本发明涉及用于制造多部件烟品的方法和装置，特别是至少具有一较硬和/或易碎的部件的烟品，该部件因此不能像加工通常比较有弹性的烟品部件那样以同样的方式处理。 人们对不用燃烧烟草而是通过加热烟草使其释放出气味的棒状烟品的兴趣正在越来越大，这种烟品的一种可能的构造包括：1）一远端加热和气味产生部，2）一近端部，它包括一过滤材料芯，位于最近端部，可能还有一位于过滤芯远侧的短烟草芯段，以及3）一连接远端和近端部件的中空管。所有的这些部件都是圆柱形的，并同轴布置，且具有大致相同的外径。用一种或多种外包装材料（例如纸或类似物）将所有的这些部件包裹在一起和/或使成品具有传统烟品（例如传统卷烟）那样的外表。
在用于上述的那种烟品的可能的热气发生件中有包括一多孔铝管，内装一可燃烧碳棒的发生件。与大多数现有烟品部件不同地是，所述的内装碳棒的铝管径向较硬且脆弱。这意味着带有这种铝管的烟品不能通过使它们经由一要对所处理的部件经向压缩的设备进行组装。也意味着在组装包括这种铝管的烟品的任何时候，不能使用过度的径向力，这是因为存在着铝管塌陷或失去圆度和/或造成碳棒碎裂的危险。
另一个与组装包括一内装碳棒的铝管的烟品有关的问题是在铝管附近非常困难或不可能在横向切断烟品。另一方面，要求包装材料的远端完全包住铝管的远端，而又没有多余的包装材料超越铝管的远端。如果包装材料太短（即如果不能完全包住铝管），则产品就不能有一可接受的外表。如果包装材料太长（即如果伸出铝管的远端），则吸烟者在点着烟品时会点着多余的包装材料，这一点是人们所不期望发生的。在靠近铝管处横向切断烟品的困难或不可能性使得将包装材料的远端与铝管远端精确对齐特别困难。
虽然以上描述为方便起见引述了多孔铝管，但也可使用其它金属或材料制成的管，例如可使用中空的陶瓷管，然而仍面临着同样的问题。
鉴于以上的问题，本发明的一个目的就是提出用于组装上述那种烟品的方法和装置。
本发明的一个特别的目的是提出用于组装烟品的方法和装置，该烟品包括径向较硬和/或脆弱的部件，从而在组装烟品时，不得使用过度的径向力。
本发明的另一个特别的目的是提出这样一些方法和装置，它们可更精确地将烟品包装材料的边缘与要进行包装的烟品部件的端部对齐，而且在包装后，不必在靠近该端部处横向切断烟品。
本发明的这些和其它目的是通过按照本发明的原理提出的用于组装多部件烟品的方法和装置得以实现的，其中，为精确地将包装材料的边缘与烟品的端部对齐，烟品的该端部被轴向推靠在一挡片上（最好用一轴向弹性机构进行，以避免在烟品上施加过度的轴向力）。包装材料由一与挡片对齐且尽可能靠近挡片的切刀切开，从而包装材料在被送到烟品时，其切口边缘与顶靠在挡片上的烟品的端部精确对齐。为防止包装时在烟品上施加过度的径向力，在烟品和包装材料刚开始相互接触时，烟品或包装材料，或者二者在平行于烟品的半径的方向被弹性地支承着。由该弹性支承结构施加的压力大到足以使包装材料粘结在烟品上（例如通过包装材料和/或烟品上的粘结剂），但又不大到可能损伤烟品。在包装材料刚开始接触烟品的点上将包装材料支承件部分做成凹入状可进一步减小施加在烟品上的径向压力（包装材料的粘结力得以加强）。在如上述那样将包装材料与烟品“粘”上后，通过使烟品与至少一个弹性构件接触（例如弹性皮带）而使烟品滚动，从而使包装材料围绕烟品包裹在其上，同样也不会在烟品上施加过度的径向力。
为增加速度和效率同时减少浪费，本发明的方法和装置平行组装两个烟品。两个烟品的远端顶压在上述挡片的两相对侧面，该挡片最好做得非常薄，从而位于上述切刀每一侧的包装材料在加装在两个烟品的相应一个上时，包装材料的切口边缘与相关的烟品的远端部精确对齐。在优选的实施例中，在上述步骤后加装烟草芯和过滤芯。在这种情况下通过上述步骤的部分组装的烟品最好被翻转，使它们的远端相互背离。然后在两烟品分组件之间放入一两端带有一烟草芯的两倍长度的过滤芯。然后加装未稍包装材料，以将所有的上述部件包在一起，再将过滤芯横向二等分，最后得出两成品烟品。
本发明的其它特征，本质和各种优点通过参阅附图和下面对优选实施例的描述将会变得更加清楚。
图1是按照本发明的方法和装置制做的一种卷烟形烟品的简明纵剖视图;
图2是图1所示烟品的一部分的简明纵剖视图;
图3是图1所示烟品的另一部分的简明纵剖视图;
图4是本发明装置的一简明正视图，该装置用于完成图1所示的按照本发明的烟品的一些制造步骤;
图5表示两个连续凹槽，例如图4所示的鼓轮106上的槽中的物品;
图6表示一凹槽，例如图4所示的鼓轮110上的凹槽中的物品;
图7是鼓轮120以及图4中有关装置的一简明纵剖视图;
图8是图4中一部分的部分放大示意图;
图9和10是与图8中的一部分相似的视图，表示装置的几种可能的替换结构;
图11是与图8中的另一部分相似的视图，表示装置的另一种可能的替换结构;
图12表示一凹槽，例如图4所示的一鼓轮190上的凹槽中的物品;
图13表示两连续的凹槽，例如图4所示的一鼓轮198上的凹槽中的物品;
图14表示一凹槽，例如图4所示的一鼓轮208上的凹槽中的物品;
图15与图4相似，是按照本发明的另一装置的视图，该装置用于完成图1所示的按照本发明的烟品的更进一步的制造步骤;
图16表示一凹槽，例如图15所示的鼓轮312的下面部分上的凹槽中的物品;
图17表示一凹槽，例如图15所示的鼓轮320上恰好位于鼓隙N′之前的凹槽中的物品;
图18表示一凹槽，例如图15所示的鼓轮390上的凹槽中的物品;
图19表示一凹槽，例如图15所示的鼓轮394上的凹槽中的物品。
图1表示一烟品10，它可按照本发明的原理制造，应当理解的是图中的烟品10只作为说明之用，本发明还可用于制造许多具有其它构形的烟品。烟品10的详细构造不是本发明的本质部分，这里只是用通用的术语进行描述以做为背景技术。
烟品10包括一远端加热和气味产生部12，一中空的管状中间部14，和一近端部16，近端部16包括烟草芯52和过滤芯54（所述远近相对吸烟者而言）。加热和气味产生部12包括多孔铝管22，其内装有由弹性承座26支承的可燃烧的碳棒24，承座26最好也是铝制的。（为方便起见，此处所指的件22和26为铝制的，实际上它们可以是铝和其它材料例如纸的层压制品，这些都与本发明无关，因此不再详细赘述）加热和气味产生部12的远端A由一多孔金属帽28部分封闭（例如不锈钢制或铝制的），帽28作为一反射罩，在烟品10点着后协助维持碳棒24的燃烧。药柱30，较典型地是一包括烟草、甘油、以及其它一些可能的配料，例如香料的混合物，它设置在加热和气味产生部12中靠近碳棒24处，以便在被碳棒24的热燃烧气加热时放出所期望的气味等。药柱30由多孔金属格栅保持在位。
中间部14的基本构件是一中空的纸管40，它压接在加热部12的近端上。远端和中间部12和14由纸卷42包裹住使它们连接在一起并具有一统一的外表。
近端部16包括一近侧过滤芯54和远侧烟草芯52，它们预先用芯卷56包在一起。末稍纸卷58将近端部16固定在烟品10的其余部分上。
烟品10通过点着碳棒24（例如在帽28外面用火柴或打火机），然后使碳棒的热燃烧气通过药柱30、烟草芯52和过滤芯54而被享用。通过药柱30的热气在不使烟草进行实际燃烧的情况下释放出烟草气味。消费者感觉到吸烟，但并未吸入烟草烟雾。
用于本发明的始料是图2和3所示的分组件20和50。分组件20包括除纸卷42之外的远端部和中间部12和14的所有部分。分组件50是一未加末稍纸卷58的双倍长度的近端部16。特别是一两端带有烟草芯52的双倍长度过滤芯54。本发明所涉及的方法和装置是将纸卷42包在分组件20上，然后将近端部16连接在该结构上。
把纸卷42包在分组件20上要比包在传统的烟品件上困难得多，这是因为分组件20在径向方向容易损坏。如果施加一径向力，可能对于包装传统的烟品无不利影响，而对于分组件20则不然，会使分组件20中的管22塑性变形，或者造成碳棒24碎裂。这意味着，例如分组件20不能让它们经过一修饰机（garniture）而进行包裹。也不能在靠近分组件20处切断烟品。这就增加了将管22的远端与纸卷42的远端精确对准的困难。分组件20不同于传统烟品的另一方面是分组件20在轴向比较缺乏弹性。这样就很困难或者不可能用传统的旋转斜盘装置将分组件20推送到期望的轴向位置。本发明的方法和装置则能克服所有的这些缺点，而且还可以非常有效的方式将如图2和3所示的始料组装成烟品成品。
如图4所示，本发明装置的第一部分将纸卷42包裹在分组件20上。该装置可以是一经过下述改装的传统翻转机100，如西德汉堡的赫尼沃克凯伯尔公司（Hauni-Weoke Korber & CO、KG后面简称赫尼）的MAX S形翻转机。通过例如一可拆卸地放置在料斗102上的料槽（图未示）向翻转机100提供分组件20。所有的分组件20均预先定向好，使得它们的远端A朝向背离图4可见的翻转机100的那一侧。分组件20被带槽的传送鼓轮104从料斗102中一个接一个地取出，鼓轮104可以是普通的鼓轮。鼓轮104将分组件20一个接一个地传递给传统的凹槽传送鼓轮106，鼓106然后将分组件20传递给传统的翻转轮108。在翻转轮108顶部，连续的分组件的朝向如图5所述。传统作法是，翻转轮108将每一另一个分组件20重新定向，然后将重新定向的每一分组件与相邻的未重新定向的分组件轴向对齐，从而在翻转轮108的底部，图5所述的分组件如图6所示那样定向和对准。特别是，两分组件的远端A如图所示那些面对面。翻转轮108将每一对这样轴向对齐的分组件传递给一传统的传送鼓轮110的一凹槽。然后分组件对从鼓轮110传递到传统的传送鼓轮112，再传到鼓轮120。
按照本发明，鼓轮120有几个特征，如图7所详细示出的。鼓轮120包括一空芯122，空芯122以传统的方式抽成部分真空，以便将分组件20保持在鼓轮的凹槽中。为防止这些分组件20在如下述那样加装纸卷42时经受过度的径向力，鼓轮120上的每一凹槽124放置在一构件126上，构件126以这样的方式安装在空芯122上，即构件126可相对空芯122弹性地径向内移。特别是，每一构件126被一对压缩盘簧128相对空芯122径向向外顶。每一构件126的向外运动被止挡130限制，止挡130伸进环134的环形槽132中，而环134安装在鼓轮120的轴向两端。空芯122中的负压通过通道136，138和140传递到每一凹槽124。每一凹槽被一薄金属挡片142横向二等分。传送鼓112将一对分组件20送入每一凹槽124中，使得挡片142的每一侧都有一个分组件。
在如下述那样在分组件20上包裹纸卷42之前，使分组件的相邻远端A紧靠在档片142的两相对侧面以确保纸卷42的切口边缘与远端A适当对准。这是因为，如前所述，分组件20轴向弹性较小，使用普通的旋转斜盘不能安全地推送分组件使其顶靠在刚性的档片142上。因此，在传统的旋转斜盘146和远离档片142的分组件20端部之间使用弹性的柱塞杆144。（传统作法是，每一旋转斜盘146与鼓轮120一起转动，并被轴向向内在需要向分组件20施加轴向压力的位置压向鼓轮120，旋转斜盘146是由一可转动地支承辊子50的固定臂148压向鼓轮的、辊子50与相关的旋转斜盘接触。在图7中，构件146、148和150仅示意性地示出，并不是它们与其它构件的真正的操作关系，因为真正的操作关系对于本领域的技术人员来说是显而易见的，因此没必要使附图复杂化。）每一柱塞杆144包括一轴杆160，它很松弛地穿过相关的环134上的一孔，从而该轴杆可相对此孔往复移动。轴杆160被一压缩盘簧162弹性地压向旋转斜盘146，簧162作用在相关的环134和轴杆上的一套环164之间。在轴杆160的靠近凹槽124的一端松弛地安装一帽盖166。帽盖166由轴杆上的一加大的头部168保持在轴杆160上。帽盖166由一压缩盘簧170弹性地压在头部168上、簧170作用在环134和帽盖166之间。旋转斜盘146作用在轴杆远离帽盖166的那一端上，它使轴杆160和帽盖166轴向移向挡片142。帽盖166作用在凹槽124中的分组件20的邻近端上，以便使分组件的远端A紧靠在挡片142上。弹簧170可吸收作用在分组件20上的过度的轴向力。使得帽盖166在分组件与档片142接触时停止与轴杆160一起移动。然后，随着鼓轮120的继续转动，旋转斜盘146与轴杆160分离，弹簧162和170使构件160和166回复到彼此相对的位置和相对环134的位置。作用在凹槽124上的负压使分组件20保持在由另外一些装置确定的轴向位置上。
现在回到图4，鼓轮112在鼓轮120上的每一凹槽124的挡片142的两侧都放置一分组件20。然后，随着鼓轮120的继续转动，与鼓轮120相关的旋转斜盘146在分组件20到达鼓轮120和鼓轮180之间的鼓隙N之前推动分组件20使它的远端A顶靠在挡片142上。将来自供料卷轴182的纸卷42，送往鼓轮180。（卷轴182上方的更大的卷轴上有更多的纸卷材料。在卷轴182上的材料耗完后将供使用）来自卷轴182的纸卷42的宽度差不多与两个分组件20的长度相等。按照传统作法，在工位G将胶或粘结剂涂敷在纸卷42的一个表面上，（另一种方案是，或者另外在分组件20上在其到达鼓隙N之前涂敷粘结剂）。然后，最好是尽可能地靠近鼓隙N，用一切刀184将纸卷42纵向2等分。切刀184与鼓轮120上的挡片142对齐。纸卷42的未涂胶的表面与鼓轮180接触，并利用真空通过传统的方式保持在该鼓轮的表面上。用一传统的切刀鼓轮185将纸卷横向按照围绕分组件20包裹所需的长度分段切开。在鼓隙N，每一纸卷段42的前边缘与分组件20外周上的一部分接触、并由纸卷段上的粘结剂粘结在分组件上。因此，纸卷段42离开鼓轮180，并与鼓轮120上的相关的分组件20一起继续运动，直到该分组件从鼓轮120传递到鼓轮186。由于切刀184和挡片142如上所述相互对齐，以及切刀184与鼓轮120靠得很近，由切刀184形成的纸卷42的切口边缘与分组件20的远端A精确对准，从而满足通过产品检验的要求。
有关鼓轮120，180和186的操作部分在图中更详细地示出。图8特别示出鼓隙N附近区域，因为在此处构件126相对鼓轮120其余部分径向内移的能力很重要。与图4中所示鼓轮上的其它集拢点不同的是：在鼓隙N处，为了使每一纸卷42粘结在相关的分组件20上，在鼓轮120和180上的物品之间必须有一些干涉。为避免在该点向分组件20施加过度的径向压力，弹簧128允许构件126弹性地向鼓轮120径向内移，如图8所示，从而确保有足够的力将每一分组件压向相关的纸卷42使纸卷42粘在分组件上，同时该力又不会对分组件造成损伤。
虽然在图7和8中凹槽构件126弹性地装在弹簧128上，如果需要的话，也可使用其它的弹性安装技术。例如，在图9中，凹槽构件126安装在鼓轮120中的一弹性泡沫橡胶块128a上。另一例子如图10所示，凹槽构件126安装在鼓轮120中的一可膨胀的膜片或垫子128b上，凹槽构件的内移阻力可通过改变膜片128b的膨胀压力而调节。
另一种可用于本发明的旨在在鼓隙N减小作用在分组件20上的径向压力并改进每一纸卷42与有关的分组件20的初始粘结能力的技术是将每一纸卷段的前边缘支承在鼓轮180的一凹槽180a中，如图11所示。这一措施增加了纸卷42和分组件20在鼓隙N的接触面积。从而增加了纸卷42与分组件20的粘结能力，通过分散施加在分组件20上的力，还进一步减小了损坏该分组件的危险性。另外，上述工作最好在鼓轮180的节圆直径以下完成，从而在接近和离开鼓隙N时，可采用所导致的相对运动将纸卷42“滚”压在分组件20上。要注意的是凹槽180a的弯曲半径最好大于分组件20外周面的弯曲半径。
如上所述，部分粘结上纸卷42的分组件20从鼓轮120传送到带槽鼓轮186。鼓轮186携带着件20和42使它们与皮带188接触，皮带188与邻近它的鼓轮186的表面部分同向运动，但其速度稍慢。因此，件186和188之间的速度差导致分组件20沿一方向滚动，沿该方向滚动使纸卷42围绕相关的分组件包裹在其上（见图8）。皮带188具有足够的弹性，使得件186和188在分组件滚动时不会在分组件上施加太大的径向力。
在分组件20如上所述由纸卷42包裹后，鼓轮186将已包裹好的分组件20′传递给传统的带槽传送鼓轮190。然后由鼓轮190传到传统的带槽鼓轮192和194，再传递到传统的翻转轮196，翻转轮196进行大致上与翻转轮108所进行的操作相反的操作。因此，由翻转轮196所接收到的分组件20′的朝向和对齐状态如图12所示，而在它们离开翻转轮196时（传向传统的带槽传送鼓轮198）、其情形如图13所示。
从翻转轮196出来后，分组件20′继续运动，通过传统的传送鼓轮198、200，202和204传递到翻转轮206，这时它们的远端A面朝背离图4可见的机器的那一侧。（件204，206、208和210是将分组件20′从翻转机100传递到第二个翻转机300的装置的一部分（如图15所示），翻转机300通过将近端部16以下述方式加装在每一分组件20′而完成烟品10的制造）翻转轮206也与翻转轮108类似，它所接收的分组件20′的情形如图13所示，然后它将分组件重新定向和重新对准，如图14所示。因此，此时两个连续的分组件20′同轴布置，而它们的远端A则相互背离。
从翻转轮206出来后，分组件20′继续通过传统的带槽传送鼓轮208和211移动。在经过这些鼓轮的途中，分组件20′通过使用传统的装置轴向分开，从而使它们之间的空当足够大以便接收一分组件50（图3）。在这种情况下，分组件20′进入翻转机300（见图15）。
像翻转机100一样，翻转机300可以是一传统的，例如经过下面详述改装的赫尼MAX S型翻转机。分组件50通过一料斗302供给翻转机300（例如通过一料槽（图未示））。在所述的优选实施例中，分组件50开始是以三倍的长度供给的（即三倍于图3所示的分组件的长度），它被鼓轮304从料斗302中取出，通过切刀304a和304b在横向两次切断，从而产生如图3所示的分组件50。传统的鼓轮306、308和310以传统的方式将每一分组件50传递到鼓轮312，并使分组件50对准由鼓轮310传递到鼓轮312上的一对分组件20′之间的间隙。因此，在通过鼓轮210后，鼓轮312上的每一凹槽中带有如图16所示的一排组件。
每一组分组件从鼓轮312被传递给鼓轮320，在鼓轮320上，通过旋转斜盘在到达鼓轮320和380之间的鼓轮N′之前，将每一凹槽中的分组件轴向推压在一起，如图17所示。虽然鼓轮320也可类似于鼓轮120那样构造，然而在所描述的实施例中没有这个必要，因为在鼓隙N′处施加的末端纸卷58不会延伸到分组件的径向脆弱部分12。类似地，图7中所示的特殊的柱塞杆组件在鼓轮320中也可使用，以保护鼓轮上的组件，使其免受来自相关的旋转斜盘上的过度轴向压力，然而在描述的实施例中这也没有必要，因为分组件50具有足够的轴向弹性以免除在分组件20′中产生过度轴向应力的可能。
在鼓隙N′处，鼓轮320上的每一组分组件与来自鼓轮380的末梢纸卷段58的前边缘粘结，其方式如同在图4的鼓隙N将纸卷42粘结在分组件20上一样。末梢纸卷58由供料卷轴382供给，在工位G′处向一侧表面涂胶，由切刀鼓轮385横向切断。从鼓轮320出来后，粘上末梢纸卷58的分组件被传给鼓轮386，鼓轮386与皮带388配合，将末梢纸卷58围绕相关的分组件组包裹在其上（其方式类似于图4和8所示的件186和188的配合）。所出来的成品是一两倍长度的烟品（见图18）。该两倍长度的烟品通过鼓轮390传递给鼓轮392，在鼓轮392上由一切刀393轴向2等分，如图19所示，最后得到两个单独的烟品10。
制成的烟品10从鼓轮392通过鼓轮394传递给翻转轮396。翻转轮396以传统的方式使每一对制成的烟品10中的一个重新定向，从而使所有的烟品具有均一的朝向，然而制成的烟品通过鼓轮398，400和402送出装置。
应当理解的是，以上描述只是为了说明本发明的原理，对于熟悉本领域的技术人员来说在不超出本发明的范围和思想的情况下可对本发明做出许多变换。例如，虽然以上说明是对本发明应用在制造具有特殊构形的烟品上的描述，应当理解的是本发明同样可应用于制造具有许多其它构形但包括一个或多个部件的烟品，这些分组件的径向或轴向，或者径向和轴向都较脆弱。