本發明涉及一種用于制造過濾器的設備和方法。更確切地說，本發明涉及一種用于制造具有位于過濾器中的連續絲線材料和煙液的過濾器以用于吸煙制品的生產的設備和方法。

背景技術：

已知過濾器制造設備，其中將香味攜帶絲線引到過濾器絲束中。舉例來說，在歐洲專利申請案ep-a-2110031中，將煙液添加到絲線且隨后插入到過濾器絲束中。如果過濾器制造機器停止，絲線會浸泡有煙液。煙液可能不固定在絲線上，可能沿著絲線流動且意外地使過濾器材料污染有煙液。

因此，需要一種過濾器制造機器和一種用于制造過濾器的方法，其中可防止過濾器絲束浸泡有煙液。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供一種用于制造過濾器的設備。所述設備包括過濾器材料匯聚裝置和用于在過濾器材料中定位連續絲線的絲線定位裝置。所述設備進一步包括用于將煙液引入過濾器材料中的煙液引入裝置。絲線定位裝置布置在匯聚裝置上方，使得絲線定位裝置的出口開口可布置在匯聚裝置內。煙液引入裝置布置在匯聚裝置下方，使得煙液引入裝置的出口開口可布置在匯聚裝置內。其中，煙液引入裝置的出口開口布置在絲線定位裝置的出口開口的上游。

通過提供用于將絲線定位在過濾器材料中的絲線定位裝置和用于將煙液引入過濾器材料中的單獨煙液引入裝置，可有利地獨立控制絲線插入和煙液引入。確切地說，根據本發明，無論是否存在絲線或其它額外吸附材料，可獨立控制煙液引入到過濾器材料中。另外，即使在存在絲線或其它吸附材料的情況下，引入過濾器材料中的煙液量也可與絲線或其它吸附材料的吸附能力無關。在現有技術系統中，提供到過濾器材料的煙液由絲線的材料吸附，或粘附到絲線，或這兩者的組合。然而，如果使用高纖維材料絲線，此類材料可被煙液極強地浸染，且允許更大量的煙液被傳輸和引入到過濾器材料中。然而，此類絲線材料容易浸泡有煙液。如果過濾器制造機器停止，煙液可能不固定在絲線上，可能沿著絲線流動且使過濾器材料浸染有煙液。有利的是，根據本發明通過引入獨立于絲線的煙液能克服這個缺點。

在根據本發明的設備中，煙液被引入到過濾器材料中，在絲線被引入到過濾器材料中的位置的上游處。由此，煙液可(僅)被引入到過濾器材料中，處于過濾器材料仍形成相當松散的股束的位置。這兩種措施促進煙液在過濾器材料中的分布。優選地，過濾器材料是過濾器絲束，例如醋酸纖維素絲束。

通過分開絲線和煙液插入，可使用優選地需要低維護的標準絲線插入裝置。

有利的是，使用注入構件將煙液引入到過濾器材料中。由此，煙液被有效地注入過濾器材料中。因此，可控制和改變引入煙液的時段和所注入的煙液的量。舉例來說，注入構件是加壓氣體或泵。

本發明中所用的煙液可以是如所指的液體，但舉例來說也可以是懸浮液。優選地，煙液是香料，例如薄荷香精。煙液還可以是著色劑，或更改穿過配備有所述煙液的過濾器的氣流的另一添加劑。

絲線可以是在用于吸煙制品的過濾器的生產中已知的絲線。絲線可以是未處理的絲線，或可例如涂布或預浸漬有著色劑或香料或著色劑和香料兩者。絲線尤其可以是具有高纖維成分的絲線，例如紙絲線。舉例來說，絲線定位裝置可以是歐洲專利申請案ep-a-2110031中所描述的裝置，其中香料材料的股束根據本發明替換成連續絲線。

過濾器材料匯聚裝置將過濾器材料集中成條形。匯聚裝置可包括若干部分，例如實際條成型裝置、傳輸噴流和通風斗。條成型裝置可以是裝飾舌，其在過濾器材料在條成型裝置的出口處形成條之前的最后一個階段中導引過濾器材料。醋酸纖維素絲束等過濾器材料可從捆包中抽取。舉例來說，過濾器材料可軋成塊，其中過濾器材料是醋酸纖維素絲束。或者，在過濾器材料是平坦幅板材料的情況下(舉例來說，紙或塑料幅板，例如聚乳酸)，過濾器材料可首先卷曲以允許橫向收攏幅板。接著，過濾器材料匯聚在傳輸噴流中，且通過提供到傳輸噴流的壓縮空氣的注入而抖松。在過濾器材料已經過傳輸噴流之后，已抖松的過濾器絲束材料在進入條成型裝置之前由通風斗進一步匯聚。

連續絲線優選地定位在條成型裝置中的過濾器材料中。煙液引入優選地也在條成型裝置中但在絲線定位的上游進行，或在通風斗的下游區域中進行。在這些位置，過濾器材料尚未匯聚成致密條，這促進煙液分布在過濾器材料中。優選地，將絲線定位裝置的出口開口布置在匯聚裝置內。優選地，將煙液引入裝置的出口開口布置在匯聚裝置內。通過將所述出口開口布置在匯聚裝置中，可實現將絲線中心定位到過濾器材料中或將煙液中心注入到過濾器材料。

根據本發明的設備的一方面，用于在煙液引入裝置中導引煙液的通路布置成大體上平行于過濾器材料在匯聚裝置中的移動方向。優選地，至少在煙液的引入點處提供用于煙液引入的通路與過濾器材料的移動方向的平行布置。有利的是，這個引入點布置在過濾器材料匯聚裝置中段的上游中，優選地在條成型裝置的上游部分或條成型裝置的上游中。優選地，煙液引入裝置的通路的注入點或出口開口相應地居中布置在過濾器材料中。平行布置允許煙液極其集中地引入到過濾器材料中且分布在過濾器材料內。有利的是，這允許煙液在過濾器材料中的均勻分布。另外，通路與過濾器材料移動方向的平行布置可減小過濾器材料與引入裝置之間的摩擦和耗損。舉例來說，過濾器材料通過引入裝置的下游區域，例如，通路所布置在的中空針的頂端區域。因此，平行布置有利地減小對過濾器材料的結構不合需要的更改，否則這種更改可因煙液引入裝置的存在而產生。

另外，平行布置可促進煙液引入裝置或其部分合并到過濾器材料匯聚裝置中。因此，可簡化設備的制造和組裝。

在平行布置的優選變型中，用于在煙液引入裝置中導引煙液的通路以大體上水平的方式布置，而過濾器材料也以水平方式移動(至少沿著匯聚裝置的下游部分)。

通常，煙液引入裝置中的通路的水平布置可防止煙液在僅有重力時(例如，在過濾器制造機器關閉的情況下)即刻流動到過濾器材料。

根據本發明的設備的另一方面，用于在煙液引入裝置中導引煙液的通路相對于水平面成角度地布置。也就是說，所述通路從水平面傾斜大于0度的角度到水平面下方。優選地，引入角度使得煙液的引入方向仍大體上定向到過濾器材料的移動方向上。優選地，通路從水平面傾斜的傾斜角度在1度與30度之間的范圍內，例如在3度與20度之間、例如5度與10度之間的范圍內。在優選實施例中，過濾器材料的移動方向也布置在水平面上。因此，傾斜角度可大體上對應于引入角度。

如果通路至少部分地以相對于水平面傾斜的方式布置，留在通路中的煙液在未被(例如，通過注入構件)擠出煙液引入裝置時可回流到煙液引入裝置中。這在生產或處理階段當沒有煙液將被引入到過濾器材料中時可以是有利的。舉例來說，這是過濾器材料傳送穿過設備被中斷的情況，或是待制造的過濾器產品將不含有這種煙液的情況。

根據本發明的另一方面，所述設備進一步包括轉接器，其用于將煙液引入裝置剛性連接到煙液施料器裝置，且用于在煙液引入裝置與煙液施料器裝置之間形成煙液連接。

轉接器可經由轉接器出口連接到煙液引入裝置，且可經由轉接器入口連接到煙液施料器裝置。轉接器包括兩個部分，其中所述兩個部分以可拆離方式彼此連接，其方式使得煙液引入裝置與施料器裝置之間的剛性連接可被斷連而不斷開煙液施料器裝置與煙液引入裝置之間的煙液連接以受環境影響。優選地，轉接器的兩個部分中的一個部分包括轉接器入口，且所述兩個部分中的另一部分包括轉接器出口。

施料器裝置的煙液導管可連接到轉接器，以便在施料器裝置內提供施料器裝置與煙液引入裝置之間的煙液連接。形成煙液連接的至少一部分的煙液導管因此受轉接器的外殼保護防止環境影響。煙液導管可例如是柔性管，例如塑料管。煙液導管尤其由轉接器保護防止外部機械影響。此類機械影響可松開或損壞煙液導管，尤其是塑料管。另外，通過將煙液導管布置在轉接器內，可通過轉接器外殼熱隔離導管。當在煙液導管中傳輸在未保持在最低限度溫度的情況下容易結晶的煙液時，這將特別有利。在一些實施方案中，例如呈顆粒形式的香料或著色劑等物質在施料器裝置中液化，且經由管件系統傳輸到煙液引入裝置或直接傳輸到過濾器絲束中。在離開轉接器裝置之后，管件中的煙液可冷卻下來，使得煙液在管件中結晶。由此，煙液的流量可減小，或煙液的流動甚至可能被阻斷。另外，小晶體可被引入到過濾器絲束中，從而不允許所述物質在過濾器絲束中的均勻分布。

通過提供本申請案中所描述的轉接器可防止這些缺點，或減小其負面影響。

可拆離轉接器還允許檢查煙液導管而不必拆離施料器裝置與煙液引入裝置之間的煙液連接。因此，煙液導管提供某一延伸。優選地，此類延伸是管件，其可通過拉直所述管件而延伸。

同樣，通過提供如本文中所描述的轉接器，煙液導管的維護或轉接器內部部分之間的連接的維護成為可能或得到促進。舉例來說，在斷連轉接器的兩個部分之后，可即刻以光學方式檢查管件或管件轉接器接口。

優選地，轉接器的兩個部分之間的可拆離連接是機械連接，例如，形式配合連接或壓入配合連接，或形式配合連接和壓入配合連接的組合。優選地，可拆離連接可通過所述兩個部分的相互旋轉移動而暫時鎖定和再次釋離。舉例來說，可拆離連接可以是卡口配合、螺旋配合或類似。

根據本發明的設備的另一方面，用于導引煙液的通路至少部分地布置在過濾器材料匯聚裝置中。由此，促進煙液引入到過濾器材料的移動方向上，尤其是恰好引入到過濾器材料的移動方向上。優選地，用于導引煙液的通路相應地與過濾器材料的移動方向或與條成型裝置同軸布置。同樣，促進煙液在過濾器材料中(優選地，在過濾器材料的中心區域中)的定位。根據本發明的這一方面，過濾器材料匯聚裝置和煙液引入裝置可制造成一個單元。這可促進根據本發明的裝置的快速安裝。

如果通路布置在匯聚裝置的上游區域(例如，通風斗中)，傳輸噴流中提供給過濾器材料的空氣可支持沿著且還有可能圍繞并入的通路平穩導引過濾器材料。

根據本發明的設備的另一方面，煙液引入裝置進一步包括用于經由氣體噴流將煙液引入到過濾器材料中的進氣口。例如由壓縮氣體源提供的氣體噴流是傳輸煙液穿過煙液引入裝置且進入過濾器材料的有成本效益和便利的方式。通過選擇氣體噴流的持續時間或力，可影響和改變煙液的引入。在一些實施例中，所述設備進一步包括同步化構件，例如氣體噴流或其它注入構件，用于將煙液引入與過濾器材料的運輸速度同步。通過提供同步化構件，煙液注入可得以同步而無論是否存在穿過匯聚裝置的過濾器材料。當然，同步化構件還允許對將注入的煙液進行脈沖控制。由此，可例如通過改變脈沖持續時間來改變將注入的煙液的量。通過對煙液注入進行脈沖控制，還可提供過濾器材料含有煙液的區和不含有煙液的區。

根據本發明的另一方面，提供一種用于制造過濾器的方法。所述方法包括沿著過濾器材料匯聚裝置導引過濾器材料的步驟。所述方法進一步包括在沿著匯聚裝置導引過濾器材料時通過將連續絲線從上方插入到過濾器材料中而將連續絲線定位在過濾器材料中的步驟。而此外，所述方法包括將煙液從過濾器材料下方導引到過濾器材料中、且將煙液引入到過濾器材料中在連續絲線在過濾器材料中的定位的上游處的步驟。

根據本發明的方法的一方面，將煙液引入過濾器材料中的步驟包括大體上平行于過濾器材料的移動方向引入煙液且引入到所述移動方向上。在一些優選實施例中，將煙液以大體上水平的方式引入到過濾器材料中。

根據本發明的方法的另一方面，將煙液引入過濾器材料中的步驟包括將煙液從過濾器材料下方在范圍介于約1度與約30度之間的引入角度下引入。因此，煙液被引入到過濾器材料中，大體上在過濾器材料的移動方向上，但具備某一斜度。

根據本發明的方法的另一方面，將煙液引入過濾器材料中的步驟包括優選地通過氣體噴流將煙液噴灑到過濾器材料中。此類氣體噴流可通過氣體源提供。此氣體源還可用于使氣體噴流進入過濾器材料匯聚裝置中的過濾器材料中，以在將過濾器材料匯聚成條形狀之前實現過濾器材料的額外抖松。此類抖松促進匯聚裝置中條的規則結構的形成。因此，有利的是，通過抖松，促進將煙液和絲線更均一地引入到過濾器材料中。

在根據本發明的方法的一些優選實施例中，煙液是例如薄荷醇的液體香料。

根據本發明的方法的其它方面和優勢已參考根據本發明的設備予以描述，且因此將不再重復。

優選地，根據本發明的設備和方法用于吸煙制品的生產，尤其用在用于吸煙制品的過濾器和過濾器元件的制造中。

根據本發明的另一方面，提供一種包括過濾器段的吸煙制品，其中所述過濾器段通過根據本發明且如本文中所描述的方法而制造。

附圖說明

本發明進一步相對于實施例而描述，所述實施例借助于以下圖式而說明，其中：

圖1是貫穿具有集成的煙液引入裝置的過濾器材料匯聚裝置的橫截面側視圖；

圖2是沿著煙液通路的平面貫穿圖1的設備的橫截面；

圖3是圖1和2的設備的透視圖；

圖4示出用于將煙液施料器連接到煙液引入裝置的轉接器系統的橫截面側視圖；

圖5是圖4的轉接器系統的橫截面底視圖；

圖6示出呈已安裝狀態的轉接器系統。

具體實施方式

圖1示出過濾器材料匯聚裝置1，其具有用于接收過濾器材料的連續幅板的入口通路10。匯聚裝置1進一步包括布置在入口通路10的下游的漏斗形部分11。供氣源12連接到入口通路10以將空氣流提供到匯聚裝置1中從而支持對穿過匯聚裝置1的幅板的抖松。漏斗形部分11包括開口110，所述開口提供空氣出入漏斗形部分11的空氣通路。裝飾舌13布置在漏斗形部分11的出口開口111的下游，以使離開漏斗形部分11的幅板形成為條。

煙液引入裝置2的針部分20集成到匯聚裝置1的漏斗形部分11中。煙液引入裝置2大體上布置在匯聚裝置1下方。煙液引入裝置2包括外殼21，其包括布置在所述外殼中的煙液通道22。通道入口由適用于將煙液施料器連接到外殼21的煙液入口開口24而形成，如在圖2中更詳細可見。通道22從入口開口24穿過外殼21且穿過針部分20到針部分的出口開口25。通道22布置在一個平面中，所述平面優選地水平布置。水平布置防止通道22中存在可導致在通道中聚集的煙液(例如通過重力)流到通道的任一方向的斜度。

針部分20的出口開口25布置在漏斗形部分11的出口111的下游，優選地使得煙液可被引入到大體上已聚集過濾器材料的中心。在匯聚裝置1的出口111處，材料幅板尚未形成致密條形狀，因此允許插入通過針部分20的煙液分布在所述幅板的較大部分上。針部分20的出口開口25布置在裝飾舌13的入口的上游且鄰近所述入口。

圖1中示意性地指示所屬領域中已知的且例如歐洲專利申請案ep-a-2110031中所描述的絲線定位裝置3。絲線定位裝置3布置在漏斗形部分11和煙液引入裝置2的下游。確切地說，絲線定位裝置1的出口開口30布置在針部分20的出口開口25的下游。因此，煙液在絲線插入到過濾器材料中之前被引入到過濾器材料的幅板中且分布其中。絲線定位裝置3的出口開口30布置在裝飾舌13內、在裝飾舌13的下游末端的上游。優選地，絲線定位裝置3的出口開口30布置在幅板材料尚未形成致密條的位置處。由此，促進絲線的插入，且通過隨后幅板的進一步聚集而將絲線固定在條中。

煙液引入裝置2安裝在支撐件26上，裝置2可通過所述支撐件安裝到過濾器生產線。支撐件26接收且固定煙液引入裝置2的外殼21。另外，支撐件26還使過濾器材料匯聚裝置1(確切地說，入口通路10)相應地保持相對煙液通道20或相對材料的進一步傳輸方向的預定義角度。在示出的實施例中，裝飾舌13、絲線定位裝置3和煙液插入裝置2形成分開的裝置，所述裝置可彼此分開安裝。

在如圖3中所示的已組合絲線匯聚裝置1和煙液引入裝置2的透視圖中可看到，供氣源12在兩個相對側面連接到入口通路10以從兩側提供空氣流給過濾器材料，從而提高對過濾器材料的抖松作用。

連接到供氣源12的氣體源(未示出)還可用于對穿過煙液通道22的煙液流進行加壓、控制、特別是進行脈沖控制。進一步使用例如供應壓縮空氣的噴流的氣體源來增大條內的絲束的密度。

在圖4到6中，示出用于以剛性方式將煙液施料器6連接到煙液引入裝置2的轉接器5。轉接器5包括可彼此拆離的兩個部分：施料器外殼51和連接器50。

施料器外殼51連接到煙液施料器6，且連接器50連接到煙液引入裝置2。傳遞來自煙液施料器6的煙液的管件52在轉接器外殼51內從施料器導出且連接到連接器50的入口502(管件52在圖4中用虛線指示)。連接器50的出口503連接到煙液引入裝置2的入口24。連接器50包括通道514，使得在連接器50的安裝狀態下，管件52與煙液引入裝置2中的通路22處于煙液連接狀態。

轉接器外殼51與連接器50可彼此拆離而不拆離管件52與連接器50的連接。因此，可檢查和維護管件52和連接器50，同時保持煙液施料器6與煙液引入裝置2之間的煙液連接。

源自施料器6的管件52包括某一緩沖長度。所述緩沖長度允許連接器50可拆離轉接器外殼51達到某一距離而不必拆離管件52與連接器50的連接。

連接器50與轉接器外殼51之間的可拆離連接可詳細參見圖4和圖5的橫截面視圖。連接器50可插入到外殼51中，且可通過連接器50與外殼51的相對旋轉而固定在所述外殼中。對于連接的釋離，可在相對推桿元件511的力的相反方向旋轉連接器50。

外殼51包括從外殼51徑向延伸的三個突出部510。突出部510沿著所述外殼的周界有規律地布置且在外殼51的相同縱向位置處。突出部510各自包括布置在所述突出部內部的彈簧偏置推桿元件511。推桿元件511利用連接到推桿元件的彈簧的力朝內徑向推動。連接器50具有三個徑向向外延伸的凸輪500。徑向向外朝向的凸輪表面各自包括用于接收一個推桿元件511的凹坑501。在連接器50和外殼51的安裝狀態下，推桿元件511被推入凹坑501中，且提供在拆離連接器與外殼之間的連接時要克服的阻力。外殼51還包括緊接著推桿元件511布置但略有距離的三個朝內指向的末端止動件512。末端止動件512提供用于凸輪與推桿元件對準的足夠空間。末端止動件512還提供按次序停止連接器的凸輪500，使得連接器不進一步旋轉超出推桿元件511的位置。由此，支持凹坑501與推桿元件511的安全對準。如果連接器51以相反方向旋轉，末端止動件512還防止凸輪500與另一推桿元件511的嚙合。因此，一旦插入到外殼51中，就通過末端止動件512在兩個方向上限制連接器50的旋轉移動513。由此，可防止連接器50無意中旋轉到煙液供應管52可能絞擰的程度。

在圖6中，示出呈安裝狀態的轉接器5。轉接器5安裝到如所屬領域中已知的煙液施料器6(優選地是可加熱施料器)中，其中顆粒狀或固體調味材料通過加熱液化。歸因于外部外殼51，外殼51內部的管件52得到保護及隔離，且管件中的煙液(例如，液化薄荷醇)較不容易結晶。通過在連接器50的出口503與煙液引入裝置2的入口24之間使用管件拐角件507將轉接器5安裝到煙液引入裝置2。這允許施料器6和轉接器5大體上豎直的定向，使得由重力支持這些設備元件中的煙液傳輸。另外，施料器6與插入裝置2之間的完全剛性連接將管件松開、受損或掉落的風險減到最小。