TWI429406B - 吸煙用物品及製造吸煙用物品之方法與設備 - Google Patents

Description

吸煙用物品及製造吸煙用物品之方法與設備

本發明係有關於吸煙用物品(例如，香煙)以及有關於用於製造吸煙用物品的方法與設備。

例如揭示於美國專利第US 4771794號的習知香煙製造技術係使用吸附帶由料斗取得煙草且饋入香煙製造機器之配件區用紙包住煙草棒而形成煙草的棒體。在吸附帶區域形成之煙草棒的重量或密度之一致性不足以直接用作高品質的香煙。因此，用劈刀(ecreteur)來修整煙草棒以去除過剩的重量或密度。

該去除處理是用一組修整圓盤來完成。該等修整圓盤係由兩個共面相互鄰近的旋轉圓盤構成。該等修整圓盤是利用會在下面旋轉越過它們或在其間通過的槳輪(paddle wheel)或刷來切掉煙草棒的過剩重量或密度。按需要，該等圓盤及刷子可上下移動以去除或多或少的煙草。

香煙常增加兩端的煙草包裝密度以利防止鬆散的煙草由香煙掉出。習知修整圓盤是用有囊袋的修整圓盤使得有更多煙草通過在煙草棒兩端的圓盤並且進入機器的配件區。特別是，這兩個修整圓盤是同步旋轉的，藉此該等囊袋對於香煙的圓柱軸可形成對稱輪廓。此一方法使得在香煙開口端可形成緊密的煙草末端。已證明利用緊密的末端來保留煙草於香煙內是極其有效的。

反之，香煙的中央部份(主體)一般是提供不變的煙草密度，且據此做成用於製造此類香煙之修整圓盤的形狀。

本發明之一具體實施例提供一種用於製造吸煙用物品的設備，其係包含一至少一修整圓盤的劈刀，該至少一修整圓盤係經組態成可把一吸煙用物品的煙草棒修整成至少一端部有增加之煙草密度。該修整圓盤係經進一步組態成可修整該煙草棒之本體區使得該本體區有可變的單位長度煙草質量。該本體區不同於有增加之密度的該(等)端部。

本發明之另一具體實施例提供一種用於製造吸煙用物品的設備，其係包含一有至少一修整圓盤的劈刀，該至少一修整圓盤係經組態成可修整一吸煙用物品的煙草棒。該修整圓盤的邊緣具有：與煙草密度增加之至少一端部相對應的第一段、與該本體區中一要加上雙層包裝之部份相對應的第二段、以及與該本體區之其餘部份相對應的第三段。該第三段的位準是在該第一段之位準與該第二段之位準的中間，(備註，在一些具體實施例中，該位準在一段內可改變)。

本發明之另一具體實施例提供一種包含煙草棒的吸煙用物品，該煙草棒的至少一端部有增加之煙草密度，該煙草棒更具有單位長度煙草質量為可變的本體區。該本體區不同於有增加之密度的該(等)端部。該吸煙用物品更包含一內層包裝與一外層包裝。該內層包裝係與該第一部份共 同延伸而且該外層包裝至少延伸遍及全部本體區。沿著該第一部份的任一給定位置處，該內層包裝的單位長度煙草質量與大小係組合成可產生沿著該第一部份有不變密度的煙草。

本發明之另一具體實施例提供一種包含一煙草棒的吸煙用物品，該煙草棒有一沿著該煙草棒有可變單位長度煙草質量的區域。該區域的煙草密度實質上是不變的。本發明的其他具體實施例提供一種用於製造該吸煙用物品的方法與設備。

本發明之另一具體實施例提供一種製造吸煙用物品的方法。該方法包含：把一吸煙用物品的煙草棒修整成至少一端部有增加之煙草密度。該方法另外包含：修整該煙草棒之本體區使得該本體區有可變的單位長度煙草質量。該本體區不同於有增加之煙草密度的該(等)端部。該修整是用至少一劈刀圓盤來完成，該至少一修整圓盤係經組態成可把一吸煙用物品的煙草棒修整成該至少一端部有增加之煙草密度，以及修整該煙草棒之本體區使得該本體區有可變的單位長度煙草質量，其中該本體區不同於有增加之密度的該至少一端部。

關於習知的吸煙用物品，可在吸煙用物品的開口端處提供有增加之煙草密度(與本體區的煙草密度相比)的端部，而有些吸煙用物品在濾嘴端處也可具有煙草密度增加的端部。該吸煙用物品的本體區為在密度增加的端部之間的煙草棒部份(如果在煙草棒之一端沒有經增加之密度，則 該本體部份實際上包含或一路延伸到此一末端)。與習知香煙相反，該煙草棒的本體區係經修整成有可變的單位長度質量。

在一具體實施例中，修整該本體區包含：形成該本體區的第一部份，該第一部份有比該本體區之第二部份低的單位長度煙草質量，該本體區之第一部份的單位長度煙草質量沿著該第一部份之長度可實質不變或可變，這取決於想要的煙草分布。該第一部份可沿著該本體區由該本體區之一端(例如，由該吸煙用物品的濾嘴端)延伸到中途，而該第二部份則包含該本體區的其餘部份。另一種可能是該第一部份可包含該本體區的中央部份，而該第二部份則包含該本體區的其餘部份。在其他具體實施例中，在轉變次數及/或單位長度煙草質量的位準方面，可採用更加複雜的組態。

在一具體實施例中，該吸煙用物品設有一內層包裝與一外層包裝。該內層包裝係與該第一部份同延，而且該外層包裝至少延伸遍及全部本體區(以及任何有增加之密度的端部)。可基於不同的目的來加上該內層包裝，例如增強香味及/或在吸煙時減少輸送某些煙組份至消費者。該吸煙用物品有雙層包裝之部份有減少數量的煙草有助於避免煙草在此區域中有增加的煙草密度。例如，在一特定具體實施例中，在該第一部份中之任一給定位置處，該內層包裝的單位長度煙草質量與大小可組合成能產生沿著該第一部份有不變密度的煙草(有考慮到該煙草棒在包裝時的壓 縮)。這有助於提供能使整個本體部份有不變的煙草密度，這樣可增強吸煙及處理特性，以及避免潛在的製造問題，例如外層包裝起皺紋或棒體破掉(煙草刺穿包裝紙)。

應注意，即使吸煙用物品沒有內層或雙層包裝，仍可改變該單位長度煙草質量。例如，可出現這種變化以改善過濾特性(需知，在香煙燃燒時，煙草棒本身提供的過濾量會減少)、以及可能降低產品成本、等等。

在一具體實施例中，該(等)劈刀圓盤的邊緣係隨著與該本體區之可變單位長度煙草質量相對應的位準而改變。例如，該(等)劈刀圓盤的邊緣可具有：與單位長度煙草質量經增加之端部相對應的第一段、與該本體區中一要加上雙層包裝之部份相對應的第二段、以及與該本體區之其餘部份相對應的第三段，其中該第三段的位準是在該第一段之位準與該第二段之位準的中間。該修整可用一對該等圓盤來完成。

在一具體實施例中，該修整係進一步用至少一劈刀刷(ecreteur brush)來完成。該劈刀刷的半徑係隨著該本體區的可變單位長度煙草質量而改變，例如，該劈刀刷的半徑可具有：與單位長度煙草質量經增加之端部相對應的第一數值、與該本體區中一要加上雙層包裝之部份相對應的的第二數值、以及與該本體區之其餘部份相對應的第三數值，其中該第三數值是在該第一數值與該第二數值的中間。

在另一具體實施例中，該劈刀圓盤在圓周周圍上是平坦的(亦即，有不變的位準)，同時該劈刀刷有不變的半徑。 該修整圓盤與該煙草棒的中心軸之間的距離係經控制成可與該本體區之單位長度煙草質量的想要變化一致。就此情形而言，劈刀圓盤與劈刀刷彼此有固定的關係，而且一起上下移動以便或多或少從煙草棒修剪掉煙草。

本發明的設備及吸煙用物品具體實施例可從上述與本發明方法之具體實施例有關的相同附加特徵中獲益。

第1圖的示意平面圖係圖示本發明香煙製造設備1之一具體實施例。該設備包含一對共面、實質相互鄰近的旋轉圓盤10、20。應注意，該等圓盤的旋轉方向是彼此相反的，使得圓盤10是以如箭頭A所示順時鐘旋轉，而圓盤20是以如箭頭A’所示逆時鐘旋轉。圓盤10、20習稱修整圓盤而且形成用於由煙草棒去除煙草之劈刀的一部份。

操作時，使煙草棒50沿著與煙草棒之長軸平行的路徑移動越過這兩個圓盤。煙草棒的路徑係與兩個旋轉圓盤實質相切。該路徑係垂直平分連接這兩個旋轉圓盤之中心點的直線。煙草棒沿著路徑的運動方向係與該兩個旋轉圓盤在煙草棒正下方之部份的運動方向相反。因此，如第1圖所示，當兩個圓盤的旋轉在煙草棒路徑附近都是向下移動(相對於圖面)，煙草棒本身會沿著此一路徑(如箭頭B所示)向上移動。這樣在煙草棒50與旋轉圓盤10、20之間可提供用來產生修整作用的相對運動。

設備1之中的兩個旋轉圓盤10、20是相同的。每一個 旋轉圓盤10、20的圓周區域都有3種不同的位準或深度(測量的方向係與圓盤的平面垂直)。第一區(在第1圖中以15表示)是與圓盤之主要部份有相同位準的圓盤邊緣。此一部份的圓盤為最高，亦即，最接近煙草棒50的中心軸，故而是用來由煙草棒50修剪掉最大量的煙草。

第二區(在第1圖中以17表示)是圓盤深度為最大的邊緣部份，換言之，區域17是落在圓盤10、20平面的最下面(因此它離煙草棒50的中心軸最遠)。因此，圓盤邊緣部份17是用來由煙草棒50修剪掉最少量的煙草。

第三區(在第1圖中以16表示)是圓盤深度為中間值(與區域15、17相比)的邊緣部份。因此，圓盤邊緣部份16是用來由煙草棒50修剪掉中間數量的煙草，亦即，比區域15少的煙草，但比區域17多的煙草。

設備1的兩個旋轉圓盤10、20在圓周都有相同的圖樣。此外，圓盤10的圖樣在方位角上與圓盤20的圖樣對齊以使圓盤10的相角與圓盤20的相角同步(這考慮到反向旋轉的情形)。結果，當旋轉圓盤20的特定邊緣區域(例如，區域16)與煙草棒50接觸時，旋轉圓盤10的同一種區域(亦即，區域16)也會與煙草棒50接觸。這可確保對於煙草棒50的中心軸(長軸)是以對稱的方式來修剪掉煙草棒50。

第2A圖為沿著第1圖的直線S1繪出穿過圓盤10的水平橫截面(亦即，與圓盤的平面垂直)。橫截面的直徑係與圓盤中之最深囊袋(對應至區域17)的位置重合。在第 2A圖中也可看見的是上到區域16之中間位準的步階。由於圓盤有曲率，第2A圖只能看見上到圓盤最高位準(與圓盤主體共面的區域15)的步階。

第2B圖可視為是穿過或繞著圓盤10的圓周剖面；換言之，它是遵循第1圖的弧線S2但一直是往圓盤10的中心點看而繪成的。由第2B圖清楚可見，區域17形成圓盤10邊緣的最深部份。有中間深度的區域16是在區域17的兩邊。其餘的圓盤邊緣(區域15)是與圓盤的主體有相同的位準。

在第2B圖的具體實施例中，區域16的位準大約比區域15的低0.25毫米，同時區域17的位準大約比區域16的低0.25毫米。囊袋各向圓盤10的中心點徑向向內延伸約7毫米(然後圓盤的位準會回到區域15的位準，亦即，圓盤主體的位準)。各個區域17的(周向)角範圍約有12度；同時區域16的各個部份有約12度的角範圍。區域15的角範圍約有54度。(應瞭解，這些尺寸及角度只是用來圖解說明，各個具體實施例的可不相同)。

第3圖係根據本發明之一具體實施例圖示用於第1圖製造設備1的劈刀刷或槳輪300。輪300是在修整圓盤10、20下面，亦即，相對於煙草棒50的中心軸，是在圓盤10、20的反面。與安裝成水平的圓盤10、20相反，輪300係垂直安裝，而且繞著水平軸旋轉。此軸係偏離煙草棒50的行進方向。第1圖的箭頭W是位於與輪300相同的垂直平面，它也用來表示輪300頂面的行進方向。換言之，輪300 在劈刀圓盤10、20正下方的部份是以箭頭W的方向行進，因此在圓盤10方向會接觸及刷掉多餘的煙草。(多餘的煙草隨後會送回到料斗供重新使用而由吸附帶形成煙草棒50)。

輪300有可變半徑，其係與修整圓盤10、20的可變深度相對應。因此輪300有最短半徑的區域317大體對應至修整圓盤的最深囊袋17。因此，輪的此一部份會由煙草棒50去除最少量的煙草。輪300有中間半徑的區域316大體對應至修整圓盤的中間囊袋16。因此，輪的此一部份會由煙草棒50去除中間數量的煙草。輪300有最大半徑的區域315大體對應至修整圓盤的最高位準15。因此，輪的此一部份會由煙草棒50去除數量最多的煙草。

應瞭解，圓盤10、20的邊緣圖樣是一圈出現(重覆)4次，而輪300的徑向圖樣是一圈出現只出現一次。結果，輪300是以4倍於修整圓盤10、20的頻率轉動，藉此輪300每轉一圈會出現一個修整圓盤10、20的邊緣圖樣。

輪300的徑向輪廓及相角係經組態成可與修整圓盤的邊緣位準保持同步。特別是，使輪300的周緣保持在修整圓盤10、20邊緣的底面附近以便確保可適當地去除多餘的煙草，同時確保輪300不會被修整圓盤10、20卡住(反之亦然)。因此，輪300緣的操作係與該等修整圓盤的底面結合以由煙草棒50去除數量不同的煙草。

如第3圖所示，區域317的(周向)角範圍大約有98度，區域316的角範圍大約有45度，而區域315的角範圍大約 有172度。該等角度係取決於提供餘隙於修整圓盤上之囊袋的需要。應注意，由於輪300的寬度(測量的方向係與旋轉軸平行)有限，區域317的角範圍大於對應囊袋17的角範圍，即使考慮到上行步階的頻率有4次。特別是，從在囊袋17的第一部份遇到輪300的近側面(取決於修整圓盤的旋轉方向)直到囊袋17的最終部份越過輪300的遠側面時，區域317必須提供餘隙(應瞭解，上述角度僅供圖解說明，各個具體實施例的可不相同)。

第4圖的示意圖係根據本發明之一具體實施例圖示用第1圖製造設備形成的煙草棒400。在此圖中，箭頭A表示煙草棒的軸向。第4圖係圖示由修整圓盤10、20與輪300製成之煙草棒400的(單位長度)質量分布或變化。由於在此一加工階段煙草棒400大體有不變的密度(就單位體積的煙草質量而言)，第4圖的質量變化也對應於煙草棒400的厚度(例如，橫截面面積或半徑)變化。(因此，第4圖的箭頭R可被視為是表示煙草棒400的徑向)。應注意，第4圖不是按比例繪製，而且為了清楚起見，誇大質量或大小的變化。

煙草棒400有單位長度最小面積或質量的部份414對應至修整圓盤10、20的最高部份(即，區域15)，而且也對應至輪300有最大半徑的部份315。煙草棒有最大單位長度質量的部份412對應至修整圓盤10、20的最深部份(即，區域17)，而且也對應至輪300有最小半徑的部份317。煙草棒有中間單位長度質量的區域413對應至修整圓 盤10、20的中間部份(即，區域16)，而且也對應至輪300有中間半徑的部份316。因此，總的來說，部份412的單位長度煙草質量比部份413的大，部份413的單位長度煙草質量比部份414的大。

輸入到製造設備1的連續煙草棒50係重覆圖示於第4圖的變化圖樣。重覆的周期對應至兩支香煙的長度。特別是，在分割線C1、C2之間的煙草棒400部份最終是用來形成一對香煙。因此，煙草棒400的段落400A、400B、400C及400D是以不同的香煙結尾。應注意，修整圓盤10、20轉一圈可製成8支香煙(4對)，因為修整圓盤的邊緣圖樣是以相等的間隔繞著修整圓盤的圓周出現4次，(應瞭解，該等比率會隨著所用的特定製造設備而有所不同)。

儘管所有由煙草棒400形成的香煙都有相同的分布變化，然而每對香煙之中的兩支香煙的方向是相反的，特別是，在沿著C1、C2分割來形成煙草棒的段落400B、400C後，香煙的兩個開口端是在此一煙草棒部份的遠端。

分割線C1係平分表示煙草棒400最大厚度的部份412A(且對應至切割圓盤10、20的最深區域)。結果，部份412A被分成為香煙400A之結尾的段落D1以及為香煙400B之結尾的段落D2。因此，香煙400B的開口端包含部份412A，或更特別的是，第4圖中部份412A以D2表示的那一半。同樣，香煙400C的開口端包含部份412B的前半段。

在完成C1與C2的切開後，包裹對應至香煙400B與 400C的煙草棒(下文會加以詳述)。在包裹期間，部份412A(即D2)是用來形成香煙400B的緊密開口端，因為它有最大的單位長度煙草重量。同樣，部份412B是用來形成香煙400C的緊密開口端。在下一個製造階段(包裹後)，沿著分割線C3分割部份414，並且在部份414A與部份414B之間插上濾嘴。此一濾嘴本身則被分成兩個以完成分開香煙400B與400C的製造。

術語本體部份在本文是用來指稱煙草棒不含緊密端(或兩端)的部份，亦即，不含香煙開口端有增加之煙草密度的區域，視需要也不含濾嘴端。在習知的香煙中，本體部份的單位長度煙草質量大體不變，藉此以提供有一致性的吸煙及處理品質。

不過，例如請參考世界專利第WO 2005/082180號，已有人建議除了用作外層包裝的習知香煙紙以外，香煙的本體部份可加上內層包裝。此一內層包裝可用來提供附加的香料。內層包裝的另一種可能用途是在吸煙時減少傳輸某些煙組份至消費者。其動機之一是要在吸香煙時由香煙提供不變的流量。因此，煙草棒內的煙草可提供某一程度的過濾，但是當此一煙草在燃燒時，對應的過濾性能會減少。提供含有吸附材料的內層包裝於香煙的濾嘴端可減少最終數口輸送至消費者的煙組份，藉此可實現整體較為平坦的煙流分布(特別是，對於低焦油的產品)。

在有些香煙中，內層包裝可配置於煙草的兩個緊密端之間，而在其他的香煙中，內層包裝可一路延伸到濾嘴端， 而在濾嘴端沒有緊密端。這反映了以下的事實：在香煙濾嘴端提供緊密端主要是要在製造期間於插入濾嘴之前輔助煙草棒的機器處理(由於在插上濾嘴後，濾嘴本身用來保留煙草於香煙中)。額外厚的內層包裝(與習知香煙紙相比)本身可協助煙草棒的機器處理，藉此可減少或排除濾嘴端要有煙草緊密端的需要(假設內層包裝是一路延伸到濾嘴端)。

如果內層包裝只沿著香煙的一些本體部份延伸，則香煙在此一部份會有雙層包裝(內層包裝與習知香煙紙)，但是香煙的其餘部份為單層包裝(只有習知香煙紙)。例如，與全半徑約有3.9毫米的香煙相比，習知香煙紙的厚度為0.05毫米，而內層包裝的厚度約為0.17毫米。(應瞭解，這些數字只是用來圖解說明，彼等會隨著特定的香煙及包裝而有所不同)。

有雙層包裝只延伸香煙的一些本體部份會導致包裝的整體厚度不連續。這會造成香煙有不均勻的感覺，外層包裝起皺紋，及/或棒體破掉。此外，在雙層包裝下，煙草要多加壓縮，這會導致吸煙特性不一致。

因此，根據本發明之一具體實施例，圖示於第4圖的分布是用來提供有(部份)雙層包裝的香煙，特別是，香煙中有最小單位長度煙草質量的中央區域414對應至設有雙層包裝的部份，而有較高單位長度煙草質量的部份413都只有單層包裝。事實上，這使得內層包裝可位於有減少之煙草半徑的區域。

在一特定具體實施例中，一長卷的(外)香煙包裝紙周期性地加上內層包裝的部份。此一內層包裝的大小與間隔對應至煙草棒400有減少之煙草部份414的大小與間隔，藉此各個有減少厚度的部份414可接受雙層包裝紙。

以在塗上外層包裝(即，香煙紙)時內層包裝及/或煙草有任何壓縮的情形而言，內層包裝的厚度大約對應至區域414相對於區域413的深度。(因此，修整圓盤10中之囊袋的0.25毫米深度會稍微大於內層包裝紙的0.17毫米厚度，因為在包裝製程期間煙草多少會被壓縮)。這種方法有助於保證煙草沿著香煙長度通過內層包裝中止/開始的不連續處可保持不變的密度，同時也減少或避免外層包裝在不連續處有任何局部應力或應變。接著，這可改善有(部份)雙層包裝之香煙的處理與吸煙特性。

第4圖的分布只有在香煙開口端有煙草緊密端，但是在濾嘴端沒有。如前述，對此的理由之一是內層包裝本身可協助提供在濾嘴端的穩定性，藉此可減少或排除在製造時在此要有緊密端的需要。這也反映了以下事實：用於在香煙兩端形成緊密端的機械裝置也會更加複雜。特別是，在香煙兩端有緊密端可能涉及修整圓盤10、20中有深度與囊袋17相同之囊袋但(實際上)兩邊沒有深度16之中間步階的部份15。在落實煙草修整的突然改變速率這方面以及在組態可跟蹤但不干擾該圓盤輪的輪300這方面，修整圓盤中有像這樣的突然深度變化可能導致與修整有關的問題。可能方案之一是在雙層包裝部份內具體實作有增加之 密度的緊密端，在這種情形下，此一緊密端的半徑可能只對應至囊袋16(而不是囊袋17)。

在一具體實施例中，是在不同的香煙位置上有雙層包裝，而不是在香煙的中央部份中有雙層包裝。此外，與圖示於第4圖的相比，有些香煙的單位長度質量具有不同或更加複雜的變化集合，例如更多位準的單位長度質量及/或在不同位準之間有更多種轉變。此外，不同的分布可用於該等轉變，例如步階、傾斜、彎曲、等等(下文會加以詳述)。

儘管第1圖製造設備是用多位準的旋轉圓盤10、20來產生煙草棒的厚度變化，如第4圖所示，其他的具體實作可使用完全平坦的圓盤結合半徑不變的修整輪。然後，在到達劈刀之前，凸輪機構對於煙草棒50可提供數量受控制的壓縮。如果施加數量相對大的壓縮，煙草棒50會有相對小的橫截面，從而劈刀去除會較少煙草(因為煙草通常比較靠近煙草棒的中心軸，因而在劈刀圓盤的平面下有較少的煙草)。結果，所得煙草棒的單位長度煙草質量會相對高。反之，如果施加數量相對小的壓縮，煙草棒50會有相對大的橫截面，從而劈刀去除會較多煙草，亦即，所得煙草棒的單位長度煙草質量會相對低，因此，此一凸輪機構可用來得到第4圖的厚度或質量分布(或任何其他想要的分布)。此一方法的優點之一是只改變凸輪機構即可實現不同的分布，而不必改變修整圓盤或輪。

在劈刀圓盤與輪一起以相互關係保持不變的方式上下移動靠近及離開煙草棒50以便改變由煙草棒50去除煙草 數量的製造設備中可實現相同的優點。特別是，如第4圖所示，可根據輸出煙草棒的想要厚度變化來控制圓盤與輪的運動。

儘管第1圖至第4圖的具體實施例是有關於在位準上有兩個步階變化(每支香煙)的劈刀，然而許多其他的組態是有可能的。第5圖圖示位準上有一個步階變化與一個漸進變化(每支香煙)的劈刀圓盤。特別是，第5圖的劈刀圓盤510設有包含深囊袋517以形成緊密端的第一區，以及有中間位準516的第二區。最後，是提供位準通常為最高(儘管是漸進變化)的第三區515。因此，在第三區與第二區連接處，第三區的位準與第二區的匹配。然後，第三區的位準係穩定地增加而離開第二區直到它到達圓盤主體的位準。然後，重覆相反的圖樣，藉此圓盤的外區位準會逐漸下降再度到另一中間區然後降到另一深囊袋。第6圖的輪廓視圖係圖示這些位準變化(其係對應至第2B圖的幾何)。

圓盤510是每轉一圈製成8支香煙，其中每四分之一的圓盤會製成一對對立的香煙(按照第1圖的圓盤10、20)。例如，第5圖的區域A與A1(兩者形成於單一深囊袋517)係提供緊密端給兩支不同的香煙。第一香煙包含：第一緊密端部A、有中間單位長度煙草質量且由位準516形成的第二區B、以及有漸變單位長度煙草質量且由漸變位準515形成的第三區C。同樣，第二香煙包含由區域A1形成的第一緊密端、有中間單位長度煙草質量且由位準516形成的 第二區B1、以及有漸變單位長度煙草質量且由另一漸變位準形成的第三區C1。

在一具體實施例中，第一香煙的區域C是在中間段落(以B表示)、香煙濾嘴之間延伸。劈刀圓盤邊緣的最大高度對應至區域C緊挨著濾嘴的地方。同樣，對於該對的第二支香煙，劈刀圓盤邊緣的最大高度對應至區域C1緊挨著濾嘴的地方。

在一具體實施例中，在區域516下形成深度約2.5毫米的囊袋517，同時區域516的位準是在部份515的最高點下約2.5毫米。換言之，部份515(對應至區域C或C1)的逐漸下降會產生約2.5毫米的總落差，大約與由部份516進入囊袋517的落差相同。(應瞭解，其他的具體實施例可能有不同的位準變化)。

第7圖係根據本發明之一具體實施例圖示用於第5圖及第6圖之劈刀圓盤510的劈刀刷或輪700。關於第3圖的具體實施例，劈刀輪700每轉一圈輸出一對香煙，而且旋轉頻率為圓盤510的4倍(但其他的具體實施例可用其他的比率)。劈刀輪700中以A與A1表示的最深區域717(亦即，最小半徑)是用來形成一對毗鄰的緊密端。

(應瞭解，輪700的區域A與A1分別對應至第5圖之圓盤510的區域A與A1。特別是，輪700與圓盤510係同步旋轉使得圓盤510的區域A與輪700的區域A一起到達煙草棒，區域A1也一樣)。

劈刀輪700中以B(及B1)表示的中間區716(亦即，具 有中間半徑)是用來形成有標準單位長度煙草質量的區域。最後，劈刀輪700有平穩遞增之半徑且以C表示的區域715是用來形成單位長度煙草質量遞減的區域，藉此煙草棒的濾嘴端可具有最低位準的單位長度煙草質量。然後，顛倒此一圖樣，使得修整圓盤邊緣的進一步旋轉會使區域C1的高度逐漸下降回到區域B1的中間位準，接著下降到囊袋717的位準以便讓區域A1形成緊密端。(此外，輪700的區域B、B1、C及C1係各自對應至圓盤510的區域B、B1、C及C1)。

劈刀輪700的變化半徑是用曲線W的虛線表示，其係形成半徑不變(對應至劈刀輪700之最大半徑)的弧線。此一最大半徑是出現在區域C與C1之邊界重合的位置720處(在一具體實施例中，此處是煙草棒的兩支香煙最終會因輪700轉一圈而形成切口以允許插入濾嘴材料的地方)。

由弧線W與輪700之外表面的遞增差異可見，輪700的半徑係隨著離開位置720的角位置而減少。輪半徑的減少量會隨著穿過部份C的角度而穩定地變大直到表示由部份C轉變到部份B(它有不變的中間半徑)的位置721。在輪700之另一邊通過區域C1繞到表示由部份C1轉變到部份B1的位置722有對應的減少量。

輪700通過區域C或C1的半徑總變化(亦即，由位置720繞到位置721或722的變化)在第7圖是用箭頭725表示。應注意，半徑725的此一總變化大約等於半徑由區域B之716轉變到區域A之717(或轉變到第3圖的步階變 化)的步階變化。

第8圖係示意圖示用劈刀圓盤510(與輪700)形成的煙草棒。第8圖大體與第4圖相對應，其中區域400A、400B、400C及400D也各以不同的香煙結尾。此外，香煙各包含3個部份812、813及814。不過，不像第4圖，第8圖的煙草棒沒有質量步階變化，除了在轉變為緊密端的地方以外(亦即，在區域812A與813A之間)。反而是，在中間階段813A、813B之後，單位長度煙草質量在部份814A、814B期間會逐漸減少成為在分割線C3達到的最小值。

可採用第8圖的分布以利於控制香煙的吸煙特性。例如，在香煙濾嘴端附近可減少單位長度煙草質量以利在香煙燃燒時控制煙組份輸送至消費者的速率。在一具體實施例中，單位長度煙草質量的此一變化是包含在香煙紙的單一(標準)包裝內(藉此導致在濾嘴端附近有大體減少之密度的煙草)。

另一種可能是用內層包裝取代被代替的煙草以提供附加香料，使煙組份的輸送更有一致性、等等，如上述世界專利第WO 2005/082180號所建議的。不過，包裝可使用其他的形狀，而不是矩形的內層包裝(其係與煙草棒的軸向對齊)。

第9圖圖示各種補丁形狀的例子(應瞭解，許多其他的形狀是有可能的)：(a)矩形；(b)三角形；(c)菱形；以及(d)橢圓形。第9圖底下的大箭頭係圖示沿著香煙軸線的燃燒方向。應注意，任何給定包裝紙的長度可等於香煙之煙草 棒的長度或為其一部份。與箭頭垂直的是周向(當繞著香煙包上包裝紙時)。取決於包裝紙的寬度，包裝紙可包住香煙的圓周或不完全包住。

矩形包裝(a)可與圖示於第4圖的煙草分布連用。換言之，包裝會與煙草質量414A、414B為最低的區域重合。如前述，包裝的厚度可對應至煙草質量的減少量，從而沿著煙草棒通過無內層包裝與內層包裝的任何轉變點的長度可提供不變的煙草密度。

三角形包裝(B)可與圖示於第8圖的煙草分布連用。換言之，包裝會與煙草質量814A、814B遞減的區域重合。包裝沿著煙草棒長度的寬度減少量(從而是周向覆蓋率)可對應至煙草質量的減少量，使得沿著煙草棒長度通過無內層包裝與內層包裝的任何轉變點以及沿著內層包裝本身的長度，有不變的煙草密度。

使用三角形包裝(b)的理由之一是允許包裝產生漸變程度更加緩和的效果。例如，如果包裝提供香味，香味最初在三角形包裝狹窄末端開始燃燒時釋出的數量相對低(因為包裝狹窄)。當香煙消耗包裝中愈來愈寬的部份時，香味數量則開始穩定增加。這種從開端逐漸增加的香味使得它對於消費者會比香味會一開始就突然增加的矩形包裝(a)更有吸引力。

儘管三角形包裝(b)有緩和的開端，然而包裝的結尾是突然的(就矩形包裝(a)而言)。儘管若是內層包裝緊挨著濾嘴的話，這種情形不容易察覺(因為此時香煙已用完)，然 而菱形與橢圓形這兩種的內層包裝(分別為(c)與(d))有緩和的開端與緩和的結束。

提供沿著煙草棒長度有逐漸減少厚度之包裝的另一理由是可補償剩餘長度之香煙的減少量。例如，由於來自內層包裝的香味此時是在比較靠近消費者的地方產生，因此在比較靠近香煙濾嘴端對消費者產生給定強度之香味所需要的內層包裝寬度也可減少。

因此，應瞭解有許多潛在因素會影響沿著香煙的想要單位長度煙草質量(不論是否有內層包裝)。因此，可製成許多不同組態的單位長度煙草質量，而不僅僅是第4圖與第8圖。此外，使用任一合適設備可製成此類煙草分布，例如圖示於附圖的劈刀系統、凸輪機構、等等。

因此，對於目前所描述的具體實施例，熟諳此藝者瞭解仍可能有許多修改與變體。例如，儘管本文大體是在香煙的背景下描述本發明，然而本發明可應用於更大範圍的吸煙用物品，例如雪茄。因此，用以下隨附的申請專利範圍及其等價陳述來界定本發明的範疇。

1‧‧‧香煙製造設備

10‧‧‧旋轉圓盤

15‧‧‧第一區

16‧‧‧第三區

17‧‧‧第二區

20‧‧‧旋轉圓盤

50‧‧‧煙草棒

300‧‧‧劈刀刷或槳輪

315、316、317‧‧‧區域

400‧‧‧煙草棒

400A、400B、400C、400D．．． 段落

412A、412B‧‧‧部份

413‧‧‧部份

414‧‧‧煙草部份

414A、414B‧‧‧煙草質量

510‧‧‧劈刀圓盤

515‧‧‧第三區

516‧‧‧中間位準

517‧‧‧深囊袋

700‧‧‧劈刀刷或輪

715‧‧‧區域

716‧‧‧中間區

717‧‧‧囊袋

720‧‧‧位置

721‧‧‧位置

722‧‧‧位置

725‧‧‧半徑

812、813、814‧‧‧部份

812A‧‧‧區域

813A、813B‧‧‧中間階段

814A、814B‧‧‧部份

A‧‧‧順時鐘旋轉

A’‧‧‧逆時鐘旋轉

B‧‧‧煙草棒移動方向

A、A1‧‧‧第一緊密端部

B、B1‧‧‧第二區

C、C1‧‧‧第三區

C1、C2、C3‧‧‧分割線

D1、D2‧‧‧段落

W‧‧‧箭頭、弧線

S1‧‧‧直線

S2‧‧‧弧線

R‧‧‧煙草棒400的徑向

本發明各種作為實例的具體實施例係參考下列附圖。

第1圖的示意平面圖係圖示本發明香煙製造設備之一具體實施例。

第2A圖為穿過第1圖製造設備之劈刀圓盤的橫截面圖。

第2B圖為第1圖製造設備之劈刀圓盤的示意全景視圖。

第3圖係根據本發明之一具體實施例圖示用於第1圖製造設備的劈刀刷。

第4圖係根據本發明之一具體實施例圖示由第1圖香煙製造設備製成有可變分布的煙草棒。

第5圖的示意平面圖係根據本發明另一具體實施例圖示用於香煙製造設備的劈刀圓盤。

第6圖為第5圖劈刀圓盤的示意全景視圖。

第7圖係根據本發明之一具體實施例圖示用於第5圖劈刀圓盤的劈刀刷。

第8圖係根據本發明之一具體實施例圖示由第5圖劈刀圓盤製成有可變分布的煙草棒。

第9圖係根據各種本發明具體實施例圖示用於香煙的各種內層包裝形狀。

1‧‧‧香煙製造設備

10‧‧‧旋轉圓盤

15‧‧‧第一區

16‧‧‧第三區

17‧‧‧第二區

20‧‧‧旋轉圓盤

50‧‧‧煙草棒

A‧‧‧順時鐘旋轉

A’‧‧‧逆時鐘旋轉

B‧‧‧煙草棒移動方向

W‧‧‧箭頭

S1‧‧‧直線

S2‧‧‧弧線

Claims (21)

1. 一種用於製造吸煙用物品的設備，其係包含一有至少一修整圓盤的劈刀，該至少一修整圓盤係經組態成可把一吸煙用物品的煙草棒修整成一端部有增加之煙草密度，其中該至少一修整圓盤包含一邊緣，該邊緣具有一第一段，該第一段用以修整一區，該區與煙草密度增加之該端部相對應，以及一第二段，該第二段用以修整一本體區，該本體區不同於相對應的煙草密度增加之該端部，其中該修整圓盤的第二段具有一可變的修整深度，可修整該煙草棒之本體區使得該本體區有可變的單位長度煙草質量，其中該本體區具有一第一部份及一第二部份，且該修整圓盤的第二段係經組態成從該本體區的第一部份修整的煙草係多於從該本體區的第二部份修整的煙草，且其中該本體區的第二部份是在該本體區的第一部份與有增加之煙草密度之該端部的中間。
2. 如申請專利範圍第1項的設備，其中經組態以從該本體區的第一部份修整更多煙草的該第二段的一部份，具有一實質不變的修整深度。
3. 如申請專利範圍第1項的設備，其中經組態以從該本體區的第一部份修整更多煙草的該第二段的一部份，具有一修整深度，該修整深度沿著該第一部份之長度係可變的。
4. 如申請專利範圍第1項的設備，其更包含一配件區，該配件區係經組態成包裝該被修整的煙草棒於一內層包 裝與一外層包裝使得該內層包裝係與該本體區的第一部份同延而且該外層包裝至少延伸遍及全部本體區。
5. 如申請專利範圍第4項的設備，其中該修整圓盤修整該菸草棒，且該配件區提供該內層及外層包裝予該被修整的煙草棒，使得吸煙用物品的橫截面面積係實質不變的且在沿著該吸煙用物品的第一部份中之任一給定位置處，該內層包裝的單位長度煙草質量與大小係組合成可產生沿著該第一部份有不變密度的煙草。
6. 如申請專利範圍第5項的設備，其中該修整圓盤的邊緣的第一段及第二段係經組態成修整該煙草棒，使得沿著該第一部份的不變煙草密度係與沿著該第二部份的不變煙草密度相同。
7. 如申請專利範圍第1項的設備，其更包含至少一定位的劈刀刷，以致該刷的外表面鄰近該修整圓盤，且其中該劈刀刷的半徑係隨著修整圓盤的邊緣的變化的位準而改變。
8. 如申請專利範圍第7項的設備，其中該劈刀刷的半徑具有：與煙草密度增加之該至少一端部相對應的第一數值、與該本體區的第一部份(於該處要加上雙層包裝)相對應的的第二數值、以及與該本體區之第二部份相對應的第三數值，其中該第三數值是在該第一數值與該第二數值的中間。
9. 一種製造吸煙用物品的方法，其係包含：把一吸煙用物品的煙草棒修整成具有一相對應於 至少一端部有增加之煙草密度的區；以及，修整該煙草棒之本體區，其中該本體區不同於有增加之煙草密度的該至少一端部；其中該修整是用至少一包含一具有變化的修整深度之邊緣的修整圓盤來完成，該至少一修整圓盤係經組態成可把一吸煙用物品的煙草棒修整成具有一相對應於有增加之煙草密度之該端部的區，以及修整該煙草棒之本體區使其有可變的單位長度質量，其中該修整包含修整該本體區成有一第一部份及一第二部份，且其中該修整圓盤從該本體區的第一部份修整更多煙草，以使該第一部份具有比該第二部份低的單位長度煙草質量，及其中該第二部份是在本體區的第一部份與有增加之煙草密度之該端部之中間。
10. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該本體區之第一部份被修整成有實質不變的單位長度煙草質量。
11. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該本體區之第一部份被修整成有一沿著該第一部份之長度有可變的單位長度煙草質量。
12. 如申請專利範圍第9項的方法，其更包含：包裝該被修整的煙草棒於一內層包裝與一外層包裝，其中該內層包裝係與該本體區的第一部份同延，而且該外層包裝至少延伸遍及全部本體區。
13. 如申請專利範圍第12項的方法，其中該煙草棒藉由該 至少一修整圓盤而被修整，且提供有該內層包裝及該外層包裝，使得該吸煙用物品的橫截面面積實質上不變，且在該第一部份中之任一給定位置處，該內層包裝的單位長度煙草質量與大小係組合成可產生沿著該第一部份有不變密度的煙草。
14. 如申請專利範圍第13項的方法，其中該煙草棒藉由該修整盤而被修整，以使沿著該第一部份的不變煙草密度係與沿著該第二部份的不變煙草密度相同。
15. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該修整是用至少一劈刀刷來完成，其係被定位以致該刷的外表面鄰近該修整圓盤，其中該劈刀刷的半徑係隨著具有變化修整深度的修整圓盤的段及該本體區的可變單位長度煙草質量而改變。
16. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該劈刀刷的半徑具有：與煙草密度增加之該至少一端部相對應的修整圓盤的邊緣的段之相對應的第一數值、與該本體區中一要加上雙層包裝之該第一部份相對應的修整圓盤的邊緣的段之相對應的第二數值、以及與該本體區之第二部份相對應的修整圓盤的邊緣的段之相對應的第三數值，其中該第三數值是在該第一數值與該第二數值的中間。
17. 如申請專利範圍第9項的方法，更包含控制該修整圓盤與該煙草棒的中心軸之間的距離以控制該煙草棒的修整的量以及該本體區之單位長度煙草質量的變化。
18. 一種吸煙用物品，其係包含一具有至少一端部有增加之 煙草密度與一本體區之煙草棒，其中該本體區不同於有增加之煙草密度的該至少一端部，且具有一可變的單位長度煙草質量，該本體區具有一第一部份及一第二部份，其中該本體區的第二部份比該本體區的第一部份具有較高的單位長度煙草質量，且其中該第二部份是在該本體區的第一部份與有增加之煙草密度之該端部中間。
19. 如申請專利範圍第18項的吸煙用物品，其中該本體區之第一部份沿著該第一部份之長度有實質不變的單位長度煙草質量。
20. 如申請專利範圍第18項的吸煙用物品，其更包含一濾嘴，其中該第一部份是從該本體區的濾嘴端延伸。
21. 如申請專利範圍第18項的吸煙用物品，更包含一內層包裝及一外層包裝，且該吸煙用物品的橫截面面積是不變的，其中該內層包裝係該本體區的第一部份同延，且該外層包裝至少延伸遍及該區域的全部，且其中沿著該第一部份的任一給定位置處，該內層包裝的單位長度煙草質量與大小係組合成可產生沿著該第一部份有不變密度的煙草。