器112上的产品并穿过管接头158、诸管144和主管140而排出。此外，在第一和第三干燥区中，来自主管130的经加热的空气还穿过诸管134、诸管接头160，由后向前地穿过产品而流入压力通风系统162，在该压力通风系统处，经加热的空气从诸管142和主排放管138(图8)而排出。

在第二和第四干燥区150、154中，来自主热空气管130的经加热的空气通过诸管134而流入压力通风系统162，由前向后地通过传送器120上的产品并通过诸管接头160、诸管142和主排放管138(图9)而排出。此外，在第二和第四干燥区中，来自主热空气管132的经加热的空气还经过诸管136、诸管接头158，由后向前地穿过传送器112上的产品并流入压力通风系统162，在该处，经加热的空气穿过诸管144和主排放管140而排出。在第五干燥区156中(图10)，来自主热空气管132的经加热的空气穿过管道136、管接头158，由后向前地穿过传送器112上的产品而流入压力通风系统162，在该压力通风系统处，热空气由前向后地穿过传送器120上的制品并通过管接头160和管道142而排入主排放管138。一排放管146藉一漏斗形管接头147而连接于入口传送器壳体170的顶部用来将水气、湿气从壳体中排出。

为了使热空气能流过产品P(图11)，干燥器部分105的中间壁164上设有多个由筛网或多孔板168覆盖的开孔166。流经过每一开孔的流率可以在500-600cfm范围内但可以随燃料元件和烟雾发生剂的初始湿度和按人们所要求的最终湿度而改变。对进入干燥器部分105的热空气的湿度和流率的控制可以通过调节穿过诸管35、37进入加热器34、36的蒸汽的流率和/或湿度和通过控制吹风电动机速度或控制与将热空气输入并排离干燥器部分有关管道的气流调节器(未示)而实现。

当两燃料元件烟雾发生剂产品到达第二部分14的入口传送器104时，碳质燃料条的湿度仍相当高，即在20％至27％范围内，而外包裹纸的湿度较低，即在6％至10％范围内。当产品通过传送器112、120传送穿过干燥器部分105时，燃料条和外包裹纸的湿度得到相应降低从而使挤压成形的燃料条的湿度降低到大约10％至18％，该湿度的具体数字取决于包装成品的所规定的平衡湿度是多少。有益的是，由于热空气首先是按一个方向穿过燃料元件/烟雾发生剂再按相反方向穿过产品，因此与热空气仅朝一个方向穿过产品相比，热空气从一端穿过再从另一端穿过能达到更为均匀的湿度。

现请参阅图12至图18所示的本发明的第二实施例。在图12中示出了由标号200总体表示的本发明的湿度调节和干燥装置的示意立体图。类似于第一实施例，装置200由标号202和204表示的两部分组成。第一或上游部分包括一湿度调节储积器202，例如一根据本发明修改的Resy质量流储积器12。装置200的第二或下游部分包括一热空气干部部分204，储如根据本发明修改的另一Resy质量流储积器。

第一部分202包括一输入传送器206，该传送器与一用来将燃料构件供给至装置200以进行加工的上游装置(未示)连接。和第一实施例一样，燃料构件可以例如由如前述欧洲专利申请公开号No.0562474所揭示的设备的输出端供给，该设备的输出包括一挤压的碳质燃料条。这种燃料条切成设置在输入传送器16上诸燃料构件，这种燃料构件在后道工序将再切成6个燃料元件。

第一部分202藉外界空气歧管208连接于一对吹风器或风扇210，212，后者抽吸外界未经加热的空气穿过第一部分并穿过其内的诸燃料构件。外界空气如果需要也可以进行加热。诸燃料构件从第一部分或湿度调节储积器202传送至一过滤嘴形成装置214，例如一MaxR-1或Max-2装置，在该装置24处，诸燃料构件被切成单个的燃料元件，诸燃料元件随后两两地与一个烟雾发生剂或烟雾发生部分组合，并以两燃料元件/烟雾发生剂或烟雾发生部分为一单元的方式传送至过滤嘴形成机构214的输出传送器216。

输出传送器216还包括用于装置200的第二部分或热空气干燥部分204的输入传送器。第二部分204可以是一如前所述修改的Resy储积器。第二部分204藉热空气歧管218连接于两吹风器或风扇220、222和一加热器224。吹风器220和加热器224将加热后的外界空气提供给第二部分204。加热器224从一未示出的蒸汽源通过蒸汽进入管路225获得加热用的蒸汽。干燥空气被加热至大约110°F至160°F的温度范围内，最好是120°F左右。通过吹风器222将热空气从第二部分204中排出。与第一实施例一样，这种经加热的空气以水蒸汽的形式带走了含在通过第二部分204的挤压燃料条内的大部分湿度。

在燃料元件/烟雾发生剂或发生部分组合单元穿过第二部分204的过程中，燃料元件和烟雾发生剂之间的湿度差得到进一步降低。诸单元然后藉一排放管226而传送至例如一HCF盘式填料器228或一通常用的Resy储积器或直接传送至香烟制造机。最后，燃料元件和烟雾发生剂之间的湿度差将变为零或基本为零，即燃料元件/烟雾发生剂的组合物的湿度将平衡在一包装香烟时所要求的范围之内。

现请参阅图12、13、14和图17，下面将描述装置200的第一部分202的结构和作用。输入传送器206包括下、上卧式传送部分230、232和一立式传送器部分234。传送器230、232、234由一对对置的传送带236、238构成，每一传送带均绕在多个导向轮240而被张紧，其中一个或多个导向轮由电动机(未示)驱动从而使位于相互面对面的传送器或传送带236、238之间的燃料构件制品按水平箭头和垂直箭头242所示的方向向前推进。

燃料构件制品从输入传送器206的上卧式部分232向下穿过一承接管244流至一下卧式传送带246上，该传送带绕诸导向轮248(仅示出一个)而被拉紧，导向轮中至少一个由电动机(未示)驱动。传送带246的上水平段250被导向经过一静止的板件252从而支承由传送带246载向下游的燃料构件品的重量。在传送带246的下游端，燃料构件制品向下穿过一排放管254到达过滤嘴形成装置214(图12)。

质量流部分202的上部包括一存储箱256，一绕诸导向轮260(仅示出一个)张紧的上水平传送带258和一可在水平方向前后移动的推进器262。推进器262朝着质量流部分的下游端的运动将使燃料构件制品储积在上传送器258上，例如当由于某种原因在第一部分202下游的产品流停止或中断时，就发一这种情况。当恢复流动时，推进器262从其下游位置朝上传送带258的上游端的位置移动。

输入传送部分206和质量流部分202的前表面设有多孔板或筛网264、266从而能使外界空气流入该两部分中。这种空气流动是由吹风器210、212产生的，该吹风器能在空气歧管208内形成吸力，该歧管在图12、14和图17所示的管路中是连接于上述两部分206、202上的。

与输入传送部分206的后壁268上设一个或多个藉管道271和主管道272而与吹风器210相通的吸孔270用以抽吸外界空气通过多孔板并穿过输入传送器部分206内的燃料构件制品。吹风器210的容积大约为1500至1600cfm，但可以通过吹风器电动机速度控制器或气流调节器(未示)而调节至一期望的流率；该流率的具体数字取决于装置的物料通过量、输入的燃料构件制品内的挤压燃料条的湿度以及人们对在第一部分202的排放管254处的燃料构件所要求的湿度。

多个漏斗形管接头274固定于质量流部分202的后壁275上并且其中一个漏斗形管接头276在输入传送器部分206的上水平传送器232的输出或排出口处固定于质量流部分的顶部。每一管接头274、276均藉单独的管子278连接于一主吸管280，该主吸管又与吹风器212相连接。吹风器212抽吸外界空气通过质量流部分202的多孔板266并按图17中箭头所示方向穿过设置在其内的燃料构件制品。吹风器210的容积与吹风器212相同且能以与吹风器210相同的方式进行调节。

当燃料构件到达输入传送器206的下水平传送器230时，含在燃料构件制品内的挤压成形的碳质燃料条的湿度相当高，即大约30％至40％，而外绕弹性层和外裹纸的湿度在6％至18的范围内，最好是大约8％至12％。与第一实施例相同，为了避免从经挤压的燃料条到外包裹有过多的水份迁移，而同时又维持一相对较高的燃料条湿度以便在下游加工过程中能保证方便地切割燃料条，在第一部分202中使用了未经加热的外界空气。未经加热的空气的流率相对于燃料构件制品的物料通过量和挤压成形的燃料条的初始湿度而加以调节从而使(1)外裹纸的湿度保持在大约18％以下以避免膨胀问题且(2)使挤压成形的燃料条的湿度不会跌至大约18％以下且最好保持在大约22％至30％以便于最佳切割。

再请参阅图12，在燃料构件(每燃料构件可切割成6个燃料元件)从第一部分202穿过排出管254排出之后，它们承接在过滤嘴形成装置214内，在该装置处，将它们每一个都切割成呈等长度的六个燃料元件。在一烟雾发生剂单元的两端各组合一燃料元件并且该组合物外裹有烟嘴纸以形成一两燃料元件/烟雾发生剂单元，后者退出过滤嘴形成装置214后被传送至输出传送器216。

现请参阅图12、15、16和图18，下面描述装置200的第二部分或热空气干燥部分204的结构和作用。两燃料元件/烟雾发生剂组合单元藉一与输入传送器234相类似的入口传送器282而传送到干燥部分204，在该干燥器部分处，将两燃料元件/烟雾发生剂组合单元从入口传送器的传送带284、286之间排送到一倾斜的支承板288上。诸单元从支承板288向下流动到一位于干燥器部分204的上部内的传送带290的上段上。传送带290绕在一对导向轮292之间而被张紧，至少其中一导向轮由一电动机驱动(未示)。上传送带被导向经过一静止的支承板294从而能支承其上的诸燃料元件/烟雾发生剂元件的重量。

在上传送器290的下游端，诸单元向下流入干燥器部分204的下部流至一下传送带296的上段上，该下传送带绕在诸轮298而被张紧，至少其中一轮由电动机驱动，类似于传送器290，传送器296的上段被导向经过一静止的支承板200。在干燥器部分204内，未设置如质量流部分202内的储积器部分。因此，所有的制品沿两传送器流动，即首先如图15所示，从左至右地经过传送器290然后再如图15所示从左至右地经过传送器296。在传送器296的下游端，诸单元由倾斜的排出管226的向下排出到一HCF盘式填料机228(图12)。

经加热的空气通过热空气歧管218、吹风器220、222和加热器224以下述方式流过正通过第二部分204的诸单元。吹风器220吸入外界空气并将外界空气排入主管道302，外界空气从主管道传送穿过加热器224，在该加热器处，外界空气被加热至一在110°F至160°F范围内的温度，最好加热至120°F左右。经加热的空气从加热器224流过主热气管304并流入较小的热空气供给管306，该供给管以下述方式连接于干燥器部分204。排风器222藉主热空气排放管308和较小的热空气排放管310而连接于干燥器部分204。主热气排放管308也连接于较小的排气管312，较小的排气管以与上述质量流部分202相同的方式抽吸未经加热的空气穿过入口传送器282的壳体311的顶部和后部。吹风器220、222具有与吹风器210、212(1500cfm至1600cfm)相同的容积，且与吹风器210、212相类似，可以由一电动机控制器或气流调节器加以调节。

类似于第一实施例，干燥器部分204具有五个将经加热的空气引入并排出的干燥区312、314、316、318和320。我们发现，通过交替地使经加热的空气先从诸单元的一端通过然后再从其另一端通过可以使加热后的热空气更均匀地分布和由此使燃料元件/烟雾发生剂组合件更均匀地得到干燥。这可藉将热空气供给管和排放管适当地连接于该五个干燥区312、320而完成。

每一干燥区在干燥器204的后面具有一对分别面对着支承在传送带290、296上的制品的漏斗形管接头322、324。干燥器部分204的前部设有一延伸过五个干燥区的整个长度的压力通风系统326。在312-320的每一干燥区中，来自主热空气管304、诸管306和诸管接头324的经加热的空气由后向前地穿过传送器296上的制品进入压力通风系统326，向上行，然后水平地由前向后地穿过传送器290上的制品并穿过管接头322，诸管310和主管308(图18)排出。排出的热空气与未经加热的空气相混合，未经加热的空气是藉诸管312由吹风器222从入口传送器282吸入的。

为了能使热空气流经过制品，干燥器部分204的中间壁328上设有多个与图11所示的第一实施例中一样的由筛网或多孔板(未示)覆盖的开孔330。流经过每一开孔的流率可以在500-600cfm范围内但可以随燃料元件和烟雾发生剂的初始湿度和随人们对诸构件所要求的最终湿度而改变。对进入干燥器部分204的热空气的温度和流率的控制可以通过调节穿过管225进入加热器224的蒸汽的流率和/或温度和通过控制吹风电动机速度或控制将热气输入并排离干燥器部分的诸管子的气流调节器(未示)而实现。

当两燃料元件/烟雾发生剂制品到达第二部分204的入口传送器282时，碳质燃料条的湿度仍相当高，即在20％至27％范围上外裹纸的湿度较低，即在6％至18％范围内。当制品通过传送器290、296而传送穿过干燥器部分204时，燃料条和外裹纸的湿度得到相应降低从而使经济压的燃料条的湿度降低到大约10％至18％，该湿度的具体数值取决于包装时成品的规定的平衡平衡湿度。有利的是，由于热空气首先是按一个方向穿过燃料元件/烟雾发生剂组件再按相反方向穿过制品，因此与热空气仅朝一个方向穿过制品的相比，热空气从一端穿过再从另一端穿过能得到更为均匀的湿度。

由以上所述，那些在本技术领域中的熟练人员可以理解，本发明提供了一种能解决与制造含有挤压碳质燃料条的烟制品有关的某些问题的非常有效且优良的加工方法和装置。

虽然在上文中具体描述了本发明的几个目前认为较佳的实施例，但在与本发明有关的技术领域中的熟练人员应予理解的是，对在本文中示出的各个实施例还可以在不背离本发明的精神和范围的情况下作出种种变化和变更。因此，本发明将由所附的权利要求书和现行有关法规来限定其保护范围。

Claims (26)

1.一种控制在制造烟制品中使用的碳质燃料构件的湿度的装置，包括：

用来承接和储积多个所述燃料构件的质量流储积器装置；

连接于所述储积器用有来使未经加热的空气流过所述诸燃料构件以将所述诸燃料的湿度保持在一预定值的第一装置；

设在所述储积器装置下游用来承接来自所述储积器的所述诸构件的干燥器装置；

连接于所述储积器用来使经加热的空气流过在所述干燥器装置内的诸燃料构件以将诸燃料构件干燥至一湿度预定值的第二装置。

2.如权利要求1所述的装置，包括设在所述储积器装置和所述干燥器装置之间的装置，该装置用来将所述诸燃料构件切一个个单独的燃料元件并用来将所述诸燃料元件与烟制品各部分相组合。

3.如权利要求1所述的装置，包括位于所述储积器装置的上游，用来将诸燃料构件供给至所述储积器装置的装置，所述供给装置包括一用来挤压一连续碳质燃料条的挤压机、用来将所述燃料条裹上一弹性层和一外裹纸的装置和用来将经裹好的燃料条切成多个燃料构件的装置。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述供给装置还包括一连接于所述储积器装置的输入传送器，所述用来流动未经加热空气的装置连接于所述输入传送器以使经加热的空气从那里流过。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述未经加热的空气的流动装置包括连接于所述储积器装置的未经加热空气的歧管和一连接于所述歧管的吹风器，所述储积器装置包括一多孔壳体，空气穿过该多孔壳体而被抽吸入所述储积器，所述吹风器通过所述管路将所述空气排出所述储积器装置。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述经加热的空气流动装置包括经加热的空气的歧管和连接于所述干燥器装置的排出歧管，一第一吹风器连接于所述热空气歧管用来将空气抽吸入所述热空气歧管和用来将抽吸入这种歧管的空气进行加热的加热装置，一第二吹风器连接于所述排出歧管用来将空气抽离干燥器装置。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述干燥器装置包括用来将所述燃料构件传送穿过所述干燥器装置的上、下传送器，所述热空气流动装置连接于所述干燥器装置从而使热空气按一第一方向流过在上传送器上的燃料构件且按一与第一方向相反的第二方向流过在下传送器上的燃料构件。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述第二装置包括一邻近于所述干燥器装置的压力通风系统，一连接于所述压力通风系统用来将空气引入所述压力通风系统的吹风器、一用来加热引入所述压力通风系统的空气的加热器，以及一用来将废热气排离所述压力通风系统的吹风器。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述诸燃料构件的纵轴安排成基本上相互平行，所述第一和第二流动装置设置成使所述未经加热的空气和热空气沿着诸燃料构件的纵轴流动。

10.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述切割和组合装置包括一用来将诸燃料元件供给至所述干燥器装置的输出传送器，所述输出传送器连接并包含用于所述干燥器装置的输入传送器。

11.一种调节和控制在烟制品制造中使用的碳质燃料构件的湿度的方法，其步骤包括：

储积多个具有一给定初湿度的所述诸燃料构件；

使空气通过所述燃料构件以降低原有湿度的湿度含量；

将所述诸燃料构件切成一个个单独的燃料元件；

将所述诸燃料元件传送至一干燥器；

使热空气流过所述干燥器的所述诸燃料元件以进一步降低诸燃料元件的湿度至一预定值以便进行后道加工。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于每一所述诸燃料构件包括在初始湿度约30％至40％范围内通过挤压成形的碳质燃料条，一弹性外层和一外裹纸具有一约在6％至18％范围内的初始湿度，所述使空气流过所述诸燃料构件的步骤包括使足量的未经加热的空气流过所述诸燃料构件以使所述外裹纸的湿度保持在约18％之下且使挤压形成的燃料条的湿度处于大约22％至30％的湿度范围内。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于挤压形成的燃料条的湿度在切割所述诸燃料构件的过程中保持在大约22％至大约30％的范围内。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于在切割所述诸燃料构件的过程中，所述挤压成形的燃料条的湿度保持在约25％至约30％的范围内并且外裹纸的湿度保持在6％至18％的范围内。

15.如权利要求11所述的方法，包括将诸单独燃料元件与另一烟制品构件相组合的步骤。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述使热空气流过所述诸燃料元件的步骤包括使足量的热空气在一足够的湿度下流动以减少挤压燃料条和外裹纸之间的湿度差。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热空气被加热至约110°F至160°F范围内的温度。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述热空气的温度约为120°F。

19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述诸燃料构件和诸燃料元件具有纵轴，所述空气以一基本上与所述轴线平行的方向流过所述诸燃料构件和诸燃料元件。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于所述未经加热的空气按一方向流过所述诸燃料构件且所述热空气先按一第一方向而后再按一与所述第一方向相反的第二方向流过所述诸燃料元件。

21.如权利要求20所述的方法，它包括将废热空气排离所述干燥器的步骤。

22.如权利要求11所述的方法，它包括将诸燃料元件穿过所述干燥器从其上游传送至其下游端再从所述下游端传送至其所述上游端以及将所述诸燃料元件排出干燥器上游端的步骤。

23.如权利要求22所述的方法，它包括使热空气按两互为相反的方向流过所述诸燃料元件的步骤。

24.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述诸燃料构件储积在一具有多孔部分的质量流储积器内，所述使空气流动的步骤包括将未经加热的外界空气通过所述多孔部分而抽吸经过所述诸燃料构件的步骤以及将所述未经加热的外界空气排出所述储积器的步骤。

25.如权利要求11所述的方法，其特征在于使空气流过所述诸燃料构件的步骤包括在所述空气流动的步骤之前先将空气加热的步骤。

26.如权利要求11所述的方法，其特征在于流过所述诸燃料构件的空气是未经加热的外界空气。

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