制造可變卷曲條帶材料的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制造可變卷曲條帶材料的方法。本發(fā)明也涉及用于制造可變卷曲條帶 材料的裝置。本發(fā)明還涉及制造用于吸煙制品的空氣流動引導(dǎo)元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于生產(chǎn)在吸煙制品中使用的卷曲條帶材料的方法和裝置在本領(lǐng)域中是已知的。 生產(chǎn)卷曲條帶材料的已知方法包括交錯輥，其生產(chǎn)具有沿著條帶材料的長度的大致恒定卷 曲水平的卷曲條帶材料。
[0003] 用于形成用于吸煙制品的空氣流動引導(dǎo)元件的方法和裝置也是已知的。用于生產(chǎn) 具有沿其長度的可變吸阻的這樣的空氣流動引導(dǎo)元件的已知方法包括使用不同吸阻的多 個段。使用多個段增加空氣流動引導(dǎo)元件的制造復(fù)雜性和成本。
[0004] 期望的是提供一種用于在單操作中制造具有沿其長度的可變卷曲的卷曲條帶材 料的方法和裝置。也期望的是提供一種制造空氣流動引導(dǎo)元件的更簡單和更有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明提供一種制造可變卷曲條帶材料的方法。所述方法包括:進給大致連 續(xù)的條帶材料；以第一卷曲值卷曲所述條帶材料的第一區(qū)域；以及以第二卷曲值卷曲鄰近 所述第一區(qū)域的所述條帶材料的第二區(qū)域。使用兩個輥的組卷曲所述條帶材料，每個輥橫 越其寬度的至少一部分形成波紋并且圍繞其圓周形成波紋，所述輥配置成使得橫越所述輥 的寬度的波紋彼此交錯以卷曲所述條帶材料，并且使得圍繞圓周的波紋的波谷以所述第一 卷曲值卷曲所述條帶材料，并且圍繞圓周的波紋的波峰以所述第二卷曲值卷曲所述條帶材 料。
[0006] 提供這樣的方法允許在單個操作中形成具有沿其長度的不同卷曲值的區(qū)域的卷 曲條帶材料。
[0007] 在優(yōu)選實施例中，條帶材料是紙，但是可以使用任何合適的條帶材料，如聚交酯 (PLA)，聚酯，生物塑料(如Mater-Bi?)，或片狀煙草。
[0008] 將領(lǐng)會，方法包括使用兩個輥的組，當條帶材料在輥之間進給時所述輥交錯以卷 曲條帶材料。輥橫越其寬度并且圍繞其圓周形成波紋以生產(chǎn)具有不同卷曲值的區(qū)域的卷曲 條帶材料。
[0009] 圍繞第一輥的圓周的波紋的波谷優(yōu)選地與圍繞第二輥的圓周的波紋的波谷大致 旋轉(zhuǎn)地對準。因此，將領(lǐng)會圍繞第一輥的圓周的波紋的波峰優(yōu)選地與圍繞第二輥的圓周的 波紋的波峰大致對準。第一輥和第二輥在縱向方向上偏移使得第一輥和第二輥的縱向方向 上的波紋交錯。
[0010] 當在本文中使用時，術(shù)語'卷曲值'被定義為波紋的波峰處的輥的半徑的兩倍與第 一輥的軸線和第二輥的軸線之間的距離的比率。小于1的卷曲值指的是波紋的波峰不在徑 向方向上重疊的情況。大于1的卷曲值指的是波紋的波峰在徑向方向上重疊的情況。
[0011] 圍繞每個輥的圓周的波紋優(yōu)選地形成為使得分別對應(yīng)于由輥的軸線和波紋的波 谷形成的扇形的角和由輥的軸線和波紋的波峰形成的扇形的角的角α和β符合方程360/(α+ β)為整數(shù)。
[0012] 使輥符合具有這樣的波紋允許過程是連續(xù)的，并且允許每個卷曲區(qū)域的長度是一 致的。
[0013] 方法還可以包括以第三卷曲值卷曲條帶材料的第三區(qū)域。在該實施例中，圍繞每 個輥的圓周的波紋包括波峰部段、波谷部段和中間部段，每個具有不同半徑。
[0014] 當輥包括中間部段時，圍繞每個輥的圓周的波紋優(yōu)選地形成為使得分別對應(yīng)于由 輥的軸線和波紋的波谷形成的扇形的角、由輥的軸線和波紋的波峰形成的扇形的角和由輥 的軸線和波紋的中間部段形成的扇形的角的角α、β和γ符合方程360/(α+β+ γ)為整數(shù)。
[0015] 方法還可以包括檢測不同卷曲值的區(qū)域之間的界面，并且在依賴于被檢測界面的 位置處切割條帶材料以形成具有多個卷曲區(qū)域的卷曲條帶材料的部段。通過檢測不同卷曲 值的區(qū)域之間的界面，可以更精確地切割卷曲條帶材料。
[0016] 可以在具有第一卷曲值的第一區(qū)域和具有第二卷曲值的第二區(qū)域之間的界面處 切割卷曲條帶材料。替代地，可以在沿著第一區(qū)域的位置處切割卷曲條帶材料。優(yōu)選地，條 帶材料被切割成使得第一區(qū)域被分成具有大致相同長度的兩個部分。
[0017] 在卷曲條帶材料被切割成部段的實施例中，每個部段可以包括具有第一卷曲值的 至少一個區(qū)域和具有第二卷曲值的至少一個區(qū)域。優(yōu)選地，每個部段包括具有第一卷曲值 的一到八個之間的區(qū)域，和具有第二卷曲值的一到八個之間的區(qū)域。
[0018] 在優(yōu)選實施例中，卷曲條帶材料被切割成使得它包括具有第一卷曲值的五個第一 區(qū)域和具有第二卷曲值的四個第二區(qū)域，其布置成使得被切割卷曲條帶材料部段的第一端 部處的區(qū)域是第一區(qū)域，并且被切割卷曲條帶材料部段的第二端部處的區(qū)域是第一區(qū)域。 在該優(yōu)選實施例中，第一端部和第二端部處的區(qū)域均優(yōu)選地是未切割的第一區(qū)域的長度的 一半。
[0019] 本發(fā)明也涉及一種用于制造可變卷曲條帶材料的裝置。所述裝置包括:包括第一 輥和第二輥的輥組。每個輥橫越其寬度形成波紋并且圍繞其圓周形成波紋，所述輥配置成 使得橫越所述輥的寬度的波紋彼此交錯，并且使得圍繞圓周的波紋的波谷配置成以第一卷 曲值卷曲條帶材料，并且圍繞圓周的波紋的波峰配置成以第二卷曲值卷曲條帶材料。
[0020] 圍繞第一輥的圓周的波紋的波谷優(yōu)選地與圍繞第二輥的圓周的波紋的波谷大致 對準。因此，將領(lǐng)會圍繞第一輥的圓周的波紋的波峰優(yōu)選地與圍繞第二輥的圓周的波紋的 波峰大致對準。
[0021 ]圍繞輥的圓周的波紋的波峰的區(qū)域中的輥的半徑由rl表示。圍繞輥的圓周的波紋 的波谷的區(qū)域中的輥的半徑由r 2表示。橫越輥的寬度的波紋的波谷的區(qū)域中的輥的半徑由 r3表示。第一輥的軸線和第二輥的軸線之間的距離由X表示。
[0022] 為了在操作期間避免輥之間的干擾，半徑和輥軸線之間的距離優(yōu)選地符合以下方 程：
[0023] π<Χ~Γ3
[0024] 因此表示為C的輥之間的最小間隙由以下方程提供：
[0025] C=X-ri-r3
[0026] 如上所述，卷曲值被定義為波紋的波峰處的輥的半徑的兩倍與第一輥的軸線和第 二輥的軸線之間的距離的比率。因而，卷曲值由以下方程提供：
[0027] 第一卷曲值= 2r2/X
[0028] 第二卷曲值= 2η/Χ
[0029] 輥的卷曲元件的厚度表示為t。每個卷曲元件之間的距離表示為t2。優(yōu)選地，厚度 tl小于距離t2。沿著輯的軸向方向測量厚度tl和t2。
[0030] 圍繞每個輥的圓周的波紋優(yōu)選地形成為使得分別對應(yīng)于由輥的軸線和波紋的波 谷形成的扇形的角和由輥的軸線和波紋的波峰形成的扇形的角的角α和β符合方程360/(α+ β)為整數(shù)。
[0031] 輥的軸線之間的側(cè)向距離表示為D。在優(yōu)選實施例中，D等于零，并且因而輥的軸線 大致豎直地對準。
[0032] 通過控制參數(shù)1'1、12、乃、(3、1：1山、〇、€[和0，可以控制應(yīng)用于條帶材料的卷曲值。
[0033] 在優(yōu)選實施例中，半徑ri在約80mm到約120mm之間，更優(yōu)選地在約90mm到約IlOmm 之間，最優(yōu)選地為約99 · 3mm。半徑Γ2在約80mm到約120mm之間，更優(yōu)選地在約90mm到約11Omm 之間，最優(yōu)選地為約98 · 5mm。半徑Γ3在約80mm到約120mm之間，更優(yōu)選地在約90mm到約11Omm 之間，最優(yōu)選地為約98 · 3mm。間隙C在約0 · 3mm到約0 · 9mm之間，更優(yōu)選地在約0 · 5mm到約 0 · 7mm之間，最優(yōu)選地為約0 · 6mm。厚度ti在約0 · 8mm到約1 · 2mm之間，更優(yōu)選地在約0.9mm到 約1 · Imm之間，最優(yōu)選地為約1.0mm。距離t2在約I .Omm到約1.4mm之間，更優(yōu)選地在約1 · Imm 到約1.3mm之間，最優(yōu)選地為約1.2mm。角α在約7度到約9度之間，更優(yōu)選地在約7.5度到約 8.5度之間，最優(yōu)選地為約8.1度。角β在約6度到約8度之間，更優(yōu)選地在約6.5度到約7.5度 之間，最優(yōu)選地為約6.9度。
[0034]使輥符合具有這樣的波紋允許過程是連續(xù)的，并且允許每個卷曲區(qū)域的長度是一 致的。
[0035]圍繞每個輥的圓周的波紋的波峰優(yōu)選地帶有圓形邊緣。通過提供圓形邊緣在卷曲 期間施加到條帶材料的應(yīng)力可以減小，并且因而破壞條帶材料的風(fēng)險可以減小。
[0036]在輥的橫向橫截面中看到的波紋可以形成方波輪廓、正弦波輪廓或三角形輪廓。 在輥的橫向橫截面中看到的波紋的波峰可以是圓形的。通過提供圓形邊緣在卷曲期間施加 到條帶材料的應(yīng)力可以減小，并且因而破壞條帶材料的風(fēng)險可以減小。在優(yōu)選實施例中，在 輥的橫向橫截面中看到的波紋形成方波輪廓。
[0037] 每個輥可以配置成以第三卷曲值卷曲條帶材料。在該實施例中，波紋包括波峰部 段、波谷部段和中間部段，每個具有不同半徑。
[0038] 當輥包括中間部段時，圍繞每個輥的圓周的波紋優(yōu)選地形成為使得分別對應(yīng)于由 輥的軸線和波紋的波谷形成的扇形的角、由輥的軸線和波紋的波峰形成的扇形的角和由輥 的軸線和波紋的中