TWI659700B - 用以製造煙品的方法及設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用以製造煙品的方法和設備。藉由以下步驟形成各包括可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之第一多分段組件：沿移動輸送路徑進給可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之流，將諸段壓實成多數群組；包裹各群組；以及切割組間之幅材材料，使個別的第一多分段組件相互分離。第一多分段組件流被進給到接收裝置，且各包括煙嘴和至少又一段的第二多分段組件流亦被進給到接收裝置。第一多分段組件和第二多分段組件藉由將組件包入幅材材料相組合，以形成在第一端有可燃熱源且在第二端有煙嘴之煙品。

Description

用以製造煙品的方法及設備

本發明係有關一種以多階段程序製造煙品之方法和設備。特別是，本發明係有關一種組合多分段組件之方法和設備。

在本領域中已知製造由複數個組件組成之煙品的設備和方法。例如，可使用滾軋程序，其中煙品和組件實質上相對於行進方向垂直地對齊。替代地，可使用線性程序，其中諸組件實質上沿行進方向縱向對齊。在某些配置中，使用這兩個程序的組合，例如，可以滾軋程序進行組合，也可以線性程序進行外包裹。然而，周知之設備和製程不適合以多階段程序製造煙品，於此程序中須避免煙品之至少一個組件接觸到煙品的至少另一組件。製造具有可燃熱源之煙品之周知設備和製程使用線性程序，在這程序中個別提供多個組件，從而比傳統香煙的製程緩慢。

EP 2 210 509 A1揭示一種組合煙品之組件，像是熱源、氣溶膠發生基體和膨脹室，以生產無濾嘴煙品的這類方法和設備。此方法包括沿移動輸送路徑 進給組件流；將組件流壓實成兩個或更多個不同組件群組，每一群組對應於分立之煙品，其中群組內的組件彼此抵接，且其中於領先組件群組和落後組件群組之間有一預定空隙；將組件包入幅材材料中；以及於組件群組間的每一空隙中切割之幅材材料。EP 2 210 509 A1教示將各煙品內除了煙嘴外的所有組件群組合成線性組件群組，其接著被包裹，以形成無濾嘴煙品。接著，藉由在濾嘴機中，以濾嘴紙包裹無濾嘴煙品與煙嘴，將無濾嘴煙品附著於煙嘴，生產煙成品。

本發明之一目的在於提供一種適於製造具有可燃熱源和複數個減少熱源接觸到煙品之煙嘴之風險之其他組件之煙品之設備和方法。亦希望提供一種適於以較周知之設備和製程更高之速度製造這種具有可燃熱源和複數個其他組件之方法和設備。

根據本發明之第一態樣，提供一種製造煙品之方法。此方法包括形成第一多分段組件，每一組件包括可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段。第一多分段組件藉由以下步驟形成：沿移動輸送路徑進給可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之流；將可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段壓實成多數群組，各群組對應於分立之第一多分段組件；將可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段包入幅材材料中；以及切割群組間之幅材材料，使個別的第一多分段組件相互分離。

如於本文中所用，「氣溶膠形成基體」一詞用來說明能在加熱揮發性化合物時釋放，可形成氣溶膠之基體。

如於本文中所用，「氣流導向段」一詞係指氣溶膠形成基體之相鄰下游段，其界定在使用煙品期間，使用者吸入之空氣循行之氣流路徑部分。

如於本文中所用，「上游」和「前」以及「下游」和「後」諸詞用以說明根據本發明，可燃熱源和煙品之組件或組件之部分相對於使用期間經由可燃熱源和煙品抽吸之空氣之方向之相對位置。

本方法又包括將一系列的第一多分段組件供給至接收裝置上，以及將一系列的第二多分段組件供給到接收裝置上，每個所述第二多分段組件包括一煙嘴和至少一個其他分段。藉由將第一多分段組件和第二多分段組件包入幅材材料，組合第一多分段組件和第二多分段組件，以形成在第一端有可燃熱源且在第二端有煙嘴之單一煙品。

有利地，提供此種製造方法增加具有可燃熱源之煙品的製造速度。此外，藉由製造與包括煙嘴之第二多分段組件分離之包括熱源之第一多分段組件，減少熱源接觸到煙品之煙嘴的風險。

本發明之方法可被用來以三階段的程序製造煙品。第一階段係形成第一多分段組件，第二階段係將第一多分段組件和第二多分段組件進給入組合設 備，且第三階段係將兩個多分段組件組合在一起，以形成煙品。

沿移動輸送路徑進給段流之步驟較佳地包括插入包括第一多分段組件之三種段之每一者，使得輸送路徑上的段成所欲和預定的順序。較佳地，諸段沿移動輸送路徑插入，使得第一多分段組件在第一端包括可燃熱源，在第二端包括氣流導向段，並在可燃熱源與氣流導向段間包括氣溶膠形成基體。

較佳地，輸送路徑上之諸段具有其實質上彼此對齊，並與輸送路徑之移動方向對齊之縱軸。此一線性形成程序有利，因為它會導致每一第一多分段組件內的組件很少或沒有損壞。

如於本文中所用，「縱向」一詞係指煙品的長度方向。

較佳地，個別可燃熱源從料斗進給。可燃熱源可由諸如壓縮之顆粒材料之脆性材料製成，其在以習知刀片切割時，可能有破裂、粉碎或碎成小片的傾向。 由於可燃熱源無法乾淨切割，因此，有利地，本發明之方法個別提供可燃熱源。可燃熱源較佳地實質上為圓柱形，並在一端面包括熱導背面塗層。此方法較佳地包括在料斗內對齊可燃熱源，以將可燃熱源進給至輸送路徑，每一可燃熱源之背面塗層成實質上相同位向。

各熱源可為含碳或碳系熱源。較佳地，熱源為圓柱形。在這種情況下，輸送路徑上的每一熱源較佳 地具有其實質上與輸送路徑之移動方向對齊之縱軸。熱源可任選地包含一個或更多個氣流通道。

如於本文中所用，「碳系熱源」一詞被用來說明主要由碳組成的熱源。用於根據本發明之煙品之可燃碳系熱源可具有可燃碳系熱源之乾重之至少約50%，較佳地至少約60%，尤佳地至少約70%，最佳地至少為約80%的碳含量。

如於本文中所用，「含碳」一詞被用來說明包含碳之可燃熱源。較佳地，用於根據本發明之煙品之可燃含碳熱源具有可燃碳系熱源之乾重之至少約35%，尤佳地至少約40%，最佳地至少為約45%的碳含量。

如於本文中所用，「氣流通道」一詞被用來說明沿可燃熱源之長度延伸之通道，經由該通道，空氣可被向下游抽吸，供使用者吸入。

如於本文中所用，「氣流路徑」一詞被用來說明一途徑，空氣可經由煙品，沿此途徑抽吸，供使用者吸入。

每一氣溶膠形成基體可包括煙草材料。較佳地，每一氣溶膠形成基體係圓柱形。在這種情況下，輸送路徑上的每一基體較佳地具有其實質上與輸送路徑之移動方向對齊之縱軸。

當第一多分段組件在煙品內時，每一氣流導向段於氣溶膠形成基體的下游。

較佳地，進給可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之流之步驟包括保持諸段於輸送路徑上。在一個較佳實施例中，保持諸段於輸送路徑上的步驟包含使用真空。

較佳地，形成第一多分段組件之步驟又包括在線切割第一多分段組件之至少一段。於較佳實施例中，在線切割氣溶膠形成基體。此外，或替代地，在線切割氣流導向段。

如於本文中所用，「在線」(on-line)一詞意指在製造多分段組件的過程中該操作係以分立(discrete)步驟來進行。因此，可被在線切割之煙品的諸分段可以實質上連續之材料流來提供，隨著諸分段被進給至移動輸送路徑上時，該連續之材料流即被切割。

在一個替代實施例中，第一多分段組件又於氣流導向段的下游包括一膨脹室。在此替代實施例中，第一多分段組件包括四段，其較佳地配置成，可燃熱源設在第一端，且膨脹室設在第二端。在本實施例中，氣溶膠形成基體鄰近可燃熱源設置，且氣流導向段鄰近膨脹室設置。

較佳地，膨脹室形成煙品之氣流路徑的一部分。膨脹室的加入有利地允許進一步冷卻從可燃熱源至氣溶膠形成基體之熱傳遞所產生的氣溶膠。膨脹室亦有利地允許根據本發明之煙品之全長透過膨脹室之長度 之選擇被調整至所欲值，例如，至類似於習知香煙的長度。在一個實施例中，膨脹室可為具有相當於橫截面形狀之橫截面形狀的中空管。

在替代實施例中，第二多分段組件較佳地包括煙嘴和過濾段。

較佳地，在將可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向部壓實成多數群組中，於領先段組和落後段組之間有一預定空隙。

在一個實施例中，將段流壓實成多分段群組之步驟包括：將段流分離成多數群組，每一群組包括可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段，其中每一群組對應於分立之第一多分段組件；壓實一群組內之諸段，使其彼此抵接；以及設定預定空隙於領先段群組和落後段群組之間。

較佳地，壓實一群組內之諸段使其彼此抵接的步驟包括將諸段壓實成，氣溶膠形成基體被可燃熱源和氣流導向段壓縮。

預先空隙之大小係對應於分立之第一多分段組件之多分段群組間的所欲大小。在每一空隙切割幅材材料。因此，每一空隙之大小較佳地精確，因為不精確的空隙可能導致損壞到切割裝置。空隙應足夠大，使切割裝置能切割幅材材料，但足夠小，便不浪費幅材材料。在一個實施例中，預定空隙大約1毫米±0.5毫米，也就是說，介於約0.5毫米和1.5毫米之間。甚至尤佳 地，預定空隙介於約0.8毫米和1.2毫米之間。

較佳地，壓實裝置包括：第一輪，具有沿周向隔開的固定指，用以使段流分離成包含可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段的多數群組，其中每一群組對應於分立之第一多分段組件；第二輪，位於第一輪下游，具有周向隔開的活動指，其較第一輪上之固定指更加緊密地隔開，用以壓實一群組內之諸段，以使其彼此抵接；以及第三輪，位於第二輪下游，具有周向隔開的活動指，用以設定預定空隙於領先段群組和落後段群組之間。

較佳地，將第一多分段組件群組包入幅材材料中的步驟包括將諸組件包入薄紙片中。較佳地，幅材材料包括預塗熱導元件，例如鋁箔補片，沿著幅材材料的內部隔開。較佳地，預塗熱導元件定位成，熱導元件包覆可燃熱源的至少一部分和氣溶膠形成基體的至少一部分。

較佳地，此等段實質上是具有圓形或橢圓形橫截面之圓柱形。

在尤佳實施例中，組合步驟又包括：接收數套分立之第一多分段組件，每一套分立之第一多分段組件包括兩個第一多分段組件；沿第一多分段組件之縱軸，使各套分立之該第一多分段組件之第一多分段組件分離；於分離之第一多分段組件之間接收一套分立之第二多分段組件，每一套分立之第二多分段組件包括兩個 第二多分段組件，其連結成每一第二多分段組件之煙嘴彼此相鄰；於組合鼓輪上，使第一與第二多分段組件之縱軸對齊；將第一和第二多分段組件壓實成一群組；將該群組包入幅材材料中，以形成雙煙品；以及切割兩個第二多分段組件之煙嘴間的煙品，以形成個別煙品。

有利地，提供包括連結在一起之兩個第二多分段組件之分立之第二多分段組件，從而製造雙煙品，容許製程以較製造單一煙品更高的速度操作。

在尤佳實施例中，較佳地，此方法又包括，在第一多分段組件被切割後，旋轉每一交替的第一多分段組件，以接收每一套第一多分段組件，每一第一多分段組件之可燃熱源面向相反方向。

較佳地，在組合第一多分段組件和第二多分段組件的步驟期間，第一多分段組件進一步以外熱導元件包裹。外熱導元件可由任何合適的耐熱材料，或具有適當熱導性之材料組合形成。較佳地，外熱導元件在23℃，相對濕度為50%下，使用修改後的瞬態平面熱源(MTPS)方法測量，具有介於每米開爾文約10瓦特(W/(M‧K))與每米開爾文約500瓦特(W/(M‧K))間，尤佳地介於每米開爾文約15瓦特(W/(M‧K))與每米開爾文約400瓦特(W/(M‧K))間的熱導率。用於根據本發明之煙品之合適外熱導元件包括，但不限於：例如像是鋁箔包裝材、鋼材包裝材、鐵箔包裝材和銅箔包裝材之金屬箔包裹；以及金屬合金箔包裝材。

在尤佳實施例中，第一多分段組件進一步以包括一層或更多層如鋁或鋼之熱反射材料之外熱導元件包裹。如於本文中所用，「熱反射材料」一詞係指具有相對較高熱反射率和相對較低熱輻射率，使該材料從其表面反射較其射出更大比例的入射輻射之材料。較佳地，該材料反射50%以上的入射輻射，尤佳地70%以上的入射輻射，且最佳地75%以上。

替代地，第一多分段組件又在第一多分段組件和第二多分段組件被包入幅材材料中以形成煙品之前或之後，以包括一層或更多層熱反射材料之外熱導元件包裹。

較佳地，用以幫助形成煙品之幅材材料係濾嘴紙。較佳地，濾嘴紙包括預先塗覆於一側的黏著劑，使濾嘴紙附著於第一多分段組件和第二多分段組件。

此方法又可包括接收多個第二多分段組件，其中多個第二多分段組件包括四個、八個或更多個第二多分段組件。在本實施例中，此方法較佳地又包括切割多個第二多分段組件，以提供數套分立之第二多分段組件，每一套包括兩個第二多分段組件，其連結成，每一第二多分段組件的煙嘴彼此相鄰。

較佳地，第二多分段組件之煙嘴由醋酸纖維素絲束製成。

較佳地，第二多分段組件之又一段可包括膨脹室或過濾段。在尤佳實施例中，每一第二多分段組件 在第二多分段組件之第一端包括煙嘴，在第二多分段組件之第二端包括膨脹室，鄰近煙嘴和膨脹室包括過濾段。較佳地，煙嘴、過濾段和膨脹室之縱軸實質上對齊。 在一個實施例中，過濾段可為例如由聚乳酸(PLA)製成之氣溶膠冷卻段。

較佳地，此方法又包括繞第一多分段組件周向設置穿孔。較佳地，穿孔在將第一多分段組件和第二多分段組件包入幅材材料的步驟期間設置。替代地，穿孔在第一多分段組件和第二多分段組件被包入幅材材料以形成煙品之前或之後設置。較佳地，使用雷射設置穿孔。

根據本發明之又一態樣，提供一種用以製造煙品之設備。此設備包括：形成裝置，用以形成各至少包括可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之第一多分段組件。該形成裝置包括：進給裝置，用以沿移動輸送路徑進給可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段之流；壓實裝置，用以將該可燃熱源、該氣溶膠形成基體和該氣流導向段壓實成多數群組，每一群組對應於分立之第一多分段組件；包裹裝置，用以將該可燃熱源、該氣溶膠形成基體和該氣流導向段包入幅材材料中；以及切割裝置，用以切割群組間之幅材材料，使個別之第一多分段組件彼此分離。此設備又包括：第一進給總成，用以進給第一多分段組件流；第二進給總成，用以進給各包括煙嘴和至少又一段的第二多分段組件流；以及組 合裝置，用以藉由將該第一多分段組件和該第二多分段組件包入幅材材料，組合該第一多分段組件和該第二多分段組件，以形成在第一端有可燃熱源且在第二端有煙嘴之煙品。

有利地，提供此種設備增加製造具有可燃熱源之煙品的速度。此外，藉由製造與包括煙嘴之第二多分段組件分離之包括熱源之第一多分段組件，減少熱源接觸到煙品之煙嘴的風險。

較佳地，進給裝置包括用以使三段之每一者插入三段之其他者，使得輸送路徑上的段成所欲和預定的順序之裝置。較佳地，諸段沿移動輸送路徑插入，使得第一多分段組件在第一端包括可燃熱源，在第二端包括氣流導向段，且在可燃熱源和氣流導向段間包括氣溶膠形成基體。進給裝置較佳地包括可燃熱源進給輪，其被配置來接收個別可燃熱源，並進給個別可燃熱源至移動輸送路徑。

進給裝置較佳地包括氣溶膠形成基體進給輪，其被配置來進給個別的氣溶膠形成基體至移動輸送路徑。在較佳實施例中，氣溶膠形成基體進給輪包括：接收裝置，用以接收連續的氣溶膠形成基體材料流；以及切割裝置，用以切割個別氣溶膠形成基體段。

進給裝置較佳地包括氣流導向段進給輪，其被配置來進給個別氣流導向段至移動輸送路徑。氣流導向段進給輪較佳地包括：接收裝置，用以接收連續的氣 流導向段材料流；以及切割裝置，用以切割個別氣流導向段。

在一個實施例中，氣流導向段包括一長形中空管，其具有實質上與氣溶膠形成基體相同的外徑。較佳地，氣流導向段又包括相較於氣溶膠形成基體減徑之一端部敞開、實質上不透氣的中空管，以及外徑實質上與氣溶膠形成基體相同，在至少一進氣口下游外接中空管之實質上不透氣的環形密封。

在較佳氣流導向段中，中空管及煙品之外包裝材之外部所徑向範限之體積範圍界定從至少一個進氣口朝氣溶膠形成基體，縱向向上游延伸之氣流路徑的第一部分，且中空管之內部所徑向範限之體積範圍界定朝煙品之嘴端縱向向下游延伸之氣流路徑的第二部分。較佳氣流導向元件又可包括內包裝材，其外接中空管和實質上不透氣的環形密封。

在氣流導向段之本較佳實施例中，中空管及氣流導向元件之內包裝材之外部所徑向範限之體積範圍界定從至少一個進氣口朝氣溶膠形成基體，縱向向上游延伸之氣流路徑的第一部分，且中空管之內部所範限之體積範圍界定朝煙品之嘴端縱向向下游延伸之氣流路徑的第二部分。中空管的敞開上游端可抵接氣溶膠形成基體的下游端。較佳氣流導向元件又可包括外徑實質上與氣溶膠形成基體之環形透氣擴散器，其外接實質上不透氣環形密封上游之長度的至少一部分。例如，中空 管可至少部分地嵌入醋酸纖維素絲束插件。

在氣流導向段之替代實施例中，氣流導向元件位於氣溶膠形成基體下游，並包括例如由紙板製成的敞開端、實質上不透氣截頭中空錐。敞開端之實質上不透氣截頭中空錐的下游端實質上與氣溶膠形成基體同徑，且敞開端之截頭中空錐的上游端相較於氣溶膠形成基體減徑。

在替代實施例中，中空錐的上游端抵接氣溶膠形成基體，且外接實質上與氣溶膠形成基體同徑之透氣圓筒塞。透氣圓筒塞可由任何合適的材料形成，其包含，但並不限於多孔質材料，像是例如過濾效率極低的醋酸纖維素絲束。敞開端之截頭中空錐的上游端抵接氣溶膠形成基體，並外接例如醋酸纖維素絲束製成之環形透氣擴散器，其實質上與氣溶膠形成基體6同徑，並外接過濾塞包裝。

未外接環形透氣擴散器部之敞開端之截頭中空錐之部分外接例如由硬紙板製成之低透氣性內包裝材。

進氣口之圓周配置設在外接環形透氣擴散器下游外接敞開端之截頭中空錐之外包裝材和內包裝材中。

如於本文中所用，「進氣口」一詞被用來說明外包裝材中的一個或更多個孔、狹縫、狹槽或其他孔，以及外接煙品的任何其他材料，空氣可經由其吸入 一個或更多個氣流路徑。較佳地，輸送路徑上之諸段具有實質上彼此對齊並與輸送路徑的移動方向對齊之縱軸。此種線性形成程序有利，因為其對每一第一多分段組件內之組件造成最小或無損壞。

該設備又可包括又一進給輪，其被配置來接收膨脹室。在本實施例中，膨脹室鄰近氣流導向段設置，使其位於第一多分段組件的第二端。

較佳地，輸送路徑係連續帶體。在較佳實施例中，帶體包括真空裝置，用以提供真空至帶體，以保持第一多分段組件之個別段於帶體上。較佳地，連續真空帶體包括複數個孔，真空經由此等孔施加到第一多分段組件之諸段。

較佳地，第一多分段組件形成裝置又包括料斗，用以沿輸送路徑進給個別可燃熱源。在進給裝置包括可燃熱源進給輪時，料斗配置成提供個別可燃熱源至可燃熱源進給輪。較佳地，可燃熱源的橫截面形狀為圓形，或橢圓形。

較佳地，第一多分段組件形成裝置又包括段切割裝置，用以切割諸段中的至少一個。在進給裝置包括氣溶膠形成基體進給輪時，該又一段切割裝置較佳地配置成接收氣溶膠形成基體材料之連續流或供應，以將氣溶膠形成基體材料切成個別氣溶膠形成基體段，並提供該個等別氣溶膠形成基體段至氣溶膠形成基體進給輪。當進給裝置包括氣流導向段進給輪時，該又一段切 割裝置較佳地配置成接收氣流導向段材料之連續流或供應，以將氣流導向段材料切成個別氣流導向段，並提供該等個別氣流導向段至氣流導向段進給輪。

較佳地，用以切割第一多分段組件之切割裝置包括飛刀式配置。因此，有利地，第一多分段組件形成裝置可連續操作。

較佳地，用以形成第一多分段組件之形成裝置包括三個輪，其配置來將諸段一起壓實。

較佳地，該設備又包括轉動鼓輪，其用來於切割裝置後，旋轉每一交替的第一多分段組件，以接收每一套第一多分段組件，每一第一多分段組件之可燃物熱源面向相反方向。

該設備又可包括接收鼓輪，其被配置來從第一多分段組件形成裝置接收第一個多分段組件，並將第一多分段組件進給至轉動鼓輪。

較佳地，該組合裝置又包括：第一接收裝置，用以接收數套分立之第一多分段組件，每一套第一多分段組件包括兩個第一多分段組件；分離裝置，用以沿此等第一多分段組件之縱軸，分離每一套第一多分段組件中的第一多分段組件；第二接收裝置，用以在每一套第一多分段組件中之經分離的第一多分段組件之間，接收一套分立之第二多分段組件，每一套分立之組件包括兩個第二多分段組件，其連結成，每一第二多分段組件彼此相鄰；對齊裝置，用以於該第二接收裝置上 對齊該等第一多分段組件與第二多分段組件之縱軸；壓實裝置，用以將該等第一多分段組件和該等第二多分段組件壓實成一群組；包裹裝置，用以將該等第一多分段組件和該等第二多分段組件包入幅材材料中，以形成雙煙品；以及切割裝置，用以切割兩個第二多分段組件之煙嘴間的雙煙品，以形成個別煙品。

有利地，提供包括經連結在一起之兩個第二多分段組件之一套分立之第二多分段組件允許製造設備以較製造單一煙品更高的速度操作。

在一個實施例中，第二多分段組件之又一段包括氣溶膠冷卻段。較佳地，氣溶膠冷卻段由PLA製成。

較佳地，用來包裹第一多分段組件和第二多分段組件之幅材材料係濾嘴紙。較佳地，濾嘴紙設有預先塗覆的黏著劑，以黏著濾嘴紙於第一多分段組件和第二多分段組件。

為了進一步增高設備之製造速度，兩個第一多分段組件形成設在組合裝置上游。以此方式，可又進一步增高製造速度，因為當製造煙品時，第一多分段組件之形成往往是最慢的程序。在本實施例中，兩個第一多分段組件形成裝置可配置成，提供第一多分段組件至組合裝置，定向成可燃熱源面向相反方向。以此方式定向第一多分段組件容許轉動鼓輪從設備卸下，因此，設備可更有效率地運作。

較佳地，組合裝置又包括第二包裹裝置，用以藉包括一層或更多層熱反射材料之外熱導元件包裹第一多分段組件，使外熱導元件包覆可燃熱源和氣溶膠形成基體。

較佳地，組合裝置又包括穿孔裝置，用以繞煙品的圓周將每一第一多分段組件穿孔。較佳地，穿孔裝置包括至少一個雷射。較佳地，雷射被配置來當以幅材材料包裹第一多分段組件和第二多分段組件時，將每一第一多分段組件穿孔。當使用一個雷射同時提供穿孔於兩個第一多分段組件時，使用一系列光學元件來導引導雷射。

在替代實施例中，可使用所謂的「蜘蛛機(spider machine)」來取代上述轉動鼓輪。「蜘蛛機」使用機械或電子控制的進給臂，其包括：用以保持煙品組件之裝置，以及用以定向煙品組件之裝置。因此，「蜘蛛機」使煙品組件可從具有第一位向之第一組件流，被進給至具有第二位向之第二組件流。「蜘蛛機」可將第一多分段組件從第一多分段組件形成裝置進給至組合鼓輪，以組合第一多分段組件與第二多分段組件。

如於本文中所用，手段加上功能的特點可替代地以其對應構造表示。

有關一態樣之任何特點可以任何適當組合應用於其他態樣。特別是，方法態樣可應用於設備態樣，反之亦然。而且，一個態樣中的任何、一些或所有 特點可以任何適當組合，應用到任何其他態樣的任何、一些或所有特點。

亦須知，本發明的任何態樣中所說明和界定的各種特點的特定組合可以獨立實現或供應或使用。

100‧‧‧煙品

102‧‧‧可燃熱源

104‧‧‧阻障層

106‧‧‧氣溶膠形成基體

108‧‧‧氣流導向段

110‧‧‧膨脹室

114‧‧‧煙嘴濾器

116‧‧‧包裝材

118‧‧‧內熱導層

121‧‧‧穿孔

122‧‧‧包裝材

124‧‧‧包裝材

200‧‧‧設備

202‧‧‧可燃熱源

204‧‧‧氣溶膠形成基體

206‧‧‧氣流導向段

208‧‧‧第一進給裝置

210‧‧‧第二進給裝置

212‧‧‧第三進給裝置

214‧‧‧真空帶體

216‧‧‧壓實裝置

218‧‧‧第一輪

220‧‧‧第二輪

222‧‧‧第三輪

224‧‧‧裝飾區

226‧‧‧紙幅材進給器

228‧‧‧帶體

230‧‧‧刀片

232‧‧‧第一多分段組件

234‧‧‧轉送鼓輪

300‧‧‧轉動鼓輪

302‧‧‧接收槽

304‧‧‧接收槽

400‧‧‧分離鼓輪

402‧‧‧第二多分段組件

404‧‧‧組合鼓輪

406‧‧‧包裹鼓輪

408‧‧‧濾嘴紙

410‧‧‧外熱導層

412‧‧‧固定脈波雷射

414‧‧‧切割鼓輪

請進一步參考附圖，以下僅舉例說明本發明，其中：第1圖顯示藉由根據本發明之方法和設備製造之包括可燃熱源之煙品之示意圖。

第2圖顯示用以形成第一多分段組件之設備之示意圖。

第3圖顯示用以轉動交替之第一多分段組件之設備之示意圖。

第4圖顯示用以組合第一多分段組件和第二多分段組件以形成煙品之設備之示意圖。

第1圖顯示煙品100的橫截面示意圖。以下參照下面煙品之特點詳細說明此方法。煙品100包括可燃熱源102，該可燃熱源具有阻障層104。阻障層係一層鋁箔，其使用黏著劑固定到可燃熱源之一端。縱向鄰近可燃熱源設置氣溶膠形成基體106。氣溶膠形成基體106包煙草材料。煙品又包括氣流導向段108、膨脹室110、氣溶膠冷卻段和煙嘴濾器114。

可燃熱源102、氣溶膠形成基體106和氣流 導向段108被包在包裝材(wrapper)116中，以形成煙品100之第一多分段組件。第一多分段組件被包在諸如鋁箔之內熱導層118中，其包覆可燃熱源102和氣溶膠形成基體106兩者。此外，第一多分段組件被包在包括一層諸如鋁箔之熱反射材料之外熱導性材料中。外熱導材料包覆包裝材116，並定位成與可燃熱源和氣溶膠形成基體相鄰。該包裝材116設有穿孔121，其鄰近氣流導向段108，繞煙品設置周向配置。

膨脹室110、氣溶膠冷卻段和煙嘴114被包在包裝材(wrapper)122中，以形成煙品100之第二多分段組件。第一多分段組件和第二多分段組件被進一步包入包裝材124中，將這兩個組件連結在一起，以形成煙品。包裝材124係濾嘴紙。

第2圖顯示用以形成本發明之第一多分段組件之設備之一例示性實施例的示意透視圖。第2圖顯示用以組合複數段以生產第一多分段組件之設備之實施例。在第2圖中所示之設備200被配置來組合可燃熱源202、氣溶膠產生基板204和氣流導向段206，以形成第一多分段組件，其可任選地使用濾嘴紙來與第二多分段組件組合，以形成煙成品。

參照第2(a)圖，設備200包括用以進給預切而分立之可燃熱源202之第一進給裝置208，用於氣溶膠產生基體204之第二進給裝置210以及用於氣流導向分部206之第三進給裝置212。第一進給裝置208可包 括振動碗、帶體和轉位輪(未圖示)。第二進給裝置210可包括料斗、主要和輔助供應鼓輪、真空帶體和轉位輪(未圖示)。第三進給裝置212可包括料斗主要和輔助供料鼓輪、真空帶體和轉位輪(未圖示)。設備200又包括真空帶體214，用以接收組件，使用真空保持它們，並且沿輸送路徑移動它們。

現在參照第2(b)圖，設備200又包括：壓實裝置216，用以成輪218、220和222之形式，將組件流壓實成多數組件群組，使用紙幅材進給器(paper web feed)226和帶體228於裝飾區224；以及切割裝置，成刀片230之形式。輪218、220和222各包括複數根用以保持諸段之轉位指。轉位指在其從第一輪218移動到第三輪222時，依序將諸段一起壓實。

第2圖之設備200的一般操作如下。可燃熱源202被從振動碗引至帶體，然後經由轉位輪引至真空帶體214。氣溶膠產生基體204被從料斗，經由主要和輔助供應鼓輪，引至第二進給裝置的真空帶體，然後經由轉位輪引至真空帶體214。同樣地，氣流導向段被從料斗，經由主要和輔助供應鼓輪，引至第三進給裝置的真空帶體，然後經由轉位輪引至真空帶體214。各段202、204和206被以適當間隔和速度引進，使其縱軸實質上軸向相互對齊，並依必要順序與真空帶體214的移動方向對齊。

各個不同段沿真空帶體214依序通過，然後 進入壓實裝置216。壓實裝置216的功能係將諸段流壓實成多數段群組，每一群組對應於分立之第一多分段組件，以使一群組中的諸段相互抵接，並於領先段群組和落後段群組之間有一預定空隙。在一個實施例中，多分段群組間之間隙可為1毫米±0.5毫米，亦即介於0.5毫米與1.5毫米之間，或者尤佳地介於0.8毫米與1.2毫米之間。又，壓實裝置21對齊每一空隙位置，使刀片230可在多分段群組間之每一間隙切割幅材材料。

在壓實裝置216後面，諸組件以幅材材料包覆在裝飾區224中。紙幅材進給器226可包含諸如鋁箔補片之預塗熱導元件，其沿幅材材料(web material)適當地隔開。一旦諸組件業被來自進給器226之紙幅材(web)包住，該幅材即在刀片230，於適當接點切斷，以形成分立之第一多分段組件232。

再參照第2(a)圖，如可知，用以進給氣溶膠形成基體之第二進給裝置210包括切割裝置，用以從氣溶膠形成基體材料的連續供應切割分立之氣溶膠形成基體。同樣地，用以進給氣流導向段之第三進給裝置212包括切割裝置，用以從氣流導向段材料的連續供應切割分立之氣流導向段。

接著從帶體228將分立之第一多分段組件232提供到轉送鼓輪234。轉送鼓輪234將第一多分段組件從第一多分段形成設備轉送至組合設備，這將在下面更詳細說明。如於第3圖中所示，設置轉動鼓輪300， 以從轉送鼓輪234接收第一多分段組件。替代地，在轉動鼓輪300可直接從帶體228接收第一多分段組件。轉動鼓輪300包括複數個接收槽302、304，以保持第一多分段組件。每一交替槽304可旋轉，使得第一多分段組件可旋轉，從而使其與對應的非旋轉槽302(顯示在轉動鼓300的展開視圖中)縱向對齊。以此方式，第一多分段組件可對齊成可燃熱源面向相反方向。

現在參考第4圖，其示意顯示用以組合第一多分段組件與第二多分段組件以形成煙品之設備。如上所述，轉送鼓輪234將第一多分段組件從帶體228轉送至轉動鼓輪300。第一多分段組件藉第一進給總成配置和定向成，第一多分段組件對之縱軸對齊，且可燃熱源面向相反方向。接著，將第一多分段組件對轉送至分離鼓輪400。分離鼓輪被配置來沿其縱軸移動第一多分段對，以提供空隙於個別第一多分段組件之氣流導向段之間。設置空隙，俾便放置第二多分段組件於第一多分段組件之間。

在一個較佳實施例中，第二多分段組件402以多套第二多分段組件供應。如在第4圖中可看出，可提供第二多分段組件402，其例如包括兩套第二多分段組件，其中每套包括兩個第二多分段組件(例如，第一個第二多分段組件以及第二個第二多分段組件)。在第二多分段組件被提供至組合設備之前，它們被切割以形成兩套第二多分段組件。此套第二多分段組件配置成， 第一個第二多分段組件之煙嘴端與第二個第二多分段組件之煙嘴端相鄰。此套第二多分段組件藉第二進給總成，於組合鼓輪404上，定位在分離的第一多分段組件間。接著，將多分段組件轉送到包裹鼓輪406。包裹鼓輪配置來將第一多分段組件和第二多分段組件壓實在一起，使組件之間無空隙。包裹鼓輪可設有指等，其定位成與第一多分段組件之可燃熱源相鄰，以促成壓實。 指可像是藉凸輪機構機械或電氣控制。

接著，將壓實的第一和第二多分段組件被包入諸如濾嘴紙108之幅材材料中。這個程序藉由繞其縱軸旋轉組件來促成。濾嘴紙設有預塗黏著劑，以確保諸組件牢固地保持在一起。濾嘴紙夠寬，以在單一包裹操作中，將成對之第一多分段組件之每一者組合成第二多分段組件套。在一個較佳實施例中，濾嘴紙覆蓋第二多分段組件，並隔約5毫米與第一多分段組件重疊。包裹程序造成連結之煙品對，如上所述，每一煙品包括第一多分段組件和第二多分段組件。

在包裹程序期間，可設置外熱導層410於第一多分段組件上。外熱導層由諸如鋁之熱反射材料製成。類似於濾嘴紙，外熱導層可設有預塗黏著劑，以牢牢固定熱導層於第一多分段組件。外熱導層410設置在鄰近可燃熱源和氣溶膠形成基體的區域。

亦在包裹程序期間，於鄰近氣流導向段之區域，將穿孔切割成第一多分段組件。使用固定脈衝雷射 412完成穿孔，此雷射於其旋轉時，繞第一多分段組件之圓周切割穿孔。可設置兩個此種雷射，使穿孔可被切割成每一第一多分段組件對。替代地，可設置透鏡和反射鏡的光學系統，使用單一雷射同時切割兩套穿孔。

接著，將連結之煙品對轉送到切割鼓輪414。如在第4圖中可看出，切割鼓輪414將連結之煙品對切成個別的煙品100成品。在這個程序中，濾嘴紙於第二多分段組件之煙嘴間被切斷。

由以上整個程序可知，可燃熱源不接觸到任何其他組件。這很重要，因為可燃熱源由顆粒材料製成，其可能會發生碎裂或粉碎，並在其接觸之任何其他組件上留下殘餘物。

上述實施例和例子解說但不限制本發明。可在不悖離其精神和範疇下，完成本發明的其他實施例，且須知，本文所說明的具體實施例並不限制。

Claims (15)

1. 一種製造煙品之方法，包括：藉由以下步驟形成多個第一多分段組件，該等第一多分段組件各包括一可燃熱源、一氣溶膠形成基體和一氣流導向段：沿著一移動輸送路徑進給一系列的可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段；將該等可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段壓實成多個組，各組對應於一個分立之第一多分段組件；將該等可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段包裹在一幅材材料中；以及切割在該等組之間的幅材材料，使單個的第一多分段組件相互分離；將一系列的第一多分段組件進給至接收裝置上；將一系列的第二多分段組件進給到該接收裝置，該等第二多分段組件各包括一煙嘴及至少一個其他分段；以及藉由將該第一多分段組件和該第二多分段組件包裹在一幅材材料中來組合第一多分段組件和第二多分段組件，以形成單個的煙品，該煙品在第一端具有可燃熱源，且在第二端具有煙嘴。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該輸送路徑上之該等分段的縱軸實質上係相互對齊且與該輸送路徑之移動方向對齊。
3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中在將該可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段壓實成組當中，在前導的分段組和後面的分段組之間具有一預定空隙。
4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中從料斗進給單個的可燃熱源。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在線切割該第一多分段組件之至少一分段。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該組合步驟另包括：接收成套的分立之第一多分段組件，每套分立之第一多分段組件包括兩個第一多分段組件；沿該等第一多分段組件之縱軸，分離開每一套的分立之第一多分段組件中的第一多分段組件；在分離開之第一多分段組件之間接收一套分立之第二多分段組件，每套分立之第二多分段組件包括兩個第二多分段組件，所述兩個第二多分段組件連結成使得各個第二多分段組件之煙嘴彼此相鄰；於組合鼓輪上，使該第一與第二多分段組件之縱軸相對齊；將該第一和第二多分段組件壓實成組；將該組包裹在該幅材材料中，以形成一對煙品；以及在該兩個第二多分段組件之煙嘴之間切割該對煙品，以形成單個的煙品。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，在組合該第一多分段組件和該第二分多段組件之步驟期間，以一導熱元件另包裹該第一多分段組件，該導熱元件包括一層或多層的熱反射材料。
8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一多分段組件另包括一膨脹室。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該第二多分段組件之另一分段另包括有一過濾段。
10. 一種用以製造煙品之設備，包括：用以形成第一多分段組件的形成裝置，該等第一多分段組件各包括一可燃熱源、一氣溶膠形成基體和一氣流導向段，該形成裝置包括：進給裝置，用以沿一移動輸送路徑進給一系列的可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段；壓實裝置，用以將該等可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段壓實成多數組，每一組對應於一個分立之第一多分段組件；包裹裝置，用以將該等可燃熱源、氣溶膠形成基體和氣流導向段包裹在一幅材材料中；以及切割裝置，用以切割在該等組之間之幅材材料，使單個之第一多分段組件彼此分離；第一進給總成，用以進給一系列的第一多分段組件；第二進給總成，用以進給一系列的第二多分段組件，該等第二多分段組件各包括一煙嘴和至少一個其他分段；以及組合裝置，用以藉由將該第一多分段組件和該第二多分段組件包裹在一幅材材料中來組合第一多分段組件和第二多分段組件，以形成單個的煙品，該煙品在第一端具有可燃熱源，且在第二端具有煙嘴。
11. 如申請專利範圍第10項之設備，其中用以形成該第一多分段組件的形成裝置另包括一料斗，用以沿該輸送路徑進給單個的可燃熱源。
12. 如申請專利範圍第10項之設備，其中用以形成該第一多分段組件的形成裝置另包括分段切割裝置，用以切割該等分段中的至少一個分段。
13. 如申請專利範圍第10、11或12項之設備，其中該組合裝置另包括：第一接收裝置，用以接收成套的分立之第一多分段組件，每套分立的第一多分段組件包括兩個第一多分段組件；分離裝置，用以沿該等第一多分段組件之縱軸，分離每一套的分立的第一多分段組件中的第一多分段組件；第二接收裝置，用以在每一套的第一多分段組件中之經分離開的第一多分段組件之間，接收分立之第二多分段組件，每一分立之組件包括兩個第二多分段組件，所述兩個第二多分段組件連結成使得各個第二多段組件之煙嘴成彼此相鄰；對齊裝置，用以使該等第一多分段組件之縱軸與該等第二多分段組件之縱軸在該第二接收裝置上相對齊；壓實裝置，用以將該第一多分段組件和該第二多分段組件壓實成組；包裹裝置，用以將包含該第一多段組件和該第二多段組件之組包裹在該幅材材料中，以形成一對煙品；以及切割裝置，用以在該兩個第二多分段組件之煙嘴之間切割該對煙品，以形成單個的煙品。
14. 如申請專利範圍第10至12項中任一項之設備，另包括第二包裹裝置，用以藉包含一或更多層熱反射材料之導熱元件來包裹該第一多分段組件，使得該導熱元件包覆該可燃熱源和該氣溶膠形成基體。
15. 如申請專利範圍第10至12項中任一項之設備，另包括穿孔裝置，用以圍繞該煙品的圓周，對每一個第一多分段組件進行穿孔。