СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2012 года по МПК A24C5/18 

Область техники

Настоящее изобретение относится к курительным изделиям, таким как сигареты, и способу и устройству для их изготовления.

Предшествующий уровень техники

Известно применение добавок для сигарет или других курительных изделий. Добавка может служить для различных целей, например она может содержать ароматизатор (например, ментол), адгезив (например, крахмал), или некоторое вещество для управления характеристиками качества сигареты.

Компания C.B. Kaymich & Со of Sheffield, Великобритания (см. www.kaymich.co.uk) изготавливает различные системы для внесения добавок в различные части сигареты, например фильтр, оберточную бумагу и табак. Для нанесения адгезива на папиросную бумагу может быть использована система Kaymich CSS 1000. В WO 2006/010895 (Kaymich) описан один способ внесения добавки в материал фильтра сигареты. Система Kaymich UFA 1000 предназначена для внесения ароматизатора, такого как ментол, в различные компоненты сигареты, включая папиросную бумагу и табачный стержень.

Одна известная система внесения ароматизатора в табачный стержень включает в себя распылительную головку, которая расположена напротив проходящего табачного стержня. Ароматизатор, либо в растворителе, либо в неразбавленном виде, диспергируют с помощью распылительной головки на установившейся скорости на проходящий табачный стержень. Распылительная головка втягивается, когда машина остановлена, чтобы предотвратить чрезмерное внесение ароматизатора на отдельный участок табачного стержня.

Количество ароматизатора или другой добавки, которая вносится в табачный стержень, называется загрузкой. Обнаружено, что на практике имеется предел для максимальной загрузки ароматизаторов, таких как ментол, во избежание появления пятен. Таким образом, если загрузка слишком велика, избыток ментола может накапливаться и создавать пятна (желтые) на бумажной обертке сигареты. В альтернативном варианте (или дополнительно) избыток ароматизатора или другой добавки может создавать пятна (коричневые) за счет выщелачивания таких веществ, как танины, из табака на бумажную обертку.

Присутствие пятен значительно ухудшает внешний вид продукта. Обнаружено, что во избежание появления пятен максимальная безопасная загрузка ментола по вышеупомянутому способу внесения составляет приблизительно 5-6 мг на сигарету, хотя это в некоторой степени зависит от таких факторов, как влажность и температура (повышенная влажность и/или температура могут увеличить склонность к появлению пятен).

Основной тенденцией в табачной промышленности за последние годы стало увеличение количества ментола в сигаретах. Поскольку максимальная загрузка, которую можно внести в табачный стержень, ограничена появлением пятен, одним из вариантов является увеличение количества ментола в сигарете путем применения дополнительной ароматизации компонентов сигареты помимо табачного стержня - т.е. фильтра и/или папиросной бумаги. Однако это может привести к другим недостаткам. Например, известно включение оберточной фольги с ментолом в сигаретную пачку. Потребуется примерно 14-21 день для миграции ментола из такой фольги в табак и/или фильтр. Эта задержка может затруднить управление запасами и обеспечение производительности.

Другим вариантом является внесение ментола в насыпной табак, другими словами, до формирования табачного стержня. Однако внесение ароматизаторов в насыпной табак требует обработки большого объема, и, следовательно, не всегда затратоэффективно, особенно для коротких производственных циклов. Кроме того, внесение ароматизатора в насыпной табак до того, как табак поступает в устройство для массового производства, приводит к загрязнению ароматизатором всей производственной линии. Это может вызвать проблемы с некоторым оборудованием, а также требуются значительное время и ресурсы для очистки производственной линии, если нужно перейти на другой ароматизатор (или партию без ароматизатора).

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается устройство для изготовления курительного изделия. Устройство включает в себя транспортер для табачного стержня, в котором направление транспортировки параллельно центральной продольной оси табачного стержня. Устройство также содержит подающее средство для внесения жидкой добавки, такой как ментол, в табачный стержень на транспортере. Подающее средство сконфигурировано таким образом, чтобы жидкая добавка, принимаемая табачным стержнем, была распределена в плоскости сечения, перпендикулярной центральной продольной оси табачного стержня, по существу симметрично относительно центральной продольной оси.

Известные подающие средства обеспечивают диспергирование добавки в табачный стержень с одной стороны. Это приводит к асимметричному распределению добавки внутри табачного стержня. В противоположность этому обеспечение симметричного распределения добавки внутри табачного стержня повышает однородность, и, таким образом, помогает избежать пиков концентрации добавки, которые могут привести к появлению пятен. Следовательно, это позволяет достичь большей загрузки добавки в табачный стержень, чем получаемая с известными подающими средствами (без повышения риска появления пятен). Эта большая загрузка в табачный стержень затем позволяет избежать внесения (дополнительной) добавки для фильтра или пачки, что повысило бы стоимость и сложность производственного процесса.

В одном варианте осуществления подающее средство содержит группу распылительных (диспергирующих) головок для внесения жидкой добавки в табачный стержень. Распылительные головки могут быть такой конфигурации, чтобы обеспечивалась ротационная (вращательная) симметрия относительно центральной продольной оси табачного стержня для получения нужного симметричного распределения добавки в табачном стержне. Например, пара распылительных головок может быть расположена горизонтально на противоположных сторонах относительно табачного стержня. В других вариантах осуществления может быть другое число и/или конфигурация головок.

В одном варианте осуществления подающее средство содержит плужок для формирования бороздки в табачном стержне за этим плужком по направлению движения и головку для распыления (диспергирования) жидкой добавки в табачный стержень. Головка расположена таким образом, что при работе она попадает в бороздку табачного стержня, которая может продолжаться приблизительно до центральной продольной оси табачного стержня. Эта конфигурация позволяет головке распределять жидкость глубже в табачный стержень, и, таким образом, помогает снизить вероятность появления пятен на поверхности табачного стержня. Кроме того, распределение от центра табачного стержня может способствовать достижению более равномерного распределения жидкости внутри табачного стержня.

В одном варианте осуществления плужок стационарный. Такой плужок в основном имеет заостренную головку, направленную вертикально и обращенную к поступающему табачному стержню. За счет этого плужок рассекает поступающий табачный стержень, тем самым, открывая бороздку, не разрушая табачный стержень полностью. В другом варианте осуществления плужок может быть вращающимся, например, в форме режущего колеса, которое проходит в табачный стержень, причем ось вращения режущего колеса перпендикулярна продольной оси табачного стержня. Режущее колесо может вращаться таким образом, чтобы оно проходило по существу с той же линейной скоростью, что и табачный стержень.

В одном варианте осуществления и плужок, и головка расположены для вхождения в табачный стержень сверху. Однако другие геометрии также возможны, например плужок и головка в альтернативном варианте могут входить в табачный стержень снизу или сбоку.

В одном варианте осуществления каждая головка подающего средства конфигурирована так, что она втягивается из табачного стержня (в убранное положение), когда транспортер останавливается. Это помогает снизить риск распыления избытка добавки в фиксированном местоположении неподвижного табачного стержня.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для изготовления курительного изделия, содержащее транспортер для табачного стержня, в котором направление транспортировки параллельно центральной продольной оси табачного стержня; и подающее средство для внесения жидкой добавки в табачный стержень на транспортере. Подающее средство содержит группу головок для одновременного распыления (распределения) жидкой добавки в табачный стержень. Понятно, что такое устройство может иметь преимущества за счет использования некоторых конкретных особенностей, описанных в отношении предыдущих вариантов осуществления.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для изготовления курительного изделия, содержащее транспортер для табачного стержня, в котором направление транспортировки параллельно центральной продольной оси табачного стержня, и подающее средство для внесения жидкой добавки в табачный стержень на транспортере. Подающее средство содержит плужок для формирования бороздки в табачном стержне, относительно плужка дальше по ходу процесса, и головки для распыления жидкой добавки в табачный стержень. Головка расположена таким образом, чтобы она была внутри бороздки табачного стержня. Кроме того, очевидно, что такое устройство может иметь преимущества за счет использования некоторых конкретных особенностей, описанных в отношении предыдущих вариантов осуществления.

В настоящем изобретении также предлагается способ изготовления курительного изделия, включающий транспортировку табачного стержня в направлении, параллельном центральной продольной оси табачного стержня, и внесение жидкой добавки в транспортируемый табачный стержень так, чтобы жидкая добавка, принимаемая табачным стержнем, обладала распределением в плоскости сечения, перпендикулярной центральной продольной оси табачного стержня, по существу симметричным относительно этой центральной оси.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ изготовления курительного изделия, включающий транспортировку табачного стержня в направлении, параллельном центральной продольной оси табачного стержня, и внесение жидкой добавки подающим средством в транспортируемый табачный стержень, причем подающее средство содержит группу головок для одновременного распыления жидкой добавки в табачный стержень.

В другом варианте осуществления предлагается способ изготовления курительного изделия, включающий транспортировку табачного стержня в направлении, параллельном центральной продольной оси табачного стержня, и внесение жидкой добавки подающим средством в транспортируемый табачный стержень путем формирования бороздки в табачном стержне плужком, причем бороздка формируется по направлению перемещения за плужком, и распределение жидкой добавки из головки в табачный стержень. Головка расположена таким образом, чтобы она находилась внутри бороздки табачного стержня.

Понятно, что другие варианты осуществления способа по настоящему изобретению могут иметь преимущества за счет использования некоторых конкретных особенностей, описанных в отношении предыдущих вариантов осуществления, как и варианты осуществления устройства по настоящему изобретению.

В настоящем изобретении также предлагается курительное изделие, такое как сигарета, сигара или сигарильо, полученная по способу или с использованием устройства, описанных выше.

Способ, описанный в настоящем документе, позволяет достичь большей загрузки ароматизатора или другой добавки в табак, тем самым, избегая добавки ароматизатора в фильтр и/или пачку, и, таким образом, сберегая время и ресурсы. Это обеспечивает более легкую обработку и помогает улучшить качество (поскольку ароматизатор используется только на одном этапе обработки), а также более легкую чистку и меньшие объемы для обработки, что приводит к уменьшению отходов.

Краткое описание чертежей

Ниже различные варианты осуществления настоящего изобретения только в качестве примера подробно рассмотрены со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 показан схематичный вид в плане устройства для изготовления сигарет по одному варианту осуществления настоящего изобретения,

на фиг.2 показано схематичное сечение участка устройства для изготовления по фиг.1, по одному варианту осуществления настоящего изобретения,

на фиг.3A-3B показано схематично возможное положение головок для устройства для изготовления по фиг.1, по различным вариантам осуществления настоящего изобретения,

на фиг.4 показан схематичный вид в плане устройства для изготовления сигарет по другому варианту осуществления настоящего изобретения,

на фиг.5 показан схематичный вид, иллюстрирующий действие устройства для изготовления сигарет по фиг.4, по одному варианту осуществления настоящего изобретения,

на фиг.6А-6Г схематично показано сечение по фиг.5, по одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание осуществления изобретения

На фиг.1 показан схематичный вид в плане (не в масштабе) устройства для изготовления сигарет по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство содержит бункер 40 насыпного табака, который подает табак в табачный стержень 65 (или поток), образованный вакуумным транспортером 60. Общее движение табака внутри потока 65, по мере его транспортировки вакуумным транспортером 60, происходит в направлении, указанном стрелкой А на фиг.1.

Табачный стержень 65 обрезается парой срезающих дисков 70. Соответственно табачный стержень 65, выходящий после срезающих дисков, несколько меньше, чем табачный стержень, подходящий к срезающим дискам. После прохождения через срезающие диски 70 табачный стержень 65 поступает на подающее средство (смеситель) 72 для добавки ароматизатора. Смеситель 72 для добавки ароматизатора может быть расположен внутри вакуумной камеры (не показана) обычной системы для изготовления сигарет. Табачный стержень 65, содержащий добавленный ароматизатор, такой как ментол, затем поступает в область 80 комплектации, где табачный стержень режут на участки и присоединяют к фильтрам для последующей упаковки.

Следует отметить, что за счет расположения смесителя в этом месте на производственной линии оборудование выше по ходу процесса (такое как срезающие диски 70) не загрязняется ароматизатором. Это позволяет легче переключить производственную линию на изготовление сигарет с другим добавляемым ароматизаторам (или без добавления ароматизатора), поскольку относительно малую часть устройства на производственной линии нужно чистить и/или регулировать для введения такого изменения. Кроме того, внесение ароматизатора на относительно поздней стадии производства снижает объем отходов (по сравнению с внесением ароматизатора в насыпной табак, например, за счет того, что некоторая часть насыпного табака расходуется в общем процессе производства и не достигает стадии конечного продукта).

Можно видеть, что в противоположность современным системам добавления ароматизатора смеситель 72 для добавки ароматизатора содержит две головки 75А, 75В, расположенные на каждой из сторон табачного стержня 65. В одном варианте осуществления две головки 75А, 75В по существу имеют коническую (или игольчатую) форму.

Две головки 75А, 75В используются для распыления ароматизатора, который впрыскивается в табачный стержень из обеих головок. Две головки 75А и 75В подают ароматизатор в жидком виде из емкости (не показана на фиг.1). В одном варианте осуществления каждая головка снабжена своей собственной емкостью (которая затем в основном требует отдельного восполнения). В альтернативном варианте обе головки могут использовать общую емкость для жидкого ароматизатора. В одном варианте осуществления две головки могут быть несколько нагреты, чтобы способствовать распылению ароматизатора (такой нагрев может использоваться необязательно, в зависимости от свойств конкретного используемого ароматизатора).

Количество ароматизатора, выбрасываемого головками, регулируется совместно со скоростью транспортера 60. Другими словами, если транспортер работает быстрее, большая струя выбрасывается из головок 75А, 75В, в то время как если транспортер работает медленнее, меньшая струя выбрасывается из головок 75А, 75В. Эта особенность помогает подавать постоянное количество ментола для заданной массы или длины табачного стержня 65. В одном варианте осуществления головки 75А и 75В могут втягиваться и могут быть удалены из табачного стержня 65, если табачный стержень 65 перестает двигаться, например, из-за отключения вакуумного транспортера.

В варианте осуществления по фиг.1 каждая из головок 75А, 75В незначительно введена в табачный стержень 65. Далее это позволяет распылять струю непосредственно в сам табак. Глубина введения по существу меньше радиуса табачного стержня 65 (чтобы предотвратить расщепление или другое разрушение табачного стержня 65).

На фиг.2 схематично показано вертикальное сечение (не в масштабе) части устройства по фиг.1 по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Это сечение перпендикулярно продольной оси табачного стержня 65; другими словами, плоскость по фиг.2 перпендикулярна стрелке А на фиг.1. На фиг.2 табачный стержень 65 показан с приблизительно квадратным сечением, но в других вариантах осуществления это сечение может быть круглым, прямоугольным, эллиптическим или любой другой пригодной формы, в зависимости от того, как сформирован и обрезан табачный стержень.

Также на фиг.2 показаны две головки 75А, 75В смесителя 72 для добавки ароматизатора. Ароматизатор, добавляемый в табачный стержень 65 из емкости 120, подается на две головки за счет силы тяжести. В некоторых вариантах осуществления подача на головки может осуществляться с помощью дополнительной силы (посредством соответствующего насоса), и/или для каждой головки может быть предусмотрена собственная отдельная емкость, как упомянуто выше.

Приблизительное распыление ароматизатора из головки 75А в табачный стержень 65 показано на фиг.2 заштрихованной областью 110А. Аналогично приблизительное распыление ароматизатора из головки 75В в табачный стержень 65 показано на фиг.2 заштрихованной областью 110В. Отметьте, что распыление ароматизатора по существу симметрично относительно центральной продольной оси табачного стержня 65, как отмечено знаком "+" с ссылочным номером 115 на фиг.2. Это, в свою очередь, отражает тот факт, что головки 75А, 75В аналогичным образом симметрично расположены относительно центральной продольной оси табачного стержня 65.

Конфигурация головок по фиг.2 позволяет более равномерно распылить ароматизатор относительно сечения табачного стержня 65 (по сравнению с известными машинами, в которых используется одна головка для добавления ароматизатора в табачный стержень 65). Это, в свою очередь, позволяет предусмотреть более высокие концентрации ароматизатора, такого как ментол, внутри табачного стержня 65 без повышения риска появления пятен. Это обусловлено тем, что появление пятен в основном наиболее вероятно в областях наибольшей концентрации. Однако обеспечив более равномерное (и более симметричное) распределение ароматизатора внутри табачного стержня 65 (по сравнению с известными машинами), можно увеличить общую загрузку ароматизатора внутри табачного стержня 65, не увеличивая максимальную концентрацию в какой-либо одной точке, тем самым, помогая избежать повышения риска появления пятен.

В варианте осуществления по фиг.2 две головки 75А и 75В расположены горизонтально относительно центральной продольной оси табачного стержня 65. Отметьте, что в этом варианте осуществления влияние силы тяжести на область 110 распыления ароматизатора то же, что и для двух головок 75А, 75В, что помогает достичь равномерности и симметрии. В других вариантах осуществления может быть использована несколько другая конфигурация головок. Например, головки могут быть смещены выше или ниже центральной продольной оси табачного стержня 65 или повернуты вокруг горизонтали, например, одна головка указывает вверх снизу относительно центральной продольной оси табачного стержня 65, а другая головка указывает вниз сверху относительно центральной продольной оси табачного стержня 65.

В других вариантах осуществления может быть больше двух головок 75 для распыления ароматизатора в табачный стержень 65. На фиг.3А-3В показаны различные варианты осуществления. В варианте осуществления по фиг.3А две горизонтально направленные головки 75А, 75В по варианту осуществления по фиг.2 дополнены третьей, направленной вниз головкой 75С, расположенной над табачным стержнем 65. В варианте осуществления по фиг.3Б также имеются три головки, но в этом варианте осуществления две головки 75А и 75В сбоку от табачного стержня 65 смещены вниз и повернуты в направлении несколько вверх. Это приводит к конфигурации, которая обладает вращательной симметрией (3 порядка) относительно центральной продольной оси табачного стержня. В варианте осуществления по фиг.3В две горизонтально направленные головки 75А, 75В по варианту осуществления по фиг.2 дополнены третьей, направленной вниз головкой 75С, расположенной над табачным стержнем 65, и четвертой, направленной вверх головкой 75D, расположенной под табачным стержнем 65. Конфигурация по фиг.3В обладает вращательной симметрией (4 порядка) относительно центральной продольной оси табачного стержня. Специалистам известны другие возможные конфигурации головок 75 помимо показанных на фиг.3А-3В.

В некоторых вариантах осуществления могут быть использованы различные головки для распыления разных добавок в табачный стержень 65. Например, головки 75А и 75В в конфигурации по фиг.3С могут распылять одну добавку в табачный стержень 65, в то время как головки 75С и 75D одновременно распыляют вторую добавку в табачный стержень. В некоторых случаях несколько добавок могут взаимодействовать или использоваться в комбинации друг с другом. Например, одна добавка может быть связующим веществом, способствующим второй добавке, такой как ароматизатор, прилипнуть к табаку.

Добавление дополнительных головок 75 к добавляющему ароматизатор смесителю 72 для добавки ароматизатора (по сравнению с парой головок, показанных в варианте осуществления по фиг.2) может повысить равномерность и симметрию распределения ароматизатора внутри табачного стержня 65. Это, в свою очередь, позволяет осуществить большую загрузку ароматизатора без (существенного) повышения риска появления пятен. С другой стороны, добавление дополнительных головок 75 к добавляющему ароматизатор смесителю 72 для добавки ароматизатора также повышает его сложность и стоимость.

На фиг.4 показано устройство для изготовления курительных изделий по другому варианту осуществления настоящего изобретения. Компоненты этого варианта осуществления в основном те же самые, что и компоненты по фиг.1, за исключением компонентов смесителя 72 для добавки ароматизатора. Таким образом, в варианте осуществления по фиг.4 смеситель содержит одну распыляющую головку 92 для распыления жидкой добавки внутри табачного стержня 65. Головка 92 по существу может быть аналогична головкам 75А и 75В, описанным по отношению к варианту осуществления по фиг.1. В других вариантах осуществления головка 92 может содержать иглу для впрыска (а не распыления струи). Головка 92 может быть присоединена к соответствующей емкости с жидкой добавкой (не показана на фиг.4).

Смеситель по фиг.4 также содержит плужок 91, который расположен выше по ходу процесса относительно головки 92. Отметьте, что в некоторых вариантах осуществления плужок 91 и головка 92 могут быть выполнены в виде одной детали. Плужок 91 вызывает появление бороздки, раскрывающейся в табачном стержне 65, который проходит после плужка. Головка 92 расположена в бороздке, создаваемой плужком 91.

На фиг.5 представлена дополнительная схематическая иллюстрация действия плужка 91 и головки 92 по одному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.5 показан табачный стержень 65, движущийся в направлении по стрелке А за плужком 91. Плужок раскрывает бороздку или зазор 210 в табачном стержне, которая продолжается дальше по ходу процесса относительно плужка. Бороздка 210 постепенно сужается по мере ее прохождения дальше по ходу процесса от плужка из-за естественной динамики и давления внутри табачного стержня 65. В конечном итоге бороздка закрывается (в месте, указанном ссылочным номером 211 на фиг.5), после чего табачный стержень 65 по существу возвращается к своей первоначальной геометрии.

Головка 92 расположена внутри бороздки 210, созданной плужком. Как указано выше в отношении варианта осуществления по фиг.1, головка 92 (и также, вероятно, плужок 91) могут быть конфигурированы так, чтобы они втягивались из табачного стержня 65, если перемещение табака транспортером 60 прекращается.

Расположение по фиг.5 позволяет головке проникать более глубоко в табачный стержень 65, чем в варианте осуществления по фиг.1. Это, в свою очередь, позволяет головке 92 распылять жидкость в табачный стержень с близкого расстояния от центра табачного стержня. Соответственно можно получить более равномерное (с вращательной симметрией) распределение жидкости внутри табачного стержня 65. Это позволяет увеличить загрузку добавки внутрь табачного стержня без повышения риска появления пятен. Кроме того, поскольку добавка впрыскивается в центр табачного стержня, любая возникшая избыточная концентрация добавки будет иметь тенденцию располагаться внутри основной части табачного стержня, а не мигрировать к его поверхности (где она затем может проявить себя, как видимое пятно).

На фиг.6А-6Г схематично показано сечение табачного стержня 65, соответствующее стрелкам С1-С4, соответственно, по фиг.5, по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Другими словами, данный участок табачного стержня 65 проходит стадии по фиг.6А, 6Б, 6В, а затем 6Г последовательно по мере того, как он движется вдоль транспортера 60. Отметьте, что на фиг.6А-6Г предполагается, что табачный стержень 65 имеет по существу прямоугольное сечение, хотя в других вариантах осуществления может использоваться другое сечение для табачного стержня, например круглое, эллиптическое и т.д.

На фиг.6А показан участок выше по ходу процесса плужка 91 по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Этот участок плужка относительно узкий, а также относительно тонкий, так что он может рассекать открытый табачный стержень 65 для формирования бороздки 210. На фиг.6Б показан участок плужка 91 несколько ниже по ходу процесса по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Этот участок плужка 91 и шире, и длиннее, чем на фиг.6А, тем самым, увеличиваются и ширина, и глубина бороздки 210. Эта имеющая обтекаемую форму конфигурация плужка 91, небольшого спереди, более крупного в задней части, обеспечивает минимальное разрушение табачного стержня 65, проходящего через плужок (не рассекая открытую бороздку 210). Отметьте, что самый глубокий участок бороздки 210, как показано на фиг.6Б, продолжается приблизительно до центра табачного стержня 65.

На фиг.6В показано действие головки 92 внутри бороздки 210 по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Поскольку общая тенденция бороздки 210 состоит в смыкании по мере прохождения табака дальше по ходу процесса относительно плужка 91, бороздка 210 на фиг.6В уже, чем показано на фиг.6Б (но шире, чем показано на фиг.6А). Тем не менее, бороздка 210 на фиг.6В достаточно широкая и глубокая, чтобы вмещать головку 92, которая, следовательно, способна распылять жидкость из емкости 120 внутрь табачного стержня 65.

В одном варианте осуществления головка 92 распыляет жидкость в табачный стержень 65 из кончика головки 92, который расположен у или около продольной центральной оси табачного стержня 65. Это приводит к распределению добавки 220 приблизительно внутри табачного стержня 65, которое показано на фиг.6В. Можно видеть, что добавка сконцентрирована внутри центрального участка табачного стержня 65, вдали от поверхности табачного стержня, благодаря центральному расположению точки впрыскивания из головки 92. Это помогает минимизировать появление пятен, которые появляются из-за избытка добавки близко к поверхности сигарет.

Центральное положение внутренней точки впрыскивания из головки 92 также позволяет получить более равномерное (или обладающее вращательной симметрией) распределение добавки внутри табачного стержня 65. Это также помогает достичь увеличенной загрузки добавки внутрь табачного стержня (по сравнению с известными машинами, которые вспрыскивают добавку с одной стороны), поскольку меньше риск концентрации добавки, образующейся в отдельных областях, что затем может привести к появлению пятен.

В некоторых вариантах осуществления головка 92 сама в некоторой степени проникает в табачный стержень (т.е. за нижнюю часть бороздки 210), аналогично случаю, показанному на фиг.2. Это проникновение головки 92 может способствовать распылению добавки в табак (а также предотвращать распыление добавки в бороздку 210, поскольку затем добавка может относительно легко мигрировать к поверхности табачного стержня 65).

Угол распыления из головки 92 достаточно большой (по сравнению с более узким распылением из головок 75А и 75В, показанных на фиг.2). Например, распыление из головок 75А, 75В происходит в форме конуса с (половинным) углом в диапазоне приблизительно от 20 до 65 градусов, например, приблизительно 30 градусов. В противоположность этому конический (половинный) угол распыления из головки 92 больше 120 градусов и может достигать 180 градусов (в зависимости от размера и геометрии самой головки 92 и бороздки 210). Углом, а также формой распыления из головок 75А, 75В и 92 можно управлять посредством соответствующей конструкции головки. (Форма распыления необязательно может быть конической, учитывая продольное перемещение табачного стержня за головкой).

В некоторых вариантах осуществления угол распыления из головки 92 может быть относительно мал, например, с коническим половинным углом 50 градусов или меньше, 30 градусов или меньше или 15 градусов или меньше. Относительно узкий (ограниченный) выход из головки 92 особенно пригоден, если нужно удерживать добавку по существу в центре табачного стержня. В этом случае радиус участка табачного стержня, содержащего добавку, мал по сравнению с радиусом самого табачного стержня, например, и, возможно, составляет только 50, 30 или 15% от радиуса последнего. Эта ограниченная конфигурация с полосой ароматизатора, расположенной по существу вдоль центральной продольной оси табачного стержня, поддерживает наличие значительного промежутка между ароматизатором и наружной поверхностью сигареты, и, таким образом, способствует защите от появления пятен.

На фиг.6Г показан табачный стержень дальше по ходу процесса относительно головки 92. В этом положении бороздка 210 начинает смыкаться за счет естественного перемещения внутри табачного стержня по мере его протягивания вдоль транспортера 60. В основном это смыкание бороздки 210 улучшает равномерность и симметрию распределения добавки 220 внутри табачного стержня 65.

В одном конкретном варианте осуществления по фиг.4 плужок 91 и головка 92 показаны входящими в табачный стержень сбоку. Однако плужок 91 и головка 92 также могут входить в табачный стержень снизу или сверху (или под любым другим углом). Вхождение сверху вызывает меньшее разрушение табачного стержня (помимо создания бороздки 210).

Хотя на фиг.4-6 показано использование неподвижного плужка, в других вариантах осуществления может быть использован вращающийся плужок. Ось вращения такого плужка по существу перпендикулярна направлению движения табачного стержня 65. В этом случае действие плужка можно рассматривать как до некоторой степени сходное с циркулярной пилой, врезающейся в табачный стержень 65. В одном конкретном варианте осуществления скорость вращения режущего колеса плужка синхронизирована с перемещением табачного стержня, так что линейная скорость края колеса та же или аналогична скорости перемещения табачного стержня. Это затем обеспечивает сравнительно малое относительное перемещение между колесом и табачным стержнем в точке резки, которое помогает избежать повреждения табачного стержня. В основном конфигурация и действие плужка 91 для данного табачного стержня могут быть пригодны для обеспечения наиболее стабильной, надежной бороздки наилучшей формы для конкретного табачного стержня (и распылительной головки).

Описанные в настоящем документе различные варианты осуществления могут быть использованы для распыления широкого ряда добавок, включая ароматизаторы, такие как ментол, связующие вещества или адгезивы и т.д. Добавка может быть в любой пригодной форме, такой как раствор, неразбавленное вещество и т.д. Тип головки, используемой для распыления добавки (например, атомизированного распыления, иглы для впрыска и т.д.), может зависеть от конкретных свойств нужной добавки. Аналогично в некоторых случаях может потребоваться нагрев головки для правильного распыления добавки (например, если в противном случае при комнатной температуре добавка будет скорее вязкой).

Очевидно, что специалистам известны многие возможные модификации и изменения описанных вариантов осуществления. Например, хотя настоящий способ описан в основном в контексте изготовления сигарет, он может быть применен к другим табачным изделиям, например сигарам. Соответственно объем настоящего изобретения определяется заявленной формулой изобретения и ее эквивалентами.

Устройство для изготовления курительных изделий содержит транспортер для табачного стержня. Направление транспортировки параллельно центральной продольной оси табачного стержня. Устройство дополнительно содержит подающее средство для внесения жидкой добавки в табачный стержень на транспортере. Подающее средство включает группу распылительных головок. Головки размещены в симметричной конфигурации относительно центральной продольной оси табачного стержня. Подающее средство сконфигурировано так, чтобы жидкая добавка, принимаемая табачным стержнем, имела распределение в плоскости сечения, перпендикулярного центральной продольной оси табачного стержня, и по существу симметричное относительно центральной оси. В одном варианте осуществления подающее средство содержит группу распылительных головок, расположенных вокруг табачного стержня. В другом варианте осуществления подающее средство содержит плужок для создания бороздки внутри табачного стержня и распылительную головку для распыления добавки в бороздку. Технический результат заключается в обеспечении внесения жидких добавок не в насыпной табак до формирования табачного стержня, а в сам табачный стержень, что уменьшает экономические затраты и исключает возможное загрязнение ароматизатором производственной линии. 4 н. и 38 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для изготовления курительного изделия, содержащее транспортер (60) для табачного стержня (65), в котором направление транспортировки параллельно центральной продольной оси табачного стержня, и подающее средство (72) для внесения жидкой добавки в табачный стержень на транспортере, включающее группу распылительных головок (75А, 75В) для внесения жидкой добавки в табачный стержень, размещенных в симметричной конфигурации относительно центральной продольной оси табачного стержня.

2. Устройство по п.1, в котором подающее средство сконфигурировано с возможностью распределения жидкой добавки, принимаемой табачным стержнем, в плоскости сечения, перпендикулярного центральной продольной оси табачного стержня, и по существу симметрично относительно этой оси.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором группа распылительных головок имеет ротационно симметричную конфигурацию относительно центральной продольной оси табачного стержня.

4. Устройство по п.1 или 2, в котором подающее средство содержит пару распылительных головок, расположенных с противоположных сторон табачного стержня.

5. Устройство по п.4, в котором пара распылительных головок расположена горизонтально относительно табачного стержня.

6. Устройство по п.1 или 2, в котором каждая из головок способна проникать в табачный стержень.

7. Устройство по п.6, в котором глубина проникновения головки в табачный стержень мала по сравнению с размерами табачного стержня в сечении.

8. Устройство по п.1 или 2, в котором каждая из головок снабжена своей собственной емкостью (120) с жидкой добавкой для внесения в табачный стержень.

9. Устройство по п.1, в котором подающее средство содержит плужок (91) для формирования бороздки (210) в табачном стержне за плужком по направлению движения, причем одна из головок расположена с возможностью размещения внутри бороздки табачного стержня.

10. Устройство по п.9, в котором бороздка, сформированная плужком, проходит приблизительно до центральной продольной оси табачного стержня.

11. Устройство по п.9 или 10, в котором плужок выполнен неподвижным.

12. Устройство по п.9 или 10, в котором плужок выполнен вращающимся.

13. Устройство по п.12, в котором плужок имеет линейную скорость его края, приблизительно равную скорости транспортируемого табачного стержня.

14. Устройство по п.9 или 10, в котором головка примыкает к основанию бороздки для распыления жидкой добавки.

15. Устройство по п.9 или 10, в котором и плужок, и головка расположены с возможностью вхождения в табачный стержень сверху.

16. Устройство по п.9 или 10, в котором распределение добавки ограничивается центральной областью табачного стержня, радиус которой мал по сравнению с радиусом табачного стержня.

17. Устройство по п.1 или 2, в котором головки упомянутой группы выполнены с возможностью одновременного распыления жидкой добавки в табачный стержень.

18. Устройство по п.1 или 2, в котором каждая головка подающего средства выполнена с возможностью втягивания в убранное положение при остановке транспортера.

19. Устройство по п.1 или 2, в котором транспортер является вакуумным транспортером.

20. Устройство по п.1 или 2, в котором жидкая добавка содержит ментол.

21. Способ изготовления курительного изделия, включающий транспортировку табачного стержня (65) в направлении, параллельном центральной продольной оси табачного стержня, и внесение жидкой добавки в транспортируемый табачный стержень посредством группы распылительных головок (75А, 75В), размещенных в симметричной конфигурации относительно центральной продольной оси табачного стержня.

22. Способ по п.21, в котором жидкую добавку вносят в транспортируемый табачный стержень, так что жидкая добавка, принимаемая табачным стержнем, распределяется в плоскости сечения, перпендикулярного центральной продольной оси табачного стержня, и по существу симметрично относительно этой оси.

23. Способ по п.21 или 22, в котором используемая группа распылительных головок имеет ротационно симметричную конфигурацию относительно центральной продольной оси табачного стержня.

24. Способ по п.21 или 22, в котором используют пару распылительных головок, расположенных с противоположных сторон табачного стержня.

25. Способ по п.24, в котором упомянутая пара распылительных головок расположена горизонтально относительно табачного стержня.

26. Способ по п.21 или 22, в котором обеспечивают проникновение каждой из головок в табачный стержень.

27. Способ по п.26, в котором обеспечивают небольшое проникновение головки в табачный стержень по сравнению с размерами сечения табачного стержня.

28. Способ по п.21 или 22, в котором каждая из головок снабжена своей собственной емкостью с жидкой добавкой для внесения в табачный стержень.

29. Способ по п.21, в котором осуществляют формирование плужком бороздки в табачном стержне за плужком по направлению движения, причем одну из головок располагают внутри бороздки табачного стержня.

30. Способ по п.29, в котором формируют плужком бороздку приблизительно до центральной продольной оси табачного стержня.

31. Способ по п.29 или 30, в котором используют неподвижный плужок.

32. Способ по п.29 или 30, в котором используют вращающийся плужок.

33. Способ по п.32, в котором линейная скорость края плужка приблизительно равна скорости транспортируемого табачного стержня.

34. Способ по п.29 или 30, в котором позиционируют головку около основания бороздки для распыления жидкой добавки.

35. Способ по п.29 или 30, в котором позиционируют плужок и головку для вхождения в табачный стержень сверху.

36. Способ по п.29 или 30, в котором распределение добавки ограничивают центральной областью табачного стержня, радиус которой мал по сравнению с радиусом табачного стержня.

37. Способ по п.21 или 22, в котором головками упомянутой группы распыляют жидкую добавку в табачный стержень одновременно.

38. Способ по п.21 или 22, в котором при остановке транспортера втягивают каждую головку распылителя в убранное положение.

39. Способ по п.21 или 22, в котором транспортировку выполняют с помощью вакуумного транспортера.

40. Способ по п.21 или 22, в котором жидкая добавка содержит ментол.

41. Курительное изделие, изготовленное способом по любому из пп.21-40.

42. Курительное изделие, изготовленное с использованием устройства по любому из пп.1-20.