用于将片材包裹在段组周围的弹性接触元件的制作方法

1.本发明涉及将片材包裹在段组周围。特别地，本发明涉及将片材包裹在段组周围，以便生产杆形制品。杆形制品可以是吸烟制品。


背景技术：

2.wo 2015/022347 a2公开了一种用于生产吸烟制品的方法。段组件以端对端的关系布置，并且组件的外周边纵向地固定到包裹材料片的边缘部分。设置有包裹材料片的段组件被供应到布置在包裹传送器的周边表面中的滚动支座。保持表面设置在一定距离处并且与包裹传送器的周边表面相对。通过相对于保持表面移动包裹传送器，用包裹材料片包裹段组件。由此，滚动支座向段组件提供两个引导接触，并且保持表面向段组件提供一个引导接触。用于段组件的三点式引导接触旨在在受控条件下提供安全可靠的引导和包裹。提供三点式引导接触据说是为了使包裹方法特别适合于包括刚性和不可压缩的段组件，因为由于可以同时在三个点处施加恒定压力，因此包裹材料始终包裹在段组件的外表面周围。
3.us 2015/0291301 a1公开了一种在电子蒸汽装置的自动制造过程中使用的可旋转滚筒。可旋转滚筒的滚筒主体的滚动面在其中限定多个凹部。在滚筒主体的凹部中的每个凹部中，安装支座结构以限定从滚筒主体面向外的凹槽以接纳和保持电子蒸汽装置的筒。支座结构包括比电子蒸汽装置的筒的材料在结构上更易变形的材料。真空端口设置在支座结构中以提供保持力，从而将筒保持在支座结构中。支座结构的弹性材料的可屈服性质促进了筒在真空端口处的更完整的密封，这增强了施加到筒的真空保持力。
4.gb 2 148 692 a描述了一种通过将接装材料片材包裹在双倍长度刚性烟嘴和每个烟草柱的一部分周围以形成香烟组来将两个圆柱形烟草柱附接到中间设置的双倍长度刚性烟嘴的装置。据称，由于刚性烟嘴由具有相对低摩擦系数的光滑、硬塑料材料制成，双倍长度烟嘴-烟草柱组倾向于滑动而不是滚动通过滚动装置，从而导致不完整的包裹。进一步据信，虽然增加由滚动装置施加在烟嘴上的力将增加滚动装置与烟嘴之间的摩擦，但如果对它施加的力太大，则烟嘴将破裂。提出使用固定滚动块，该固定滚动块包括用于接合刚性烟嘴的中间接触区和用于接合延伸到烟嘴两侧的双倍长度香烟的部分的侧接触区。中间接触区和侧接触区彼此共同延伸。中间接触区由相对柔软的弹性材料制成，该弹性材料与烟嘴具有相对高的摩擦系数，以避免烟嘴在滚动期间滑动。
5.例如，用于生产吸烟制品的其他装置是从us 3,036,581 a和us 3,527,234 a中已知的。
6.期望提供一种将片材包裹在段组周围的方法，所述方法对不同特性的段生产良好的结果。期望提供一种将片材包裹在段组周围的方法，所述方法提供改进的压制产品质量。期望提供一种将片材包裹在段组周围的高度可靠的方法。期望提供一种能够以结构简单的方式实现的将片材包裹在段组周围的方法。需要一种改进的将片材包裹在包括至少一个刚性段的段组周围的方法。需要一种将片材包裹在段组周围的改进方法，其中至少一个段具有与至少另一个段不同的物理特性。需要提供一种将片材包裹在段组周围的改进方法以形
成吸烟制品。


技术实现要素：

7.根据一个方面，本发明提供一种用于将片材包裹在段组周围的包裹装置。包裹装置包括包裹传送器和接触元件。包裹传送器包括用于接纳段组的传送器表面。接触元件提供相对表面。相对表面被布置在距包裹传送器的传送器表面一定距离处。相对表面面向包裹传送器的传送器表面。相对表面被构造成当段组由包裹传送器沿着相对表面移动时接合段组和片材，以使段组旋转，从而用片材包裹段组。接触元件具有第一部分，该第一部分包括相对表面的至少一部分。接触元件的第一部分由第一材料形成。第一材料是具有介于30a与70a之间的肖氏硬度的弹性材料。
8.可以根据astm d2240来确定第一材料的肖氏硬度和本文所述的任何其他肖氏硬度。肖氏硬度是标准化加压工具在通过给定力和给定测试条件下被压入材料时浸入材料中的深度的量度。
9.由于第一材料是弹性的并且具有介于30a与70a之间的肖氏硬度，所以相对表面的第一部分可以在传送器表面与相对表面之间的段组的包裹期间表现出自动调节与相对表面的第一部分接触的一个或多个段的特性的行为。
10.刚性段可以压缩第一材料。压缩第一材料可以在包裹传送器表面与相对表面之间的刚性段期间减小刚性段中的张力。在轧制过程中，对刚性段的损坏的可能性较小。此外，可以提高刚性段与相对表面之间的牵引力，从而提高包裹效率。刚性段的实例是用于吸烟制品的热源，或用于吸烟制品的碳基热源，或用于吸烟制品的刚性烟嘴。
11.包括相对可压缩材料的段可以不压缩第一材料，或可以压缩第一材料至比刚性段小的程度。包括相对可压缩材料的段可以在传送器表面与相对表面的第一部分之间滚动期间被压缩。在滚动完成后，包括相对可压缩材料的段可以返回到其初始构型中，并且由此可以拉紧包裹在段组周围的片材。包括相对可压缩材料的段的实例是烟草材料柱，或用于吸烟制品的可压缩过滤嘴。
12.如果相对表面的第一部分接合至少一个刚性段，则可能是有益的，因为第一材料可用于防止在滚动期间损坏刚性段。然而，相对表面的第一部分可以替代地或另外接合包括相对可压缩材料的至少一个段。
13.第一材料可以具有介于30a与60a之间的肖氏硬度，或介于30a与50a之间的肖氏硬度，或介于40a与50a之间的肖氏硬度。
14.第一材料可以具有小于20mpa、或小于15mpa、或小于10mpa、或小于5mpa、或小于3mpa、或小于2.5mpa的杨氏弹性模量。
15.接触元件的第一部分可以具有至少1mm，或至少2mm，或至少4mm，或至少6mm，或至少8mm或至少10mm的厚度。接触元件的第一部分的厚度可以足以允许段组的段使接触元件的第一部分变形到足以避免损坏段。
16.接触元件的第二部分可以包括相对表面的第二部分。相对表面的第二部分可以与相对表面的第一部分不同。接触元件的第二部分可以具有与接触元件的第一部分不同的弹性特性。接触元件的第一部分和接触元件的第二部分可以被布置成接触在不同位置处的段组。接触元件的第一部分和接触元件的第二部分可以被布置成接触段组的不同段。接触元
件的第一部分和接触元件的第二部分可以表现出不同的变形特征。
17.提供表现出不同弹性特性的接触元件的不同部分可以确保在滚动期间，在段组处的不同位置被展现到具有不同特性的对面表面的部分。相对表面可以被特别设计成符合相应组段的特定要求。
18.接触元件的第一部分和接触元件的第二部分可以由相同材料形成。在这种情况下，接触元件可以特别容易地制造。
19.替代地，接触元件的第一部分和接触元件的第二部分可以由不同材料形成。这可以有助于适当地调整接触元件的第一部分和接触元件的第二部分的弹性特性。接触元件的第二部分可以由第二材料形成。第二材料可以不同于第一材料。第二材料可以具有比第一材料更高的肖氏硬度。第二材料可以具有至多100a、或至多90a、或至多80a、或至多70a的肖氏硬度。
20.接触元件的第一部分和接触元件的第二部分可以具有不同的厚度。当段组的段按压到接触元件的部分上时，调整接触元件的一部分的厚度可能影响接触元件的部分的反应。例如，如果接触元件的一部分的厚度增加，那么段组的段可能更容易使接触元件的部分变形。
21.包裹传送器可以包括可旋转辊。可旋转辊可以包括限定传送器表面的周向表面，以用于接纳段组。替代地，包裹传送器可以包括线性传送器。线性传送器可以包括至少一个传送带或限定传送机表面的线性可移动元件，以用于接纳段组。
22.由接触元件提供的相对表面的形状可以遵循包裹传送器的传送器表面的形状。例如，如果包裹传送器的传送器表面基本上对应于圆柱体的周向表面，则相对表面可以遵循对应的弧形形状。例如，如果包裹传送器的传送器表面是平面表面，则由接触元件提供的相对表面也可以是平面表面。
23.包裹传送器的传送器表面与由接触元件提供的相对表面之间的距离可以在段组的最大直径的范围内或小于所述段组的最大直径。例如，包裹传送器的传送器表面与由接触元件提供的相对表面之间的距离可以是段组的最大直径的至少0.7倍，或段组的最大直径的至少0.8倍，或段组的最大直径的至少0.9倍。
24.传送器表面可以限定用于纳段组的凹槽。凹槽可以垂直于段组的传送方向定向。当段组由包裹传送器沿着相对表面移动时，段组可以在凹槽内旋转。段组的段可以以端对端的关系接纳在凹槽中。段组的段可以沿着凹槽的延伸方向一个接一个地定位。
25.段组与凹槽之间的摩擦可以低于段组与接触元件之间的摩擦。片材与凹槽之间的摩擦可以低于片材与接触元件之间的摩擦。
26.段组的段的直径对于所有段可以是相同的或基本上相同的。段组的不同段的直径之间的最大偏差可以小于5mm或小于4mm，或小于3mm，或小于2mm，或小于1mm。
27.段组的段可以是基本上杆形段。段组的段可以是基本上圆柱形的。段组的段可以是吸烟制品的段。
28.包裹传送器的传送器表面的至少一部分可以由第三材料形成。第三材料可以是弹性材料。第三材料可以具有介于30a与70a之间的肖氏硬度。第三材料可以与第一材料相同。第三材料可以与第二材料相同。在包裹传送器表面与相对表面之间的段组期间，第三材料可能易于被段组中的一个或多个段变形。如果段能够使第三材料变形，则可以降低在包裹
期间损坏段的可能性。
29.包裹装置还可以包括被配置成加热接触元件的加热器。加热器可以集成到接触元件中。加热器可以被配置成加热接触元件的相对表面。例如，加热器可以包括电阻加热元件或辐射加热器。加热器可以被配置成将接触元件的相对表面加热到介于40摄氏度与80摄氏度之间的温度，或介于40摄氏度与70摄氏度之间的温度，或介于40摄氏度与60摄氏度之间的温度。加热接触元件可以在包裹期间干燥段组和片材。此外，加热接触元件可以有助于固化将片材固定在段组处的胶。
30.本发明还提供了一种用于生产吸烟制品的系统。系统包括包绕装置，所述包绕装置用于将片材包裹在如本文所述的段组周围。此外，系统包括片材和段组。段组可以包括吸烟制品的段。
31.吸烟制品的段可以包括以下段中的一个或多个：包括用于吸烟制品的热源的段、包括烟草材料的段、包括用于吸烟制品的过滤嘴的段，以及包括用于吸烟制品的烟嘴的段。
32.片材可以是任何合适的材料。例如，片材可以包括纸质材料。片材可以是涂层片材。例如，片材可以是金属化纸质片材。片材可以涂覆有聚合物。
33.本发明还提供了用于将片材包裹在段组周围的方法。根据本发明的包裹装置和系统可以被适配、设计和配置以执行所述方法。在包裹装置或系统的上下文中描述的特征也可用于描述所述方法，反之亦然。
34.所述方法包括驱动包裹传送器以在包裹传送器的传送器表面上传送段组，以沿着面向传送器表面的接触元件的相对表面运行。段组接合相对表面且由此引起旋转，使得段组用片材包裹。段组的至少一个刚性段使相对表面弹性地变形背离传送器表面。
35.背离传送器系统的相对表面的弹性变形可以在包裹期间吸收施加于刚性元件上的力。吸收至少一些力可以减小在刚性元件在传送器表面与相对表面之间滚动期间损坏刚性段的可能性。此外，当刚性段使相对表面变形背离传送器表面时，刚性段与相对表面之间可能存在特别良好的牵引力，因此有助于将片材包裹在传送器表面与相对表面之间的段组周围。
36.刚性段使相对表面的变形可以使得由于相对表面的变形，在相对表面的变形段的至少一部分与传送表面之间的距离增加至少0.1mm，或至少0.3mm，或至少0.5mm，或至少0.7mm，或至少1mm。
37.刚性段可以是吸烟制品的段。刚性段可以包括不可切割物体。
38.刚性段可以包括热源。热源可以是用于吸烟制品的热源。热源可以具有圆柱形芯棒的形状。热源可以包括碳粒。热源可以包括接地碳元件的压缩粉末。热源可以包括氧化剂。热源可以是电热源，或可燃热源，或化学热源。
39.当包裹包括刚性段的段组时，本发明特别有利，所述刚性段是用于吸烟制品的碳基热源。用于吸烟制品的碳基热源在包裹过程期间可能特别容易受损坏。例如，在滚动期间施加过大的压力可以在包裹期间破坏热源，或者可以通过压缩热源的组成颗粒来损坏热源，使得在热源中的燃烧期间在热源中生成的气体可能难以离开热源。
40.除了刚性段之外，段组可以包括以下段中的一个或多个：包括烟草材料的段、包括用于吸烟制品的过滤嘴的段，以及包括用于吸烟制品的烟嘴的段。
41.相对表面的弹性对于相对表面的不同部分或区域可以是不同的。例如，与刚性段
接触的相对表面的部分可能比与包括相对可压缩材料的段接触的相对表面的部分更容易变形。这可以有助于确保在将片材包裹在段组周围期间维持段组的段的同轴对准。
42.本发明还提供了一种接触元件的用途，该接触元件具有由具有介于30a与70a之间的肖氏硬度的弹性材料制成的至少第一部分作为用于将段组包裹在包裹材料片材中的相对表面。接触元件的用途可用于生产吸烟制品。
43.相对表面的弹性对于相对表面的不同部分或区域可以是不同的。例如，与刚性段接触的相对表面的部分可能比与包括相对可压缩材料的段接触的相对表面的部分更容易变形。关于包裹装置、用于生产吸烟制品的系统以及用于将片材包裹在段组周围的方法描述的特征也可用于描述接触元件的用途。
附图说明
44.在下文中，将通过参考附图描述实施方案来进一步描述本发明。
45.图1示出了根据一个实施方案的包裹装置的示意性侧视图。
46.图2示出了根据一个实施方案的包裹装置的包裹传送器的传送表面上的俯视图，其示出了由段组占据的两个凹槽和一个空凹槽。
47.图3示出了根据一个实施方案的由包裹装置的接触元件提供的相对表面上的示意图。
48.图4示意性地示出了在根据该实施方案的包裹装置中被包裹在传送器表面与相对表面之间的段组周围的片材。
具体实施方式
49.图1示出了根据一个实施方案的包裹装置1的示意性侧视图。包裹装置1被配置成用于将片材3包裹在段组5周围。例如，段组5的段可以是圆柱形或杆形的。当用片材3包裹时，段组5的段可以以端对端的关系彼此纵向对齐。包裹装置1包括用于接纳段组5的包裹传送器7。在所示的实施方案中，包裹传送器7包括可旋转辊，该可旋转辊限定用于在其外周向表面上接纳段组5的传送器表面9。
50.图2示出了包裹传送器7的传送器表面9的平面图。传送器表面9限定平行于包裹传送器7的旋转轴线13(参见图1)延伸的凹槽11。凹槽11中的每个凹槽被构造成接纳待用片材3包裹的段组5。在图2中，左侧两个凹槽11分别由段组5占据。右凹槽11是空的。在所示的实施方案中，段组5包括吸烟制品的段。在凹槽11中，段组5的段以端对端的关系一个接一个地布置。
51.根据图2所示的实施方案，段组5包括：盖段15，其包括用于吸烟制品的可移除盖；热源段17，其包括用于吸烟制品的热源；烟草材料段19，其包括烟草材料；以及扩散器段21，其包括用于吸烟制品的扩散器。段组5可以另外或作为所示段中的一个段的替代方案，包括过滤嘴段，该过滤嘴段包括用于吸烟制品的过滤嘴。段组5可以另外或作为所示段中的一个段的替代方案，包括烟嘴段，该烟嘴段包括吸烟制品的烟嘴。通过将片材3包裹在段组5周围，将组合段组5的段。段组5可以包括吸烟制品的所有所需段。替代地，段组5可以仅包括生产吸烟制品所需的所有段的子集，并且可以在后续步骤中添加附加段。在所示的实施方案中，通过将片材3包裹在盖段15、热源段17、烟草段19和扩散器段21周围来形成吸烟制品的
一部分。随后，将在另一包裹步骤中添加过滤嘴段和烟嘴段。然而，也可以设想在第一包裹步骤中包括过滤嘴段和烟嘴段。
52.待围绕段组5包裹的片材3也接纳在包裹传送器7的传送器表面9上。片材3的前边缘可以到达凹槽11中并且位于接纳在凹槽11中的段组5的下方。优选地，片材3的前边缘胶粘到段组5，以在段组5与片材3之间建立初始连接。片材3可以从在前边缘和后边缘处设置有胶条的供应辊切割，并且被供应到供应辊7的传送器表面9，使得片材3的前边缘到达传送器表面9的凹槽11中。随后，段组5可以沉积在传送器表面9的凹槽11中，以在片材3的前边缘处与胶条接触。替代地，片材3和段组5可以首先胶合在一起，然后作为单元供应到传送器表面9。在片材3已经包裹在段组5周围之后，如稍后将描述，片材将通过胶条固定在片材3的后边缘处。
53.为了在包裹传送器7的旋转期间确保片材3与传送器表面9之间的粘合，在传送器表面9中提供了抽吸孔23。片材3通过施加到抽吸孔23的不足压力保持在传送器表面9处。可以在传送器表面9的凹槽11中以及在传送器表面9的凹槽11之间设置抽吸孔23。
54.包裹装置1还包括接触元件25。接触元件25包括主体27和附接到其上的接触体29。接触体29提供相对表面31。所述相对表面31被布置在距所述包裹传送器7的所述传送器表面9一定距离处。相对表面31基本上平行于包裹传送器7的传送器表面9延伸，并且面向包裹传送器7的传送器表面9。
55.当通过包裹传送器7在包裹传送器7的传送器表面9与接触元件25的相对表面31之间旋转来传送段组5时，段组5接合接触元件25的相对表面31。当通过包裹传送器7的继续旋转沿着接触元件25的相对表面31移动段组5时，在接触元件25的相对表面31与段组5之间的摩擦使段组5绕其自身的轴线旋转，由此将片材3包裹在段组5周围。当段组5在包裹传送器7与接触元件25之间留下间隙时，片材3已完全包裹在段组5周围。在接触元件25的下游，用片材3包裹的段组5可以从包裹传送器7转移到另一传送器27以进行进一步处理。
56.接触元件25设置有用于加热接触元件25的加热器33。这可以有助于干燥段组5和固化胶条。
57.图3示出了接触元件25的相对表面31上的平面图。图3中的左-右方向对应于段组5沿着相对表面31移动的传送方向。图3中的上下方向对应于段组5的段一个接一个地布置的方向。图3中的上下方向平行于包裹传送器7的旋转轴线13。
58.在所示的实施方案中，接触元件25的相对表面31分成三个部分。相对表面31的第一部分35被布置成与段组5的盖段15和热源段17接触。接触表面31的第二部分37被布置成与段组5的烟草段19接触。相对表面31的第三部分39被布置成与段组5的扩散器段21接触。相对表面31的第一部分35由接触元件25的第一部分41限定。相对表面31的第二部分37由接触元件25的第二部分43限定。相对表面31的第三部分39由接触元件25的第三部分45限定。接触元件25的第一部分41、第二部分43和第三部分45是接触元件25的接触体29的部分。
59.接触元件25的第一部分41由第一材料形成。第一材料是具有介于30a与70a之间的肖氏硬度的材料。根据实施方案，第一材料可以具有30a与60a之间的肖氏硬度，或介于30a与50a之间的肖氏硬度，或介于40a与50a之间的肖氏硬度。第一材料可以具有小于20mpa、或小于15mpa、或小于10mpa、或小于5mpa、或小于3mpa、或小于2.5mpa的杨氏弹性模量。接触元件的第一部分可以具有至少1mm，或至少2mm，或至少4mm，或至少6mm，或至少8mm或至少10mm
的厚度。
60.图4示出了截面图，其示出了在将片材3包裹在段组5周围的过程中，段组5的热源段17与相对表面31的第一部分35之间的接合。由于接触元件25的第一部分41的材料特性，热源段17可以使相对表面31的第一部分35变形背离传送器表面9。热源段17可以浸入接触元件25的第一部分41中。这可以防止热源段17由于在传送器表面9与相对表面31之间包裹时对热源段17施加过大压力而受损。
61.接触元件25的第二部分43可以具有与接触元件25的第一部分41不同的弹性特性。接触元件25的第二部分43可以由具有比第一材料更高的肖氏硬度的第二材料形成。特别地，第二材料的肖氏硬度可以高于第一材料的肖氏硬度，但不大于90a或不大于100a。在将片材3包裹在段组5周围期间，相对表面31的第二部分37与烟草段19接触。烟草段19本身可以是可压缩的。如果烟草段19在传送器表面9与相对表面31之间被压缩，则可能是有利的。在将段组5包裹在包裹传送器表面9与相对表面31之间时，烟草段19可以不存在或基本上不存在使相对表面31的第二部分37变形。
62.扩散器段21可以使基本上不可压缩的，并且可能由于施加于扩散器段21上的高压而易于受损。接触元件25的第三部分45可以具有与接触元件25的第一部分41的弹性特性类似的弹性特性。特别地，第三部分45也可以由第一材料形成。扩散器段21可以被配置成用于在将片材3包裹在传送器表面9与相对表面31之间的段组5周围时使相对表面31的第三部分39弹性地变形背离传送器表面9。
63.根据一个实施方案，接触元件25的第一部分41、接触元件25的第二部分43和接触元件25的第三部分45可以具有相同的厚度。替代地，接触元件25的第一部分41、接触元件25的第二部分43和接触元件25的第三部分45中的至少两者可以具有不同的厚度。例如，接触元件25的第一部分41的厚度可以高于接触元件25的第二部分43的厚度。接触元件25的第一部分41可以具有较高厚度以允许相对表面31的第一部分35变形背离传送器表面9。接触元件25的第二部分43不需要变形，并且因此可以具有较低厚度。
64.根据图4所示的实施方案，包裹传送器7的主体47可以涂覆有弹性材料层49。弹性材料层49可以由第三材料形成。第三材料可以例如与第一材料或第二材料相同。