(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度が１５０℃未満である実質的に平面の連続材料を成形するための装置であって、前記装置は、
連続材料の集合体を形成するために前記連続材料の長軸方向を横断して実質的に平面の連続材料を集合させるための成形装置であって、前記実質的に平面の連続材料のガラス遷移温度が１５０℃未満である、成形装置と、
前記連続材料の集合体を冷却するための冷却装置と、を備え、
前記連続材料の集合体を直ちに冷却するように前記成形装置と前記冷却装置とが組み合わせられ、前記成形装置が前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に関して静的な静的成形要素を少なくとも一つ備え、前記静的成形要素がロッド状の連続材料の集合体を成形するためのガニチュール舌であり、前記冷却装置が前記ガニチュール舌の出口開口部の隣に配置され、かつ前記冷却装置が前記ロッド状の連続材料の集合体に接触し、これによって前記ロッド状の連続材料の集合体を冷却するための接触面を備え、前記接触面が凹面の形状を持ち、かつ前記接触面の前記形状が前記冷却装置の長さに沿って変化する、装置。
【請求項２】
前記冷却装置の前記接触面が長軸方向の凹面の形状を持つ、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
静的成形要素がさらに提供され、さらなる前記静的成形要素が少なくとも１つの構造化表面として構築され、前記少なくとも１つの構造化表面の構造が前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に長軸方向の延長部を持つ、請求項１〜２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記成形装置が、前記実質的に平面の連続材料の搬送方向での動作を実施する能力を持つ動的成形要素を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記動的成形要素が、少なくとも4対の成形ローラーを備え、前記成形ローラー対の前記成形ローラーが前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に回転可能であり、かつ前記成形ローラーの周辺上に円周方向に配置された構造を持つ、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記成形装置が前記実質的に平面の連続材料を円形へと成形するためのコンベアユニットを備え、前記コンベアユニットは、前記実質的に平面の連続材料の搬送方向と直角をなす回転軸を持ち、前記実質的に平面の連続材料を溝の中で少なくとも２つの集合ローラーの間で移動するために円周方向に付けられた前記溝と各々と向かい合って配置された案内要素とを持つ、前記少なくとも２つの集合ローラーの形態での少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素を備え、前記少なくとも２つの集合ローラーは向かい合って配置された案内要素とともに前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に沿って相互にある距離で配置される、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記案内要素が、前記向かい合って配置された成形ローラーの溝の形態に対応する形態を持つ前記溝を有して提供される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記連続材料の集合体に開チャネルを作り出すための分割ユニットをさらに備え、前記分割ユニットは、前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に対して相対的に移動可能で、かつ少なくとも部分的に前記連続材料の集合体の中へと延びるように配置された分割要素を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記分割ユニットが前記少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素の間に配置され、少なくとも２つの続いて配置された集合ローラーの間に配置されることが好ましい、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
実質的に平面の連続材料を成形するための方法であって、前記方法が、
ガラス転移温度が１５０℃未満であるポリ乳酸の実質的に平面の連続材料を提供する工程と、
連続材料の集合体を形成するために、静的成形要素によって前記実質的に平面の連続材料を横方向に集合させる工程と、
前記実質的に平面の連続材料を集合させた直後に前記実質的に平面の連続材料を冷却する工程であって、それによって前記静的成形要素の出口の隣に配置された前記連続材料の集合体と接触する冷たい接触面により前記連続材料の集合体を冷却する、前記冷却する工程と、を含む、方法。
【請求項１１】
前記集合させる工程が、前記実質的に平面の連続材料の搬送方向を横断する方向に前記実質的に平面の連続材料を継続的に集合させることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記集合させる工程および前記冷却する工程が、ロッド状の連続材料を成形することおよび前記ロッド状の連続材料と接触する冷たい接触面によって前記ロッド状の連続材料を冷却することを含む、請求項１０〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
連続材料の集合体を分割する工程をさらに含み、前記分割する工程が前記連続材料の集合体の中へディスクを挿入することを含み、前記ディスクが前記実質的に平面の連続材料の搬送方向に沿って回転可能である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記実質的に平面の連続材料は、１００℃より低いガラス転移温度を有する、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に平面の連続材料を成形するための装置および方法に関する。特に、エアロゾル発生物品または喫煙物品の製造で使用される実質的に平面の連続材料を成形するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フィルタープラグまたはたばこプラグなどのエアロゾル発生物品またはそれらの構成要素は、少なくとも部分的に、紙、たばこ、またはプラスチックウェブなどの実質的に平面の連続材料から製造されてもよい。これらのプラグの製造のために使用される特殊な材料に起因して、加工ラインで一部の加工工程はこのようなウェブを取り扱う時にさらなる課題を提供する場合がある。例えば、一部のプラスチック材料（例えば、ポリ乳酸ウェブなど）は、静電気的に荷電され、ウェブを取り扱う際に加熱される傾向がある。これは、例えば、ウェブが漏斗状になるなどの不規則な折り曲がりにつながる場合があり、ウェブから製造される製品の再現性を低減させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、実質的に平面の連続材料を成形するための装置および方法に対するニーズがある。特に、実質的に平面の連続材料がエアロゾル発生物品または喫煙物品の製造に使用されうる、実質的に平面の連続材料を成形するための装置および方法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、実質的に平面の連続材料を成形するための装置が提供されている。この実質的に平面の連続材料は、喫煙物品の製造に使用するためのもの、または電子喫煙装置として使用されうる消費財のためのものであることが好ましい。装置は、連続材料の集合体を形成するために、連続材料の長軸方向を横断して実質的に平面の連続材料を集合させるための成形装置を備える。装置は連続材料の集合体を冷却するための冷却装置をさらに備える。成形装置と冷却装置とは、連続材料の集合体を直ちに冷却するように組み合わせられる。連続材料の集合体を直ちに冷却することは、本明細書では、実質的に平面の連続材料を集合させる間、または実質的に平面の連続材料を集合させた直後に実質的に平面の連続材料を冷却することとして理解される。このようにすぐに冷却することを達成するために、冷却装置は成形装置へと組み込まれてもよい。これにより、連続材料の集合体は、成形装置の中で集合されている間に冷却される。冷却装置は、実質的に平面の連続材料または連続材料の集合体の搬送方向で見た時に、成形装置の隣かつ成形装置の下流に配置されていてもよい。このような実施形態では、連続材料の集合体は、成形装置の中で集合された直後に冷却されることが好ましい。
【０００５】
明細書を通して、「冷却する」という用語は、実質的に平面の連続材料もしくは実質的に平面の連続材料と接触する要素または両者の温度を、制限、維持、または低減し、ひいては実質的に平面の連続材料の温度のさらなる増加を防止する積極的な工程を意味するために使用される。
【０００６】
本明細書では、「上流」および「下流」という用語は、装置内でまたは装置の個々の要素内で実質的に平面の連続材料の搬送方向の観点から使用される。
【０００７】
材料を集合させている間または材料を集合させたと同時の材料の冷却装置内でのもしくは冷却装置による冷却は、集合させる際の材料の加熱を防止または低減しうるまたは材料内の熱の分散を低減しうる。加熱は、例えば、成形装置の中で材料のウェブが集合されている間に、例えば、摩擦によって生じる場合がある。過剰な熱は材料の仕様を変化させる場合がある。特に、ガラス転移温度が低い、もしくは溶融温度が低い、またはその両方である材料は、加熱されると粘着性になる、または少なくとも部分的に溶融する場合がある。このような特性が変化した材料が、集合される、または形成される（例えば、ロッド形状に）場合、個々の折り曲げは一緒にくっつくまたは溶融する場合がある。これにより、例えば、この材料によって形成されたプラグの引き出し抵抗（ＲＴＤ）がＲＴＤに対する意図する値とは異なる場合があり、また特に再現可能でない場合がある。加えて、部分的に溶融した、または粘着性の材料は、装置の部品にくっつく場合がある。これは装置の閉塞につながる場合があり、また材料を取り替えるまたは損なう場合がある。これは、材料が好ましくは極めて重要な温度を超えないように冷却されうる冷却装置の提供によって防止される場合がある。さらに、材料の引張強さは加熱によって低減される場合がある。その結果、これは、材料の破壊を防止するための機械速度の低減を必要とする場合があり、引張強さが低減した材料の破壊に起因して機械の停止および廃棄につながる場合がある。したがって、冷却はガラス転移温度が低い、または溶融温度が低い材料（例えば、ポリ乳酸のウェブなど）のために特に有利である。ガラス転移温度または変態温度において、固体材料はゴム状の弾性状態へと変化し、そして固体材料はガム状でかつペースト状の溶融材料になる。例えば、非晶質プラスチック材料または半結晶プラスチック材料は粘着性となり、かつその安定性が変化を受ける場合がある。ゴム状の弾性状態への変態または降伏範囲は連続する。ガラス転移温度において材料は相転移を受けない。それゆえ、ガラス転移温度は厳密な温度には関連しないが、温度範囲に関連する。
【０００８】
本明細書に使用される場合、実質的に平面の連続材料は、喫煙物品の製造、または電子喫煙装置のためのエアロゾル発生物品に使用されてもよい、紙、たばこ、またはプラスチックウェブなどの材料のウェブであってもよい。実質的に平面の連続材料は、ポリ乳酸の連続的なシートであることが好ましい。実質的に平面の連続材料は、将来の個別のプラグの製造のためにエンドレスロッドへと形成されることが好ましい。実質的に平面の連続材料は、本発明による装置で形成される前に前処理されていてもよい。前処理は、例えば、捲縮またはエンボス加工、またはその両方であってもよい。
【０００９】
本明細書を通して「集合」という用語は実質的に平面の連続材料の幅の低減を意味するために使用される。集合によって、連続材料は材料の横方向、それゆえ材料の長軸方向および搬送方向に対する横断を低減する。例えば、集合は、長軸方向の捲縮であってもよく、長軸方向の重なったうねりのある構造を有する材料の提供、材料を互いに押し合うこと、材料を圧縮すること、材料を漏斗状にすること、材料をロッド状にすること、または前述のプロセスの組み合わせであってもよい。集合には、例えば、連続材料の長軸方向の中央軸に対して連続材料の側面を単純に押すことによる、実質的に平面の連続材料の幅の低減を含む。集合は、例えば、振幅がおよそ材料の厚さの小さい捲縮と、振幅が材料の厚さのおよそ１０倍の横断するうねりがあるような、ミクロ構造およびマクロ構造を連続材料に提供することによる幅の低減も含む。この構造の形成を必要とする材料は、連続材料の側方の延びの低減をもたらす。集合は、連続的にまたは段階的に実施されてもよい。集合は、１つのまたはいくつかの成形装置で実施されてもよい。一般に、材料の幅の低減は、例えば、実質的に平面の連続材料のウェブに垂直な材料の別の次元での延びの増加につながる。しかし、一部の実施形態では、材料は、例えば、メッシュ様材料または海綿体様材料のように、それ自体圧縮可能である場合がある。実質的に平面の連続材料のこれらの実施形態では、実質的に平面の連続材料のウェブの幅の低減は、結果として材料の密度の増加ももたらす、またはほとんどの場合は材料の密度の増加をもたらす。
【００１０】
本明細書に使用される場合、集合された材料は、部分的に集合された材料であってもよく、または最終的に集合された材料であってもよい。部分的に集合された材料は、本発明による装置に供給される実質的に平面の連続材料と比較して幅が低減されている。部分的に集合された材料の幅は、以前の成形装置をすでに通過した部分的に集合された材料と比較しても低減されている場合がある。部分的に集合された材料の幅は、連続材料の最終形状の幅より大きい。最終形状はロッド状であることが好ましい。
【００１１】
冷却は、例えば、冷却装置の要素を冷却することによって、および冷却要素（例えば、接触面を有する）の連続材料との直接接触によって達成されてもよい。冷却要素を介した冷却は集合工程または成形工程もサポートする。例えば、冷却要素または冷却要素の接触面は、この形状による連続材料を成形するための、または連続材料を特定の形状に保持するための形状を備えてもよい。冷却は、例えば、成形装置の中にも組み込まれてもよい。成形装置は、次いで冷却装置としても機能する。
【００１２】
冷却要素を冷却することは、例えば、冷却装置の中への、または冷却装置を通した冷却媒体の提供によって達成されてもよい。冷却媒体は、例えば、冷却気体または冷却液体（例えば、空気または水など）であってもよい。連続材料の冷却は、例えば、ガス流などの冷却媒体との直接接触によって達成されてもよい。例えば、スペースが限られている場合、または連続材料との機械的接触を阻止するべき場合には、有利にも、冷却媒体との直接接触が提供されてもよい。冷却媒体との直接接触は、例えば、冷却温度の変化などの冷却の程度を迅速に変える必要がある場合にも提供されうる。流体の冷却媒体、例えば、空気を用いた直接冷却は、実質的に平面の連続材料と対応する移動要素との間に流体クッション、例えば空気クッションを作り出すことが好ましく、その結果、同時に実質的に平面の連続材料は冷却され、かつ移動要素と実質的に平面の連続材料との間の搬送経路に沿った摩擦は低減され、それにより実質的に平面の連続材料の摩擦による加熱が回避または低減される。
【００１３】
別の方法としてまたは追加的に、冷却媒体は、ペルチェ素子、またはペルチェ素子と接触する表面の形態であってもよい。ペルチェ素子は、冷却ゾーンに提供する必要がある有限の冷却媒体（例えば、空気など）がわずかしかない、またはないという有利点があり、それゆえこのような追加的な有限の冷却媒体の供給および除去が単純になる。
【００１４】
冷却された連続材料が所定の高い温度または最高温度を超えないように冷却媒体の温度を選ぶことが好ましい。冷却は、冷却された媒体が所定の低い温度または最低温度よりも下がらないように適合することも好ましい。低すぎる温度では、冷却ループは最適性能を示さない可能性がありうる。さらに、低い温度に冷却されると連続材料は脆くなる場合があり、取り扱う際に不注意に破損する場合がある。冷却媒体の温度は約５℃〜３５℃の範囲であることが好ましく、１０℃〜２５℃であることが好ましい。
【００１５】
本発明による装置は、１つもしくはいくつかの静的成形要素、１つもしくはいくつかの動的成形要素、または静的成形要素と動的成形要素との組み合わせを持つ成形装置を備えてもよい。
【００１６】
本発明による装置の一態様によると、成形装置は少なくとも１つの静的成形要素を備える。この文脈では、静的とは、実質的に平面の連続材料の搬送方向に関して成形要素が動かないことを意味する。一部の好ましい実施形態では、装置は静的成形要素のみを備える。すなわち、以下にさらに記述されるように、これらの装置の実施形態は動的成形要素を備えない。静的成形要素を用いて、実質的に平面の連続材料、または部分的に集合された材料もまた静的成形要素を通過することによって形成される。これは、移動可能な装置部品の回避によって設置を容易にする場合がある。これは、有利にも機械部品の摩耗および保守を低減する場合がある。
【００１７】
一部の好ましい実施形態では、実質的に平面の連続材料を静的成形要素はロッド形状へと成形するためのガニチュール舌である。冷却装置は、ガニチュール舌の出口開口部の隣に配置され、かつガニチュール舌から離れる集合された材料のウェブに接触するための接触面を備える。一般に、ガニチュール舌では、形成される材料とガニチュール舌の内壁との間の摩擦が高い。それゆえ、摩擦熱によって生じる材料の変化を阻止または防止するために、ガニチュール舌でのロッド形成の直後に冷却が提供される。
【００１８】
冷却装置の接触面は、集合されたまたはロッド状の材料と、集合された材料の所定の長さに沿って接触することが好ましい。接触面は、ガニチュール舌を離れる集合された材料の形態に対応する形態を有してもよい。冷却装置の接触面は、例えば、集合された材料の所定の長さにわたる一部分を覆うトンネル形状のような長軸方向に凹面の形状を有することが好ましい。このようなトンネル形状の冷却装置の接触面は、ガニチュール舌の末端部分も置き換える場合がある。
【００１９】
静的成形要素またはさらなる静的成形要素は、少なくとも１つの構造化表面として構築される場合があり、この構造は、実質的に平面の連続材料の搬送方向で長軸方向の延長部を持つ。連続材料は材料の構造に沿って案内され、それゆえ構造にしたがって形成され集合される。実質的に平面の連続材料は、静的成形要素の構造化表面とこの構造化表面と向かい合って配置された反対側の要素との間を通過している間に、実質的に平面の連続材料の搬送方向を横断する方向に継続的に集合させることが好ましい。反対の要素は、実質的に平面の表面、または成形要素の表面の構造に対応する構造であることが好ましい構造を備える表面を有してもよい。このような対応する構造は、相互に係合することが好ましい。実質的に平面の連続材料は、静的成形要素によって、すなわち、連続材料が静的成形要素の構造化表面に沿って通過している間に冷却されてもよい。
【００２０】
例えば、特定の長軸方向の位置において、静的成形要素の表面の構造は、表面の幅全体にわたって同一であってもよく、または表面の幅に沿って違っていてもよい（表面の幅は連続材料の幅に関して示される）。例えば、成形要素の中心での構造は、側方領域での構造より高くてもよい。これによって、この構造を通過する連続材料の側方移動に起因する摩擦がより低くなる場合がある。それゆえ、摩擦に起因する熱発生もより低くなる場合がある。
【００２１】
構造化表面を持つ２つのまたは一連の静的成形要素が提供される場合がある。一連の静的成形要素は、連続材料の搬送方向に沿って配置されることが好ましい。個々の成形要素の間の距離は変化する場合があり、また達成されるべき所望の集合結果により選ばれる場合がある。一連の静的成形要素では、個々の静的成形要素の構造は、例えば、成形要素の構造の高さまたは間隔に関して異なる。成形セクションを個別のアセンブリへと分割することは、有利にも、特に湾曲したまたは他の平坦でない構造表面について、構造を製造する複雑性を低減する場合がある。さらに、有利にも、成形構造全体の交換の必要性ではなく摩耗に基づく必要性により個別のセクションが交換されてもよく、例えば、交換部品コストが低減する。さらに、成形工程の間に成形構造の搬送方向で長さの約２０パーセント〜約５０パーセントのみの実質的に平面の連続材料のウェブを案内するのが十分である場合がある。一部の実施形態では、成形構造は、上部構造と対応する下部構造とを備えてもよく、そして上部構造または下部構造のうちの一方は部分的にのみ提供され、例えば、サポート点として、成形構造の搬送方向で、長さに沿って約２０パーセント〜約５０パーセントにのみ提供される。これは、成形構造内にある実質的に平面の連続材料のウェブへのさらなるアクセスをさらに可能にする場合があり、例えば、実質的に平面の連続材料のウェブに冷却媒体が到達できるようにする。
【００２２】
原則として、特定の値に関連して「約」という用語が本明細書全体を通して使用される時はいつでも、「約」という用語に続く値は、技術的な考慮事項のため、厳密に正確なその特定の値を持つ必要はないと理解される。ただし、特定の値に関連して使用される「約」という用語は常に、用語「約」に続く特定の値を含み、かつ明示的に開示するものと理解される。
【００２３】
構造化表面を持つ１つのまたは一連の静的成形要素は、例えば、成形要素の冷却によって冷却される場合がある。成形要素（複数可）を通過する材料は、成形要素の冷たい構造化表面に接触する際に自動的に冷却される。ガス流などの冷却媒体は、例えば、成形要素の構造化表面内の開口部を通して、連続材料にも導かれてもよい。このようなガス流は、連続材料の搬送をサポートするためにも提供されてもよく、例えば、連続材料がその上に載って滑りうる空気クッションを成形することによってサポートされてもよい。
【００２４】
本発明による装置による別の態様によると、成形装置は実質的に平面の連続材料の搬送方向での動作を実施する能力を持つ動的成形要素を備える。
【００２５】
動的成形要素は、連続材料と同一の方向へと動作することができる。これによって、連続材料と成形要素との間の相対運動は低減される。これは摩擦および摩擦に関連する熱発生を低減する場合がある。
【００２６】
一部の好ましい実施形態では、動的成形要素は少なくとも１対の成形ローラーを備え、成形ローラーの対のうちのこのローラーは、実質的に平面の連続材料の搬送方向に回転可能である。成形ローラーは、ローラーの対の間を通過する連続材料を成形するための、成形ローラーの周辺の上に円周方向に配置された構造を持つ。成形ローラーの対の回転軸は連続材料の幅に沿って配置され、その結果構造は連続材料の搬送方向と整列する。円周方向に配置された構造は、成形ローラーの中央部分（連続材料の中央部分）からローラーの側方部分（連続材料の側方部分）へ高さが低下することが好ましい。これによって、連続材料の側方動作に起因する摩擦、ひいては熱発生は低減される場合がある。成形ローラーは冷却される場合もある。
【００２７】
動的成形要素は、一連の成形ローラーの対を備える場合がある。一連の成形ローラーの対は、平行に配置される。成形ローラーの周囲の上の構造は、一連の成形ローラーの対のうちの異なる成形ローラーの対の間では異なる場合がある。成形ローラーの上の異なる構造は、装置上の成形ローラーの位置（さらに連続材料の搬送方向の上流または下流）、および連続材料を集合させる程度に適合することが好ましい。
【００２８】
成形装置は実質的に平面の連続材料を成形する（円形に成形することが好ましい）ためのコンベアユニットを備えてもよい。コンベアユニットは、連続材料の搬送方向に直角をなす回転軸を持つ少なくとも２つの集合ローラーの形態での、少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素を備える。集合ローラーは、溝の中でかつ集合ローラーと向かい合って配置された案内要素との各々の間で実質的に平面の連続材料を移動するための、円周方向に付けられた溝を持つことが好ましい。向かい合って配置された案内要素を有する少なくとも２つの集合ローラーは、実質的に平面の連続材料の搬送方向に沿って、相互に対してある距離で配置される。集合ローラーと案内要素との間の距離は、例えば、集合ローラーもしくは案内要素またはこれらの両方の側方の変位によって変化する場合がある。このような側方変位によって、連続材料の幅の低減の程度は可変的に設定されうる。これは、集合ローラーの、例えば、実質的に平面の連続材料のウェブの幅に関する調整の順応性を増加する。実質的に平面の連続材料の幅は、例えば、異なる標的密度の集合された実質的に平面の連続材料に起因して、生産運転ごとの間でも異なる場合がある。さらに、側方案内要素は、例えば、製造中の材料の横断方向のドリフトを補償するために、横断方向で実質的に平面の連続材料ウェブと有利に整列する。実質的に平面の連続材料のウェブは、特に実質的に平面の連続材料の構造化工程、例えば、実質的に平面の連続材料ウェブの横断方向の安定性を低減する捲縮による構造化工程の後、横断方向のドリフトを示す場合がある。
【００２９】
少なくとも２つの集合ローラーの溝は、異なる形状を持つことが好ましい。例えば、より下流に配置された集合ローラーの溝は、連続材料の最終形状に対応する場合がある、または連続材料の最終形状に実質的に対応する形状を持つ。例えば、最終形状がロッド状である場合、より下流に配置された集合ローラーの溝は実質的に円形である形状でもよく、一方でより上流に配置された集合ローラーの溝はより楕円である形状でもよい。
【００３０】
本明細書に記述されるコンベアユニットでは、実質的に平面の連続材料は、第一の集合ローラーを用いて、また第一の集合ローラーにより、形成されかつ部分的に集合される。部分的に連続材料の集合体は、続いて配置された集合ローラーによってさらに集合される。実質的に平面の連続材料は、コンベアユニットを用いて、続いてかつ段階的に、最終形状、好ましくはロッド状へと成形される。動的集合ローラーは低い摩擦を提供し、熱の発生を制限する。さらに、連続して配置された集合ローラーは連続材料の成形プロセスにわたって改善された制御を可能にする。それゆえ、連続材料の折り畳みがより信頼できるものとなる場合があり、また再現可能な製品、例えば、再現可能なＲＴＤを持つ製品が製造されうる。
【００３１】
向かい合って配置された案内要素（複数可）は静的であってもよい。例えば、向かい合って配置された案内要素は、壁要素または単一の壁要素であってもよい。向かい合って配置された案内要素は、移動可能であってもよく、例えば、溝を持つ集合ローラーの形態であってもよい。案内要素または向かい合って配置された集合ローラーの各々は、向かい合って配置された集合ローラーの溝の形状に対応する形状を持つ溝を有して提供されることが好ましい。
【００３２】
一部の好ましい実施形態では、少なくとも２つの集合ローラーは各々ローラー対の要素である。集合ローラー対の各々の集合ローラーは、シート材料の搬送方向と直角をなす回転軸を持ち、また集合ローラー対の集合ローラーの間で、かつ向かい合って配置された溝の中で、実質的に平面の連続材料を搬送するための円周方向に付けられた溝を持つ。連続材料の集合させる程度を画定するために、集合ローラー対の距離および集合ローラー対の間は、または集合ローラーとその向かい合って配置された案内要素の間もまた、可変的でありうることが好ましい。
【００３３】
成形装置は、実質的に平面の連続材料の搬送方向に沿って、相互に続いて、かつある距離で配置された少なくとも２つの異なる動的成形要素を備えることが好ましい。次に少なくとも２つの異なる動的成形要素は、例えば、成形ローラーの周辺の上に円周方向に配置された構造を持つ各々１対の成形ローラーを備えてもよい。少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素は、例えば、実質的に平面の連続材料を好ましくは円形へと成形するための成形装置のコンベアユニットの一部であってもよい。少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素は、次に実質的に平面の連続材料の搬送方向に対して直角をなす回転軸を持つ少なくとも２つの集合ローラーの形態であり、また円周方向に付けられた溝を持つ。
【００３４】
２つの動的成形要素が異なるように、例えば、より上流に配置された集合ローラーの溝は、より下流に配置された集合ローラーの形状とは異なる形状を持つ。連続材料が少なくとも２つの動的成形要素のうちの第一の動的成形要素と少なくとも２つの動的成形要素のうちの第二の動的成形要素とを通過する時では、連続平面材料の異なる集合を達成するなどのために動的成形要素は異なり、例えば、異なる成形構造を持ち、または連続材料の搬送方向および位置に相対的に配置される。有利にも、異なる集合は、異なる程度での集合であるが、連続材料の幅にわたって異なるセクションを集合させることであってもよく、これは異なる集合構造を用いて連続材料を提供することを含む。
【００３５】
本発明による装置のさらなる態様によると、装置は連続材料の集合体に開チャネルを作り出すための分割ユニットをさらに備える。分割ユニットは、実質的に平面の連続材料または集合された材料の搬送方向に対してそれぞれ相対的に移動可能に配置された分割要素を備える。分割要素は、少なくとも部分的に連続材料の集合体の中へと延びるように配置される。動的分割ユニットは、再び、例えば、分割するフィンガーなどの静的分割要素よりも少ない摩擦を提供する。それゆえ、移動可能な分割要素を持つ分割ユニットによって発生する熱はより少ない。
【００３６】
分割ユニットによって作り出された開チャネルは、例えば、物体（例えば、カプセルまたはスレッドなど）の導入のために機能する場合がある。導入された物体は、例えば、風味付け、着色、または濾過の目的で機能する場合がある。分割要素はさらに冷却されてもよい。
【００３７】
分割ユニットの一部の好ましい実施形態では、分割ユニットは、平行に配置され、かつ実質的に平面の連続材料の搬送方向に回転する分割ローラーの対を備える。分割ローラーの対は、分割ローラーの対の２つの分割ローラーの間に通路を確定する。分割要素は、分割ローラーの対のうちの１つの分割ローラーの周囲の周りに配置される分割ディスクで、かつ通路へと延びる。連続材料は、分割ローラーの間に形成された通路を通過する。
【００３８】
分割ユニットは、成形ユニットとして機能してもよい。例えば、分割ローラーの間の通路は、２つの分割ローラーの間を通過する連続材料の意図された成形により成形されてもよい。例えば、通路は楕円形状であってもよい。
【００３９】
分割ユニットは、例えば、２つの続いて配置された動的成形要素の間（例えば、上述のようなコンベアユニットの２つの集合ローラーの間）に配置されてもよい。それゆえ、物体は、部分的に集合された材料の中へと導入されてもよい。部分的に集合させることは、まだ物体の挿入を可能にするが、しかし部分的に集合させることは、連続材料の中に導入された物体の変位を制限もする。これは、集合された材料の中での物体の整列の高精度を可能にする。続いて配置された集合ローラーを用いて、連続材料をさらに集合し、物体を材料の中に固定する。分割ローラーが冷却される場合、その冷却作用はコンベアユニットの中で集合させる際に連続材料の冷却をサポートする場合がある。
【００４０】
一般に、任意の静的または動的成形要素は、連続材料、特に溶融温度が低い、もしくはガラス転移温度が低い、またはガラス転移温度が低く溶融温度が低い材料の信頼できる集合および成形をサポートするために冷却されてもよい。
【００４１】
本発明による装置の１つまたはいくつかの実施形態は、実質的に平面の連続材料のための処理ラインに沿って配置されてもよい。その中に、異なる成形装置を持つ実施形態と異なる冷却装置を持つ実施形態とが組み合わせられてもよい。装置は、材料処理ラインのさらに下流または上流に配置された１つまたはいくつかの成形装置も備えてもよい。いくつかの成形装置は、互いに隣り合って配置されてもよく、または成形装置の間で実施される１つまたはいくつかの他の材料処理工程を持ってもよい。本明細書に記述される２つ以上の成形装置が処理ラインに沿って配置されることが好ましく、好ましくは２つから３つの成形装置が処理ラインに沿って配置される。静的成形要素を持つ成形装置は、動的成形要素を持つ成形装置と組み合わせられてもよい。必要とされる材料処理プロセスに依存して、静的成形要素は動的成形要素と交換されてもよい。例えば、冷却された接触面または冷却された成形要素を持つ、冷却装置と組み合わせられた成形装置が、冷却のない成形装置と組み合わせられてもよい。構造を有する連続材料を提供する成形装置は、連続材料を一緒に押す成形装置と組み合わせられてもよい。
【００４２】
本発明の別の態様によると、当初は実質的に平面の連続材料を成形する方法も提供されている。この方法は、連続材料の集合体を形成するために、実質的に平面の連続材料を提供する工程と、実質的に平面の連続材料を横方向に集合させる工程と、を含む。この方法は、実質的に平面の連続材料を集合させる間、または実質的に平面の連続材料を集合させた直後に、実質的に平面の連続材料を冷却する工程をさらに含む。
【００４３】
実質的に平面の連続材料を集合させる工程は、材料のウェブの搬送方向を横断する方向に実質的に平面の連続材料を継続的に集合させる工程を含んでもよい。集合させる工程は、例えば、実質的に平面の連続材料を実質的に平面の連続材料を静的成形要素の構造化表面に沿って通過させる間に冷却することによって冷却する工程によって組み合わせられてもよい。
【００４４】
集合させる工程は、実質的に平面の連続材料を円周方向に配置された構造を持つ少なくとも１つのローラー対の間を通過させることを通して継続的に集合させる工程を含んでもよい。それによって、成形ローラーの構造は、連続材料の上に重ね合わせられる。動的成形要素の別の変形では、続いて配置された集合ローラーに配置された異なる形態の溝に沿って材料を案内することによって連続材料を横方向に集合させる。
【００４５】
実質的に平面の連続材料を集合させる工程および実質的に平面の連続材料を冷却する工程は、ロッド状の連続材料を成形する工程およびロッド状の連続材料と接触する冷たい接触面によってロッド状の連続材料を冷却する工程も含んでもよい。
【００４６】
この方法は、連続材料の集合体を分割する工程をさらに含んでもよく、ここで分割する工程は連続材料の集合体の中にディスクを挿入することによって実施され、ここでディスクは実質的に平面の材料の搬送方向に沿って回転可能となるように適合される。分割は、１つまたはいくつかの成形装置で連続材料を部分的に集合させた後で、かつ集合させるためのまたは連続材料をその最終形状へと成形するための最後の成形装置の前に実施されることが好ましい。
【００４７】
一部の好ましい実施形態では、実質的に平面の連続材料の集合は静的成形要素によって実施され、また冷却は連続材料を集合させた直後に実施される。その結果、冷却は静的成形要素の出口の次に配置された連続材料の集合体と接触する冷たい接触面によって達成される。連続材料は集合されてロッド形状にされ、次いでロッド形状にされた材料は冷却されることが好ましい。
【００４８】
一部の好ましい実施形態では、続いて連続材料の集合体を成形するために、集合は少なくとも２つの続いて配置された動的成形要素によって実施される。実質的に平面の連続材料の冷却は、実質的に平面の連続材料を集合させている間、または実質的に平面の連続材料を集合させた直後に実施される。この方法は、少なくとも２つの動的成形要素を実質的に平面の連続材料の搬送方向に沿って相互にある距離で配置する工程も含み、２つの動的成形要素によって連続材料を異なる程度で集合させるように、少なくとも２つの動的成形要素は配置され、または少なくとも２つの動的成形要素は成形構造を備える。
【００４９】
既に上記に概要を述べたように異なる程度に集合させることは、少なくとも２つの異なる動的成形要素を用いて、１つの幅もしくは異なる幅の組み合わせで、異なる全体形状で、連続材料を集合させること、または異なる寸法の成形構造で連続材料を提供することを含んでもよい。
【００５０】
本発明による方法の利点およびさらなる態様は、本発明による装置に関連して記述してきたため、繰り返さない。
【００５１】
本発明による装置および方法は、ガラス転移温度が低い材料に特に適している。好ましい用途では、装置で形成され、かつ本発明による連続材料のガラス転移温度は１５０℃未満であり、例えば、１００℃未満である。連続材料はプラスチック材料であることが好ましく、例えばポリ乳酸であることが好ましい。連続材料は、捲縮した連続材料であってもよい。
【００５２】
本発明についてはさらに、実施形態に関して説明するが、これを下記の図表によって例示する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、フィルター作製装置の実施形態の概略図を示す。
【図２】図２は、冷却装置を有する静的成形装置を図示する。
【図３】図３は、図２の冷却装置の詳細を示す。
【図４】図４は、組み込まれた冷却を有する静的成形装置の分解組立図を示す。
【図５】図５は、図４の成形装置を通した一連の断面図である。
【図６】図６は、図４の成形装置の構造化表面を示す。
【図７】図７は、成形ローラー対を備える動的成形装置を示す。
【図８】図８は、集合ローラー対を備えるコンベアユニットを示す。
【図９】図９は、分割ユニットの側面図および断面図である。
【図１０】図１０は、分割ユニットの側面図および断面図である。
【図１１】図１１は、動的挿入ユニットおよび挿入ユニットの詳細を示す。
【図１２】図１２は、動的挿入ユニットおよび挿入ユニットの詳細を示す。
【図１３】図１３は、動的挿入ユニットおよび挿入ユニットの詳細を示す。
【図１４】図１４は、成形装置の組み合わせを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１に概略的に示すフィルター作製装置では、材料１のウェブなどの実質的に平面の連続材料は、ボビン１０上に提供される。ボビン１０から巻きを解かれると、ウェブ１は、装置内で捲縮され、集合され、冷却され、かつ包装される。この実施形態では、ウェブ１、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）フィルムは、ボビン１０から巻きを解かれたすぐ後に、コロナモジュール２を通過する。コロナモジュール２では、ウェブ１の両側は、２つのコロナモジュール部分２１、２２で続いてコロナ処理される。コロナ処理は、折り畳まれたウェブのラッパー中への固着を改善するために接着剤を用いてウェブ１の湿潤性を高める。コロナ処理の後、ウェブ１は、捲縮装置４、例えば、１組の２つの捲縮ローラーを通過する。捲縮装置４は、ウェブに、例えば、好ましくは、ウェブの長軸方向に、すなわち、ウェブ１の搬送方向に付けられた実質的に平行な波型形状で、捲縮構造を提供する。捲縮ローラーは冷却されてもよい。その後、ウェブ１は成形装置５を通過する。成形装置５は成形ローラー５０を備え、好ましくは、捲縮したウェブ１に、捲縮されるミクロ構造の上にある長軸方向に付けられた波様のマクロ構造を提供する。上にあるマクロ構造をウェブ１上に押し付けることで、ウェブ１はウェブ１の横断方向に一緒に押される。さらに、例えば、ロッド形状へとウェブ１に集合させることは、長軸方向の波様構造によってサポートされ、より制御された方法で実施されうる。成形装置は、成形ローラー５０の下流に配置された漏斗状の装置５１も備える。漏斗状の装置５１では、ウェブ１は、例えば、集合または一緒に押すことによって、ロッド状へとさらに成形される。成形装置５または成形装置の部品は冷却される。漏斗状の装置５１を離れる時、ウェブ１は、それぞれ、まだその最終的な形態を達成していないか、または完全には集合されていないことが好ましい。これにより、例えば、カプセルまたは風味付きスレッド７１などの物体の、ウェブ材料のエンドレスロッドへの導入が容易になる。エンドレススレッド７１および風味貯蔵部７２を備える風味付けシステム７は、成形装置５の下流に配置される。スレッド７１は、ボビン７０の上に取り付けられる。風味貯蔵部７２はメントールを含有することが好ましい。スレッド７１は、ボビン７０から巻きが解かれ、集合されたウェブ１に搬送される前に風味が混入される。風味付けシステム７には、規定量の風味をスレッド７１に適用することができるように制御するための、流量計、弁、温度コントロール、およびポンプのうちの少なくとも１つが提供されてもよい。風味付けシステム７は、重力によってウェブ内へのスレッドの導入がサポートされるようにウェブ１の上に配置される。重力は、スレッド７１に沿った風味付け液の流れもサポートする場合がある。別の方法としてまたは追加的に、風味はスレッド７１とは別個に追加されてもよく、あるいは完全に省略されてもよい。その場合、スレッドの存在は、主に、エアロゾル発生物品に対する審美的な寄与要因でありうる。
【００５５】
エンドレス包装材料６（例えば、紙）が、ウェブ材料のエンドレスロッドが包装材料６上になるように、ボビン６０上に提供され、エンドレスロッドの下から供給される。包装材料６は、ロッドと結合される時にエンドレスロッドと平行に走る。包装材料６およびエンドレスロッドが結合される前、包装材料には糊が供給される。糊貯蔵部６２は、継ぎ目ノズル６４と、また固着ノズル６３と流体連通している。糊貯蔵部６２からの糊は、糊コンジット（例えば、チューブ）を経由して固着ノズルおよび継ぎ目ノズルに移動する。固着ノズル６３により、包装材料に固着糊が適用され、その結果ラッパーはウェブ材料にしっかりと糊付けされうる。継ぎ目ノズル６４により、包装材料がウェブ材料のエンドレスロッドの周りに完全に包まれた後、包装材料をそれ自身に糊付けするために包装材料６に継ぎ目糊を適用する。この実施形態では、糊貯蔵部６２は、包装材料の固着および継ぎ目形成の両方に使用されてもよい糊を含有する。
【００５６】
ところが、異なる糊を使用するべきである場合、固着用および継ぎ目形成用にそれぞれの貯蔵部が提供されてもよい。例えば、包装材料が紙ラッパーであり、紙用糊を継ぎ目用に使用するべき場合や、例えば、ラッパーをエンドレスロッドのプラスチックウェブ材料に固着するために特殊プラスチック糊を使用するべき場合は、異なる糊が有利な場合がある。また、糊の固化時間に関しても、糊は異なる場合がある。例えば、ポリウレタン系糊とホットメルトグルーとは、異なる目的で使用される場合がある。
【００５７】
ウェブ材料の包装されたエンドレスロッドは、包装されたエンドレスロッドを加熱するために、ロッド状のベッド５２の中を案内され、加熱装置５３を通過してもよい。加熱は、糊の分布および急速な乾燥を促進する。エンドレスロッドが形成された後、切断装置８の中で、所定の長さのロッドセグメント、例えば、単一長または二倍長のセグメント（最終製品の長さまたは二倍の長さを持つ）へと切断される。切断装置または切断装置の切断ナイフは冷却されてもよい。ロッドセグメントは、トレーまたは貯蔵部９１へと搬送されてもよい。ロッドセグメントはまた、さらなる要素（例えば、エアロゾル発生物品の、例えば、さらなるフィルター要素またはセグメント）と組み合わせるためのコンバイナー９２に直接搬送されてもよい。
【００５８】
製造されたセグメントの品質管理用にエンドレスロッドがセグメントに切断された後、オンライン制御ユニット９０が提供される。トレー９１の場所には、オフライン制御ユニット９３が提供されてもよい。オンライン制御ユニット９０およびオフライン制御ユニット９３は、例えば、長さ制御、直径制御、重量制御、楕円率制御、引き出し抵抗（ＲＴＤ）の制御、スレッドの中心合わせ、および半完成品または完成品のその他の視覚的な品質の側面を含んでもよい。オフライン制御ユニット９３には、例えば、ロッドセグメント内のメントール含有量またはその他の物質の測定装置も提供されてもよい。トレー９１では、セグメントは、例えば、製品のトラッキングのために、例えば、バッチ番号、製造日または製品コードをラベル付けされてもよい。
【００５９】
材料１のウェブの搬送を制御するため、およびウェブに連続的な好ましくは一定の張りを付けるために、装置内にテンションローラー３０および駆動ローラー３１が提供されることが好ましい。捲縮装置４と連続的なベルトなどの搬送手段との間（例えば、オンライン制御ユニット９０の位置に）に同期手段が提供されてもよい。同期手段とは、エンドレスロッドの線速度と、捲縮装置４内に供給される、その後に集合される実質的に平面の連続材料の線速度とが同期されうることを意味する。
【００６０】
図２は、中間冷却されたフィンガー７５の形態の冷却装置を備える静的成形装置５００の実施形態である。当業界で周知のように、ウェブ１をロッド状へと成形するためのガニチュール舌５１０は切断端部分５１１を持つ。中間冷却されたフィンガー７５は、ガニチュール舌５１０の切断端部分５１１に直接隣接し、かつ切断端部分５１１と整列して配置される。中間冷却されたフィンガー７５は、成形装置の中に案内されたウェブに直接接触する冷却表面７５２を有して提供される。
【００６１】
中間冷却されたフィンガー７５は、冷却流体（例えば空気または液体）を中間冷却されたフィンガー７５の中へと案内するための冷却流体入口７５０と冷却流体出口７５１とを備える。中間冷却されたフィンガー７５は熱伝導性材料で作製されることが好ましく、その結果少なくとも冷却表面７５２は、冷却液体から冷却表面への熱伝導を介して冷却される。
【００６２】
冷却表面７５２は、ロッド形状の中でウェブ１が冷却表面７５２と接触を保つように凹面の形状を持つ。図３により詳細に示す通り、冷却表面７５２の形状は冷却装置７５の長さに沿って変化する。冷却表面７５２は、ウェブ１をロッド形状へとさらに形成するように、表面の下流端７５２０に対して湾曲の半径が狭くなるように提供される。冷却表面７５２の高さ７５２１は、冷却装置７５の長さに沿って連続的に小さくなる。それゆえ、冷却表面７５２は、ウェブの搬送方向に対して水平のサポート１１０に対して傾いて配置される。ウェブ１は、ガニチュール舌５１０および冷却装置７５内で連続的に案内される。ウェブ１がこれに沿って案内されるサポート１１０は、ロッド状のウェブを受ける半円形の長軸方向の溝１１００を備える。
【００６３】
冷却表面７５２は、中間冷却されたフィンガー７５の長さに沿って一定の形状および方向も持ってもよい。
【００６４】
図４は、組み込まれた冷却システムを備える別の静的成形装置５０１を示す。成形装置５０１は、上部成形プレート５１５および下部成形プレート５１６を備える。成形プレートは、尾根および谷の形態の複数の長軸方向の配置された構造５１９、５２０を備える。尾根と谷とはプレートの下流端に対して収束する。上部成形プレート５１５の中の構造５１９は、下部成形プレートの中の構造５２０に対応する。２つの成形プレート５１５、５１６の間を搬送される材料１の連続ウェブ（例えば、ＰＬＡ箔）は、プレートの構造に対応するマクロ構造を有して漸進的に提供される。成形装置５０１はカバープレート５１７およびベースプレート５１８によって組み立てられてもよく、これらは冷凍液体（図示せず）によって冷却されることが好ましい。すべてのプレートは熱伝導性材料で作製されていることが好ましく、その結果ウェブ１はプレート５１５、５１６、５１７、５１８を介した熱伝達によって冷却されてもよい。ＰＬＡウェブの温度は５０℃未満に保たれることが好ましく、４０℃未満に保たれることが好ましく、３０℃未満に保たれることが最も好ましい。
【００６５】
空気スロット７５５は、成形プレート５１５、５１６の裏側に提供される。さらに、図６に示すように、空気通路穴のいくつかの線７５６が成形プレート内に提供される。これらの通路穴の線７５６は、相互に対してある距離で、かつ成形プレート５１５、５１６内の長軸方向の構造５１９、５２０を横断して配置される。空気穴は、空気スロット７５５と流体連通する。スロット７５５の中へと圧縮空気を導入し、そしてＰＬＡ箔が成形プレート５１５、５１６の間へ入るサポートをするように穴７５６を通過する場合がある。さらに、成形プレートとウェブとの間での摩擦が低減される場合があり、ウェブが空気によってさらに冷却される場合がある。
【００６６】
図５では、閉じた成形プレート５１５、５１６を通したいくつかの断面５２５〜５２９が示される。上から下まで、断面はウェブ１の搬送方向で見た時の成形プレート５１５、５１６の異なる長軸方向の位置を参照する（矢印によって示される）。成形プレート５１５、５１６の構造５１９、５２０は、プレートの中心部５２１でプレートの側方側５２２より明確になっている。構造（尾根）高さは下流方向に向かっても連続的に大きくなっていく。この例では、個々の尾根または谷の間の距離５３０は一定のままである。
【００６７】
個々の断面５２５〜５２９は、ウェブ１の搬送方向に沿って相互に距離を置いて配置された一連の個々の静的成形要素の断面にも対応する場合がある。いくつかの個々の静的成形要素は、例えば、個々の成形要素の間で周囲空気による冷却を可能にする。
【００６８】
図７は、複数の成形ローラー対が相互に平行に配置された動的成形装置５０２を示す。個々のローラー対は、ウェブの搬送方向に沿って相互から距離を置いている。上部成形ローラー５３１および下部成形ローラー５３２は、円周方向に付けられた相互に対応する構造５３５、５３６を備える。ローラーの長さに沿って平行に配置されたディスクによって画定された構造５３５、５３６は、ローラーの側方の端よりもローラーの中心でより明確になっている。成形ローラー対の間で案内されるウェブの中心（正中線）は、ウェブの側方の端より中心でより多く成形される。構造５３５、５３６の高さは、ウェブの成形の進捗とともに増加する。この実施例では、個々の構造（ディスク）の間の距離５４０は、成形ローラー５３１、５３２の中心から側方の端へと減少する。
【００６９】
ローラー５３１、５３２は、ローラーの間を移動するウェブの搬送方向に沿って回転し、それゆえローラーとウェブとの間の摩擦を低減する。成形ローラー５３１、５３２の冷却が提供されてもよい。
【００７０】
図８の動的成形装置５０３は、３つの集合ローラー対を備える。これらの対は、ウェブ１の搬送方向に沿って相互にある距離で配置される。この対の各々は、相互に向かい合って、かつウェブの搬送方向に沿って回転するように配置された２つの集合ローラー５４１、５４２；５４３、５４４；５４５、５４６を備える。集合ローラーは各々、その周囲に配置された溝５４２０、５４１０；５４４０；５４６０、５４５０を持つ。集合ローラーは、ウェブ１の搬送方向と直角をなす回転軸を持ち、その結果ウェブは、成形装置５０３を通過する時に、集合ローラー５４１、５４２；５４３、５４４；５４５、５４６の溝の中で、またこれらの溝によって案内され、かつ集合される。各ローラー対の溝５４２０、５４１０；５４４０；５４６０、５４５０は類似の形状を持つことが好ましい。集合ローラーの異なる対の溝は、異なる湾曲の半径を持つことが好ましい。ローラー対がより下流になるほど、溝の湾曲の半径がより小さくなる。代替的な実施形態では、異なる集合ローラー対の溝は等しい形状を持つが、対の２つの集合ローラーは相互の間が異なる距離で配置される。この代替的な実施形態では、さらに上流に配置されたローラー対の集合ローラーの間の距離は、さらに下流に配置された集合ローラーの対の間の距離より大きい。
【００７１】
集合ローラー５４１、５４２の第一のそして最も上流の対の溝５４１０、５４２０は楕円形状を持ち、集合ローラー５４３、５４４の第二および中間の対の溝５４４０は半楕円形状を持ち、また集合ローラー５４５、５４６の第三および最も下流の対の溝５４５０、５４６０は半円形形状を持つ。これによって、材料１のウェブは、楕円形状１２ａへ、ロッド形状１４まで段階的に集合される。
【００７２】
補助的なローラー５４８は、集合ローラー対の各々の上流に配置される。補助的なローラー５４８はウェブ１の上方に配置され、かつウェブ１の幅にわたって延びる。補助的なローラー５４８は、動的成形装置５０３の中への、特に集合ローラー５４１、５４２；５４３、５４４；５４５、５４６の溝の中への挿入のためのウェブの位置付けをサポートする。
【００７３】
集合ローラーの各対の一方の集合ローラー５４２、５４４、５４６は、横向き方向に移動可能であってもよい。これは、ウェブ１の成形装置５０３への挿入および装置の保守を容易にする場合がある。それゆえ、対のローラーの間の距離も変化する場合がある。
【００７４】
一部のまたはすべての集合ローラーが冷却されてもよい。
【００７５】
第二の集合ローラー対と第三の集合ローラー対との間に分割ユニット６５が配置される。分割ユニット６５により、完全にロッド形状にされていないウェブ材料１３は、風味付け物体（例えば、スレッドまたはカプセル（図示せず））の挿入のために分割される。図９および図１０では、分割ユニットがより詳細に示される。２つの分割ローラー６５０、６５１はウェブ１の搬送方向に回転可能である。分割ローラー６５０、６５１は、ウェブに平行に、相互に平行に、かつウェブ１の搬送方向に直角をなして配置された回転軸を持つ。分割ローラー６５０、６５１は、図１１の断面図で見られうる凹面の形状を持つ。上部分割ローラー６５０は、成形ローラー６５０の中心に配置された、円周方向に付けられたディスク６５２を持つ。部分的に集合されたウェブ１３は、２つのスプリットローラー６５０、６５１の間のスペース６５３の中へ、また２つのスプリットローラー６５０、６５１によってスペース６５３を通して案内される。それによって、上部ローラー６５０のディスク６５２がウェブの中へと挿入され、かつウェブの中にチャネルを開く。分割ローラー６５０、６５１の間のスペース６５３は、画定された位置内で調整ノブ６５５によって変化してもよく、固定されていてもよい。
【００７６】
図１１は動的成形装置５０６の実施形態を示す。成形装置５０６は、さらなる成形ローラーの下流に配置されることが好ましく、その結果、図１１の動的成形装置５０６に入るウェブ１は、ロッドの形態またはほぼロッドの形態をすでに持つ。
【００７７】
成形装置５０６は、２つの予備成形ローラー５６０、５６１を備える。予備成形ローラー５６０、５６１は、動的成形装置５０６を通して搬送されるウェブと一致して配置され回転する。図１２に示されうるように、より上流に配置された予備成形ローラー６５０は、ウェブに接触するその形状に関しては対称である。対称な予備成形ローラー６５０を通過するウェブ１は、対称な予備成形ローラーの周囲の凹面形状の中へ案内される。図１３に示すように、より下流に配置された予備成形ローラー６５１は、ウェブに接触するその形状に関しては非対称である。実質的にロッド状のウェブ１４の周囲の約４分の１のみが非対称の予備成形ローラー５６１によって案内され、それゆえローラーとウェブとの間の接触が低減する。
【００７８】
凹面の形状を持つ長軸方向の溝５６７を有するサポート５６７が提供され、実質的にロッド状のウェブがその中に搬送される。サポート５６７は、サポートおよび溝５６７の中に配置されたウェブを部分的に覆う覆い５６６も備える。覆いはウェブと接触しないが、しかしウェブを溝５６７の中に保つ保持要素として機能することが好ましい。
【００７９】
動的成形装置５０６を通過するウェブの画定された直径値に予備形成ローラー５６０、５６１を調整および設定するために、調整ノブ５６５が提供される。さらに、調整ノブ５６５を緩めることによって、動的成形装置５０６は取り外されてもよい。これによって、装置内の材料の詰まりは、素早くかつ便利な様式で取り除かれうる。
【００８０】
動的成形装置５０６は、ウェブの搬送方向で相互の下流に配置されたさらなる予備成形ローラーを備えてもよい。さらなる予備成形ローラーは、対称形状であってもよく、または非対称形状であってもよい。１つの、いくつかの、またはすべての予備成形ローラー５６０、５６１が冷却されうる。
【００８１】
図１１の動的成形装置５０６の代替として、図２に示されるような静的成形装置５００が使用されることが好ましい。
【００８２】
図１４では、異なる成形装置の例示的な組み合わせが示される。概略的に示した捲縮ローラー４を通過したウェブは、続いて静的成形装置５００ならびに２つの動的成形装置５０１および５０６を通過する。最も下流の成形装置５０６を離れた後、ウェブは、当業界で周知のように設計されてもよいロッド形成ゾーン５２（詳細には記述しない）に供給される。ウェブ１は、続いて成形装置によってロッド形状へと成形される。個々の成形装置は、異なる成形装置によって置き換えられてもよい。例えば、静的成形装置５００は、図７の動的成形装置によって置き換えられてもよい。両方の成形装置とも、マクロ構造を有するウェブを提供する。２つの動的成形装置５００、５０１は、例えば、図２に示すようなガニチュール舌を備える１つの静的成形装置によって置き換えられてもよい。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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