(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に円筒形のエアロゾル発生半製品を製造するための方法であって、前記方法が、
‐長軸方向軸を持つ実質的に円筒形のセグメントを端と端を接した関係で長軸方向の第一の動作経路に沿って組み合わせる工程であって、次の工程：
‐少なくとも３つの異なるセグメントを前記第一の動作経路に沿って供給して、それによって前記少なくとも３つの異なるセグメントを、端と端を接した関係で、かつ直列および逆の直列の順序を含む交互の順序で配置する工程であって、前記少なくとも３つの異なるセグメントの１つがエアロゾル形成基体である工程と、
‐前記少なくとも３つの異なるセグメントをシート材料内に包んで、端のないセグメントロッドを形成する工程と、
‐前記端のないセグメントロッドを切断し、それによって前記端のないセグメントロッドを包まれたセグメントロッドに分離する工程と、
が、前記第一の動作経路に沿って実施される、工程と、
‐包まれたセグメントロッドを第二の動作経路に沿って処理する工程であって、次の工程：
‐前記包まれたセグメントロッドを縦溝入り受けドラムの縦溝内に受ける工程であって、ここで前記第一の動作経路の終端が、前記縦溝入り受けドラムの前記縦溝の長軸方向軸と整列する工程であって、ここで、前記端のないセグメントロッド内のセグメントの前記長軸方向軸が前記第一の動作経路の移動方向に平行に配置されており、かつ前記包まれたセグメントロッド内のセグメントの前記長軸方向軸が前記第二の動作経路の移動方向に直角に配置されている、工程と、
‐前記包まれたセグメントロッドを切断し、それによって前記包まれたセグメントロッドを２つの部分に分割する工程と、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分を、前記切断された包まれたセグメントロッドのセグメントの前記長軸方向軸に沿って分離する工程と、
が、前記第二の動作経路に沿って実施される、工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分の間に追加のセグメントを供給し挿入し、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分と前記挿入された追加のセグメントを組み合わせて、前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分と前記挿入された追加のセグメントをチッピング材料内に包装することにより二倍製品を形成する、
さらなる工程を前記第二の動作経路に沿って実施する工程をさらに含む、方法。
【請求項３】
前記端のないセグメントロッドを切断する工程が、前記少なくとも３つの異なるセグメントのうち第一のセグメントを切断する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記包まれたセグメントロッドを切断する工程が、前記少なくとも３つの異なるセグメントのうち第二のセグメントを切断する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも一つのセグメントが剛直なセグメントであり、かつ少なくとも一つの他のセグメントが圧縮可能なセグメントである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記二倍製品内に配置された前記追加のセグメントを切断し、それによって前記追加のセグメントを分割して単一製品を形成する工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも３つの異なるセグメントのうち１つがエアロゾル冷却セグメントである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記追加のセグメントがマウスピースである、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも３つの異なるセグメントのうち２つが二倍長のセグメントである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記端のないセグメントロッドがエアロゾル形成基体、支持要素、およびエアロゾル冷却セグメントが連続したものを備え、前記支持要素が前記エアロゾル形成基体と前記エアロゾル冷却セグメントとの間に配置される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも３つの異なるセグメントまたは前記追加のセグメントのうち少なくとも一つを冷却する工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
エアロゾル発生半製品を製造するための装置であって、前記半製品が実質的に円筒形であり、前記装置が、
‐長軸方向軸を持つ実質的に円筒形のセグメントを端と端を接した関係で長軸方向の第一の動作経路に沿って組み合わせるためのコンバイナーと、
‐包まれたセグメントロッドを第二の動作経路に沿って処理するためのチッピング装置とを備え、
セグメントの前記長軸方向軸が前記第一の動作経路に平行に配置され、また前記包まれたセグメントロッド内のセグメントの前記長軸方向軸が前記第二の動作経路に直角に配置されており、
前記コンバイナーが、
‐前記第一の動作経路に沿って順に配置された少なくとも第一、第二および第三のセグメントを前記第一の動作経路に沿って供給するための少なくとも第一、第二および第三のコンバイナーホッパーであって、前記少なくとも第一、第二および第三のセグメントがエアロゾル形成基体であり、前記少なくとも第一、第二および第三のセグメントが異なるセグメントであり、端と端を接する関係で配置され、少なくとも第一、第二および第三のセグメント内で直列および逆の直列の順序を含む交互の順序で組み合わされるものと、
‐前記少なくとも第一、第二および第三のコンバイナーホッパーの下流に配置され、前記第一の動作経路に沿って配置するラッパーであって、前記少なくとも第一、第二および第三のセグメントをシート材料内に包装して端のないセグメントロッドを形成するためのラッパーと、
‐前記ラッパーの下流に前記第一の動作経路に沿って配置された、前記端のないセグメントロッドを切断して前記端のないセグメントロッドを包まれたセグメントロッドに分割するためのロッド切断装置とを備え、
前記チッピング装置が、
‐包まれたセグメントロッドを縦溝入り受けドラムの縦溝内に受けるための縦溝入り受けドラムであって、前記第一の動作経路の終端が前記縦溝入り受けドラムの前記縦溝の長軸方向軸に延びるものと、
‐前記包まれたセグメントロッドを切断して、前記包まれたセグメントロッドを２つの部分に分割するための製品切断装置と、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分を、前記切断された包まれたセグメントロッドのセグメントの前記長軸方向軸に沿って分離するための分離装置であって、前記製品切断装置が前記分離装置の上流に配置されるものとを備える、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、前記チッピング装置がさらに、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分の間に追加のセグメントを供給し挿入するためのチッピングホッパーと、
‐前記切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と前記挿入された追加のセグメントを、前記切断された包まれたセグメントロッドの前記２つの部分と前記挿入された前記追加のセグメントをチッピング材料内に包装して二倍製品を形成することにより組み合わせるための巻付け装置とを備える、装置。
【請求項１４】
前記チッピング装置がさらに、前記二倍製品内に配置された前記追加のセグメントを切断し、前記追加のセグメントを分割して単一製品を形成するための最終切断装置を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第二の動作経路が前記第一の動作経路に直角に配置されるように、前記コンバイナーおよび前記チッピング装置が相互に直角をなして配置されている、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記コンバイナーがさらに、第四のセグメントまたはさらなるセグメントを、前記第一の動作経路に沿って供給するための、第四のホッパーまたはさらなるホッパーを備える、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第四のセグメントまたは前記さらなるセグメントは単一長のセグメントである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ロッド切断装置、前記製品切断装置および前記最終切断装置のうち少なくとも一つを冷却するための冷却手段をさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に円筒形のエアロゾル発生半製品、特にエアロゾル発生する二倍製品を製造するための方法および装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾル発生物品は、いくつかの異なるセグメントから組み立てられる。エアロゾル発生物品を製造するために、セグメントは通常、組み合わされてセグメントのエンドレスロッドが形成される。エンドレスロッドはその後で切断され、切断されたロッドの部分は、さらなるセグメント（マウスピースなど）と組み合わされる。例えば、第ＷＯ２０１３／１６４１２４号では、反復的な連続の３つのセグメントがエンドレスロッド内に配置されている。次に、エンドレスロッドは個別のロッド状の物品に切断される。第ＷＯ２０１３／１６４１２４号に開示されている方法では、ロッド状の物品が第二の二倍長のロッド状の物品と共に配置されるようにするために、ロッド状の物品を一つおきに回転させる必要がある。こうした回転工程は、高速機械装置内に空間が必要であり、またロッド状の物品の誤配置や損傷のリスクを負う。さらに、この方法にはいくつかの異なる動作経路が関与し、ここで物品の移動方向はその後の動作経路に応じて変化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、高速の製造速度でエアロゾル発生半製品を製造するための方法および装置に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一の態様によれば、エアロゾル発生半製品を製造するための方法が提供されており、ここで半製品は実質的に円筒形である。方法は、長軸方向軸を持つ実質的に円筒形のセグメントを端と端を接した関係で長軸方向の第一の動作経路に沿って組み合わせる工程を含む。それによって、少なくとも３つの異なるセグメントの流れを第一の動作経路に沿って供給し、それによって少なくとも３つの異なるセグメントを、端と端を接した関係で、かつ交互の順序で配置する工程と、少なくとも３つの異なるセグメントの流れをシート材料内に包んで、端のないセグメントロッドを形成する工程と、端のないセグメントロッドを切断し、それによってエンドレスロッドのセグメントを包まれたセグメントロッドに分離する工程とが、第一の動作経路に沿って実施される。方法はまた、包まれたセグメントロッドを第二の動作経路に沿って処理する工程を含む。それによって、コンバイナーからの包まれたセグメントロッドを縦溝入り受けドラムの縦溝内に受ける工程が、第二の動作経路に沿って実施されるが、ここで、第一の動作経路の終端は、縦溝入り受けドラムの縦溝の長軸方向軸と整列している。端のないセグメントロッド内のセグメントの長軸方向軸は第一の動作経路の移動方向に平行に配置されており、包まれたセグメントロッド内のセグメントの長軸方向軸は第二の動作経路の移動方向に直角に配置されている。
【０００５】
半製品は、二倍製品、すなわち、単一製品の２倍の長さを有する製品であることが好ましい。ところが、本明細書で使用される場合、半製品は、端のないセグメントロッドを切断して製造される包まれたセグメントロッドでもよく、端のないセグメントロッドの切断および二倍製品の製造後に製造される任意の中間製品でもよい。
【０００６】
本発明による方法の一部の実施形態では、方法はさらに、包まれたセグメントロッドを切断し、それによって包まれたセグメントロッドを２つの部分に分割する工程と、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分を、切断された包まれたセグメントロッドのセグメントの長軸方向軸に沿って分離する工程と、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分の間に追加のセグメントを供給し挿入する工程と、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と挿入された追加のセグメントを組み合わせて、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と挿入された追加のセグメントをチッピング材料内に包装することにより二倍製品を形成する工程といったさらなる工程を第二の動作経路に沿って実施することを含む。
【０００７】
長軸方向の、好ましくは実質的に直線の第一の動作経路の終端と第二の動作経路の先頭を直接重ねることにより、半製品および二倍製品は一つの連続的なプロセスで製造されうる。第一の動作経路がコンバイナー内に配置され、かつ第二の動作経路がチッピング装置内に配置されている場合、コンバイナーおよびチッピング装置は相互に接する。コンバイナーおよびチッピング装置は、チッピング装置内の第二の動作経路がコンバイナー内の動作経路と直角に配置されるように、相互に横に配置されることが好ましい。これにより、端のないセグメントロッド内、また半製品内および最終製品内のセグメントの軸は、常に相互に平行である。セグメントの回転は必要とされない。チッピング装置内で、分離動作は、切断された包まれたセグメントロッドの移動方向と直角をなしうる。この分離動作中、切断された包まれたセグメントロッドは、それぞれの分離ドラム内に配置されることが好ましい。この分離動作の後は、チッピング装置内には１つの動作経路のみがあり、それに沿ってセグメントが搬送される。また、チッピング装置内での半製品やその部品の移動は必要ない。従って、チッピング装置内で取扱い時に物体が喪失または損傷するリスクが著しく低減される。物体を回転するための装置は必要とされず、製造時間またはこうしたプロセス工程のための空間が省略されうる。セグメントおよびそれを用いて形成される任意の半製品は、セグメントが組み合せられた瞬間から、それらがチッピング装置の終端に達するまで、その整列を維持する。セグメントは、純粋な並進運動をし、回転はない。
【０００８】
さらに、コンバイナー内、およびコンバイナーからチッピング装置への移動を含めたチッピング装置内では、半製品は、個別の製品フローに従い処理される。個別の製品フローでは、個別の製品に対する制御は製造および加工ラインの任意の段階でなされる。例えば、製品の位置および整列状態は任意の時点で判明する。これによって、例えば、加工ライン内の一つの位置に単一の放出装置のみが提供されることが許容される。仕様要件を満たしていない物体を検出する検出手段は、例えば、加工ライン全体に沿って配置されうる。個別の製品フローによって、配置される物体は仮想的にマークされ、さらに下流で放出装置によって処分されうる。
【０００９】
本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、コンバイナーまたはチッピング装置またはその他の装置の要素もしくは要素の部分の相対的位置を描写するために使用される時、製造工程または搬送工程中に複数の半製品または単一製品が移動する方向を意味する。すなわち、半製品または単一製品は、上流端から下流端へと下流方向に移動する。
【００１０】
例えば、各製品に対するこうした制御や位置特定は、製品マスフローでは利用できない。マスフローでは、製品は一般的な移動方向に沿って搬送される。従って、マスフロー内での個別の製品の正確な位置はわからない。例えば、製品マスフローは、保存またはバッファシステムまたは供給貯蔵部では周知である。
【００１１】
端のないセグメントロッド内で、交互の方式で、すなわち、連続および逆連続の方式でのセグメントの特有の配置により、本発明による装置で製造されるセグメント、包まれたセグメントロッド、二倍製品、あるいはその他の任意の半製品のどれにおいても回転工程を必要とせずに、連続的な製造プロセスでの二倍製品の製造が許容される。
【００１２】
最終製品でさえも、回転工程を必要としない連続的なプロセスで製造されうる。最終製品を製造するために、方法はさらに、二倍製品内に配置された追加のセグメントを切断し、それによって追加のセグメントを分割して単一製品を形成する工程を含む。その工程において、二倍長のセグメントは、２つの単一長のセグメントに切断され、二倍製品から２つの最終製品が形成される。
【００１３】
「交互の順序」という用語は、直列および逆の直列の順序のセグメントを備え、直列のセグメントおよび逆の直列のセグメントが交互に配置されることと理解される。セグメントは、交互の上向きおよび下向きの順序で配置されることになり、ここで、異なるセグメントのみが互いに横に配置されることが好ましい。例えば、３つの異なるセグメントＡ、ＢおよびＣは、例えば、ＡＢＣＢＡＢＣＢＡＢＣＢ…を形成するように、上向きおよび下向きの順序で配置される。一般に、セグメントの流れは、流れ内の異なるセグメントの量よりも少なくとも１つ多い周期の配列を持ちうる。例えば、セグメントの流れが３つの異なるセグメントを組み合わせることにより成立している場合、その周期は、４つの異なるセグメント、例えばＡＢＣＢ−ＡＢＣＢ−ＡＢＣＢ…の配列でもよい。例えば、セグメントの流れが４つのセグメントを組み合わせることにより成立している場合、その周期は、５つのセグメント、例えばＡＢＣＤＣＢ−ＡＢＣＤＣＢ−ＡＢＣＤＢ…の配列でもよい。これらの例では、セグメントの連続はＡＢＣ（Ｄ）であり、逆の連続は（Ｄ）ＣＢＡであるが、ここで連続の最後のセグメントは同時に逆の連続の最初のセグメントであり、その逆もまたいえる。別の実施形態では、連続の最後のセグメントおよび逆の連続の最初のセグメントは同一のセグメントとしうるが、全く同じセグメントでなくてもよい（例えばＡＢＣＣＢＡＡＢＣＣＢＡ…またはＡＢＣＣＢＡＢＣＣＢＡ…など）。これらの実施形態では、セグメントの流れを包装することで形成されるエンドレスロッドは、同一セグメントの間で切断されて、包まれたセグメントロッドが形成されうる。
【００１４】
本明細書で使用される時、「実質的に直線の第一の動作経路」という用語は、経路内に小さな曲がりまたは傾きを含む直線の動作経路を描写する。ただし、小さな曲がりおよび傾斜は、正確に直線の経路からの逸脱が２０パーセントを超えないことが好ましい。
【００１５】
「実質的に円筒形の」という用語は、本明細書では、その長さに沿って実質的に一定の断面を持ち、かつ、例えば、円形または楕円形断面を持つ円柱を含む、半製品およびセグメントを描写するために使用される。半製品およびセグメントは、例えば、円形または楕円形断面を持つロッド状である。
【００１６】
「セグメント」という用語は、画定された境界を持つセグメントの流れの要素を意味するために使用される。個別のセグメントは、半径方向の延長部よりも長い長軸方向の延長部を持ちうる。セグメントは実質的に環状の断面を持つことが好ましい。セグメントの流れのセグメントは、異なる柔軟性、異なる硬度、異なる圧縮性、異なる重さ、異なる形状、異なる長さ、異なる構造、異なる材料属性、異なる引き出し抵抗、異なるろ過属性のうち、少なくとも一つを持つことが好ましい。セグメントの流れのセグメントは、例えば切断できるものでも切断できないものでもよい。セグメントの流れの一様でない性質は、セグメントの流れの長さに沿って、または一つまたは複数のセグメントの長さに沿って見出されることが好ましい。例えば、一様でない硬度は、カプセルを含むフィルタートウでできたフィルター要素内に存在しうる。セグメントは、例えば同心または非同心の配列を持ちうる。セグメント組立品のセグメントは、例えば炭素質またはセラミックの材料、厚紙材料、紙材料、金属、フィルタートウ、ポリ乳酸、たばこまたはたばこ含有材料、植物葉材料またはその組み合わせなど、異なる材料でできているか、または異なる材料を含むことが好ましい。セグメントはプラグの長さに等しい長さでもよく、また複数のプラグの長さでもよい。ここで、「プラグ」とは、最終製品内の単一長のセグメントである。
【００１７】
本発明による方法の一態様によれば、端のないセグメントロッドを切断する工程は、少なくとも３つの異なるセグメントのうち第一のセグメントを切断する工程を含む。本発明による方法の別の態様によれば、包まれたセグメントロッドを切断する工程は、少なくとも３つの異なるセグメントのうち第二のセグメントを切断する工程を含む。
【００１８】
コンバイナー内のエンドレスロッドは、個別にチッピング装置の縦溝入り受けドラムの縦溝内に移動されうる個々のロッド要素に切断される。これは、ロッドを２つのセグメントの間で切断するか、またはロッドをセグメントに沿った所定の位置で切断するかによって実行される。
【００１９】
コンバイナー内のエンドレスロッドはセグメントの切断によって分割されることが好ましい。これにより、２つ以上（好ましくは２つ）の包まれたセグメントロッドまたは将来的な単一製品のセグメントが、１つの最終切断工程によって製造されうる。なおさらに、１つの供給工程によって、すなわち、１つの単一セグメントを供給することで、複数のプラグ用の材料がセグメントの流れに提供されうる。さらに、セグメントの切断により、より大きな製造許容差が許容される。これは、エンドレスロッドが切断される必要がある場合に有利である。基本的に、セグメント間で切断する時には許容差は得られない。さらに、切断が２つのセグメント間で実施される必要がある時、セグメント（例えば、剛直なセグメントや脆いセグメント）を損傷しないように多大な注意を払う必要がある場合がある。
【００２０】
これは、チッピング装置内での少なくとも３つの異なるセグメントのうち第二のセグメントの切断にもあてはまる。また、この切断工程では、第一の動作経路上に１つのみの単一セグメントが供給される必要がある。最初は１つのセグメントが、少なくとも２つの将来的な製品をもたらすことになる。
【００２１】
エアロゾル発生製品では、一般的に異なる圧縮性のセグメントが使用される。セグメントの流れは、可塑性のセグメントの横に配置されうる剛直なセグメントを備えうる。一部のセグメントは、傷が付いたり、変形したり、またはその他の方法で不注意に損傷したりしないように、圧縮されたりきつく押されるべきではない。こうしたセグメントは、例えば、剛直なセグメントまたは可塑的に変形可能なセグメントでもよい。その他のセグメントは、セグメントの流れ内で所定位置を保つために、押されたり圧縮されたりする必要がある場合がある。
【００２２】
少なくとも一つのセグメントは剛直なセグメントであることが好ましい。少なくとも３つの異なるセグメントのうち少なくとも一つのセグメントは、剛直なセグメントであることが好ましい。剛直なセグメントは、１．５ｍｍ当たり約１０ニュートンよりも高い圧縮性を持つことが好ましく、また１．５ｍｍ当たり約１００ニュートン未満であることが好ましい。少なくとも一つのセグメントの圧縮性は１．５ｍｍ当たり約２０ニュートン〜１．５ｍｍ当たり約１００ニュートンであることが好ましく、１．５ｍｍ当たり約５０ニュートン〜１．５ｍｍ当たり約１００ニュートンであることがさらに好ましい。
【００２３】
一部の実施形態では、剛直なセグメントは脆性で、例えばセラミックまたは炭素質のセグメントなど全く圧縮されずにセグメントは粉々になる。こうした実施形態では、セグメントは圧縮されるよりは破壊されるため、圧縮性は実質的に無限大である。
【００２４】
剛直なセグメントは、例えば、エアロゾル発生基体またはフィルタートウ製のフィルター要素を含むセグメントなど、少なくとも部分的に柔軟性のあるセグメントと比較して、圧縮に対して基本的に非圧縮性であるか、または柔軟性がない。
【００２５】
剛直なセグメントは、例えば熱源（例えば、可燃性熱源）でもよい。熱源は、炭素質または炭素系の熱源、すなわち、熱源を含む炭素、または主に炭素を含む、例えば、乾燥質量で少なくとも５０パーセントの炭素含有量を持つ熱源としうる。熱源セグメントの長さは約６ｍｍ〜約１５ｍｍとしうるが、１０ｍｍ〜約１２ｍｍが好ましい。熱源セグメントの外径は、約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、例えば７ｍｍとしうる。
【００２６】
剛直なセグメントは、例えば、支持要素（例えば中空管の形態）としうる。チューブは、酢酸セルロースまたは厚紙または両方を備えるか、またはそれによって作製されうる。支持要素の長さは約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、例えば８ｍｍとしうる。支持要素の外径は、約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、例えば約５ｍｍ〜約１０ｍｍまたは約６ｍｍ〜約８ｍｍ、例えば７ｍｍとしうる。
【００２７】
少なくとも一つのセグメントは、圧縮可能なセグメントであることが好ましい。セグメントの流れのうち少なくとも一つのセグメントは、圧縮可能なセグメントであることが好ましい。圧縮可能なセグメントは、例えば、エアロゾル冷却セグメントまたはエアロゾル形成基体でもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、例えば濾過材料内に分散されているカプセルを含むフィルターセグメント内など、セグメントの圧縮性は単調ではない。こうした場合に、セグメントは、濾過材料（例えばアセテートトウ）が圧縮されている限り、最初は簡単に圧縮が可能である。その後、カプセルに達すると圧縮性は低減される。その後、カプセルが破壊された後で圧縮性は再び増大する。
【００２９】
エアロゾル発生製品の製造方法に応じて、端のないセグメントロッドを形成するためのセグメントは、それらの最終的な（単一の）長さのセグメントの流れに含まれてもよく、また、単一製品の単一のセグメントの複数倍（好ましくは２倍）の長さを持つセグメントの流れに含まれてもよい。圧縮可能セグメントは、セグメントの流れ内にある時には複数倍の長さを持ち、後に最終製品で使用される単一長さに切断されることが好ましい。エアロゾル冷却セグメントまたはエアロゾル形成基体または両方の種類のセグメントは、長さが単一長さの複数倍、好ましくは複数倍長のセグメントまたは二倍長セグメントであるセグメントの流れ内に含まれることが好ましい。
【００３０】
エアロゾル形成基体は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力を持つ基体である。揮発性化合物はエアロゾル形成基体の加熱または燃焼によって放出されうる。加熱または燃焼に代わるものとして、一部の場合に、化学反応によって、または超音波などの機械的な刺激によって揮発性化合物が放出されてもよい。エアロゾル形成基体は固体でも液体でもよく、固体および液体の両方の成分を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、担体または支持体に吸着、被覆、含浸またはその他の方法で装填される場合がある。エアロゾル形成基体は、例えば均質化した植物由来材料などの植物由来材料を含んでもよい。植物由来材料は、例えば均質化したたばこ材料などのたばこを含んでもよい。エアロゾル形成基体は加熱に伴いエアロゾル形成基体から放出される揮発性のたばこ風味化合物を含む、たばこ含有材料を含みうる。別の方法として、エアロゾル形成基体は非たばこ含有材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は少なくとも一つのエアロゾル形成体を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、ニコチンおよびその他の添加物および成分（風味剤など）を含みうる。エアロゾル形成基体は、キャストリーフたばこなどのたばこシートであることが好ましい。キャストリーフたばこは、たばこ粒子、繊維粒子、エアロゾル形成体、風味、および結合剤を含むスラリーから形成される再構成たばこの一形態である。たばこ粒子は、望ましいシートの厚さおよびキャスティングギャップに応じて、微粒子サイズが約３０〜８０μｍから約１００〜２５０μｍ程度であることが好ましいたばこダストの形態としうる。繊維粒子は、たばこ茎材料、葉柄またはその他のたばこ植物材料、およびその他のセルロース系繊維（リグニン含有量の低い木材繊維など）を含みうる。繊維粒子は低い含有率（例えば、およそ２〜１５％の率）に対してキャストリーフに十分な引張強さをもたらす要求に応じて選択しうる。別の方法としてまたは追加的に、繊維（植物繊維など）を上述の繊維とともにまたは代替として使用しうるが、これには大麻および竹などが含まれる。
【００３１】
エアロゾル発生物品で使用するための均質化したたばこのシートの集合体を含むエアロゾル形成基体は、当業界で周知の、例えば国際特許出願ＷＯ  ２０１２／１６４００９  Ａ２号で開示されている方法によって製造しうる。
【００３２】
キャストリーフたばこを形成するスラリーに、エアロゾル形成体を追加されうる。機能上、エアロゾル形成体は、キャストリーフたばこがたばこ製品内で使用されることが意図される温度範囲内で気化する能力を備えているべきであり、かつエアロゾル形成体がその気化温度よりも高く加熱された時にエアロゾル中のニコチンまたは風味またはニコチンと風味の両方の運搬を促進する。エアロゾル形成体は、室温温度かその付近の温度で化学的に安定しキャストリーフたばこ内で本質的に静止した状態を保つがそれより高い温度、例えば４０〜４５０℃で気化することができるその能力に基づき選択されることが好ましい。
【００３３】
エアロゾルという用語は本明細書で使用される時、固体粒子または液体粒子および気相を含むコロイドを意味する。エアロゾルは、固体粒子および気相から構成される固体エアロゾルでもよく、液体粒子および気相を含む液体エアロゾルでもよい。エアロゾルは、気相中に固体粒子および液体粒子の両方を含みうる。ガスおよび蒸気の両方は本明細書で使用される時、ガスであると考えられる。
【００３４】
エアロゾル発生基体は、乾燥質量ベースで約５パーセント〜約３０パーセントのエアロゾル形成体含有量を持ちうる。好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は乾燥質量ベースでおよそ２０パーセントのエアロゾル形成体の含有量を有する。
【００３５】
エアロゾル形成体は極性があり、かつキャストリーフたばこ内で望ましい範囲内に水分を保つのに役立つことができる湿潤剤としての機能を持つことが好ましい。キャストリーフたばこ中の湿潤剤の含有量は、１５パーセント〜３５パーセントであることが好ましい。
【００３６】
エアロゾル形成体は、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオールエステル、エステル、脂肪酸および一価アルコール（メントールなど）から選択することができ、また多価アルコール（プロピレングリコールなど）、グリセリン、エリスリトール、１，３−ブチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、プロピレン炭素塩、ラウリン酸エチル、トリアセチン、メソ−エリスリトール、ジアセチン混合物、ジエチルスベリン酸塩、クエン酸トリエチル、安息香酸ベンジル、ベンジルフェニル酢酸塩、エチルバニリン酸塩、トリブチリン、ラウリル酢酸塩、ラウリン酸、ミリスチン酸、およびプロピレングリコールといった化合物のうち一つ以上を含みうる。
【００３７】
一つ以上のエアロゾル形成体を組み合わせて、組み合わされたエアロゾル形成体の一つ以上の属性を利用しうる。例えば、トリアセチンをグリセリンおよび水と組み合わせて、有効成分を運搬するトリアセチンの能力とグリセリンの湿潤性を利用しうる。
【００３８】
エアロゾル形成基体セグメントの長さは約５ｍｍ〜約１６ｍｍとしうるが、約８ｍｍ〜約１４ｍｍ、例えば１２ｍｍが好ましい。従って、二倍長のエアロゾル形成基体は約１６ｍｍ〜３２ｍｍの長さ、好ましくは２４ｍｍの長さを持つことが好ましい。エアロゾル形成基体の外径は少なくとも５ｍｍでよいが、約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、例えば約５ｍｍ〜約１０ｍｍまたは約６ｍｍ〜約８ｍｍでもよい。好ましい一つの実施形態では、エアロゾル発生基体は７．２ｍｍ  ±１０パーセントの外径を持つ。
【００３９】
たばこキャストリーフは、ロッド状のセグメントの形態に捲縮した、集められた、および／または折り畳まれたものであることが好ましい。キャストリーフ材料は、粘着性である傾向があり、また可塑的に変形が可能である。キャストリーフセグメントに圧力が作用する場合、セグメントは、その意図された、例えば円形の形状から不可逆的に逸脱する傾向にある。
【００４０】
エアロゾル冷却セグメントは、エアロゾル発生物品の構成要素とすることができ、またエアロゾル形成基体の下流に位置する最終製品内にある。使用時、エアロゾル形成基体から放出される揮発性化合物によって形成されるエアロゾルは、エアロゾル冷却セグメントを通過する。エアロゾルは、その中で冷却剤と接触する前に冷却される。エアロゾル冷却セグメントは、エアロゾル形成基体とマウスピースの間に位置することが好ましい。エアロゾル冷却セグメントは広い表面積を持つが、低い圧力降下を生じさせることが好ましい。高い圧力降下を生じさせるフィルターおよびその他のマウスピース、例えば、繊維の束で形成されたフィルターは、エアロゾル冷却セグメントとはみなされない。膨張室および支持要素などのチャンバーやくぼみも、エアロゾル冷却セグメントとはみなされない。エアロゾル冷却セグメントは、５０パーセントを超える長軸方向の空隙率を持つことが好ましい。エアロゾル冷却要素を通過する気流経路は、比較的抑制されない方が好ましい。エアロゾル冷却セグメントは、シートの集合体または捲縮したシートの集合体としうる。エアロゾル冷却セグメントは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、およびアルミ箔から構成される群から選択されるシート材料またはその任意の組み合わせを含みうる。エアロゾル冷却セグメントはＰＬＡのシートを含むことが好ましく、捲縮したＰＬＡのシートの集合体であることがより好ましい。エアロゾル冷却セグメントは、約１０μｍ〜約２５０μｍ、例えば約５０μｍの厚さを持つシートから形成されうる。エアロゾル冷却セグメントは、約１５０ｍｍ〜約２５０ｍｍの幅を持つシートの集合体から形成されうる。エアロゾル冷却セグメントは、長さ１ｍｍ当たり約３００ｍｍ2〜長さ１ｍｍ当たり約１０００ｍｍ2、重さ１ｍｇ当たり約１０ｍｍ2 〜重さ１ｍｇ当たり約１００ｍｍ2の比表面積を持ちうる。一部の実施形態では、エアロゾル冷却要素は、１ｍｇ当たり約３５ｍｍ2の比表面積を持つ材料シートの集合体から形成されうる。エアロゾル冷却セグメントは、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、例えば約７ｍｍの外径を持ちうる。単一製品内のエアロゾル冷却セグメントであるエアロゾル冷却プラグは、約７ｍｍ〜約２８ｍｍ、例えば約１８ｍｍの長さを持ちうる。従って、二倍長のエアロゾル冷却セグメントは、約１４ｍｍ〜５６ｍｍ、好ましくは３６ｍｍの長さを持つことが好ましい。エアロゾル冷却セグメントの外径は約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、例えば７ｍｍとしうる。
【００４１】
セグメントの圧縮性は圧縮試験で測定でき、セグメントが実質的に平面の支持面に配置され、毎分１００ｍｍの速度で移動する平坦な１２ｍｍの丸い表面を持つヘッドを使用してセグメントの一方の側に下方向に力が加えられる。こうした試験を実施するための適切な装置は、ＦＭＴ−３１０  Ｆｏｒｃｅ  Ｔｅｓｔｅｒ（Ａｌｌｕｒｉｓ  ＧｍｂＨ製）である。試験の前に、セグメントは２４時間にわたり温度摂氏２２度および相対湿度５５パーセントで調整され、その後圧縮試験が実施される。この試験は、挿入物が１．５ｍｍ圧縮されるまで続行される。この時点での力（ニュートン）が圧縮性である。この試験が１．５ｍｍの圧縮まで続行できない場合には、力を１．５ｍｍに正規化できる。言い換えれば、最大圧縮力が２８ニュートンであり、最大圧縮時の圧縮が１．４ｍｍである場合、圧縮性として報告される値は１．５ｍｍ当たり３０ニュートン（２８ニュートンを１．４で割り、１．５を掛けた値）となる。
【００４２】
セグメントの流れのセグメントはマウスピースでもよい。マウスピースは、エアロゾル発生物品またはエアロゾル発生装置の下流方向にある最後のセグメントである。消費者は、エアロゾル発生物品またはエアロゾル発生装置によって発生したエアロゾルがマウスピースを通して消費者に届くように、マウスピースに接触する。従って、マウスピースはエアロゾル形成基体の下流に配置される。マウスピースはフィルターを含んでもよい。フィルターは、低い粒子濾過効率または非常に低い粒子濾過効率を持ちうる。フィルターは、エアロゾル発生物品の下流端に位置しうる。フィルターは、エアロゾル形成基体から長軸方向に間隙を介しうる。フィルターは、酢酸セルロースフィルタープラグとしうる。
【００４３】
マウスピースは約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、例えば約６ｍｍ〜約８ｍｍの外径を持ちうる。好ましい実施形態において、マウスピースは７．２ｍｍ±１０パーセントの外径を有する。マウスピースは約５ｍｍ〜約２０ｍｍの長さを持ちうるが、約５ｍｍ〜約１４ｍｍの長さであることが好ましい。好ましい実施形態において、マウスピースはおよそ７ｍｍの長さを有する。
【００４４】
エアロゾル発生基体およびマウスピースの上流にあるその他の任意のセグメント（支持要素およびエアロゾル冷却セグメントなど）は、外側ラッパーによって囲まれる。外側ラッパーは任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。外側ラッパーは紙巻たばこ用紙であることが好ましい。
【００４５】
単一製品は、約４０ｍｍ〜約５０ｍｍ、例えば約４５ｍｍの合計長さを持ちうる。
【００４６】
セグメントの流れのセグメントは、連続した２つのセグメント間に配置された空隙またはくぼみでもよい。そこにおいて、空隙とは、包装材料の断片で包まれた時にくぼみを形成する材料が存在しないことである。くぼみまたは空隙は、例えば、エアロゾル発生製品内でのエアロゾルの拡張を助けるか、またはエアロゾル発生物品の長さを望ましい最終長さに適合させる役割を果たしうる。くぼみまたは空隙によって、これは、エアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）なしに、またはＲＴＤを著しく制限することなく実施されうる。
【００４７】
一部の実施形態では、少なくとも３つの異なるセグメントのうち１つはエアロゾル形成基体である。
【００４８】
一部の実施形態では、少なくとも３つの異なるセグメントのうち１つはエアロゾル冷却セグメントである。
【００４９】
一部の実施形態では、少なくとも３つの異なるセグメントのうち１つは支持要素である。
【００５０】
一部の実施形態では、追加のセグメントはマウスピースであり、好ましくはフィルターを含む。
【００５１】
本発明による方法の一態様では、少なくとも３つの異なるセグメントのうち２つは二倍長のセグメントである。端のないセグメントロッドでは、二倍長のセグメントは、少なくとも一つの単一長のセグメントによって分離されることが好ましい。こうした分離用の単一長のセグメントは、例えば、支持要素としうる。
【００５２】
本発明による方法の別の態様で、端のないセグメントロッドは、エアロゾル形成基体、支持要素およびエアロゾル冷却セグメントを連続したものを含む。エアロゾル形成基体はたばこ含有基体であることが好ましい。支持要素は、中空の酢酸塩チューブであり、エアロゾル形成基体内で発生されるエアロゾルのための膨張室の機能を持つことが好ましい。エアロゾル冷却セグメントは、捲縮した、または集められた、または捲縮して集められたポリ乳酸シートで作製されていることが好ましい。その順序で、支持要素はエアロゾル形成基体とエアロゾル冷却セグメントの間に配列される。順序は、さらなるセグメントによって補足されてもよい。こうしたさらなるセグメントはまた、エアロゾル形成基体とエアロゾル冷却セグメントの間に配列されることが好ましい。
【００５３】
本発明による方法のさらなる態様によれば、方法はさらに、セグメントの切断時に少なくとも３つの異なるセグメントまたは追加のセグメントのうち少なくとも一つを冷却する工程を含む。冷却は、セグメントの切断中か、または切断の直後になされることが好ましい。ポリ乳酸含有セグメントが冷却されることが好ましい。切断される材料が、材料の切断に伴い発生しうる熱という点で感応性が高い場合、冷却は特に有利である。エアロゾル発生物品用のセグメントに使用される材料の一例としては、ポリ乳酸の捲縮したシートが挙げられうる。ポリ乳酸は低い融解温度を持つ。セグメントの材料の冷却は、シートがロッド内に集められた時に、例えば、個別のシートまたはシート内の領域の融合といった不注意による材料の改変を防ぎうる。冷却は、熱感応性材料が接触することになる切断用の刃または冷却する物体により達成されうる。冷却は、例えば、材料がそれに沿って搬送される支持体を冷却することにより達成されうる。さらに、または別の方法として、冷却は、冷却される材料に向けて冷却用ガス流を供給することにより達成されうる。
【００５４】
本発明の別の態様によれば、エアロゾル発生半製品を製造するための装置が提供されており、ここで半製品は実質的に円筒形である。装置は、長軸方向軸を持つ実質的に円筒形のセグメントを端と端を接した関係で長軸方向の第一の動作経路に沿って組み合わせるためのコンバイナーを備える。装置はまた、包まれたセグメントロッドを第二の動作経路に沿って処理するためのチッピング装置を含む。セグメントの長軸方向軸は第一の動作経路に平行に配置されており、包まれたセグメントロッド内のセグメントの長軸方向軸は第二の動作経路の移動方向に直角に配置されている。コンバイナーは、少なくとも第一、第二および第三のセグメントの流れを第一の動作経路に沿って供給するための少なくとも第一、第二および第三のホッパーを備える。少なくとも第一、第二および第三のセグメントは異なるセグメントであり、端と端を接する関係で配置され、かつ少なくとも第一、第二および第三のセグメントの流れ内で交互の順序で組み合わせられる。
【００５５】
コンバイナーはさらに、少なくとも第一、第二および第三のセグメントの流れをシート材料内に包装して端のないセグメントロッドを連続的に形成するためのラッパーを備える。コンバイナーはまた、端のないセグメントロッドを切断して、端のないセグメントロッドを包まれたセグメントロッドに分離するためのロッド切断装置を備える。
【００５６】
チッピング装置は、包まれたセグメントロッドを縦溝入り受けドラムの縦溝内に受けるための縦溝入り受けドラムを備える。その中で、第一の動作経路の終端は、縦溝入り受けドラムの縦溝の長軸方向軸に延びる。チッピング装置はまた、包まれたセグメントロッドを切断して包まれたセグメントロッドを２つの部分に分割するための製品切断装置を備える。チッピング装置はさらに、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分を切断された包まれたセグメントロッドのセグメントの長軸方向軸に沿って分離するための分離装置を備える。本発明による装置では、製品切断装置は、分離装置の上流に第二の動作経路に沿って配置される。
【００５７】
コンバイナーからチッピング装置の受けドラムの縦溝への包まれたセグメントロッドの移動は、包まれたセグメントロッドを長軸方向の動作経路に沿って、チッピング装置内の縦溝入り受けドラムの縦溝に直接的にさらに移動させることにより実施されうる。ここで、縦溝の長軸方向軸は長軸方向の第一の動作経路と整列する。ただし、コンバイナーから受けドラムの縦溝への移動は、いわゆる「スパイダー機構」によっても実施されうる。スパイダー機構によって、包まれたセグメントロッドは、コンバイナーからスパイダーアームで掴まれて、チッピング装置内の受けドラムの縦溝に移動される。それによって、スパイダーアームは実質的に楕円形または円形の動作をする。ところが、包まれたセグメントロッドの長軸方向軸は、長軸方向の動作経路と平行に、また縦溝の長軸方向軸と平行に配置されたままである。スパイダー機構の実現は、例えば、米国特許特許第ＵＳ  ５’３２７’８０３号に紙巻たばこ用が説明されている。
【００５８】
本発明による装置の態様によれば、チッピング装置は、切断されて分離された包まれたセグメントロッドの２つの部分の間に追加のセグメントを供給して挿入するためのチッピングホッパーをさらに備える。チッピング装置はなおさらに、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と挿入された追加のセグメントをチッピング材料内に包装して二倍製品を形成することにより、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と挿入された追加のセグメントを組み合わせるための圧延装置を含む。
【００５９】
ロッド切断装置は、エンドレスロッドを少なくとも第一、第二または第三のセグメントのうちどれか１つの位置で切断して、少なくとも第一、第二または第三のセグメントのうちどれか１つを分割することが好ましい。ロッド切断装置は、包まれたセグメントロッドを少なくとも第一、第二または第三のセグメントのうち２つ目のセグメントの位置で切断して、少なくとも第一、第二または第三のセグメントのうち２つ目のセグメントを分割することが好ましい。
【００６０】
少なくとも第一、第二および第三のセグメントのうち少なくとも１つ、好ましくは、少なくとも第一、第二および第三のセグメントのうち２つは、それぞれのプラグの長さの２倍の長さを持つ二倍長のセグメントであることが好ましい。したがって、それぞれのホッパーまたは複数のホッパーは、二倍長のセグメントを受けて供給するように適合される。
【００６１】
ロッド切断装置によって、１つの二倍長のセグメントが半分の長さの２つのセグメントに切断され、最終製品内のそれぞれのセグメントに対応する２つのプラグが形成されることが好ましい。
【００６２】
本発明による機器の一態様では、装置はさらに、ロッド切断装置、製品切断装置および最終切断装置のうち少なくとも一つを冷却するための冷却手段を備える。
【００６３】
本発明による装置の別の態様では、コンバイナーは、第四のセグメントまたはさらなるセグメントを第一の動作経路に沿って供給するための第四のホッパーまたは潜在的にさらなるホッパーをさらに備える。第四またはさらなるセグメントは、単一長のセグメントであることが好ましい。エアロゾル発生製品が組み合わせられる異なるセグメントの量に応じて、対応する量のホッパーが供給されうる。通常、エアロゾル発生製品内にはセグメントよりも少ないホッパーが提供される。
【００６４】
本発明による装置による別の態様によれば、チッピング装置はさらに、二倍製品内に配置された追加のセグメントを切断し追加のセグメントを分割して単一製品を形成するための最終切断装置を備える。
【００６５】
装置の態様および利点は本発明による方法に関連して説明してきたため、ここでは繰り返さない。
【００６６】
本発明による方法および装置は、本明細書に記載した通り、エアロゾル発生物品の製造で使用されることが好ましい。
【００６７】
本発明のさらなる態様によれば、本明細書で説明した方法を用いて製造されるエアロゾル発生物品が提供されている。
【００６８】
本発明を実施形態に関してさらに説明するが、これを下記の図表によって例示する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、製造プロセスを概略的に示す。
【図２】図２は、コンバイナーで製造されたセグメントのロッドの一部を示す。
【図３】図３は、本発明による装置で製造された二倍製品を示す。
【図４】図４は、図４に示した二倍製品から製造された単一製品を示す。
【図５】図５は、製造プロセスの別の実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
図１には、コンバイナー５内および隣接して配置されたチッピング装置６内のプロセス工程が示されている。
【００７１】
エアロゾル発生物品の製造に使用される材料の第一のロッド１０、第二のロッド２０および第三のロッド３０は、それぞれの切断装置１５、２５、３５に供給され切断される。そのように切断された第一、第二および第三のセグメントは、コンバイナー５内の長軸方向の動作経路上に端と端を接した関係で供給される。
【００７２】
図２〜４に示す実施形態に示す通り、第一および第三のロッド１０、３０は、コンバイナー５内で長軸方向の動作経路に供給される前に、最終プラグ１、３の二倍の長さを持つ二倍セグメント１１、３３に切断される。第二のロッド２０は、長軸方向の動作経路に供給される前に、単一製品７７７内のプラグ２の長さを持つ単一のセグメント２に直接切断される。
【００７３】
セグメント１１、２、３３はセグメントの流れを形成するが、ここでセグメントは１１、２、３３、２、１１、２、３３、２、１１…などの交互の方式で配置される。セグメントの軸は、長軸方向の動作経路に平行に配置される。例えば、紙巻たばこ用紙などの包装材料５１のシートには、接着剤供給装置５２によって接着剤が供給される。包装材料５１のシートは、コンバイナー５内の長軸方向の動作経路に供給され、それに沿って案内される。セグメントの流れは、例えば、長軸方向の動作経路に沿って供給されるそれぞれの装飾で、包装材料５１によって包装される。追加的な接着剤供給装置５３は、包装材料がセグメントの流れの周りに完全に包まれる前に、接着剤の継ぎ目を包装材料５１に追加する。そのように形成されたセグメントのロッドはここで、コンバイナー５内の長軸方向の動作経路の端で切断される。そこに、切断線１００で第一のセグメント１１を切断することによってセグメントのロッドを切断するロッド切断装置（図示せず）が提供される（図２を参照）。第一のセグメント１１は、第一のセグメントの切断された２つの部分がプラグ１に対応するように半分に切断される。端のないセグメントロッドのこの切断により、包まれたセグメントロッド５５５が製造される。プラグ１はそれぞれが、包まれたセグメントロッド５５５の端のセグメントを形成する。包まれたセグメントロッド５５５はここで、コンバイナー５内の長軸方向の動作経路から、チッピング装置６内の直角をなす動作経路に移動される。
【００７４】
これは、包まれたセグメントロッドを長軸方向の動作経路に沿ってさらに、例えば、直線的な移動によって、チッピング装置内にある縦溝入り受けドラムの縦溝内に移動することによって実施されうる。ここで、縦溝の長軸方向軸は長軸方向の第一の動作経路と整列する。コンバイナーから受けドラムの縦溝への移動は、例えば、紙巻たばこについて米国特許第ＵＳ  ５，３２７，８０３号に説明がある通り、スパイダー機構によっても実施されうる。次に、包まれたセグメントロッドは、コンバイナーからスパイダーアームで掴まれて、スパイダーアームによってチッピング装置内の受けドラムの縦溝に移動される。セグメントの軸は、コンバイナー内およびチッピング装置内で処理されている間は実質的にその方向を維持するため、セグメントの軸は、コンバイナー５の長軸方向の動作経路の移動方向に対して平行であるが、チッピング装置６の直角をなす動作経路の移動方向に対しては直角をなす。チッピング装置６は、それぞれの動作経路も相互に直角をなすように、コンバイナー５と直角をなすように配置されることが好ましい。これによって、セグメントの軸は常に同じ方向を向く。こうした実施形態は、下記の図５でより詳細に示す。
【００７５】
チッピング装置６では、包まれたセグメントロッド５５５は、第二のセグメント３３を切断線２００で切断することによって分割される。それによって、第二のセグメント３３は、切断された２つの部分がプラグ３に対応するように半分に切断される。そのように切断された包まれたセグメントロッド５５５は、包まれたセグメントロッド５５５の長軸方向軸に沿って、分離装置（図示せず）によって分離される。そのように切断されて分離された包まれたセグメントロッド５５５間の空間に、第四のセグメント４４が挿入される。第四のセグメントもまた二倍長のセグメントであり、それぞれの切断装置４５内でチッピング装置６に供給される第四のロッド４０から切断される。チッピングペーパー６０の連続シートが供給され、切断装置６５内で個別のチッピングペーパー断片６４に切断される。チッピングペーパー６４の断片は、第四のセグメント４４の周りで、また切断された包まれたセグメントロッド５５５の２つの部分の一部の周りで包まれる。従って、これらの要素が相互に組み合わされて、図３に示す二倍製品６５５を形成する。
【００７６】
追加的な製造プロセス工程７で、第四のセグメント４４を切断線３００で切断することにより、二倍製品６５５が半分に切断される。これによって、図４に示す２つの単一の最終製品７７７が製造される。次に、全ての製品が同一の方向となるように、一つおきに単一製品を回転させる。そのように整列され配向された製品は、例えば喫煙物品パックに直接、あるいは保管および将来的な包装のためにトレーに、製品を包装するためにパッカー７１に搬送される。
【００７７】
図５には、単一製品のための製造プロセスがコンバイナー５およびチッピング装置６の配置内に示されており、ここで、コンバイナー５およびチッピング装置６は隣接しかつ相互に直角をなして配置されている。コンバイナー５内の直線の長軸方向の動作経路５００およびチッピング装置６内の直角をなす動作経路６００も、相互に直角をなして配置されている。直角をなす動作経路６００は、長軸方向の動作経路５００が終わる場所から始まる。
【００７８】
コンバイナー５は、３つの異なるセグメントを交互に長軸方向の動作経路５００に供給してセグメントの流れを形成するための３つのホッパー５５、５６、５７を備える。次に、セグメントの流れは、ラッパー５８に包まれ、端のないセグメントロッドが形成される。端のないセグメントロッドはコントローラ５９内で制御された後、ロッド切断装置１０１によって包まれたセグメントロッドに切断される。ロッド切断装置１０１は、長軸方向の動作経路５００の横に配置された回転ナイフであることが好ましい。コントローラ５９は、端のないセグメントロッド内でセグメントの位置を制御するために提供されうる。例えば、ロッドが切断される必要がある正確な位置を決定するためであり、例えば、ロッドがセグメント間でまたはセグメントを小さなセグメントに分割する位置で正確に切断されるよう確保するためである。次に、包まれたセグメントロッドは、それぞれがチッピング装置６の縦溝入り受けドラム６５の縦溝に移動される。長軸方向の動作経路５００は、実質的に直線の経路であり、ここでセグメントまたはセグメントの流れは、それぞれ、実質的に直線に沿って案内される。第一の動作経路５００は、チッピング装置の縦溝入り受けドラム６５内に延びる。長軸方向の動作経路は、ロッド切断装置１０１によって切断された包まれたセグメントロッドが、連続的な直線の動きで、長軸方向の動作経路に沿って縦溝入り受けドラムの縦溝内に長軸方向に移動されるように、縦溝入り受けドラム６５の縦溝に平行にかつそれと整列して配置されることが好ましい。
【００７９】
次に、包まれたセグメントロッドは、縦溝入り受けドラム６５上で、例えば回転ナイフを備えた、製品切断装置２０１によって切断される。次に、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分は、分離ドラム６６の縦溝内に配置されている間に分離される。ホッパー４１は、追加的なセグメント、好ましくは端のないセグメントロッドのセグメントとは異なるセグメントを、切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分間に挿入する。追加的なセグメントは、二倍長のマウスピースであることが好ましい。切断された包まれたセグメントロッドの２つの部分と挿入された追加的なセグメントは、チッピング材料、例えば紙の断片によってチッパー６７上でチッピングされる。そのように組み合わされたセグメントは、二倍製品を形成する。最終切断装置３０１では、二倍製品が２つの単一製品に切断される。
【００８０】
図１〜４で説明した過程および製品についての模範的データは次の通りである。
【００８１】
１２０ｍｍの長さを持つたばこロッド１０は、２４ｍｍの長さの二倍セグメント１１に切断される。次に、二倍長のセグメント１１は、１２ｍｍの長さの最終プラグ１に切断される。
【００８２】
９６ｍｍの長さを持つ中空の酢酸塩チューブロッド２０が、８ｍｍの長さのプラグ２に切断される。
【００８３】
１４４ｍｍの長さを持つ集合されたポリ乳酸シートのロッド３０は、３６ｍｍの長さの二倍セグメント３３に切断される。次に、二倍長のセグメント３３は、１８ｍｍの長さの最終プラグ３に切断される。
【００８４】
フィルターロッド４０は、１４ｍｍの長さの二倍長のセグメント４４に切断される。次に、二倍長のセグメント４４は、７ｍｍの長さの最終プラグ４に切断される。
【００８５】
包まれたセグメントロッド５５５の長さは７６ｍｍである。二倍製品６５５の長さは９０ｍｍである。最終製品７７７は４５ｍｍの長さを持ち、許容範囲は±１ｍｍ未満、好ましくは±０．５ｍｍ以下である。最終製品の直径は約７．２ｍｍである。
【００８６】
最終製品は、たばこプラグ１、中空の酢酸塩チューブ２、集合されたポリ乳酸（ＰＬＡ）プラグ３およびマウスピースプラグ４が一組となったものででき上がる。チッピングペーパー６４は２０ｍｍの長さを持ち、マウスピースプラグ４の全長およびＰＬＡプラグ３の一部を覆う。
【００８７】
長軸方向の動作経路に沿ったセグメントの流れの移動速度は毎分３８０メートルで、包まれたセグメントロッド５５５の製造速度は毎分約５，０００個としうる。毎分約１０，０００個の最終製品７７７が製造されうるように、二倍製品６５５の製造速度も毎分約５，０００個としうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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