KR20170102216A - 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치 - Google Patents

균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치에 관한 것으로, 상기 주조 장치는
- 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하는 데 적응된 주조 박스;
- 이동 가능한 지지체;
- 지지 웹을 형성하기 위해 상기 주조 박스에 함유된 상기 슬러리를 상기 이동 가능한 지지체 상으로 주조하는 데 적응된 주조 블레이드를 포함하고;
- 상기 주조 장치는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드에 결합된 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 더 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터는 각각 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 데 적합하다.

Description

균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치{CASTING APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF A CAST WEB OF HOMOGENIZED TOBACCO MATERIAL}
본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹을 제조하기 위한 주조 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 궐련 또는 "가열 비연소(heat-not-burn)" 유형의 담배 함유 제품과 같은 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 주조 웹을 제조하기 위한 주조 장치에 관한 것이다.
오늘날, 또한 담배 제품의 제조에서는, 담배 잎 이외에도, 균질화 담배 물질이 사용된다. 이와 같은 균질화 담배 물질은 통상적으로 담배 줄기 또는 담배 가루 등과 같은 절단 필러의 제조에 덜 적합한 담배 식물의 부분으로 제조된다. 통상적으로, 담배 가루는 제조 동안에 담배 잎을 취급하는 동안 부산물로서 생성된다.
가장 보편적으로 사용되는 균질화 담배 물질의 형태는 재생 담배 시트(reconstituted tobacco sheet) 및 캐스트 리프(cast leaf)이다. 균질화 담배 물질 시트를 형성하는 공정은 보편적으로 담배 가루와 결합제를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계를 포함한다. 그 다음, 슬러리를 사용하여 담배 웹을 생성하며, 예를 들어, 이동하는 금속 벨트 상으로 점성 슬러리를 주조하여 소위 캐스트 리프를 제조한다. 대안적으로, 점도가 낮고 수분 함량이 높은 슬러리는 제지 공정과 유사한 공정에서 재생 담배를 생성하여 사용될 수 있다. 일단 제조되면, 균질화 담배 웹은 궐련 및 다른 흡연 물품에 적합한 담배 절단 필러를 제조하기 위해 전체 잎담배와 유사한 방식으로 절단될 수 있다. 이와 같은 균질화 담배의 제조 공정은 예를 들어, 유럽 특허 EP 0565360에 개시되어 있다.
"가열 비연소" 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성하지만 담배 물질의 연소를 방지하기 위해 비교적 낮은 온도로 가열된다. 또한, 균질화 담배 물질에 존재하는 담배는 통상적으로 유일한 "담배"이거나, 이러한 "가열 비연소" 에어로졸 발생 물품의 균질화 담배 물질에 존재하는 대부분의 담배를 포함한다. 이는 이러한 "가열 비연소" 에어로졸 발생 물품에 의해 발생되는 에어로졸 조성물이 실질적으로 균질화 담배 물질에만 기초한다는 것을 의미한다. 그러므로, 예를 들어, 에어로졸의 맛을 제어하기 위해서는 균질화 담배 물질의 조성에 걸쳐 양호한 제어를 하는 것이 중요하다.
슬러리의 물리적 특성, 예를 들어 일관성, 점도, 섬유 크기, 입자 크기, 슬러리의 수분 또는 수명에서의 변화로 인해, 표준 주조 방법 및 장치는 균질화 담배의 웹의 주조 동안 지지체 상으로의 슬러리의 도포에서의 의도되지 않은 변화를 초래할 수 있다. 최적화되지 않은 주조 방법 및 장치는 균질화 담배의 주조 웹의 불균질성 및 결함을 초래할 수 있다.
균질화 담배 웹에서의 불균질성은 에어로졸 발생 물품의 제조시 균질화 담배 웹의 후속 취급에서의 어려움을 초래할 수 있다. 예를 들어, 불균질성은 균질화 담배의 웹의 제조 동안 또는 균질화 담배의 웹의 추가 처리 동안 웹의 찢어짐 또는 심지어 웹의 파열을 초래할 수 있다. 이것은 결국, 예를 들어, 폐기물의 의도하지 않은 생성 및 기계 정지를 초래할 수 있다. 또한, 불균일한 담배 웹은 동일한 균질화 담배 웹으로부터 제조된 에어로졸 발생 물품들 간에 에어로졸 전달에 있어서 의도하지 않은 차이를 유발할 수 있다.
따라서, 특히 이러한 가열 에어로졸 발생 물품의 가열 특징 및 에어로졸 형성 요구에 적응된 "가열 비연소" 유형의 가열 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화 담배 물질을 제조하는 새로운 주조 장치에 대한 요구가 있다.
제1 양태에 따라, 본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치에 관한 것으로, 상기 주조 장치는 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하는 데 적응된 주조 박스; 이동 가능한 지지체; 및 주조 웹을 형성하기 위해 상기 주조 박스에 함유된 상기 슬러리를 상기 이동 가능한 지지체에 주조하는 데 적응된 주조 블레이드를 포함한다. 본 발명에 따라, 주조 장치는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드에 결합된 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 더 포함하고, 각각 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터는 각각 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서의 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화하는 데 적합하다.
- 도 1은 본 발명에 따라 균질한 담배 웹을 주조하기 위한 장치를 포함하는 균질화 담배 웹의 제조를 위한 장치의 개략적인 측면도이다;
- 도 2는 본 발명에 따른 주조 장치의 개략적인 사시도이다;
- 도 3은 도 2의 주조 장치의 세부 사항의 확대된 사시도를 도시한다;
- 도 4는 도 2의 주조 장치의 횡단면도를 도시한다;
- 도 5는 도 2 및 도 4의 주조 장치의 부분의 확대된 횡단면도를 도시한다;
- 도 6은 도 2의 주조 장치의 요소의 측면도를 도시한다;
- 도 7은 도 2의 주조 장치의 다른 요소의 사시도를 도시한다;
- 도 8은 도 7의 요소의 세부 사항의 확대된 사시도를 도시한다;
- 도 9는 도 6의 주조 장치의 요소의 기술적인 측면도를 도시한다;
- 따라서, 도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른 주조 웹의 제조 방법의 단계의 상이한 구현예의 4가지 개략적인 전방도를 도시하며;
- 도 11은 본 발명의 장치를 이용하여 균질화 담배 웹의 제조 방법의 흐름도를 도시한다.
균질화 담배 물질은 슬러리를 얻기 위해 여러 성분을 물과 혼합함으로써 형성된다. 추가 단계에서, 균질화 물질의 연속 웹은 슬러리를 지지체 상에 주조함으로써 지지체 상에서 생성된다. 균질화 담배 물질의 결과물이 비교적 높은 인장 강도 및 양호한 균질성을 갖는 것이 바람직하다.
균질화 담배 물질을 실현하는데 사용되고 주조 웹의 인장 강도 및 균질성에 영향을 미치는 슬러리의 중요한 파라미터는 특히, 슬러리의 주조 시간에 균질화 담배 물질의 연속 웹을 형성하기 위한 점도이다. 더욱이, 또한 슬러리의 밀도는 특히 주조 이전에, 주조 웹의 최종 품질을 결정하는 데 중요하다. 적절한 슬러리 밀도, 점도 및 균질성은 결함의 수를 최소화하고 주조 웹의 인장 강도를 최대화한다.
슬러리는 다수의 상이한 구성 요소 또는 성분을 포함한다. 이들 구성 요소는 균질화 담배 물질 특성에 영향을 미친다. 제1 성분은 바람직하게 슬러리 내에 존재하는 대부분의 담배를 함유하는 담배 분말 배합물이다. 담배 분말 배합물은 균질화 담배 물질 내의 대부분의 담배의 공급원이므로, 최종 제품, 예를 들어 균질화 담배 물질을 가열하여 제조된 에어로졸에 향미를 제공한다. 강화제로서 작용하는 담배 물질 웹의 인장 강도를 증가시키기 위해, 셀룰로오스 섬유를 함유한 셀룰로오스 펄프가 바람직하게 슬러리에 추가된다. 균질화된 시트의 인장 특성을 향상시키고 에어로졸의 형성을 촉진하기 위해, 결합제 및 에어로졸 형성제가 바람직하게 웰로서 추가된다. 또한, 균질화 담배 물질의 웹을 주조하는 데 최적인 소정의 점도 및 수분에 도달하기 위해, 슬러리에 물이 추가될 수 있다. 슬러리는 슬러리를 가능한 한 균질하게 하기 위해 혼합된다.
슬러리는 그런 후에 주조 박스에서 수집되고, 여기서 슬러리의 미리 한정된 양은 바람직하게 유지되는데, 예를 들어 주조 박스 내에서 슬러리의 미리 결정된 충진 레벨이 설정된다. 바람직하게, 슬러리는 주조 박스에 연속적으로 공급되는 한편, 슬러리는 균질화 담배 물질의 연속 웹을 형성하기 위해 이동 가능한 지지체 상으로 주조된다.
본 발명에 따라, 슬러리는 이동 지지체와 주조 블레이드 사이에 형성되는 주조 박스의 출구를 통해 이동 지지체의 폭을 가로질러 주조된다. 지지체는 주조 박스로부터 슬러리를 제거하기 위해 길이 방향을 따라 이동한다. 지지체는 예를 들어, 스테인리스 스틸 이동 가능한 벨트를 포함할 수 있다. 주조 블레이드는 이동 가능한 지지체 상에 실질적으로 균일한 두께를 갖는 슬러리의 주조 웹을 형성하기 위해 사용된다. 또한, 블레이드와 지지체 사이의 거리 또는 갭은 슬러리의 주조 웹의 두께를 결정한다.
이동 가능한 벨트 상으로 주조되는 균질화 담배 물질의 웹의 두께는 요구된 사양 내에서 최종 제품을 얻기 위해 주조 웹의 폭을 가로질러 가능한 한 균일한 바람직한 값을 갖는다. 그러한 균질한 두께를 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이에 존재하는 갭은 조정 가능하다. 바람직하게, 이것은 국부적으로 조정 가능한데, 즉, 주조 블레이드는 이동 가능한 지지체로부터의 거리를 국부적으로뿐만 아니라 전체적으로 변경할 수 있다. 그러므로, 주조 블레이드 및 이동 가능한 지지체에서의 불규칙성이 보상될 수 있다. 유리하게, 본 발명에 따라, 블레이드와 지지체 사이의 거리는 불규칙성이 존재하는 곳에서 국부적으로 변화될 수 있다. 이러한 국부적 변화는 3개의 액추에이터에 의해 얻어질 수 있는데, 이것은 바람직하게 독립적으로 조절될 수 있고, 주조 블레이드에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 블레이드 위치 지정의 최적의 주조 및 양호한 제어 둘 모두가 달성될 수 있다.
용어 "균질화 담배 물질"은 본 명세서 전반에 걸쳐 담배 물질의 입자들의 응집에 의해 형성된 임의의 담배 물질을 포함하기 위해 사용된다. 본 발명에서 균질화 담배 물질의 시트 또는 웹은 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 또는 이들의 배합물을 연마하거나 그렇지 않으면 분쇄하여 얻어진 미립자 담배를 응집시킴으로써 형성된다.
또한, 균질화 담배 물질은 담배의 처리, 취급 및 배송 동안에 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상의 미량을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 슬러리는 바람직하게 적절히 배합된 상이한 담배 유형의 담배 잎몸 및 잎자루로 형성된다. 이것에서, 용어 "담배 유형"은 상이한 종류의 담배 중 하나를 언급한다. 본 발명과 관련하여, 이들 상이한 담배 유형은 밝은 담배, 어두운 담배 및 방향족 담배의 3가지 주요 그룹으로 구별된다. 이들 3가지 그룹 간의 구별은 담배 제품에서 추가 처리되기 전에 담배가 겪는 경화 공정에 기초한다.
전술한 바와 같이, 슬러리는 또한 그 점도가 가능한 한 균일하고 주조에 최적인 목표치에 가깝도록 가능한 한 균질하여야 한다. 균일한 점도를 얻기 위해서는, 슬러리의 전량을 주조 이전에 혼합되는 것이 바람직하다.
슬러리는 그런 후에 주조 박스를 바람직하게 미리 결정된 레벨까지 충진하기 위해 주조 박스에 운송된다. 바람직하게, 주조 박스에서의 슬러리의 충진 레벨은 주조 박스 내에서 실질적으로 일정하게 유지된다. 슬러리는 예를 들어, 중력의 영향 하에서, 주조 박스의 하부에서 실현된 애퍼처로부터 주조 박스 밖으로 흐른다. 추가적으로, 주조 박스 내의 능동 운송 수단은 푸셔(pusher) 또는 프로펠러와 같이 제공될 수 있다. 바람직하게, 주조 박스는 가압된 인클로저를 형성한다. 바람직하게, 주조 박스 내에서 압력에 걸쳐 제어하게 하는 제어 수단이 제공된다. 그러한 구현예에서, 주조 박스 밖으로의 슬러리의 흐름은 주조 박스 내의 내부 압력의 레벨을 설정하고 유지함으로써 추가로 제어된다. 바람직하게, 주조 장치는 주조 박스 내에서 슬러리를 혼합하기 위해 혼합 장치를 포함한다. 슬러리는 그런 후에 주조 블레이드와 이동 지지체 사이에 형성되는 갭을 통해 이동 가능한 지지체 상으로 분배된다.
주조 블레이드는 폭인 주 치수를 갖고, 이것은 바람직하게 주조 박스의 실질적으로 전체 폭을 따라 연장된다. 바람직하게, 블레이드의 폭 및 블레이드가 부착되는 주조 박스의 폭은 유사하다. 주조 블레이드의 폭을 가로질러 제1, 제2 및 제3 엑추에이터가 배치된다. 본 발명에 따라, 제1, 제2 및 제3 액추에이터는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 예를 들어, 고정 수단에 의해, 주조 블레이드 자체에 결합된다. 주조 박스와 주조 블레이드 사이의 결합은, 주조 블레이드가 예를 들어, 제1, 제2 또는 제3 액추에이터 중 하나, 2개 또는 전부에 의해 주조 박스에 대해 이동 가능하도록 이루어진다. 본 발명에서, 적어도 3개의 액추에이터가 존재한다; 하지만 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이의 거리의 치수를 변화시키기 위해 주조 블레이드에 결합되는 추가 액추에이터가 제공될 수 있다.
그러므로, 갭 치수에서의 변화는 3개의 액추에이터에 의해 주조 블레이드의 공간 위치 지정, 즉 3차원 공간에서의 위치를 변화하여 수행된다. 지지체의 공간 위치는 실질적으로 일정하게 유지하도록 고려된다; 하지만, 지지체의 위치 변화는 배제되지 않는다. 갭의 치수의 변화는 균일할 수 있고, 이것은, 모든 액추에이터가 동일한 양, 또는 불균일한 블레이드를 이동할 수 있고, 여기서 액추에이터가 상이한 거리만큼 블레이드를 변위시킬 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어 이러한 불균일한 작동은, 존재하는 3개의 액추에이터 중에서 하나 또는 2개의 액추에이터만이 작동되고 다른 것(들)이 여전히 유지하는 경우를 포함한다. 예를 들어, 일 구현예에서, 제1 및 제2 액추에이터는 작동되지 않고, 제3 액추에이터만이 제3 위치에서 블레이드의 공간 위치 지정을 이동하기 위해 제어된다. 제1 및 제2 위치에서의 주조 블레이드의 공간 위치 지정은 변화하지 않고, 제1 및 제2 위치에서의 갭의 치수는 변화하지 않을 뿐 아니라 제3 위치에서의 변화에 비해 비교적 작은 양만이 변화한다. 추가로, 액추에이터의 불균일한 작동은 주조 블레이드의 임의의 다른 변위를 포함하고, 3개의 액추에이터의 적어도 하나는 다른 액추에이터와 상이한 거리만큼 또는 상이한 방향으로 변위된다.
주조 웹의 두께는 최종 제품, 예를 들어 에어로졸 발생 물품에서 원하는 특징 및 품질을 얻기 위한 중요한 파라미터이다. 주조 웹의 두께는 그 중에서도, 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이에 존재하는 거리 또는 갭의 치수에 의해 결정된다. 이러한 갭은 다음과 같이 식별될 수 있다. 주조 박스의 하부에서의 애퍼처는, 슬러리가 이동 가능한 지지체 상으로 흐르게 한다. 이동 가능한 지지체는 주조 블레이드로부터 슬러리를 운송하여, 이에 의해 이동 가능한 지지체 상에 연속 주조 웹을 형성한다. 균질화 물질의 웹의 두께는, 다른 파라미터 중에서, 슬러리가 부착되는 이동 가능한 지지체의 상부 표면과 주조 블레이드의 최하위 표면 사이에 존재하는 거리의 치수에 의존한다. 추가 파라미터는 슬러리의 밀도, 슬러리의 온도 및 주조 박스에서의 슬러리의 충진 레벨, 주조 웹의 두께이다. 균질화 담배의 주조 웹이 "두꺼운" 경우, 주조 웹은 소위 "드래거", 또는 응집물과 같은 결함을 더 유인할 가능성이 있다. 다른 측면에서, "얇은" 주조 웹은 더 균열할 가능성이 있어, 잠재적으로 제조 공정에서 중단을 야기한다. 따라서, 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이의 갭은 주조 블레이드의 영역에서 "두꺼운" 웹과 "얇은" 웹 사이의 균형을 유지하기 위해 적절하게 제어되어야 한다.
또한, 주조 웹은 예를 들어, 슬러리의 점도, 슬러리의 온도 및 슬러리 자체의 요소의 유형과 같은 공정 파라미터의 특정한 값에 따라 상이한 바람직한 두께를 가질 수 있다. 그러므로, 이들 파라미터가 제조 배치(batch)와 후속 배치 사이에서 변화되는 경우에, 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이의 갭의 치수는 또한, 새로운 공정 파라미터에 적응하기 위해 변할 필요가 있을 수 있다.
갭 치수에서의 변화 없이 하나의 배치와 후속 배치 사이의 공정 파라미터에서의 변화는 또한 주조 웹의 최종 두께에서의 변화를 초래할 수 있다. 그러므로, 갭의 치수는 주조 웹의 두께를 동일하게 유지하기 위해 변화될 필요가 있을 수 있다. 더욱이, 몇몇 응용에서, 슬러리의 점도는 시간에 종속하는데, 즉 슬러리의 점도는 시간이 지남에 따라 변한다. 이것은, 슬러리가 예를 들어 물과 접촉할 때, 겔을 형성하는 결합제와 같은 필름 형성 성분을 포함하는 경우 특히 그러한데, 이에 따라 점도를 증가시킨다. 유리하게, 본 발명에 따라, 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이의 갭은 변화하는 제조 파라미터를 수용하기 위해 시간의 함수로서 제어될 수 있다. 이것은 적은 폐기물로 균질화 담배 물질의 연속적인 제조를 허용한다.
추가로, 일정한 두께를 갖는 주조 웹은 또한 건조 공정에 관련된다. 주조 이후에, 균질화 담배 물질의 웹은 건조되고, 건조 파라미터는 그 중에서도, 웹의 두께에 의존한다. 주조 웹이 두께 변화를 포함하면, 수분 함량에서의 변화는 최종 제품에서 나타날 수 있고, 이것은 최종 제품의 적어도 부분적인 폐기를 요구할 수 있다.
본 발명은 이에 따라 3개의 액추에이터에 의해 쉽고 상이한 방식으로 갭 치수를 변화시키는 것을 허용한다. 상이한 위치에서의 주조 블레이드에 연결된 액추에이터는 유리하게 주조 블레이드와 이동 가능한 지지체 사이의 갭 거리의 치수를 변경하고 제어하는 많은 방식을 허용한다. 3개의 상이한 위치에 위치된 3개의 액추에이터는 갭의 치수를 국부적으로 변화시킬 수 있는데, 즉 제1 액추에이터는 제1 위치의 이웃에 있는 갭의 치수를 변화시킬 수 있고, 제2 액추에이터는 제2 위치의 이웃에 있는 갭의 치수를 변화시킬 수 있고, 제3 액추에이터는 제3 위치의 이웃에 있는 갭의 치수를 변화시킬 수 있다. 그러므로, 갭 치수에서의 변화는 특정한 국부적인 요구에 맞춰질 수 있다. 특히, 3개의 액추에이터는 균일한 방식으로 또는 불균일한 방식으로 주조 블레이드의 공간 위치를 변화시킬 수 있다. 균일한 방식으로, 3개의 모든 액추에이터는 동일한 방향으로 동일한 양만큼 주조 블레이드를 이동시킨다. 주조 블레이드의 불균일한 이동은, 액추에이터의 적어도 하나가 적어도 하나의 다른 액추에이터와 상이한 양 또는 방향으로 국부적으로 주조 블레이드를 변위시키는 주조 블레이드의 모든 다른 변위를 포함한다. 동일한 양 및 동일한 방향으로의 3개의 모든 액추에이터의 이동은 증가되거나 감소되는 갭을 생성하기 위해 주조 블레이드의 변위를 초래한다. 주조 블레이드의 길이 방향 폭을 따르는 3개의 액추에이터의 존재, 예를 들어 블레이드의 각 단부에서의 하나의 액추에이터 및 그 사이의 액추에이터는, 주조 블레이드가 굴곡진 형태로 구부러질 수 있는 2개의 액추에이터 시스템에 비해 장점을 갖는다. 3개의 액추에이터 시스템의 추가 장점은, 주조 블레이드의 지지점 사이의 거리가 2개의 액추에이터 시스템에 대한 것보다 더 좁다는 것이다. 이것은 중력에 의해 - 특히 비교적 긴 블레이드의 경우에 - 주조 블레이드의 고유 변형을 감소시킨다. 이것은 담배 물질의 연속 웹의 균질성을 더 향상시킨다.
액추에이터의 불균일한 변위는 주조 블레이드의 상이한 형상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 웨지형 갭 또는 굴곡진 갭은 3개의 액추에이터로 얻어질 수 있다. 언급된 바와 같이, 블레이드 또는 지지체는 이들 요소의 제조시 오정렬 또는 결함으로 인해 슬러리와 접촉하는 불균일한 표면을 포함할 수 있다. 오정렬 또는 다른 원인으로 인한 다른 불균질성을 보상하기 위해, 불균일한 치수를 갖는 갭이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 웨지형 갭은, 블레이드와 지지체 사이의 거리가 하나의 길이 방향 단부로부터 주조 블레이드의 대향하는 다른 길이 방향 단부로 상이한 경우 생성될 수 있다. 이러한 웨지형 형상은, 주조 블레이드가, 예를 들어 수직 방향으로 상이한 거리만큼 이동되도록 3개의 액추에이터를 작동하여 얻어질 수 있다. 대안적으로, 하나는 고정되게 유지할 수 있고, 다른 액추에이터의 하나 또는 2개만이 주조 블레이드를 국부적으로 변위시킨다. 굴곡진 갭은 또한 선택되고 실현될 수 있으며, 이것은 블레이드가 직선이 아니고 굴곡진 구성이라는 것을 의미한다. 굴곡진 주조 블레이드는 제1 액추에이터와 제2 액추에이터 사이에 위치되는 액추에이터만을 작동시킴으로써 얻어질 수 있다. 대안적으로, 3개의 모든 액추에이터는 작동될 수 있지만, 상이한 거리만큼 변위될 수 있어서, 3개의 단부 위치는 직선을 따라 위치되지 않고, 오목하거나 볼록한 곡선에 의해서만 연결될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터의 적어도 하나는 선형 액추에이터이다. 바람직하게, 주조 블레이드는 선형의 수직 방향으로 실질적으로 이동된다. 하지만, 변위는 또한 필요시 원형, 굴곡지거나 다른 움직임 경로로 변환될 수 있다. 비선형 변위 이동은 예를 들어, 적절한 레버 또는 캠을 이용함으로써 생성될 수 있다.
더욱이, 블레이드는, 블레이드가 설정 주파수에서, 주파수의 범위 내에서 또는 소정의 시간 종속 주파수에서, 즉 주파수의 범위 내에서 규칙적으로 또는 임의로 교대로 이루어지는 주파수에서 진동하도록 하는 초음파 액추에이터와 작동 맞물림 상태에 있을 수 있다. 이것은 블레이드를 세척할 수 있고, 섬유 또는 다른 물질이 블레이드에 접착될 위험을 제거할 수 있다. 블레이드에 접착되는 물질은 소위 "드래거"를 야기할 수 있고, 이것은 다시 연속적인 균질화 담배 물질에서의 불일치성을 유발할 수 있다.
유리하게, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터는, 다른 것과 독립적으로 각각 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키도록 작동될 수 있게 구성된다. 이러한 방식으로, 액추에이터는, 대다수의 상이한 미리 한정된 형상 또는 공간 위치에 따라 블레이드가 위치되도록 강제할 수 있다. 블레이드를 위치시키는데 있어서 매우 높은 자유도는 달성되고, 이것은 다시 균질화 담배 물질의 주조 연속 웹의 최종 두께에서의 높은 정밀도를 허용한다.
바람직한 구현예에 따라, 상기 제1 및 제2 위치는 각각 상기 주조 블레이드의 제1 및 제2 길이 방향 단부에 위치되고, 상기 제3 위치는 상기 주조 블레이드의 상기 제1 및 제2 길이 방향 단부 사이에 위치된다. 3개의 액추에이터가 블레이드의 길이 방향 폭을 따라 실질적으로 균일하게 분배되는 구성은 블레이드의 위치 지정에서의 양호한 융통성을 허용하고, 동시에 블레이드의 중량이 실질적으로 균일하게 분배되는 방식으로 블레이드가 지지되기 때문에 중력으로 인해 블레이드의 바람직하지 않은 변형의 가능성을 최소화한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 장치는 상기 주조 블레이드를 따라 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터의 제1, 제2 또는 제3 위치 중 적어도 하나를 변위하게 하는 횡방향 변위 수단을 포함한다. 이러한 방식으로, 블레이드와 지지체 사이의 거리가 변화될 수 있을 뿐아니라, 액추에이터 자체 사이의 거리가 변경될 수 있다. 이것은 상이한 또는 변화하는 공정 파라미터에 적응하기 위해 본 발명에 따른 장치의 융통성의 정도를 더 향상시킨다.
유리한 구현예에서, 본 발명의 주조 장치는 상기 주조 블레이드에 결합된 복수의 미세 조정 요소를 더 포함하고, 각 미세 조정 요소는 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 국부적으로 변경하는 데 적응된다. 본 발명에 따라, 미세 조정 요소는 상기 주조 블레이드의 길이 방향 폭을 따라 위치된다. 예를 들어, 미세 조정 요소는 약 매 5 cm 내지 약 매 15 cm로 제공된다. 바람직하게, 상기 미세 조정 요소의 적어도 하나는 약 1 ㎛ 내지 약 200 ㎛가 포함된 값의 상기 이동 가능한 지지체와 상기 주조 블레이드 사이의 거리를 국부적으로 변경하는 데 적응된다. 조정 요소는 유리하게 주조 블레이드뿐 아니라 이동 가능한 지지체, 예를 들어 스테인리스 스틸 벨트의 고유 제조 압입, 및 주조 블레이드뿐 아니라 이동 가능한 지지체의 국부 마모의 보상을 허용하고, 이것은 시간이 지남에 따라 발생할 수 있다.
이동 가능한 지지체에 관한 주조 블레이드의 위치 지정은 바람직하게 2-단계 공정이다. 통상적으로 주조 공정이 시작하기 전에 발생하는 제1 단계에서, 미세 조정 요소에 의해 위치 지정하는 블레이드의 조절은 지지체에 대한 블레이드의 위치를 조절하기 위해, 초기 갭 치수를 설정하기 위해 이루어진다. 초기 조절은 블레이드 및 지지체 자체의 형태 및 결함을 고려한다. 블레이드 위치 지정의 제2 조정은, 주조 단계가 시작하고 주조 웹 및 슬러리의 특징이 측정된 후에 갭의 최적의 치수 및 구성에 도달하기 위해 3개의 액추에이터를 제어함으로써 수행된다. 바람직하게, 제2 조정은 전체 제조 공정에 걸쳐 연속적이거나, 반연속적(semi-continuous)이다.
유리하게, 상기 미세 조정 요소는, 조여지거나 조여지지 않을 때 각각 상기 이동 가능한 지지체에 대해 상기 주조 블레이드를 국부적으로 낮추거나 상승시키는 데 적응되는 나사를 포함한다. 이것은 미세 조정 요소의 쉬운 작동을 허용한다.
바람직하게, 주조 장치는 센서, 신호를 상기 센서로 전송하거나 상기 센서로부터 신호를 수신하고, 신호를 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터에 전송하거나 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터로부터 신호를 수신하는 데 적응된 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 센서는 상기 주조 웹 또는 상기 슬러리의 파라미터를 검출하고, 대응하는 신호를 상기 제어 유닛에 전송하는 데 적응되고, 상기 제어 유닛은 다시 각 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 작동하기 위해 명령 신호를 각각 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터에 전송하는 데 적응된다.
바람직하게, 주조 장치는 제어 유닛과, 신호를 상기 제어 유닛에 전송하는데 적응된 하나 이상의 센서를 포함하고, 상기 하나 이상의 센서는 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 주조 웹 상에서 드래거를 식별하기 위한 적어도 하나의 센서; 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹의 수분을 결정하기 위한 센서; 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹의 두께 또는 두께에서의 변화를 측정하기 위한 센서; 상기 주조 박스에서의 슬러리의 점도를 측정하기 위한 센서; 상기 주조 박스에서의 상기 슬러리의 온도를 측정하기 위한 센서; 상기 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹 상의 결함의 위치를 검출하기 위한 센서; 상기 주조 박스에서의 슬러리의 밀도를 검출하기 위한 센서; 및 상기 센서 중 2개 이상의 센서의 조합을 포함한다.
슬러리의 형성은 최종 제품의 품질을 결정하는 섬세한 공정이다. 본 발명에 따라 제조된 슬러리를 주조함으로써 얻어진 균질화 담배 웹의 폐기 위험을 최소화하기 위해 여러 파라미터가 제어될 수 있다. 이들 공정 파라미터는 - 그 중에서도 - 슬러리의 온도, 주조 박스의 온도, 이동 가능한 지지체의 온도, 슬러리의 수분 함량, 슬러리의 거주 시간 또는 수명 및 슬러리의 점도이다. 점도가 더욱이, 예를 들어, 슬러리 내의 필름 형성 물질의 연속적인 겔화로 인한 슬러리의 온도, 수분 및 수명의 함수이다. 따라서, 바람직하게 슬러리의 점도, 온도 및 수분 함량 중 적어도 하나가 적절한 센서로 모니터링된다. 바람직하게, 센서 신호는 온라인 신호 처리 및 제어를 위한 피드백 루프와 함께 사용되어 한 세트의 미리 결정된 범위 내에 파라미터를 유지한다. 예를 들어, 공정 제어는 슬러리의 냉각량, 주조 박스의 냉각, 슬러리의 온도, 주조 박스의 온도, 이동 가능한 지지체의 온도, 주조 웹의 폭을 따르는 온도 프로파일, 이동 가능한 지지체의 속도, 슬러리에 도입된 물의 양, 슬러리를 형성하는 다른 화합물의 양, 전술한 공정 파라미터 변화와 다른 파라미터의 조합과 같은 적절한 공정 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다.
바람직하게, 주조시 상기 주조 담배 물질 웹의 수분은 약 60% 내지 약 80%이다. 바람직하게는, 균질화 담배 물질을 제조하는 방법은 상기 주조 웹을 건조시키고 건조 이후에 상기 주조 웹을 감는 단계를 포함한다. 바람직하게, 감김시 상기 주조 웹의 수분은 담배 물질 웹의 건조 중량의 약 7% 내지 약 15%이다. 바람직하게는, 감김시 상기 균질화 담배 웹의 수분은 균질화 담배 웹의 건조 중량의 약 8% 내지 약 12%이다. 주조시 슬러리의 수분은 후속 제조 단계에서 균질화 담배 웹의 균질성 및 균질화 담배 웹의 제조 능력에 영향을 미치는 제어에 대한 다른 중요한 파라미터이다.
특히 슬러리를 주조하여 균질화 담배 웹을 형성하는 단계 이전의 슬러리 밀도는 균질화 담배 물질의 웹의 최종 품질을 결정하는데 중요하다. 슬러리의 균질한 밀도는 결함의 수를 최소화하고, 균질화 담배 물질의 웹을 가로지르는 인장 강도를 증가시킨다.
유리하게, 제어 유닛은 상기 신호에 응답하여 상기 하나 이상의 센서에 의해 검출된 하나 이상의 파라미터를 변경하기 위해 피드백 루프를 수행하기 위해 상기 센서의 하나 이상으로부터 수신된 신호에 응답하여 제1, 제2 또는 제3 액추에이터에게 명령하는 데 적응된다.
바람직하게, 하나 이상의 피드백 루프는 본 발명의 주조 장치에 존재한다. 결함, 예를 들어 드래거, 및 균질화 담배 물질의 웹의 두께에서의 불균질성의 존재는 비최적의 주조 상태의 존재를 암시적으로 나타낸다. 이들 비최적의 주조 상태는 바람직한 범위 외부의 슬러리의 밀도, 주조 블레이드와 주조 블레이드의 폭을 가로질러 이동 가능한 지지체 사이의 불균일한 갭, 바람직한 수분 범위 외부에서의 슬러리의 수분 레벨 및 다른 것과 같은 여러 인자로 인할 수 있다. 그러므로, 유리하게 복수의 센서는 주조 공정에서 역할을 하는 파라미터의 값을 얻기 위해 사용된다. 이들 값은 그런 후에 다시, 예를 들어 주조의 상태가 원하는 사양 외부에 있을 주조 웹의 제조를 야기할 때 피드백 루프로 조정될 수 있다. 표준 미리 설정된 범위 외부의 파라미터의 변위 또는 불균일성 또는 결함의 외관은 하나 이상의 센서에 의해 검출되고, 대응하는 신호는 중앙 제어 유닛에 전송된다. 중앙 제어 유닛은 편이 공정 파라미터를 변화시키기 위해 또는 검출된 문제를 정정하기 위해 하나 이상의 추가적인 상이한 파라미터를 변형하기 위해 액추에이터를 작동할 수 있다. 바람직하게, 웹에서의 결함의 위치는 균질화 담배 물질의 결함 영역의 후속 폐기를 위해 리코딩되고 사용된다.
유리한 구현예에서, 상기 주조 블레이드는 블레이드 에지를 정의하는 횡방향 단면을 갖고, 상기 블레이드 에지는 제1 곡률 반경을 갖는 원주의 제1 호와, 제2 곡률 반경을 갖는 원주의 제2 호를 포함하거나, 상기 블레이드 에지는 타원형의 부분을 포함한다.
주조 블레이드는 폭인 메인 치수를 갖고, 바람직하게 주조 박스의 실질적으로 전체 폭을 따라 연장된다. 바람직하게, 블레이드의 폭 및 블레이드가 부착되는 주조 박스의 폭은 유사하다. 블레이드의 폭 방향에 실질적으로 수직인 평면에 의해 취해진 주조 블레이드의 섹션은 블레이드 에지(데카르트 좌표 X, Y, Z에서, 절단 평면은 (X, Z) 평면이고, 여기서 X는 이동 가능한 지지체에서의 슬러리의 이동 방향이고, Y는 주조 블레이드의 폭 방향이고, Z는 수직 방향이다)를 정의한다. 블레이드 에지는 섹션 평면(X, Z)에서 주어진 곡선에 따른다. 블레이드 에지에서, 에지의 극한에 속하지 않는, 즉 블레이드가 시작하거나 종료하거나 주조 박스에 연결되는 에지의 시작에서 또는 끝에서 취해지지 않는 적어도 2개의 지점이 고려된다. 이들 2개의 지점에서, 블레이드 에지에 의해 정의된 수치적 곡선은 바람직하게 연속적이고, 연속적인 제1 미분을 갖는다.
제1 지점 및 제2 지점이라 불리는 섹션의 이들 2개의 상이한 지점은 상이한 곡률 반경을 갖는다. 이러한 문맥에서, "상이한 지점"이라는 용어는, 제1 지점의 좌표(X1, Z1)의 적어도 하나가 제2 지점(X2, Z2)의 좌표 중 하나와 상이하다는 것을 의미한다. 따라서, 제1 지점에서의 블레이드 에지의 곡률 반경은 제2 지점에서 블레이드 에지의 곡률 반경과 상이하다.
이러한 방식으로, 제1 지점에서의 블레이드 에지의 곡률 반경 및 제2 지점에서의 곡률 반경은 서로 독립적이고, 블레이드의 형상은 제조 요구에 따라 변경할 수 있다. 예를 들어, 큰 곡률 반경은 블레이드와, 슬러리가 이동 가능한 지지체 상에 주조되는 이동 가능한 지지체 사이의 갭의 영역에서 요구될 수 있다. 큰 반경은, 슬러리가 갭에 매끄럽게 접근하도록 하기 위해 갭 외부에서 예측될 수 있다. 주조 영역 외부에서, 작은 반경은 블레이드 치수를 적절한 크기로 유지하는데 사용될 수 있다. 블레이드의 형상은 단일 곡률 반경에 의해서만 정의되지 않고, 상이한 반경을 이용하여 제조 요구에 적응될 수 있다. 이러한 방식으로, 일정하고 균일한 곡률 반경을 갖는 원통형 블레이드를 갖는 장치에 존재하는 문제는 유리하게 회피될 수 있다.
바람직하게, 제1 지점에서의 곡률 반경과 제2 지점에서의 곡률 반경은 둘 모두 약 1 mm 내지 500 mm, 더 바람직하게 약 3 mm 내지 약 100 mm, 가장 바람직하게 약 5 mm 내지 약 50 mm에 포함된다. 바람직하게, 제1 반경은 약 1 mm 내지 약 50 mm이고, 제2 반경은 약 10 mm 내지 약 500 mm이고, 더 바람직하게 제1 반경은 약 3 mm 내지 약 25 mm이고, 제2 반경은 약 15 mm 내지 약 100 mm이고, 가장 바람직하게 제1 반경은 약 5 mm 내지 약 25 mm이고, 제2 반경은 약 20 mm 내지 약 50 mm이다. 바람직하게, 제1 반경과 제2 반경은 약 5 mm 내지 약 100 mm만큼 서로 상이하고, 더 바람직하게 제1 반경과 제2 반경은 약 10 mm 내지 약 50 mm만큼 서로 상이하고, 가장 바람직하게 제1 반경과 제2 반경은 약 15 mm 내지 약 30 mm만큼 서로 상이하다. 이들 곡률 반경은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위해 주조 블레이드의 실현에 특히 적합한 것으로 발견되었다.
본 명세서에서, 지점에서의 곡선의, 요약하면 R로 불리는 곡률 반경 - 제1 및 제2 지점에서의 블레이드 에지의 곡률 반경과 같은 - 은 그러한 지점에서의 곡선에 가장 근사치인 원형 호의 반경의 척도로서 정의된다. 곡률의 역전이 있다.
평면 곡선의 경우에, 따라서 곡률 반경은 R로 나타내고, 절대값을 나타내는데, 절대값에서
Figure pct00001
S는 곡선 상의 고정된 지점으로부터의 호 길이이고, φ는 탄젠트각이고, k는 곡률이다.
절단 평면(X, Z)에서의 블레이드 에지에 의해 정의된 곡선이 z(x)로서 데카르트 좌표로 주어지면, 따라서 곡률 반경이 있고(곡선이 약 2개까지 구별 가능하다고 가정하면):
Figure pct00002
유리하게, 블레이드 에지는 상기 제1 곡률 반경을 갖는 원주의 제1 호와, 상기 제2 곡률 반경을 갖는 호의 제2 호를 포함한다. 대안적으로, 블레이드 에지는 타원형의 부분을 포함한다.
블레이드 에지는 2개의 곡률 반경 중 하나 또는 복수의 많은 상이한 곡률 반경을 갖는 지점만을 포함할 수 있다. 제1 경우에, 블레이드는 2개의 실린더의 2개의 부분의 교차에 의해 형성된 고체를 포함할 수 있고, 하나는 제1 곡률 반경에 의해 정의되고, 다른 하나는 제2 곡률 반경에 의해 정의된다. 이 구현예에서, (X, Z) 평면을 따르는 주조 블레이드의 섹션은 제1 원주의 호, 제1 곡률 반경을 갖는 제1 실린더의 기부, 및 제2 원주의 호, 제2 곡률 반경을 갖는 제2 실린더의 기부를 포함하는 곡선을 정의한다. 따라서, 곡률 반경은 제1 호 및 제2 호 내에서 일정하다. 대안적으로, 블레이드 에지는 타원형의 부분을 포함할 수 있다. 타원형은 연속적으로 변화하는 곡률 반경을 가지므로, 이 구현예에서 블레이드 에지에 의해 정의된 타원형의 부분의 각 상이한 지점은 상이한 곡률 반경을 갖는다. 본 발명에 따라, 블레이드 에지는 원주의 하나 이상의 호와 타원형의 하나 이상의 부분 둘 모두를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상이한 부분 사이, 예를 들어 상이한 곡률 반경을 갖는 원주의 호 사이 또는 타원형의 상이한 부분 또는 타원형의 부분 및 원주의 호 사이의 접합은 연속적이어서, 블레이드 에지를 형성하는 절단 평면(X, Z)에 의해 정의된 결과적인 곡선이 연속적이고, 그 제1 미분 또한 연속적이다.
바람직하게, 상기 제2 지점은 상기 이동 가능한 지지체를 실질적으로 향하는 상기 주조 블레이드의 하부 부분에 위치된다. 제2 곡률 반경은 바람직하게 주조시에 슬러리에 근접하거나 이와 접촉하는 블레이드의 부분에 속한다. 또한, 제2 곡률 반경은 상대적으로 "크다". 큰 곡률 반경은 지지체로의 슬러리의 완만한 흐름을 허용하는데, 이는 상당히 좁은 갭이 소정 길이에 대해 지지체와 주조 블레이드 사이에 존재하기 때문이다. 즉, 블레이드가 지지체를 향하는 부분에서 "큰" 곡률 반경을 갖는 경우에 주조 블레이드와 지지체 사이에 형성된 갭은 웹의 주조 방향으로, 즉 이동 가능한 지지체가 이동하는 방향으로 치수를 느리게 변화시킨다. 비교적 큰 곡률 반경을 갖는 블레이드에서, 블레이드와 지지체 사이의 거리는 주조 방향을 따라 소량으로 변경된다. 따라서, 잘 정의된 두께는 지지체에서 상당히 긴 거리에 대해 슬러리에서 강제된다. 이것은 응집물의 축적의 최소화를 허용하고, 이것은 블레이드와 지지체 사이에 존재하는 갭보다 통상적으로 더 큰 두께를 갖고, 이에 따라 상당히 큰 곡률 반경을 갖는 블레이드 에지에 의해 정의된 "긴" 갭을 통해 스퀴징할 수 없다.
또한, 지지체를 향하는 블레이드의 부분에서의 큰 곡률 반경은, 블레이드와 지지체 사이에 정의된 "길고 좁은 갭"을 통해 흐르는데 시간이 필요하기 때문에 지지체 상으로 슬러리의 느린 도입으로 인해 예를 들어, 소위 "드래거"라 불리는 결함의 출현을 감소시키게 하고, 갭의 크기는 주조 방향(이동 가능한 지지체가 이동하는 방향)을 따라 더 길어질수록, 곡률 반경은 더 커진다.
바람직하게, 제2 곡률 반경이 비교적 큰 경우, 제1 곡률 반경은 더 작아져서, 블레이드는 너무 부피가 크지 않게 되고, 주조 장치의 나머지 부분에 여전히 쉽게 구성 가능하고 적응된다. 따라서, 비교적 크고 비교적 작은 곡률 반경의 조합은 이동하는 지지체 상으로의 균일한 결함 최소화 웹의 주조와, 주조 장치의 나머지 부분에 블레이드를 고정하고 블레이드를 조정하는 것 둘 모두를 위해 적절한 치수를 갖는 블레이드를 얻게 한다.
제2 양태에 따라, 본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 주조 박스에 도입하는 단계; 상기 주조 웹을 형성하도록 주조 블레이드에 의해 상기 슬러리를 이동 가능한 지지체 상에 주조하는 단계; 상기 주조 웹 또는 상기 슬러리의 파라미터를 결정하는 단계; 및 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계를 포함한다. 유리한 구현예에서, 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드에 결합된 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 작동하는 단계로서, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 이동 가능한 지지체로부터 상기 주조 블레이드의 거리를 변화시키는 데 적합한, 동작 단계를 포함한다. 그러한 방법의 장점은 본 발명의 제1 양태를 참조하여 위에서 이미 기술되었다.
유리하게, 본 발명의 방법은 균질화 담배 물질의 상기 주조 웹을 주조하기 전에, 복수의 위치에서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 미세 동조하는 단계를 포함하고, 상기 위치는 상기 주조 블레이드의 길이 방향 폭을 따라 약 5 cm 내지 약 12 cm에 포함된 거리로 서로 이격된다.
바람직하게, 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 것은 상기 주조 블레이드를 비선형 형상으로 구부리는 단계를 포함한다. 블레이드는 굴곡지게 되어서, 갭의 원하는 형상에 따라 오목하거나 볼록한 형태를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 것은 약 0.1 mm 내지 약 2 mm에 포함되는 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 평균 거리를 얻는 단계를 포함하고, 더 바람직하게, 상기 주조 블레이드와 상기 지지체 사이의 평균 거리는 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm에 포함된다. 균질화 담배 물질의 주조 웹의 두께는 최종 제품의 품질 및 일관성에 대해 매우 관련된다. 두께가 균질하고, 임의의 럼프, 응집물, 섬유 및 거친 입자를 갖지 않는 것이 바람직하다. 블레이드와 지지체 사이의 생성된 갭과 함께 본 발명의 주조 블레이드의 특정한 설계는, 슬러리가 균일한 두께의 연속 웹에서 주조되는 것을 보장한다. 또한, 이동 가능한 지지체의 폭 및 길이를 따르는 파손 및 다른 결함의 출현은 유리하게 감소될 수 있다.
본 발명의 추가 장점은 첨부된 도면을 비제한적으로 참조하여 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:
처음에 도 1을 참조하여, 본 발명에 따라 균질화 담배 물질의 웹의 제조를 위한 장치는 도면 부호 1로 나타내고 표시된다.
균질화 담배 물질의 웹의 제조를 위한 장치(1)는 본 발명에 따라 실현된 주조 장치(2)와, 더 바람직하게 또한 균질화 담배 물질의 움직임 방향으로 주조 장치(2)의 하류에 위치된 건조 장치(3)를 포함한다.
주조 장치(2)는, 균질화 담배 물질의 웹을 형성하기 위한 슬러리가 도입되는 주조 박스(4), 펌프(5), 주조 블레이드(6) 및 이동 가능한 지지체(7)를 포함한다. 주조 박스(4)는 임의의 기하학적 형상을 가질 수 있고, 도시된 구현예에서, 실질적으로 프리즘 형태이다. 주조 박스는 하부에 대응하여 개구부(43)를 갖고, 개구부는 주조 박스의 폭을 따라 연장된다. 버퍼 탱크(도면에는 미도시)로부터의 슬러리는 펌프(5)에 의해 주조 박스로 전달된다. 바람직하게 펌프(5)는 주조 박스(4)에 도입된 슬러리의 양을 제어하기 위해 흐름률의 제어(도면에는 미도시)를 포함한다.
펌프(5)는 슬러리 전달 시간이 최소한으로 필요하게 유지되는 것을 보장하도록 유리하게 설계된다. 펌프(5)는 예를 들어, 튜브(12)(도 2에서 도시됨)에 의해 주조 박스(4) 내에 슬러리를 분배하기 위해 주조 박스(4)의 분배기(11)와 유체 왕래한다. 바람직하게, 분배기(11)는 주조 박스(4)의 폭을 따라 연장되고, 주조 박스(4) 위에 위치된다. 분배기(11)는 주조 박스의 폭을 따라 슬러리를 균일하게 분배하기 위해 복수의 개구부 또는 단일 세장형 슬릿(도 3에서 슬릿(13)으로 도시됨)을 포함하여, 주조 박스(4) 내부의 슬러리의 충진 레벨(41)은 주조 박스(4)의 폭을 따라 실질적으로 균일하다. 세장형 슬릿(13)을 갖는 분배기(11)는, 분배기의 부분이 보여질 수 있는 도 3의 확대된 도면에서 더 잘 도시된다. 바람직하게, 폭 치수에 수직인 치수인 세장형 슬릿(13)의 너비는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상의 나사와 같은 조절 수단(14)에 의해 조절 가능하다. 이러한 방식으로, 단위 시간당 분배기(11)로부터 주조 박스(4)로 흐르는 슬러리의 양이 제어되고 조정될 수 있다. 그러므로, 주조 박스(4)에 도입된 슬러리의 양의 2개의 제어부가 존재하고, 하나의 제어부는 펌프(5) 상에 있고, 하나의 제어부는 분배기(11) 상에 있다.
하나 이상의 외부 벽(15)에 더하여 주조 박스(4)는 또한 주조 박스(4) 내에서 공급 챔버(17)를 구분하는 내부 벽(16)을 더 포함한다. 공급 챔버(17)는 주조 박스 내부 용적의 나머지와 유체 왕래한다. 공급 챔버(17)는 분배기(11) 아래에 위치된다. 슬러리의 높은 점도로 인해, 공급 챔버(17)에서의 슬러리의 높이는 주조 박스(4)의 나머지 부분에서 슬러리의 높이보다 더 높을 수 있다. 공급 챔버(17)는 도 4 및 도 5의 단면에서 더 잘 도시될 수 있다.
또한, 주조 장치(2)는 슬러리를 주조하기 위해 주조 박스(4)에 고정된 주조 블레이드(6)를 포함한다. 주조 블레이드(6)는 폭인 메인 치수를 갖고, 하부에서 애퍼처(43)에 또는 이에 근접하게 주조 박스(4)에 고정된다. 바람직하게, 주조 블레이드(6)의 길이 방향 폭은 슬러리의 주조 웹의 원하는 폭에 따라 약 40 cm 내지 약 300 cm이다. 바람직하게, 그러한 폭은 예를 들어, 적합한 폭 조정 수단(도면에는 미도시)에 의해 조정 가능하여, 블레이드의 폭 또는 주조 박스의 활성 용적은 주조될 웹의 폭에 조정될 수 있다. 주조 박스의 활성 용적은 실제로 슬러리로 충진되는 주조 박스의 용적이다.
주조 블레이드(6)는 바람직하게 주조 블레이드(6)의 위치의 정밀한 제어를 허용하는 조정 가능한 보드(18)에 의해 주조 박스에 부착된다. 조정 가능한 보드(18)는 각각 도 7 및 도 8에서 세부 사항의 확대된 도면으로 전체적으로 도시된다. 조정 가능한 보드(18)는 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 갭을 조정하기 위해 모드 19로 표시된 복수의 조정 요소를 포함한다. 주조 박스(4) 및 주조 블레이드(6)는 이동 가능한 지지체(7)를 회전시키는 드럼(8) 위에 장착된다. 주조 블레이드(6)와 이동 가능한 지지체(7) 사이에서, 갭이 존재하고, 그 치수는 - 그 중에서도 - 균질화 담배 물질의 주조 웹의 두께를 결정한다. 따라서, 갭의 치수는 그 폭을 따라 분배된 조정 요소(19)를 포함하는 조정 가능한 보드(18)에 의해 주조 블레이드(6)의 위치를 제어함으로써 제어된다. 예를 들어 조정 요소(19)는 마이크로미터 나사와 같은 복수의 나사(19)를 포함한다. 조정 가능한 보드(18)의 폭은 주조 블레이드(6)의 폭과 실질적으로 일치한다. 조정 가능한 나사(19)는 조정 가능한 보드(18)의 폭을 따라 배치되고, 주조 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 거리를 국부적으로 변경할 수 있다. 복수의 나사의 임의의 2개의 인접한 나사 사이의 거리는 미리 설정될 수 있고 고정될 수 있다. 나사(19)는 이동 가능한 지지체(7)에 대해 주조 블레이드(6)의 미세 조정에 사용된다. 나사(19)는 지지 표면 또는 블레이드 표면의 불균질성을 보상하는데 사용될 수 있다. 사용시, 나사(19)는 바람직하게 제1 기계 설정에서 조정된다. 하지만, 나사(19)는 또한 주조 블레이드(6) 형상의 온라인 미세 조정을 허용하도록 작동 가능할 수 있다. 폭에 수직 방향으로 갭의 치수를 추가로 변경하기 위해, 즉 갭의 너비를 변경하기 위해, 모터(210, 211, 212)와 같은 변위 수단에 의해 제어된 복수의 액추에이터(200, 201, 202)는 보드(18)에 연결된다. 본 발명에 따라, 액추에이터(200, 201, 202)의 수는 3과 같거나 3보다 크다. 액추에이터(200, 201, 202)는 독립적으로 제어될 수 있는데, 즉 각 액추에이터(200, 201, 202)는 각 모터(210, 211, 212)에 연결된다. 모터 및 액추에이터는 예를 들어, 보드(18)로부터 바깥쪽으로 돌출하는 장착부(22)(모든 장착부는 동일한 도면 부호로 표시됨)에 의해 보드(18)에 연결된다. 바람직하게, 각 액추에이터(200, 201, 202)는 자체 장착부(22)에 연결된다. 그러므로, 모터(210, 211, 212)는 블레이드(6)를 상승하거나 낮추기 위해 액추에이터(200, 201, 202)를 이동시킬 수 있다. 액추에이터(200, 201, 202)가 독립적으로 이동될 수 있다는 사실로 인해, 블레이드(6)는 블레이드의, 지지체의 및 슬러리의 불균질성을 다시 고려하기 위해 국부적으로 낮춰지고 상승될 수 있다. 바람직하게, 갭의 너비는 약 0.1 mm 내지 약 2 mm에 포함된다. 조정 가능한 보드(18)와 주조 블레이드(6) 사이의 연결은 도 6의 측면도에 도시된다.
액추에이터(200, 201, 202) 사이의 거리, 즉 블레이드(6)의 폭을 따른 각 액추에이터의 위치는 또한 도면에 도시되지 않은 추가 변위 수단에 의해 변경될 수 있다.
또한, 이제 도 9를 참조하면, 주조 블레이드(6)의 섹션은 주조 블레이드(6)의 폭에 수직인 평면(X, Z)을 따라 취해지게 도시된다. 이러한 평면을 따라 취해진 블레이드(6)의 섹션은 에지(23)를 정의하고, 이것은 주어진 곡선을 따라 연장된다. 이 곡선은 제1 곡률 반경을 갖는 적어도 지점(24) 및 제2 곡률 반경을 갖는 제2 지점(25)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 반경은 약 1 mm와 약 500 mm이며, 서로 상이하다. 도시된 구현예에서, 에지(23)는 모두 제1 곡률 반경을 갖는 복수의 지점(24)과, 모두 제2 곡률 반경을 갖는 제2 복수의 지점을 포함한다. 예컨대, 에지(23)는 이들 중에 연속적으로 연결되는 원주의 2개의 호를 포함하는데, 즉 2개의 호는 연속적인 단일 곡선을 정의하고, 연속적인 제1 미분을 갖는다. 대안적으로, 도시되지 않은 일 구현예에서, 에지(23)는 타원형의 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게, 제2 곡률 반경은 제1 곡률 반경보다 넓고, 제2 곡률 반경을 갖는 지점(25)은 실질적으로 지지체(7)를 향한다. 하나의 구현예에서, 제1 반경은 약 5 mm 내지 약 25 mm이고, 제2 반경은 약 20 mm 내지 약 50 mm이다. 도시된 구현예에서, 주조 블레이드(6)는 제3 곡률 반경을 갖는 제3 지점(26)을 더 포함한다.
주조 장치(2)는 또한, 슬러리가 균질화 담배 물질의 웹을 형성하도록 주조되는 이동 가능한 지지체(7)를 포함한다. 이동 가능한 지지체(7)는 예를 들어, 드럼 조립체를 포함하는 연속적인 스테인리스 벨트(7)를 포함한다. 드럼 조립체는 이동 가능한 지지체(7)를 이동하는 주조 박스(4) 아래에 위치된 메인 드럼(8)을 포함한다. 바람직하게, 주조 박스(4)는 메인 드럼(8)의 상부에 장착된다. 바람직하게, 상기 장착의 허용 오차는 예를 들어, 약 0.01 mm 내에서 매우 엄격하다. 예를 들어, 이동 가능한 지지 드럼(8)은 동심에서 약 0.01 mm 미만, 직경에서 약 0.10 mm 미만의 허용 오차를 갖는다. 이동 가능한 지지체(7)는 바람직하게 약 0.01 mm 미만의 허용 오차를 갖는다.
갭의 치수 또는 형상을 변화시키기 위해 지지체(7)에 대한 블레이드(6)의 변위는 도 10a 내지 도 10d를 참조하여 개략적으로 기재된다. 이들 도면에서, 조정 가능한 보드(18) 및 조정 나사(19)는 명백한 이유를 위해 도시되지 않는다. 도 10a에서, 블레이드(6) 및 지지체(7)는 균일한 치수를 갖는 300으로 표시된 갭만큼 분리되어, 갭의 치수는 블레이드(6)의 전체 폭을 따라 실질적으로 균일하다. 갭(300)의 치수는 주조 공정의 파라미터의 한 세트에 대해 주조 웹의 원하는 두께를 얻기 위해 선택된다. 주조 웹의 결과적인 두께가 허용 오차 범위 내에서가 아니더라도 바람직한 것이 아니거나, 또는 균일하지 않은 경우에, 갭(300)은 바람직하게 블레이드(6)에 결합된 액추에이터(200, 201, 202)에 의해 변형된다. 바람직하게, 제1 및 제2 액추에이터(200, 201)는 각각 블레이드(6)의 대향하는 원위 단부(60, 61)에 또는 이에 인접하게 위치된다. 제3 액추에이터(202)는 바람직하게 그 사이의 제3 위치에, 즉 2개의 원위 단부(60, 61) 사이의 블레이드의 실질적으로 중간 부분(62)에 배치된다. 제1 및 제2 액추에이터(200, 202)와 제2 및 제3 액추에이터(201, 202) 사이의 거리는 동일하거나 상이할 수 있다. 추가로, 제1 및 제3 액추에이터(200, 202) 사이의 거리, 또는 제3 및 제2 액추에이터(201, 202) 사이의 거리는 변화될 수 있다. 3개의 액추에이터(200, 201, 202)는 도 10a 내지 도 10d에 도시되지 않는 3개의 개별적인 모터(210, 211, 212)에 의해 작동된다(모터(210, 211, 212)는 도 2에서 도시된다).
갭 치수 또는 형상을 변화시키기 위해, 본 발명의 제1 구현예에서, 갭(300)은 도 10b에 도시된 바와 같이 변형된다. 도 10b에 도시된 바와 같이 상이한 치수를 갖는 새로운 갭(301)을 얻기 위해, 모든 액추에이터(200, 201, 202)는 작동되고, 블레이드(6)는 실질적으로 수직 방향으로 실질적으로 변위된다. 예를 들어, 갭 치수가 증가될 필요가 있는 경우, 갭은 지지체(7)로부터 멀어지게 가리키는 화살표(203)에 의해 도 10b에 나타낸된 바와 같이 지지체(7)로부터 블레이드(6)를 변위함으로써 확대될 수 있다. 각 화살표(203)는 대응하는 액추에이터(200, 201 또는 202)의 이동을 나타낸다. 결과적인 새로운 갭(301)은 원래 갭(300)의 치수보다 큰 치수를 갖고, 바람직하게 균일한데, 즉 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 갭의 치수는 블레이드(6)의 전체 길이 방향 폭에 대해 동일하다. 이 경우에, 갭의 관련 치수는 Z 축을 따르는 수직 치수이다.
대안적으로, 주조 웹의 불균일한 주조 두께, 또는 블레이드에서, 지지체에서, 또는 주조 박스에서의 슬러리의 분배에서 불균일성의 경우에, 도 10a의 갭(300)은 바람직하게 불균일하거나 비대칭 방식으로 변형된다. 상이한 변형은 가능하다. 예를 들어, 도 10c에 도시된 바와 같이, 갭의 치수는 블레이드(6)의 하나의 원위 단부(60)에 근접하여 유지되고, 갭은 대향하는 원위 단부(61)에 근접하여 증가된다. 제2 및 제3 액추에이터(201, 202)는 그런 후에 예를 들어, 각 모터(211, 212)(도 10a 내지 도 10d에서 미도시)에 대해 제어되어, 주조 블레이드(6)의 일 단부(61)는 화살표(203)를 따라 위쪽으로 이동되어, 실질적으로 "웨지형" 갭(302)을 형성하여, Z 축을 따르는 불균일한 치수를 갖는다. 블레이드(6)의 일 단부(60) 상의 더 작은 치수와 블레이드(6)의 대향 단부(61) 상의 더 넓은 치수를 갖는 이러한 방식의 갭이 생성된다. 특히 블레이드의 2개의 대향 단부에서의 갭 치수에서의 작은 차이가 얻어지는 경우 유사한 결과는, 제2 액추에이터(202)만을 작동함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 모든 3개의 액추에이터가 작동되고, 블레이드는 제1, 제2 및 제3 위치 모두에서 변위되지만, 각 위치에서의 변위는 동일하지 않고, 제1 위치에서의 변위는 제2 위치에서의 변위 및 제3 위치에서의 변위와 상이하다.
도 10d에 도시된 추가 구현예에서, 도 10a의 갭(300)은 실질적으로 변형되어, 블레이드(6)를 구부려서, 이렇게 형성되면, 블레이드의 중간 부분(62)에서의 새로운 갭(303)은 블레이드(6)의 원위 단부(60, 61)에서의 갭보다 더 넓은 치수를 갖는다. 이 경우에, 중간 부분(62)에 위치된 제3 액추에이터(202)만이 작동되고 변위된다. 이러한 방식으로, 블레이드(6)는 도 10d에 도시된 바와 같이, 호형 구성을 가질 수 있다. 이 구성이 얻어질 수 있어서, 또한 모든 3개의 액추에이터(200, 201 및 202)를 작동시키지만, 중간 위치에서의 제3 액추에이터(202)의 변위는 제1 및 제2 위치에서 제1 및 제2 액추에이터(200, 201)에 의해 수행된 변위보다 크다. 이 구성은, 이동 가능한 지지체의 불균일한 온도 분배가 관찰되는 경우, 특히 이동 가능한 지지체의 중심을 따르는 온도가 이동 가능한 지지체의 횡방향 측부쪽보다 더 높은 경우에 특히 유리한 것으로 발견되었다.
추가로, 도 1을 참조하면, 주조 장치(2)는 복수의 센서를 포함한다. 제1 슬러리 레벨 센서(30)는 주조 박스(4) 내의 슬러리의 높이(41)를 제어하는 데 적응된다. 이 센서(30)는 바람직하게 센서 자체와 주조 박스(4)(도 5를 참조)에서의 슬러리의 표면 사이의 거리(42)를 측정한다. 슬러리의 높이(41)는 그런 후에 센서(30)와 주조 박스(4)의 하부 사이의 알려진 거리로부터 유도된다. 추가로, 바람직하게 추가 센서(31, 32)는 정사각형 센티미터당 중량 및 이동 가능한 지지체(7) 상의 균질화 담배 웹의 두께를 측정하기 위해 이동 가능한 지지체(7) 위에 배열된다. 센서(31)는 예를 들어, 핵자 측정 헤드일 수 있다. 도면에 도시되지 않은 추가 센서는 또한, 바람직하게 균질화 담배의 주조 웹에서의 결함의 위치를 위치시키고 결정하기 위한 센서, 주조시 슬러리 및 캐스트 리프의 수분을 결정하기 위한 센서, 및 주조 박스(4)에서의 슬러리의 온도를 결정하기 위한 온도 센서와 같은 도면에 도시되지 않은 추가 센서가 존재한다.
바람직하게, 모든 센서는 측정될 각 파라미터에 대한 신호(예를 들어, 온도, 수분 슬러리 레벨 또는 결함의 위치)를 중앙 제어 유닛(40)에 전송한다. 중앙 제어 유닛(40)은 바람직하게 펌프(5), 모터(210, 211, 212)의 하나, 몇몇 또는 모두에 전기적으로 연결되거나, 주조 장치(2) 또는 슬러리 제조 장치(미도시)에서 추가 회로 및 액추에이터에 전기적으로 연결된다. 주조 웹이 결함 또는 불균질성을 나타내거나 주조 웹의 특징이 미리 설정된 범위 외부에 있는 경우에, 중앙 제어 유닛(40)은 공정 파라미터에서의 변화를 지시할 수 있으며, 따라서 슬러리의 특징 또는 주조의 파라미터에 영향을 미칠 수 있다. 이들 공정 파라미터는 예를 들어 주조 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 갭의 치수, 또는 주조 박스(4)에서의 슬러리의 양일 수 있다. 예를 들어, 주조 블레이드(6)의 액추에이터(200, 201, 202)로의 피드백 루프는 주조 웹의 두께를 조정하도록 존재한다.
그러므로, 제어 유닛(40)은 신호를 모터(210, 211, 212)에 전송하거나, 블레이드의 위치, 및 이에 따라 주조 블레이드(6)와 이동 가능한 지지체(7) 사이의 갭의 치수를 변화시키도록 액추에이터를 제어하기 위해 액추에이터(200, 201, 202)에 직접 전송한다. 요건에 따라, 제어 유닛(40)에 의해 전송된 신호는 검출된 파라미터에 따라 도 10b 내지 도 10d의 임의의 구성 또는 임의의 상이한 구성에 따라 이동하도록 액추에이터(200, 201, 202)에게 지시할 수 있다.
바람직하게, 센서로부터 중앙 유닛(40)으로의 연속적인 피드백이 전송되어, 액추에이터 또는 모터는, 주조 웹의 원하는 두께 및 특징이 센서(30, 31, 32) 또는 다른 것에 의해 감지된 바와 같이 얻어지는 방식으로 주조 블레이드(6)가 위치될 때까지 작동된다.
바람직하게, 드럼 또는 롤러(8)는 온도 제어 장치(미도시)를 포함한다. 주조 박스(4)가 위치되는 지지체(7)의 메인 드럼(8)은 바람직하게 슬러리의 노화에 관한 정밀한 예측을 허용하기 위해 일정한 온도에서 유지된다. 하지만, 드럼(8)이 일정한 시간에서 드럼(8)을 가로지르는 가변적인 온도 프로파일을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 드럼(8)의 표면의 중간에서의 온도는 드럼의 단부에서의 온도보다 약 0.5도 내지 약 10도 더 높을 수 있다. 이 온도는 약 5 내지 약 26의 온도인 주조 박스(4)에 존재하는 슬러리의 온도와 실질적으로 유사하다. 바람직하게, 주조 박스(4)에 진입할 때 스테인리스 스틸 벨트(7)와 같은 이동 가능한 지지체(7)의 온도는 벨트의 폭을 가로질러 실질적으로 일정하게 유지된다. 벨트 및 드럼 온도가 슬러리에 대해 최적인 것을 보장하기 위해, 온도 제어 장치는 이동 가능한 지지체(7) 및 복귀 측 상의 드럼(8)과 접촉하게 놓이는 공정수(process water)를 재순환한다.
건조 장치(3)는 복수의 개별 건조 구역을 포함한다. 바람직하게는, 각 건조 구역은 지지체의 하부 측 상의 증기 가열 및 이동 가능한 지지체(7) 위의 가열된 공기 및 바람직하게 또한 조절 가능한 배기 공기 제어를 포함한다. 건조 장치(3) 내에서, 균질화 담배 웹은 지지체(7) 상에서 원하는 최종 수분으로 건조된다.
이제 도 11을 참조하면, 본 발명의 주조 장치(2)를 포함하는 장치(1)의 기능화는 다음과 같다. 바람직하게 담배 분말과 다른 성분을 혼합하고 조합하여 형성된 슬러리는 예를 들어, 라인 혼합기(또한 미도시)에서 사용하는 유지 탱크(미도시)로부터 주조 박스(4) 내부의 주조 장치(2)로 전달된다. 균질한 및 균일한 필름 두께의 웹으로의 슬러리의 주조 단계(100)는 이동 가능한 지지체(7), 예를 들어 스테인리스 스틸 벨트(7) 상에서 수행된다. 주조 단계(100)는 혼합 탱크로부터 주조 박스(4)로 슬러리를 전달하는 단계를 포함한다. 또한, 바람직하게 주조 박스(4)에서의 슬러리의 레벨, 주조 박스(4) 내부의 슬러리의 수분, 및 슬러리의 밀도를 센서(30)와 같은 적합한 센서에 의해 모니터링하는 단계를 포함한다.
균질화 담배 물질의 웹의 두께 및 주조 직후에 핵자 게이지에 의해 제어된 그램은 연속적으로 모니터링되고 피드백 제어된다. 주조는 이동 가능한 지지체(7)로 갭을 형성하는 주조 블레이드(6)에 의해 수행되고, 갭의 치수는 또한 피드백 제어될 수 있다. 에지(23)에서의 2가지 상이한 곡률 반경을 포함하는 주조 블레이드(6)의 형상은 실질적으로 균일한 웹 균질화 담배의 재생 가능한 형성을 허용한다.
추가로, 주조 웹은 건조 장치(3)에 의해 건조 단계(101)를 겪는다. 건조 단계는 바람직하게 개별적으로 제어 가능한 구역을 갖는 무한 스테인리스 스틸 벨트 건조기에서 주조 웹의 균일하고 완만한 건조를 포함한다. 건조 동안, 각 건조 구역에서 완만한 건조 프로파일을 보장하기 위해 각 건조 구역에서 주조 웹 온도의 모니터링 단계(102)가 바람직하게 수행된다. 주조 웹은 스틸 벨트(7) 상의 원하는 최종 수분으로 건조되고, 증기 팬은 하부 및 상부 공기 건조로부터 가열한다. 매 건조 구역에는 증기 흐름 및 압력 제어부가 설치되고, 공기 온도 및 공기 흐름은 원하는 건조 프로파일을 제공하도록 완전히 조정 가능하고, 제품 거주 시간이 준수되는 것을 보장한다. 바람직하게, TLC 건조 프로파일이 이용된다.
바람직하게, 주조 단계(100) 및 건조 단계(101)의 끝에서, 균질화 담배 웹이 지지체(7)로부터 제거된다. 건조 스테이션 이후에 주조 웹을 적절한 수분 함량으로 조작하는 것(103)이 바람직하게 수행된다. 바람직하게, 주조 웹은 웹의 수분 함량을 더 제거하여 수분 목표치 또는 사양에 도달하도록 2차 건조 공정(104)을 겪는다. 바람직하게, 이러한 제2 건조 단계에서, 주조 웹은 와이어 상에 놓여, 수분은 웹의 양쪽 표면으로부터 쉽게 제거될 수 있다. 건조 단계(101, 104) 후에, 주조 웹은 예를 들어, 바람직하게 단일 마스터 보빈을 형성하기 위해 감김 단계(105)에서 하나 이상의 보빈에 감겨진다. 그 다음, 이 마스터 보빈은 슬릿 형성 및 작은 보빈 형성 공정으로 더 작은 보빈의 제조를 수행하는데 사용될 수 있다. 그 다음, 더 작은 보빈은 에어로졸 발생 물품(미도시)의 제조에 사용될 수 있다.
1: 웹의 제조를 위한 장치
2: 주조 장치
3: 건조 장치
4: 주조 박스
5: 펌프
6: 주조 블레이드
7: 지지체
8: 드럼
11: 분배기
12: 튜브
13: 슬릿
14: 조절 수단
15: 외부 벽
16: 내부 벽
17: 공급 챔버
18: 보드
19: 조정 요소
22: 장착부
23: 에지
24,25,26: 지점
30,31,32: 센서
40: 중앙 유닛
41: 충진 레벨
42: 거리
43: 개구부
60,61: 원위 단부
100: 주조 단계
101,104: 건조 단계
102: 모니터링 단계
103: 조작하는 것
105: 감김 단계
200,201,202: 액추에이터
203: 화살표
210,211,212: 모터
300,301,302,303: 갭

Claims (17)

  1. 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 주조 장치로서, 상기 주조 장치는
    - 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하는 데 적응된 주조 박스;
    - 이동 가능한 지지체;
    - 주조 웹을 형성하기 위해 상기 주조 박스에 함유된 상기 슬러리를 상기 이동 가능한 지지체 상으로 주조하는 데 적응된 주조 블레이드를 포함하고;
    - 상기 주조 장치는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드에 결합된 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 더 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터는 각각 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 데 적합한, 주조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터는 서로 독립적으로 각각 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 상기 거리를 변화시키도록 작동될 수 있게 구성되는, 주조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 위치는 각각 상기 주조 블레이드의 제1 및 제2 길이 방향 단부에 위치되고, 상기 제3 위치는 상기 주조 블레이드의 상기 제1 및 제2 길이 방향 단부 사이에 위치되는, 주조 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 블레이드를 따라 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터의 상기 제1, 제2 또는 제3 위치 중 적어도 하나의 횡방향 변위를 허용하는 횡방향 변위 수단을 더 포함하는, 주조 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 블레이드에 결합된 복수의 미세 조정 요소들을 포함하고, 각 미세 조정 요소는 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 국부적으로 변경하는 데 적응되고, 상기 미세 조정 요소는 약 5 cm 내지 약 12 cm마다 상기 주조 블레이드, 미세 조정 요소의 길이 방향 폭을 따라 위치되는, 주조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 미세 조정 요소의 적어도 하나는 약 1 ㎛ 내지 약 200 ㎛에 포함된 값의 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 국부적으로 변경하는 데 적응된, 주조 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 미세 조정 요소들은, 조여지거나 조여지지 않을 때 각각 상기 이동 가능한 지지체에 대해 상기 주조 블레이드를 낮추거나 상승시키는 데 적응된 나사들을 포함하는, 주조 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서:
    - 센서, 및
    - 신호들을 상기 센서에 전송하거나 상기 센서로부터 신호들을 수신하고, 신호들을 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터들에 전송하거나 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터들로부터 신호들을 수신하는 데 적응된 제어 유닛을 포함하고,
    - 상기 센서는 상기 주조 웹 또는 상기 슬러리의 파라미터를 검출하고 대응하는 신호를 상기 제어 유닛에 전송하는 데 적응되고, 이것은 다시 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터를 각각 작동시키기 위해 명령 신호를 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터에 전송하는 데 적응된, 주조 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 유닛과, 신호들을 상기 제어 유닛에 전송하는 데 적응된 하나 이상의 센서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 센서들은:
    - 상기 이동 가능한 지지체 상의 상기 주조 웹 상에서 드래거들을 식별하기 위한 센서;
    - 상기 이동 가능한 지지체 상의 상기 주조 웹 주조의 수분을 결정하기 위한 센서;
    - 상기 두께, 또는 상기 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹의 두께에서의 변화들을 측정하기 위한 센서;
    - 상기 주조 박스에서의 상기 슬러리의 점도를 측정하기 위한 센서;
    - 상기 주조 박스에서 상기 슬러리의 온도를 측정하기 위한 센서;
    - 상기 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹상의 결함들의 위치를 검출하기 위한 센서;
    - 상기 주조 박스에서 상기 슬러리의 밀도를 검출하기 위한 센서;
    - 및 상기 센서들의 2개 이상의 센서들의 조합들을 포함하는, 주조 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 신호에 응답하여 하나 이상의 센서들에 의해 검출된 상기 파라미터들의 하나 이상을 변경하기 위한 피드백 루프를 수행하기 위해, 상기 센서들의 하나 이상으로부터 수신된 신호에 응답하여 상기 제1, 제2 또는 제3 액추에이터에게 명령하는 데 적응된, 주조 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 블레이드는 블레이드 에지를 정의하는 횡단면을 갖고, 상기 블레이드 에지는 제1 곡률 반경을 갖는 원주의 제1 호 및 제2 곡률 반경을 갖는 원주의 제2 호를 포함하거나, 상기 블레이드 에지는 타원형의 부분을 포함하는, 주조 장치.
  12. 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법으로서,
    - 주조 박스에 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 도입하는 단계;
    - 주조 웹을 형성하도록 주조 블레이드에 의해 상기 슬러리를 이동 가능한 지지체 상으로 주조하는 단계;
    - 상기 주조 웹 또는 상기 슬러리의 파라미터를 결정하는 단계;
    - 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계는 각각 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 주조 블레이드에 결합된 제1, 제2 및 제3 액추에이터를 작동시키는 단계를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 액추에이터 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 위치에서 상기 이동 가능한 지지체로부터 상기 주조 블레이드의 거리를 변화시키는 데 적합한, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 주조 웹을 주조하기 전에,
    - 복수의 위치들에서 상기 이동 가능한 지지체와 상기 주조 블레이드 사이의 거리를 미세 조정하는 단계로서, 상기 위치들은 상기 주조 블레이드의 길이 방향 폭을 따라 약 5 cm 내지 12 cm에 포함된 거리로 서로 이격되는, 미세 조정하는 단계를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 웹 또는 상기 슬러리의 파라미터를 결정하는 단계는:
    - 상기 주조 웹 상에서 드래거들의 존재를 검출하는 단계;
    - 상기 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹의 수분을 결정하는 단계;
    - 상기 두께 또는 상기 이동 가능한 지지체 상에서 주조되는 상기 주조 웹의 두께에서의 변화들을 측정하는 단계;
    - 상기 주조 박스에서 상기 슬러리의 점도를 측정하는 단계;
    - 상기 주조 박스에서 상기 슬러리의 온도를 측정하는 단계;
    - 상기 이동 가능한 지지체 상에서 상기 주조 웹 상의 결함들의 존재를 검출하는 단계;
    - 상기 이동 가능한 지지체 상에서 상기 주조 웹 상의 결함들의 위치를 검출하는 단계;
    - 상기 주조 박스에서 상기 슬러리의 밀도를 검출하는 단계;
    - 및 상기 단계들의 2개 이상의 조합들 중 하나 이상을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터의 함수로서 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계는
    - 상기 주조 블레이드를 비선형 형상으로 구부리는 단계를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 거리를 변화시키는 단계는 약 0.1 mm 내지 약 2 mm를 포함한 상기 주조 블레이드와 상기 이동 가능한 지지체 사이의 평균 거리를 얻는 단계를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹을 형성하기 위한 방법.
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