СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННО НАГРЕВАЕМЫХ ТАБАЧНЫХ СТЕРЖНЕЙ
METHOD FOR PRODUCTION OF INDUCTIVELY HEATED TOBACCO RODS

Настоящее изобретение относится к способу изготовления индукционно нагреваемых табачных стержней для использования в индукционных нагревательных устройствах.
Из уровня техники известны системы подачи аэрозоля, содержащие субстрат, образующий аэрозоль, и индукционное нагревательное устройство. Индукционное нагревательное устройство содержит индукционный источник, который создает переменное электромагнитное поле, которое вызывает вихревые токи, генерирующие тепло, и потери на гистерезис в материале токоприемника. Токоприемник находится в тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль, например, субстрата табака. Нагретый токоприемник в свою очередь нагревает субстрат, образующий аэрозоль, который содержит материал, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.
Было бы желательно иметь эффективный способ изготовления индукционно нагреваемых табачных стержней, образующих аэрозоль, подходящих для использования в индукционных нагревательных устройствах.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предоставлен способ изготовления индукционно нагреваемых табачных стержней. Способ включает этапы предоставления непрерывного профиля токоприемника и разрезания непрерывного профиля токоприемника на отдельные сегменты токоприемника. Способ дополнительно включает этапы направления субстрата табака, образующего аэрозоль, вдоль собирающего устройства для субстрата табака, расположения отдельных сегментов токоприемника в субстрате табака, образующем аэрозоль, и собирания субстрата табака, образующего аэрозоль, в окончательную форму стержня. При этом этап расположения отдельных сегментов токоприемника в субстрате табака, образующем аэрозоль, выполняют перед осуществлением этапа собирания субстрата табака, образующего аэрозоль, в его окончательную форму стержня.
Непрерывное предоставление отдельного сегмента в непрерывный материал для изготовления индукционно нагреваемого табачного стержня является очень эффективным для массового производства индукционно нагреваемых табачных сегментов. В дополнение изготовление табачных стержней предоставляет гибкость в определении размеров табачных сегментов или индукционно нагреваемых табачных штрангов соответственно, как окончательные табачные сегменты обычно называют. Могут быть достигнуты вариации, без ограничения: формы профиля токоприемника, типа токоприемника, длины токоприемника, местоположения токоприемника в субстрате табака, типа субстрата табака или длины и поперечного размера табачного стержня. Предпочтительно такие вариации могут быть достигнуты без адаптирования или только с ограниченным адаптированием производственного процесса традиционных табачных стержней, т. е. табачных стержней, используемых для изготовления табачных штрангов для нагревательных устройств, содержащих традиционные резистивные нагревательные элементы, такие как нагревательные лезвия.
Отдельные сегменты токоприемника располагают в субстрате табака, пока субстрат табака частично собран, но еще не достиг окончательной формы стержня. Частично собранный субстрат табака может представлять собой неплотное расположение собранного субстрата табака, по существу любого внешнего вида или формы, или уже может иметь форму стержня, однако, с более низкой плотностью (или большим диаметром), чем в окончательной форме стержня. Благодаря расположению сегментов токоприемника в частично собранном субстрате табака, упрощается введение сегментов токоприемника в субстрат табака. В дополнение, благодаря уже (частично) собранному табачному материалу, конечное положение сегментов токоприемника в табачном стержне уже четко определено.
В контексте настоящего документа термин «токоприемник» относится к материалу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда токоприемник помещают в переменное электромагнитное поле, в нем наводятся вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что приводит к нагреву токоприемника. Поскольку токоприемник расположен в тепловом контакте с субстратом табака, образующим аэрозоль, или в непосредственной тепловой близости от него, субстрат табака, образующий аэрозоль, нагревается посредством токоприемника так, что образуется аэрозоль. Предпочтительно токоприемник расположен в непосредственном физическом контакте с субстратом табака, образующим аэрозоль, например, внутри субстрата табака, образующего аэрозоль.
Токоприемник может быть выполнен из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для образования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например, ферромагнитный сплав, ферритное железо, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь, или состоять из него. Подходящий токоприемник может представлять собой алюминий или содержать его. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на этом неметаллическом сердечнике, например, с металлическими дорожками, выполненными на поверхности керамического сердечника. Токоприемник может иметь защитный внешний слой, например, защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, охватывающий токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие, выполненное из стекла, керамики или инертного металла поверх сердечника, выполненного из материала токоприемника.
Токоприемник может представлять собой токоприемник, состоящий из нескольких материалов, и может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри менее 500 °C. Первый материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для нагрева токоприемника при размещении токоприемника во флуктуационном электромагнитном поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первый материал токоприемника может являться алюминием или может являться ферромагнитным материалом, таким как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется главным образом для указания того, что токоприемник достиг конкретной температуры, при этом данной температурой является температура Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может быть использована для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго материала токоприемника должна находиться ниже точки возгорания субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные сплавы никеля.
Нагрев субстрата, образующего аэрозоль, и управление температурой нагрева могут быть разделены посредством предоставления токоприемника, имеющего по меньшей мере первый и второй материалы токоприемника, при этом либо второй материал токоприемника имеет температуру Кюри, и первый материал токоприемника не имеет температуры Кюри, либо первый и второй материалы токоприемника имеют первую и вторую температуры Кюри, отличающиеся друг от друга. Первый материал токоприемника предпочтительно является магнитным материалом, имеющим температуру Кюри более 500 °C. С точки зрения эффективности нагрева необходимо, чтобы температура Кюри первого материала токоприемника превышала любую максимальную температуру, до которой токоприемник должен быть способен нагреваться. Вторая температура Кюри может быть предпочтительно выбрана менее 400 °C, предпочтительно менее 380°C или менее 360 °C. Предпочтительно, чтобы второй материал токоприемника являлся магнитным материалом, выбранным таким образом, чтобы иметь вторую температуру Кюри, которая по существу такая же, как и необходимая максимальная температура нагрева. То есть, предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри являлась приблизительно такой же, как и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Вторая температура Кюри может, например, находиться в диапазоне от 200°C до 400°C или от 250°C до 360 °C. Вторая температура Кюри второго материала токоприемника может, например, быть выбрана такой, что, при нагреве токоприемником, находящимся при температуре, равной второй температуре Кюри, общая средняя температура субстрата, образующего аэрозоль, не превышает 240 °C.
Предпочтительно непрерывный профиль токоприемника представляет собой волокно, стержень, лист или ленту. Если профиль токоприемника постоянного поперечного сечения, например, круглого поперечного сечения, он имеет предпочтительную ширину или диаметр от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров. Если профиль токоприемника имеет форму листа или ленты, лист или лента предпочтительно имеют прямоугольную форму, характеризующуюся шириной предпочтительно от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров, более предпочтительно, от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров, например, 4 миллиметра, и толщиной предпочтительно от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметра, более предпочтительно от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 0,09 миллиметра, например, 0,07 миллиметра.
Предпочтительно субстрат табака, образующий аэрозоль, содержит летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата табака при нагревании. Субстрат табака, образующий аэрозоль, может содержать наполнитель из резаного смешанного табака или состоять из него, или может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации табака в виде частиц. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать материал, не содержащий табака, например, гомогенизированный материал на растительной основе, отличный от табака.
Предпочтительно субстрат табака, образующий аэрозоль, представляет собой табачный лист, предпочтительно гофрированный, содержащий табачный материал, волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно табачный лист представляет собой формованный лист. Формованный лист представляет собой форму восстановленного табака, который образован из пульпы, включающей частицы табака, частицы волокон, вещество для образования аэрозоля и, например, также ароматизаторы.
Частицы табака могут иметь форму табачной пыли, имеющей частицы порядка от 30 микрометров до 250 микрометров, предпочтительно порядка от 30 микрометров до 80 микрометров или от 100 микрометров до 250 микрометров, в зависимости от желаемой толщины листа и промежутка формования, где промежуток формования обычно определяет толщину листа.
Частицы волокна могут включать материалы ствола табака, стебли или другой табачный растительный материал и другие волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна, имеющие низкое содержание лигнина. Частицы волокна могут быть выбраны на основании необходимости в получении достаточной прочности на разрыв для формованного листа по отношению к низкой доле включения, например, доле включения, составляющей приблизительно 2-15%. Альтернативно, волокна, такие как растительные волокна, могут быть использованы либо с вышеуказанными частицами волокна, либо, в качестве альтернативы, включая пеньку и бамбук.
Вещества для образования аэрозоля, включаемые в пульпу, образующую формованный лист, или используемые в других субстратах табака, образующих аэрозоль, могут быть выбраны на основании одного или нескольких признаков. Функционально вещество для образования аэрозоля предусматривает механизм, которой позволяет ему испаряться и доставлять никотин или ароматизатор, или оба, в аэрозоль, при нагревании выше удельной температуры улетучивания вещества для образования аэрозоля. Различные вещества для образования аэрозоля, как правило, испаряются при различных температурах. Вещество для образования аэрозоля может являться любым подходящим известным соединением или смесью соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые по существу обладают стойкостью к термической деградации при рабочей температуре индукционного нагревательного устройства, с которым будут использовать индукционно нагреваемый субстрат табака. Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано на основании его способности, например, оставаться стабильным при комнатной температуре или около нее, но быть способным испаряться при более высокой температуре, например, от 40 градусов Цельсия до 450 градусов Цельсия.
Вещество для образования аэрозоля может также иметь свойства типа увлажнителя, которые помогают поддерживать желаемый уровень влажности в субстрате, образующем аэрозоль, когда субстрат состоит из продукта на табачной основе, конкретно, включающем частицы табака. В частности, некоторые вещества для образования аэрозоля представляют собой гигроскопический материал, который функционирует как увлажнитель, то есть материал, который помогает поддерживать субстрат табака, содержащий увлажнитель, влажным.
Одно или несколько веществ для образования аэрозоля могут быть объединены для получения преимущество одного или нескольких свойств объединенных веществ для образования аэрозоля. Например, триацетин может быть соединен с глицерином и водой, чтобы получить преимущество способности триацетина передавать активные компоненты и увлажняющие свойства глицерина.
Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано из полиолов, гликолевых эфиров, эфиров полиола, сложных эфиров и жирных кислот и может содержать одно или несколько из следующих соединений: глицерин, эритрит, 1,3-бутиленгликоль, тетраэтиленгликоль, триэтиленгликоль, триэтилцитрат, пропиленкарбонат, этиллаурат, триацетин, мезо-эритрит, смесь на основе диацетина, диэтилсуберат, триэтилцитрат, бензилбензоат, бензилфенилацетат, этилванилат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту и пропиленгликоль.
Субстрат табака, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы. Субстрат табака, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Токоприемник, находящийся в тепловой близости от субстрата табака, образующего аэрозоль, или в тепловом или физическом контакте с ним, обеспечивает более эффективный нагрев и, таким образом, могут быть достигнуты более высокие рабочие температуры. Более высокая рабочая температура позволяет использование глицерина в качестве вещества для образования аэрозоля, которое предоставляет улучшенный аэрозоль по сравнению с веществами для образования аэрозоля, используемыми в известных системах.
Гофрированный табачный лист, например, формованный лист, может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 0,5 миллиметров до приблизительно 2 миллиметров, предпочтительно от приблизительно 0,8 миллиметров до приблизительно 1,5 миллиметров, например, 1 миллиметр. Отклонения в толщине вплоть до 30 процентов могут возникать вследствие допусков производства.
Предпочтительно индукционно нагреваемый табачный стержень имеет круглое или овальное поперечное сечение. Однако табачный стержень также может иметь поперечное сечение прямоугольника или многоугольника.
Этап расположения отдельных сегментов токоприемника в субстрате табака, образующем аэрозоль, может включать расположение отдельных сегментов токоприемника в центральной части субстрата табака. Это может быть выгодно в отношении распределения тепла в субстрате табака, например, для равномерного или симметричного распределения тепла в табачном стержень. Тепло, генерируемое в центральной части, может рассеиваться в радиальном направлении и нагревать субстрат табака вокруг всей периферии токоприемника. В зависимости от положения и размещения отдельных сегментов в субстрате табака, например, расстояния друг от друга, тепло может рассеиваться в субстрат табака вокруг всего сегмента токоприемника.
Предпочтительно центральная часть субстрата табака является участком табачного стержня, охватывающим центральную ось табачного стержня. Сегменты токоприемника расположены по существу в продольном направлении внутри стержня. Это означает, что размер по длине сегментов токоприемника расположен приблизительно параллельно продольному направлению табачного стержня, например, в диапазоне плюс-минус 10 градусов параллельно продольному направлению табачного стержня. Предпочтительно сегменты токоприемника могут быть расположены в радиально центральном положении внутри табачного стержня и проходить вдоль продольной оси табачного стержня. Предпочтительно отдельные сегменты токоприемника расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси табачного стержня.
Согласно другому аспекту способа согласно настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап предоставления субстрата табака с продольно проходящей сложенной структурой. Этап расположения непрерывного профиля токоприемника в субстрате табака тогда включает размещение непрерывного профиля материала токоприемника параллельно и посередине продольно проходящей сложенной структуры субстрата табака. Это может упростить вставку и расположение токоприемника в табачном материале.
Субстрату табака может быть обеспечена сложенная структура для упрощения складывания субстрата в его окончательную форму стержня. Такая сложенная структура может способствовать непрерывному складыванию и, таким образом, изготовлению табачных штрангов с воспроизводимыми характеристиками. Непрерывный профиль токоприемника теперь может быть размещен между складок, предпочтительно между двух соседних складок, сложенной структуры. Таким образом, непрерывный профиль токоприемника может быть вставлен в частично собранный субстрат табака, с сохранением сложенной структуры или упорядоченности такой сложенной структуры сложенного субстрата табака. Предпочтительно субстрат табака предоставлен в виде листа и собран или сложен в форму стержня. Предпочтительно продольно проходящая сложенная структура обеспечивает субстрату табака волнообразное поперечное сечение.
Согласно дополнительному аспекту способа согласно настоящему изобретению, этап разрезания непрерывного профиля токоприемника на отдельные сегменты токоприемника осуществляют при направлении непрерывного профиля токоприемника вдоль поверхности опоры для резания. Благодаря этому разрезание и транспортировка токоприемника или сегментов токоприемника объединены. В дополнение с помощью опоры для резания отдельные сегменты могут быть подготовлены для вставки в субстрат табака. Предпочтительно опора для резания представляет собой колесо для резания, и поверхность опоры для резания является окружностью колеса для резания. Предпочтительно разрезание токоприемника осуществляют посредством нанесения ударов режущим лезвием по непрерывному профилю токоприемника при направлении непрерывного профиля токоприемника вдоль поверхности опоры для резания. Это обеспечивает быстрое и точное разрезание еще и разных типов токоприемника. В дополнение длина сегмента токоприемника может быть определена и изменена посредством частоты повторений нанесения ударов режущих лезвий, или посредством скорости транспортировки непрерывного профиля токоприемника вдоль опоры для резания, или посредством сочетания частоты повторений ударов режущих средств и скорости транспортировки токоприемника.
Отдельные сегменты токоприемника могут быть транспортированы опорой для резания к субстрату табака и расположены там непосредственно через опору для резания. Однако, предпочтительно способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает передачу отдельных сегментов токоприемника от опоры для резания ко вставляющему устройству. Предпочтительно вставляющее устройство представляет собой вставляющее колесо. Вставляющее устройство может способствовать направлению и точному расположению отдельных сегментов токоприемника в субстрате табака. Например, сегменты токоприемника могут быть выровнены с субстратом табака и внутри него с помощью вставляющего устройства. Сегменты токоприемника могут быть направлены, например, вдоль углубления во вставляющем устройстве, например, на окружности вставляющего колеса или, например, в щели или канале, образованных во вставляющем устройстве, например, в окружности вставляющего колеса и вдоль нее. Предпочтительно, при передаче отдельных сегментов от опоры для резания на вставляющее устройство, сегменты могут быть разделены. То есть, сегменты могут быть расположены на вставляющем устройстве, находясь на расстоянии друг от друга. Благодаря синхронизации вставляющего устройства и субстрата табака, такое расстояние на вставляющем колесе может соответствовать расстоянию между отдельными сегментами токоприемника или определять его в окончательном индукционно нагреваемом табачном стержне. Передача от опоры для резания ко вставляющему устройству может включать один или несколько этапов передачи, например, по нескольким колесам или барабанам. Некоторые из этих барабанов могут служить в качестве поворотных элементов для ленты токоприемника или сегментов токоприемника соответственно. Благодаря этому расположение бобины материала токоприемника и разрезание могут не зависеть от положения отрезанного сегмента токоприемника после вставки. Например, непрерывная лента токоприемника может быть расположена так, чтобы ровно лежать на окружности колеса для резания для нарезания токоприемника. Однако, может быть предпочтительным, чтобы для вставки сегмент токоприемника был повернут для вставки в субстрат табака, что его малая сторона обращена вверх.
Согласно другому аспекту способа согласно настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап образования канала в частично собранном субстрате табака и расположения отдельных сегментов токоприемника в канале. Канал может определять положение сегментов токоприемника относительно его размещения и глубины вставки в субстрате табака и в табачном стержне после полного собирания субстрата табака в его окончательную форму стержня. Канал упрощает вставку сегментов токоприемника в субстрат табака и может гарантировать расположение сегментов токоприемника без повреждения, деформирования или смещения сегментов токоприемника.
Предпочтительно канал в частично собранном субстрате табака образован вставляющим устройством, например, за счет прохождения вставляющего устройства или кольцевой части вставляющего устройства в частично собранный субстрат табака. Таким образом, положение токоприемника в субстрате табака определено положением вставляющего устройства. Такое положение может поддерживаться в отношении поперечного положения, а также глубины в табачном стержне.
Вставляющее устройство может содержать часть в форме клина для вставки в частично собранный субстрат табака. Например, вставляющее колесо может иметь окружность в форме клина. Вставляющее устройство или его часть в форме клина соответственно, смещает субстрат табака, предпочтительно в сторону, так, что отдельные сегменты токоприемника могут быть расположены в канале, образованном вставляющим устройством.
Предпочтительно непрерывный профиль токоприемника представляет собой непрерывный лист токоприемника. Таким образом сегменты токоприемника, вырезанные из непрерывного листа, представляют собой полосы. Предпочтительно непрерывный лист токоприемника предусмотрен на бобине. Предпочтительно ширина листа токоприемника является шириной токоприемника в конечном изделии. Профиль токоприемника в форме листа позволяет обеспечить нагрев в табачном стержне, при этом нагрев может происходить на диаметре стержня и вдоль длины стержня. Таким образом, может быть достигнуто распределение тепла в табачном стержне, подобное нагреваемым традиционным образом нагревательным устройствам, содержащим нагревательные лезвия, однако, требующее меньше мощности и обеспечивающее все преимущества бесконтактного нагрева (например, отсутствие сломанных лезвий, отсутствие остатков сгорания на нагревательном элементе, отделенные электронные схемы или упрощенная очистка устройства).
Согласно другому аспекту способа согласно настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап обертывания индукционно нагреваемого табачного стержня в оберточный материал. Оберточный материал, обернутый вокруг табачного стержня, может способствовать стабилизации формы субстрата табака, образующего аэрозоль. Он также может способствовать предотвращению случайного распада субстрата табака и токоприемника.
В целом, изготовленный таким образом индукционно нагреваемый табачный стержень разрезают на индукционно нагреваемые табачные сегменты. Предпочтительно нарезанные табачные сегменты имеют одинаковую длину. В зависимости от расходного или индукционно нагреваемого курительного изделия, изготавливаемого с использованием индукционно нагреваемого табачного сегмента, длина сегментов может быть различной.
Предпочтительно индукционно нагреваемый табачный стержень разрезают в положениях между последующими сегментами токоприемника в табачном стержне. Это предпочтительно осуществляют путем синхронизации разрезания табачного стержня и скорости перемещения табачного стержня. Если сегменты токоприемника расположены в табачном стержне без непосредственного примыкания друг к другу, но на расстоянии друг от друга, то предпочтительно, чтобы стержень разрезали посередине между двумя последующими сегментами токоприемника. Таким образом, материал токоприемника не разрезают и предпочтительно каждый сегмент токоприемника обернут одинаковым количеством субстрата табака. Может быть достигнута высокая воспроизводимость в изготовлении табачных сегментов.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлено индукционно нагреваемое курительное изделие для использования в индукционном нагревательном устройстве. Индукционно нагреваемое курительное изделие содержит индукционно нагреваемый табачный сегмент. Индукционно нагреваемый табачный сегмент представляет собой часть индукционно нагреваемого табачного стержня, причем индукционно нагреваемый табачный стержень был изготовлен согласно способу, описанному в настоящей заявке. Индукционно нагреваемый табачный сегмент содержит субстрат табака, образующий аэрозоль, и сегмент токоприемника.
В целом, индукционно нагреваемое курительное изделие вставляют в полость индукционного нагревательного устройства так, что тепло может быть вызвано в сегменте токоприемника табачного сегмента соответствующим индуктором электронных схем источника питания, размещенных в индукционном нагревательном устройстве.
Путем разрезания индукционно нагреваемого табачного стержня достигают требуемой длины индукционно нагреваемого табачного сегмента или табачного штранга (окончательной длины). Такой табачный сегмент может характеризоваться длиной сегмента в диапазоне от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, например, от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, 10 миллиметров или 12 миллиметров.
Длина сегмента токоприемника может быть определена с помощью работы режущих средств. Сегмент токоприемника имеет самое большее такую же длину, как и табачный штранг. Предпочтительно сегмент токоприемника короче, чем табачный штранг. Благодаря этому сегмент токоприемника может быть полностью обернут субстратом табака. В дополнение расположение сегмента токоприемника относительно длины конечного табачного штранга может обеспечить больший допуск благодаря сниженному риску перекрытия двух сегментов токоприемника.
Сегмент токоприемника предпочтительно имеет длину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, например, от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, 10 миллиметров или 12 миллиметров.
Когда термин «приблизительно» используют в сочетании с конкретной величиной по всей данной заявке, следует понимать, что величина, следующая за термином «приблизительно», не обязательно должна точно равняться конкретной величине по техническим соображениям. Однако, термин «приблизительно» следует понимать как явным образом включающий и раскрывающий соответствующие граничные значения.
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.
Табачный сегмент или табачный штранг соответственно, может быть прикреплен к мундштуку, который необязательно может содержать штранг фильтра, и к дополнительному сегменту, например, охлаждающему аэрозоль или разделительному сегментам. Индукционно нагреваемый табачный штранг, образующий аэрозоль, и мундштук, и возможно дополнительные сегменты могут быть собраны вместе с образованием структурного целого. Каждый раз, когда необходимо использовать новый индукционно нагреваемый табачный штранг в сочетании с индукционным нагревательным устройством, пользователю автоматически предоставляется новый мундштук, что может быть высоко оценено с точки зрения гигиены. Необязательно мундштук может быть оснащен штрангом фильтра, который может быть выбран в соответствии с составом табачного штранга.
Преимущества и дополнительный аспект курительного изделия были описаны в отношении способа согласно настоящему изобретению и не будут повторяться.
Далее изобретение будет описано в отношении вариантов его реализации, которые проиллюстрированы следующими графическими материалами, где:
на фиг. 1 схематично изображен способ согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2, 3 показаны поперечные сечения через производственную линию в разных положениях;
на фиг. 4 показан вид на продольное сечение индукционно нагреваемого табачного сегмента;
на фиг. 5A показан вид в плане сегмента токоприемника для использования в табачном изделии;
на фиг. 5B показан вид сбоку сегмента токоприемника, показанного на фиг. 5A.
На фиг. 1 непрерывный табачный лист 2 направляют вдоль собирающего устройства, где табачный лист 2 собирают из по существу плоской формы в форму стержня. Табачный лист 2, например, формованный лист, может уже быть гофрирован или его могут гофрировать в линии перед собиранием.
Непрерывная лента 1 материала токоприемника, например, лента из ферромагнитной нержавеющей стали, предусмотрена на бобине 30. Непрерывная лента 1 отматывается с бобины 30 и проходит режущее и разделяющее устройство 5 перед вставкой в табачный лист 2. Режущее и разделяющее устройство 5 содержит колесо 51 для разрезания, режущее приспособление 52 и подающее колесо 55. В этом упрощенном варианте показаны только два колеса. Однако, как описано выше, для необходимого положения сегмента токоприемника после вставки в табачный лист 2 может быть обеспечено больше колес или поворотных механизмов для токоприемника или сегментов токоприемника.
Отмотанную непрерывную ленту 1 материала токоприемника направляют вдоль окружности колеса 51 для разрезания. Режущее приспособление 52 расположено рядом с колесом 51 для разрезания, чтобы разрезать непрерывную ленту на колесе 51 для разрезания на отдельные сегменты 10 токоприемника. Режущее приспособление 52 снабжено подвижными режущими кромками для нанесения ударов по материалу токоприемника, расположенному на окружности колеса 51 для разрезания. Таким образом, ленту 1 материала токоприемника разрезают на сегменты 10 токоприемника в виде отдельных полос. Окружность колеса 51 для разрезания и режущие кромки режущего приспособления 52 могут иметь соответствующие формы, чтобы способствовать резанию. Предпочтительно окружность колеса для разрезания плоская, чтобы лента токоприемника 1 могла надежно лежать и направляться на этой окружности.
Отдельные сегменты 10 токоприемника передают от колеса 51 для разрезания к подающему колесу 55, например, в проходящую по окружности щель 551 подающего колеса 55.
Диаметр подающего колеса 55 больше, чем диаметр колеса 51 для разрезания. Таким образом, после передачи отдельных сегментов токоприемника, сегменты разделены и расположены на расстоянии друг от друга вдоль окружности подающего колеса 55. После выбора соотношения диаметров двух колес 51,52 и соотношений их скоростей вращения, может быть определено расстояние между отдельными сегментами 10 на подающем колесе 55 и в окончательном табачном стержне.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, бобина 30, колесо 51 для разрезания и подающее колесо 55 расположены в одной плоскости. Подающее колесо 55 расположено так, чтобы проходить кольцевой частью 550 в желоб 330 в окончательном формировании стержня и линии 33 транспортировки. Частично, но не полностью, собранный табачный лист 201 направляют в этот желоб 330 и вдоль него. При направлении в желоб 330, частично собранный табачный лист 201 снабжают сегментами 10 токоприемника, затем его формируют в окончательную форму стержня и оборачивают в оберточный материал 202.
Как можно увидеть на фиг. 2, в положении 100 кольцевая часть 550 подающего колеса 55 действует как устройство для вставки для сегментов 10 токоприемника. Кольцевая часть образует канал в частично собранном табачном листе 201, в то время как сегменты 10 токоприемника непрерывно располагают в частично собранном табачном листе 201. Круговая скорость подающего колеса 55 соответствует скорости транспортировки табачного листа 2 в желобе 330 в положении вставки 100, расположенном в находящемся выше по потоку участке линии 33 транспортировки. Благодаря этому в положении вставки нет разницы скоростей между подающим колесом и табачным листом. Это гарантирует точную вставку сегментов 10 токоприемника.
Чтобы способствовать вставке, кольцевая часть 550 подающего колеса 55 выполнена в форме клина для гладкой вставки в листовой материал 2. Подающее колесо 55 образует канал в частично собранном табачном листе 201 для вставки сегментов 10 токоприемника. Кольцевая часть 550 подающего колеса 55 разделена в направлении, перпендикулярном (вертикальном) направлению транспортировки (горизонтальному) табачного листа, образуя щель 551 во вставленной кольцевой части 550. Щель 551 служит в качестве средства направления и расположения для сегментов 10 токоприемника в табачном листе. Предпочтительно длина щели 551 ограничивает движение сегментов 10 токоприемника в направлении от собранного табачного листа 201. Таким образом, глубина вставки подающего колеса 55 в собранный табачный лист 201 или в желоб соответственно, возможно в сочетании с длинной щели 551 может определять глубину вставки сегментов 10 токоприемника в окончательный табачный стержень.
Через щель 551 или канал может быть приложено всасывающее действие, чтобы удерживать сегменты токоприемника в подающем колесе 55. В положении 100 вставки, всасывающее действие могут прерывать так, чтобы сегменты 10 токоприемника могли быть расположено в частично собранном табачном листе 201. Вставке также может способствовать короткое приложение избыточного давления к всасывающему каналу 551.
Непрерывный оберточный материал 202, например, лист бумаги или фольга, предусмотрен снизу табачного листа 2. Оберточный материал 202 вставляют в желоб 330 линии 33 транспортировки так, что частично собранный табачный лист 201 ложится на оберточный материал 202 в линии 33 транспортировки. После вставки сегмента токоприемника в положении 200, которое более подробно показано на фиг. 3, табачный лист формируют в окончательную форму стержня и сегмент 10 токоприемника полностью оборачивают субстратом табака. В дальнейшем оберточный материал 202 оборачивают полностью вокруг содержащего токоприемник табачного листа, образуя окончательный индукционно нагреваемый табачный стержень.
Табачный стержень разрезают между сегментов токоприемника на табачные штранги 20 длины, которая предварительно определена длиной сегментов токоприемника. Предпочтительно вставка и расположение сегмента синхронизированы с режущими средствами для разрезания табачного стержня так, что стержень может быть разрезан точно посередине между двух сегментов токоприемника.
На фиг. 4 показан вид продольного сечения через индукционно нагреваемый табачный штранг 20, изготовленный по способу согласно настоящему изобретению. Сегмент 10 токоприемника расположен вдоль продольной оси 300 табачного штранга и имеет длину 102 меньше, чем длина табачного штранга 20. Предпочтительно сегмент токоприемника расположен симметрично в табачном штранге 20 относительно длины табачного штранга, а также относительно поперечного сечения табачного штранга. Ширина 101 сегмента 10 меньше, чем диаметр табачного штранга 20. В индукционно нагреваемом табачном штранге, сегмент 10 токоприемника полностью окружен субстратом табака. Субстрат табака содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля.
Длина 102 табачного штранга может, например, составлять 12 миллиметров, в то время как длина полосы 10 токоприемника может составлять 10 миллиметров. Ширина 101 полосы токоприемника может, например, составлять 4 миллиметра с диаметром табачного штранга, равном 8 мм.
На фиг. 5A и фиг. 5B изображен пример унитарного сегмента 10 токоприемника, состоящего из нескольких материалов, для использования в табачном изделии согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Сегмент 10 токоприемника имеет форму удлиненной полосы, имеющей длину 12 мм и ширину 4 мм. Сегмент токоприемника образован из первого материала 15 токоприемника, который непосредственно соединен со вторым материалом 14 токоприемника. Первый материал 15 токоприемника имеет форму полосы из нержавеющей стали марки 430, имеющей размеры 12 мм на 4 мм на 25 микрометров. Второй материал 14 токоприемника имеет форму полосы из никеля, имеющей размеры 12 мм на 4 мм на 10 микрометров. Сегмент токоприемника образован посредством нанесения полосы из никеля 14 на полосу из нержавеющей стали 15. Общая толщина сегмента токоприемника составляет 35 микрометров. Сегмент 10 токоприемника, показанный на фиг. 5, может называться двухслойным или многослойным токоприемником.