СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОНЕНТА ИЗДЕЛИЯ, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ
METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURE OF A COMPONENT OF AN AEROSOL GENERATOR

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для производства компонента изделия, генерирующего аэрозоль, например, такого типа, который содержит субстрат, образующий аэрозоль, для генерирования вдыхаемого аэрозоля при нагреве.
Изделия, генерирующие аэрозоль, могут содержать удлиненный токоприемник в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, так что нагрев субстрата, образующего аэрозоль, может быть осуществлен посредством индукционного нагрева. В известном уровне техники был предложен ряд изделий, генерирующих аэрозоль, или курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Одна цель таких нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, заключается в уменьшении известных вредных компонентов дыма такого типа, которые образуются в результате горения и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах.
Как правило, в таких нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от источника тепла к физически отделенному субстрату, образующему аэрозоль, или материалу. Во время курения летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате передачи тепла от источника тепла и захватываются в воздух, втягиваемый через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается пользователем.
В WO 2015/176898 описано изделие, генерирующее аэрозоль, которое содержит несколько элементов, собранных в форме стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по ходу потока от мундштучного конца. Несколько элементов включают субстрат, образующий аэрозоль, размещенный на дальнем конце стержня или в его направлении. Удлиненный токоприемник расположен по существу продольно внутри стержня и в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Токоприемник обеспечивает возможность потребления изделия с использованием электрического устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего индуктор.
Для курения такого изделия, устройство индукционного нагрева содержит индукционный источник, который создает переменное электромагнитное поле, которое индуцирует вихревые токи, генерирующие тепло, и потери на гистерезис в токоприемнике. Токоприемник находится в тепловой близости относительно субстрата, образующего аэрозоль, например, табачного субстрата. Нагретый токоприемник в свою очередь нагревает субстрат, образующий аэрозоль, который содержит материал, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.
Одна проблема этих изделий, генерирующих аэрозоль, касается положения токоприемника, который вставлен в субстрат, образующий аэрозоль: трудно стабильно иметь одинаковое количество материала субстрата, образующего аэрозоль, на каждой стороне токоприемника. Получение одинакового количества субстрата, образующего аэрозоль, на обеих части токоприемника является важным, поскольку неравномерное распределение токоприемника может привести к ощущениям при курении, которые могут меняться от одного нагреваемого продукта к другому.
Было бы желательно иметь эффективный способ и устройство для изготовления нагреваемых за счет индукции табачных компонентов, образующих аэрозоль, например, тех, что подходят для использования в устройствах индукционного нагрева, которые предотвращают или сводят к минимуму такой изъян.
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для производства компонента в виде стержня изделия, генерирующего аэрозоль, при этом указанное устройство содержит: первый подвижный механизм, приспособленный для перемещения первого листа вдоль первого направления; второй подвижный механизм, приспособленный для перемещения второго листа вдоль второго направления; третий подвижный механизм, приспособленный для перемещения полоски токоприемника вдоль третьего направления, при этом указанный третий подвижный механизм приспособлен для размещения указанной полоски токоприемника между первым и вторым листом во время перемещения; и при этом устройство для образования стержня приспособлено для образования стержня из первого и второго листов, а также полоски токоприемника и содержит впускное отверстие и выпускное отверстие, при этом указанный первый и второй листы, а также указанная полоска токоприемника вводятся в указанное впускное отверстие и указанный стержень выводится из указанного выпускного отверстия.
Устройство согласно настоящему изобретению сначала производит многослойный элемент, содержащий полоску токоприемника, зажатую между двумя листами. Затем этот комплект сжимают в стержень посредством устройства для образования стержня таким образом, что во время производства стержня токоприемник уже зажат между двумя листами требуемого материала, например, табакосодержащими листами. Следовательно, движения токоприемника ограничены и по существу равное количество листа уже размещено на противоположных сторонах токоприемника. Затем можно достичь равномерного окружения токоприемника благодаря исходной зажатой конфигурации по обеим сторонам токоприемника.
Предпочтительно первый или второй лист представляет собой табакосодержащий лист и более предпочтительно это лист гомогенизированного табачного материала. Первый и второй лист может иметь разный состав.
Гомогенизированный листовой материал табака может называться восстановленный листовой материал и образован с использованием сыпучего табака (например, восстановленного табака) или табачной сыпучей смеси, увлажнителя и водного растворителя с образованием табачной композиции. Затем осуществляют литье, экструзию, раскатку или прессование табачной композиции с образованием листового материала из табачной композиции. Лист табака может быть образован с использованием влажного процесса, в котором используют мелкодисперсные табачные частицы для изготовления бумагоподобного материала; или процесса литья листа, в котором мелкодисперсные табачные частицы смешивают вместе со связующим материалом и осуществляют литье на движущуюся ленту с образованием листа.
Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и формованный лист. Способ образования листов гомогенизированного табачного материала обычно предусматривает этап, на котором табачную пыль и связующее смешивают с образованием пульпы. Затем эту пульпу используют для создания табачного полотна, например, посредством литья вязкой пульпы на движущуюся металлическую ленту с получением так называемого формованного листа.
Гомогенизированный табачный материал также может содержать вещество для образования аэрозоля. В контексте настоящего документа термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которое (которые) при использовании облегчает (облегчают) образование аэрозоля и которое (которые) является (являются) по существу стойким (стойкими) к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль.
Подходящие вещества для образования аэрозоля известны из уровня техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно–, ди– или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно–, ди– или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Предпочтительно содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном листе составляет больше чем 5% в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном листе может составлять от приблизительно 5% до приблизительно 30% в пересчете на сухой вес.
В предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном листе составляет приблизительно 20% в пересчете на сухой вес.
Затем лист гомогенизированного табачного материала предпочтительно скручивают в рулоны, которые должны быть размотаны для дополнительной обработки, чтобы быть частью, например, изделия, образующего аэрозоль, другими словами, для включения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, образующего аэрозоль. В «нагреваемом без сжигания» изделии, генерирующем аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, нагревают до сравнительно низкой температуры с целью образования аэрозоля, но предотвращая горение табачного материала. Кроме того, табак, присутствующий в гомогенизированном табачном листе, как правило, представляет собой исключительно табак или содержит большую часть табака, присутствующего в гомогенизированном табачном материале такого «нагреваемого без сжигания» изделия, генерирующего аэрозоль. Это означает, что в основе состава аэрозоля, который генерируется таким «нагреваемым без сжигания» изделием, генерирующим аэрозоль, по существу лежит лишь гомогенизированный табачный материал.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного при нагревании высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый субстратами, образующими аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в настоящем документе, может быть видимым или невидимым и может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное изделие, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Более предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное изделие, которое генерирует никотиносодержащий аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, образующий аэрозоль, не содержащий табак. Например, материал, образующий аэрозоль, может представлять собой лист, содержащий соль никотина и вещество для образования аэрозоля.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, жгуты, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачной жилки, взорванный табак и гомогенизированный табак.
Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, которые высвобождаются при нагревании твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать одну или более капсул, которые, например, содержат дополнительные летучие вкусоароматические соединения, содержащие или не содержащие табак, и такие капсулы могут таять во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, жгутов, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или пульпы. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или, альтернативно, может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматической добавки во время использования.
В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает слоистый элемент, имеющий ширину и длину, по существу превышающие его толщину.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания устройства, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием аэрозоля, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой держатель для курительного изделия.
В контексте настоящего документа термин «токоприемник» относится к материалу, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. При размещении внутри флуктуационного электромагнитного поля вихревые токи, индуцированные в токоприемнике, вызывают нагрев токоприемника. Поскольку удлиненный токоприемник размещен в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, нагревается посредством токоприемника.
Изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью зацепления с электрическим устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим источник индукционного нагрева. Источник индукционного нагрева, или индуктор, генерирует флуктуационное электромагнитное поле для нагрева токоприемника, размещенного внутри флуктуационного электромагнитного поля. При использовании изделие, генерирующее аэрозоль, зацепляется с устройством, генерирующим аэрозоль, таким образом, что токоприемник размещен внутри флуктуационного электромагнитного поля, генерируемого индуктором.
Токоприемник может быть образован из любого материала, который может быть нагрет за счет индукции до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например, ферритный чугун, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. Подходящий токоприемник может быть выполнен из алюминия или содержать его. Предпочтительные токоприемники могут быть образованы из нержавеющей стали серии 400, например, нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии при размещении внутри электромагнитных полей, имеющих одинаковые значения частоты и напряженности поля. Таким образом, все параметры токоприемника, такие как тип материала, длина, ширина и толщина, могут быть изменены для обеспечения требуемого рассеяния мощности внутри известного электромагнитного поля.
Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике, например, с металлическими дорожками, образованными на поверхности керамического сердечника.
Токоприемник может иметь защитный наружный слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, охватывающий удлиненный токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла, образованного поверх сердечника материала токоприемника.
Настоящее изобретение относится к устройству и способу производства компонента в виде стержня для изделия, генерирующего аэрозоль.
Компонент, полученный с использованием устройства или способа согласно настоящему изобретению, предпочтительно используют в изделии, генерирующем аэрозоль, которое предпочтительно взаимодействует с устройством, генерирующим аэрозоль. Предпочтительно компонент представляет собой или содержит нагреваемый за счет индукции табачный сегмент.
Нагреваемый за счет индукции табачный сегмент содержит табачный субстрат, образующий аэрозоль, и элемент токоприемника. В целом, нагреваемое за счет индукции курительное изделие вставляют в полость устройства индукционного нагрева таким образом, что тепло может быть индуцировано в элементе токоприемника табачного сегмента посредством соответствующего индуктора электронной схемы источника питания, размещенной в устройстве индукционного нагрева.
Для того чтобы образовать компонент для изделия, генерирующего аэрозоль, в котором токоприемник по существу равномерно окружен субстратом, образующим аэрозоль, предпочтительно предусмотрены два листа, как например, два листа субстрата, образующего аэрозоль, которые перемещаются вдоль первого и второго направления, соответственно, посредством первого и второго подвижного механизма. Также предусмотрена полоска токоприемника, которая перемещается вдоль третьего направления. Третий подвижный механизм, перемещающий полоску токоприемника, размещен таким образом, что полоска токоприемника перемещается между первым и вторым листом. Третий подвижный механизм размещен и выполнен с возможностью удерживания полоски токоприемника между двумя листами, предпочтительно изготовленными из материала для образования аэрозоля.
Устройство для образования стержня сжимает два листа и полоску токоприемника с целью образования стержня. В устройстве для образования стержня полоска токоприемника достигает теплового контакта с листами. Таким образом, предпочтительно при нагревании полоски токоприемника в устройстве для образования аэрозоля, субстрат, образующий аэрозоль (листы), нагревается и образуется аэрозоль. Предпочтительно полоска токоприемника расположена в непосредственном физическом контакте с листами без какого–либо дополнительного элемента межу ними.
Хотя был использован термин «полоска», полоска токоприемника может иметь любой тип удлиненной формы, как например, форму удлиненного стержня, удлиненной пластинки, удлиненного штыря и т. д.
Благодаря конструкции устройства для образования стержня, а также благодаря тому, что предпочтительно полоска токоприемника была размещена симметрично между двумя листами, окончательная конфигурация полученного стержня также является предпочтительно симметричной, и полоска токоприемника расположена по существу продольно внутри стержня. Это означает, что размер по длине полоски токоприемника предпочтительно расположен приблизительно параллельно продольному направлению стержня, например, полоска токоприемника может образовывать угол, составляющий приблизительно плюс–минус 10 градусов с продольным направлением стержня. В предпочтительных вариантах осуществления удлиненный элемент токоприемника может быть расположен в радиально центральном положении внутри стержня и проходит вдоль продольной оси стержня.
Благодаря устройству согласно настоящему изобретению полоска токоприемника предпочтительно находится в центральном положении внутри стержня, с одинаковым количеством листов, как например, табачным субстратом, на каждой стороне, обеспечивая тем не менее соответствующее ощущение при курении и уменьшая вероятность получения компонентов, не соответствующих техническим требованиям, как например, компонентов, в которых полоска токоприемника прикасается к наружному материалу обертки или поджигает его, или поджигает палец пользователя, прикасающийся к стержню.
Кроме того, положение полоски токоприемника крепко удерживается посредством листов, которые обертываются вокруг токоприемника, уменьшая вероятность того, что токоприемник может двигаться внутри стержня во время образования стержня.
Благодаря вышеуказанным преимуществам во многом совершенствуется стабильность производства согласно соответствующим техническим требованиям, приводящее к более постоянному продукту и, следовательно, улучшающее повторяемость потребления продукта в качестве ощущения при «курении», а также, например, относительно доставок никотина и общего сенсорного ощущения пользователей.
Предпочтительно устройство содержит устройство для гофрирования, расположенное раньше по ходу потока относительно устройства для образования стержня в первом или втором направлении перемещения первого или второго листа, предназначенное для гофрирования первого или второго листа. Предпочтительно оба листа гофрируют перед входом в устройство для образования стержня.
В контексте настоящего документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно упрощает сбор гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с образованием субстрата, образующего аэрозоль. Однако следует иметь ввиду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или в дополнение иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, было собрано. Гофрированный лист к тому же лучше сгибается вокруг полоски токоприемника.
Предпочтительно устройство содержит U–образный конвейер, приспособленный для перемещения стержня, выходящего из выпускного отверстия устройства для образования стержня. Конвейерная лента также может содержать оберточную бумагу для обертывания стержня. Кроме того, U–образный конвейер сохраняет стержнеобразную форму компонента.
Предпочтительно устройство содержит оберточный блок для обертывания стержня. Оберточный блок может обертывать стержень в подходящий оберточный лист для изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно указанная полоска токоприемника определяет первую и вторую противоположные поверхности, а указанный первый, второй и третий подвижные механизмы расположены с возможностью перемещения первого и второго листа, а также полоски токоприемника соответственно, причем полоска токоприемника находится между первым и вторым листом так, что первая поверхность обращена к первому листу, а вторая поверхность обращена ко второму листу. Более предпочтительно указанный третий подвижный механизм расположен таким образом, что он размещает указанную первую и вторую поверхность по существу горизонтально или по существу вертикально. Первая и вторая поверхность полоски токоприемника может по существу определять плоскость, а первый и второй лист в блоке для образования стержня выровнены относительно этой плоскости, так что первая и вторая поверхности токоприемника захватываются между двумя листами в устройстве для образования стержня и, таким образом, удерживаются в центральном положении. Это центральное положение может представлять собой горизонтальное положение, если полоска токоприемника, как например, его две противоположные поверхности, является по существу горизонтальной, другими словами, первая или вторая поверхность образует плоскость, параллельную горизонтальной плоскости. Благодаря наличию по существу горизонтальных первой и второй поверхностей полоски токоприемника, упрощается разрезание полученного стержня, выходящего из устройства для образования стержня, с помощью вертикально движущихся ножей или пластин, которые используются на обычных производственных линиях курительного изделия. Альтернативно первая и вторая поверхности токоприемника могут проходить перпендикулярно горизонтальной плоскости, благодаря действию первого и второго подвижного механизма. В этой конфигурации первая и вторая поверхности являются, таким образом, по существу вертикальными. Такой вариант осуществления может гарантировать, что когда стержень попадает на U–образную конвейерную ленту, благодаря последующему вертикальному положению токоприемника в стержне, одна и та же сила трения прилагается как к первому, так и ко второму листу, поскольку оба листа находятся в контакте с одной и той же поверхностью конвейерной ленты или с оберточным материалом, расположенным на конвейерной ленте, предотвращая возникновение отличия одного листа от другого из–за применения силы трения.
Предпочтительно устройство содержит режущие средства для разрезания стержня, выходящего из выпускного отверстия устройства для образования стержня, на компоненты стержня изделия, образующего аэрозоль. Стержень, выходящий из устройства для образования стержня, представляет собой непрерывный удлиненный элемент, который предпочтительно разрезают на более короткие кусочки, которые представляют собой компоненты, предназначенные для использования в изделии, генерирующем аэрозоль.
Предпочтительно устройство содержит режущее устройство для разрезания полоски токоприемника на сегменты токоприемника, при этом режущее устройство размещено раньше по ходу потока относительно устройства для образования стержня. Затем сегменты токоприемника вставляют и зажимают между первым и вторым листом, предпочтительно расположенными с равномерными промежутками на одинаковом расстоянии друг от друга. Предпочтительно сегменты токоприемника вставляют между двумя листами последовательно, другими словами, один элемент токоприемника следует за предыдущим элементом токоприемника вдоль третьего направления. Предпочтительно сегмент токоприемника в качестве своей максимальной длины имеет такую же длину, как и компонент, подлежащий использованию в изделии, генерирующем аэрозоль, и более предпочтительно сегмент токоприемника короче, чем компонент. Предпочтительно все компоненты имеют одинаковую длину. Предпочтительно все сегменты токоприемника также имеют одинаковую длину. Предпочтительно сегмент токоприемника имеет размер по длине, который превышает его размер по ширине или его размер по толщине, например, превышает в два раза его размер по ширине или его размер по толщине. Предпочтительно сегмент токоприемника имеет длину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно он имеет длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, например, от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров или от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. Сегмент токоприемника или полоска токоприемника предпочтительно имеет ширину от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров и может иметь толщину от приблизительно 0,01 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров, например, от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров. Предпочтительный вариант осуществления может иметь толщину от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 500 микрометров или даже более предпочтительно от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 100 микрометров. Если полоска или сегмент токоприемника имеет постоянное поперечное сечение, например, круглое поперечное сечение, она (он) имеет предпочтительную ширину или диаметр от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров.
Более предпочтительно третий подвижный механизм содержит несколько устройств для транспортировки, при этом каждое устройство для транспортировки приспособлено для перемещения сегмента токоприемника в направлении устройства для образования стержня. Даже более предпочтительно устройство для транспортировки содержит магнитный элемент для удерживания сегмента токоприемника на устройстве для транспортировки. Использование напряженности магнитного поля с устройствами для транспортировки может быть преимущественным, поскольку это позволит захватывать и вставлять в устройство для образования стержня только те сегменты токоприемника, которые являются ферромагнитными, что может быть предпочтительной предпосылкой для сегментов токоприемника. Сегменты токоприемника, не имеющие этого свойства, предпочтительно исключаются. Альтернативно, вместо или в дополнение к магнитной силе также может использоваться всасывание, как например, всасывание воздуха. В положении вставки устройства для образования стержня всасывание или напряженность магнитного поля могут быть прерваны, так что сегменты токоприемника могут быть расположены между частично собранными листами.
Предпочтительно устройство содержит собирающее устройство для каждого листа, размещенного раньше по ходу потока относительно устройства для образования стержня. Каждый из двух листов предпочтительно сначала направляется через отдельное собирающее устройство перед входом в устройство для образования стержня, в котором происходит основное собирание или сбор, чтобы помочь листу достичь формы стержня в устройстве для образования стержня, а также правильно разместиться на каждой стороне полоски токоприемника.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу производства компонента изделия, генерирующего аэрозоль, при этом указанный способ включает: предоставление первого листа; предоставление второго листа; предоставление полоски токоприемника; перемещение первого и второго листов, а также полоски токоприемника вдоль первого, второго и третьего направления соответственно, сохраняя полоску токоприемника размещенной между первым и вторым листами во время перемещения; и образование стержня посредством собирания вместе первого и второго листов, а также полоски токоприемника, размещенной между ними.
Преимущества этого способа согласно настоящему изобретению уже были описаны со ссылкой на первый аспект и поэтому не повторяются в настоящем документе.
Предпочтительно предоставление первого и второго листа предусматривает предоставление первого и второго листа, имеющих по существу одинаковую толщину. Следовательно, получают равномерное распределение листов вокруг полоски токоприемника, целью которого является по существу постоянное количество материала вокруг токоприемника в готовом компоненте для изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно предоставление полоски токоприемника предусматривает предоставление полоски токоприемника из металлического или углеродного материала. Материал, из которого изготовлен токоприемник, предпочтительно приспособлен к требуемому нагреву.
Предпочтительно предоставление полоски токоприемника предусматривает предоставление полоски токоприемника, имеющей толщину в диапазоне от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров или полоски токоприемника, имеющей ширину в диапазоне от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров.
Предпочтительно этап перемещения первого, второго листа и токоприемника вдоль первого, второго и третьего направления предусматривает перемещение первого, второго листа и полоски токоприемника таким образом, чтобы первое, второе и третье направление находились в одной плоскости. Следовательно, получают лучшее собирание листов и полоски, начиная уже с по существу симметричной конфигурации, так что может быть получена также симметричная окончательная конфигурация стержня с полоской токоприемника, равномерно окруженной листами в стержне.
Предпочтительно способ включает покрытие первого или второго листа, или полоски токоприемника раствором на водной основе. Токоприемник предпочтительно покрыт раствором на водной основе, например, табачной пульпой, используемой для образования листов, чтобы предотвратить поджигание токоприемником материала обертки, обернутого вокруг стержня при активации индукции в готовом продукте. Такое покрытие предпочтительно имеет толщину от приблизительно 2 микрометров до приблизительно 5 микрометров.
Предпочтительно этап предоставления полоски токоприемника предусматривает: предоставление непрерывной полоски токоприемника; разрезание непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника; и перемещение сегментов токоприемника между первым и вторым листом. Таким образом, образуются отдельные токоприемники для каждого отдельного компонента изделия, образующего аэрозоль, перед устройством для образования стержня. Предпочтительно в компоненте размещен один сегмент токоприемника, однако также предвидено размещение более одного сегмента токоприемника в одном компоненте.
Более предпочтительно перемещение сегментов токоприемника между первым и вторым листом предусматривает присоединение сегментов токоприемника на третий лист до образования стержня. Способ перемещения сегментов токоприемника в устройство для образования стержня заключается, например, в присоединении сегментов к третьему листу, который затем перемещают между первым и вторым листом в блок для образования стержня. Такой лист может, например, быть выполнен из того же материала, что первый и второй листы, например, из гомогенизированного табачного материала, подлежащего использованию в качестве субстрата, образующего аэрозоль.
Более предпочтительно способ включает покрытие третьего листа или сегментов токоприемника раствором на водной основе. Сегменты токоприемника нанесены на табачную восстановленную полосу с водой для обеспечения клейкости для улучшения вставки, а токоприемник может быть зажат между двумя табачными восстановленными полосами с водой для обеспечения клейкости, для улучшения вставки и исключения риска непосредственного контакта с оберткой.
Предпочтительно компонент изделия, генерирующего аэрозоль, имеет предварительно заданную длину, а этап разрезания непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника предусматривает разрезание непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника, имеющие длину, равную предварительно заданной длине компонента или меньше. Для образования компонентов стержень, выходящий из устройства для образования стержня, предпочтительно разрезают на кусочки, имеющие заданную длину. Для получения компонентов, каждый из которых должным образом содержит часть токоприемника, предпочтительно выбранная длина компонента длиннее, чем длина сегмента токоприемника, так что каждый компонент содержит один или кратное число сегментов токоприемника.
Предпочтительно этап разрезания непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника предусматривает разрезание непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника, имеющие длину в диапазоне от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. Это размер, который может соответствовать большинству компонентов для изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно этап разрезания непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника предусматривает разрезание непрерывной полоски токоприемника на сегменты токоприемника, имеющие длину в два раза больше его ширины или его толщины. Поэтому сегменты токоприемника представляют собой предпочтительно «удлиненные» объекты.
Предпочтительно способ включает разрезание стержня на компоненты изделия, образующего аэрозоль. Разрезание стержня происходит предпочтительно дальше по ходу потока относительно устройства для образования стержня, даже более предпочтительно после этапа обертывания стержня.
Более предпочтительно способ включает синхронизацию разрезания стержня на компоненты со скоростью перемещения первого или второго листа или полоски токоприемника вдоль первого, второго или третьего направления соответственно. В варианте осуществления с сегментами токоприемника в последующем процессе непрерывные нагреваемые за счет индукции табачные стержни, выходящие из устройства для образования стержня, разрезают в положениях между последующими сегментами токоприемника в табачном стержне. Следовательно, происходит точное и правильное разрезание компонентов на требуемую длину. В случае присутствия сегментов токоприемника, синхронизация является такой, что разрезание стержня с образованием компонентов происходит на той части стержня, которая размещена между двумя смежными сегментами токоприемника. Другими словами, разрез в стержне выполняют между двумя следующими друг за другом сегментами токоприемника и, следовательно, разрезание должно быть синхронизировано с пустым местом между одним сегментом токоприемника и последующим сегментом токоприемника. Это предпочтительно осуществляют посредством синхронизации разрезания табачного стержня и скорости перемещения листов и полоски токоприемника. Другой способ сделать это заключается в использовании устройства, распознающего сегменты токоприемника в стержне и синхронизирующего, соответственно, нож или пластину с целью разрезания стержня между двумя смежными сегментами токоприемника.
Предпочтительно способ включает распознавание присутствия сегмента токоприемника в стержне до разрезания стержня. Следовательно, полученный компонент может полностью обволакивать сегмент токоприемника.
Предпочтительно способ включает обертывание компонентов в оберточный лист.
Предпочтительно способ включает этап перемещения первого и второго листа с одинаковой скоростью перемещения. Благодаря этому симметричный стержень получается более просто.
Настоящее изобретение дополнительно касается изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего компонент, выполненный согласно второму аспекту настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан схематический вид в перспективе первого варианта осуществления устройства, работающего согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан вид спереди в разрезе детали устройства, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 показан схематический вид в перспективе второго варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 показан вид спереди в разрезе детали устройства, показанного на фиг. 2;
на фиг. 5 показан схематический вид в перспективе третьего варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 6 показан схематический вид в перспективе второго варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1–6 показано устройство для производства компонента в виде стержня, обозначенное ссылочной позицией 1.
Сначала подробно описано устройство, представленное на фиг. 1–3.
Устройство 1 приспособлено для обработки первого и второго листа 2, 3 гомогенизированного табака и полоски 10 материала токоприемника с целью образования изделия 100 в форме стержня. Для этой цели устройство содержит подходящий первый и второй подвижные механизмы 4, 5 (схематически показанные на фигурах в виде стрелок), предназначенные для перемещения первого и второго листов 2, 3. Подвижный механизм 4, 5 может быть любого типа, как, например, конвейерные ленты. Кроме того, устройство также содержит третий подвижный механизм 6 (также показанный с помощью стрелки), предназначенный для перемещения полоски 10 токоприемника. Полоска 10 токоприемника может быть намотана на бобину 7, которая разматывается во время образования компонента в виде стрежня.
Устройство 1 дополнительно содержит устройство 20 для образования стержня, имеющее впускное отверстие 21 и выпускное отверстие 22. Первый, второй и третий подвижные механизмы 4, 5, 6 направлены в сторону впускного отверстия 21 устройства 20 для образования стержня. Каждый из первого, второго и третьего подвижного механизма определяет направление перемещения его соответствующего первого, второго листа 2, 3 или полоски 10 материала токоприемника. Все эти первое, второе и третье направления обращены к впускному отверстию 21. Направление перемещения каждого листа или полоски обозначено той же стрелкой, что обозначает соответствующий подвижный механизм.
Первый, второй и третий подвижный механизм 4, 5, 6 расположены таким образом, чтобы полоска 10 токоприемника была размещена между двумя листами 2, 3 табака. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, первый и второй листы перемещаются, причем их основные поверхности направлены вверх, а также полоска токоприемника перемещается по существу горизонтально.
Альтернативно, как показано на фиг. 3, листы 2, 3 и полоска 10 токоприемника могут перемещаться по существу вертикально.
Полоска 10 токоприемника определяет две противоположные первую и вторую поверхности 11, 12, которые являются плоскими. Первая поверхность 11 обращена к первому листу 2, а вторая поверхность 12 обращена ко второму листу 3.
Раньше по ходу потока относительно устройства 20 для образования стержня, в направлении перемещения первого, второго листа, может присутствовать устройство 30 для гофрирования, предпочтительно устройство для гофрирования для каждого из первого и второго листа, для гофрирования первого и второго листа перед их входом в устройство 20 для образования стержня.
Кроме того, дальше по ходу потока относительно устройства 20 для образования стержня предпочтительно размещен оберточный блок 40, предназначенный для обертывания изделия 100 в форме стержня, выходящего из выпускного отверстия 22 устройства 20 для образования стержня.
Также может присутствовать режущий блок 50, расположенный дальше по ходу потока относительно оберточного блока 40, предназначенный для разрезания обернутого изделия 100 в форме стержня на множество компонентов, имеющих требуемую длину, подлежащих использованию в качестве части изделия, генерирующего аэрозоль.
Устройство, показанное на фиг. 1, 2, 3 и 4, функционирует следующим образом. Разница между вариантом осуществления устройства, показанного на фиг. 1 и 3, заключается только в размещении листов и полоски токоприемника. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, полоска 10 токоприемника является по существу горизонтальной, в то время как в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, полоска токоприемника является по существу вертикальной. Первый и второй лист 2, 3, а также полоску 10 токоприемника, например, размотанную с бобины 7, вставляют в устройство 20 для формирования стержня через его впускное отверстие 21. После образования стержня полученное изделие 100 в форме стержня оборачивают в оберточную бумагу 18 и перемещают посредством U–образной конвейерной ленты 19. В случае варианта осуществления, представленного на фиг. 1, полученное изделие 100 в форме стержня показано в разрезе на фиг. 2, в котором полоска 10 захвачена между двумя табачными листами 2, 3 и крепко удерживается в центральном горизонтальном положении. Также видна оберточная бумага 18. В варианте осуществления, представленном на фиг. 3, полученное изделие 100 в форме стержня показано в разрезе на фиг. 4, в котором полоска 10 токоприемника размещена вертикально.
В другом варианте осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанном на фиг. 5, режущий блок 80 токоприемника размещен раньше по ходу потока относительно устройства 20 для формирования стержня для разрезания полоски токоприемника на сегменты 81. Сегменты могут быть приклеены на третий лист материала 82 гомогенизированного табака, например, размотанного с бобины 83, последовательно один за другим, оставляя расстояние между двумя смежными сегментами. Образованный таким образом третий лист, содержащий сегменты, размещен в третьем подвижном механизме 6 и подлежит перемещению в устройство 20 для образования стержня. Остальная часть устройства 1 идентична тем, что показаны со ссылкой на фиг. 1 и 3.
Листы 2, 3 или 82, а также полоска 10 токоприемника или сегменты 83 токоприемника могут быть покрыты водным раствором, не показанным на графических материалах.
Изделие 100 в форме стержня образуется посредством перемещения двух листов табачного материала 2, 3 и третьего листа 82, содержащего приклеенные на него сегменты 81, во впускное отверстие 21 устройства 20 для формирования стержня. Третий лист 82 размещен в качестве полоски 10 токоприемника в варианте осуществления, показанном на фиг. 1 или 3, другими словами, он зажат между первой и второй полоской 2, 3. Третий лист 82, а также первый и второй лист 2, 3 могут иметь любую ориентацию, предпочтительно горизонтальную, как показано, или также вертикальную.
В варианте осуществления, представленном на фиг. 6, устройство 1 содержит – как в варианте осуществления, показанном на фиг. 5 – режущий блок 80 токоприемника, однако сегменты 81 токоприемников перемещаются в направлении устройства 20 для образования стержня посредством устройств 90 для транспортировки, например, перемещаются посредством направляющей рейки 91. Устройства 90 для транспортировки могут удерживать сегменты 81, прикрепленные к ним посредством воздействия магнитного поля. Изделие 100 в форме стержня образуется посредством перемещения двух листов 2, 3 табачного материала и сегментов 81 во впускное отверстие 21 устройства 20 для формирования стержня. Сегменты 81 токоприемника Сегменты 81 токоприемника зажаты между первой и второй полоской 2, 3. Сегменты 81, а также первый и второй лист 2, 3 могут иметь любую ориентацию, предпочтительно горизонтальную, как показано, или также вертикальную.
В варианте осуществления, представленном на фиг. 5 и 6, предпочтительно скорость разрезания режущего блока 50, который присутствует дальше по ходу потока относительно устройства 20 для образования стержня, синхронизирована со скоростью перемещения сегментов 81 токоприемника, либо приклеенных на третий лист 82, либо перемещаемых посредством устройства 90 для транспортировки, так что полученное изделие 100 в форме стержня разрезается в местах, где отсутствует сегмент 81.