СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННО НАГРЕВАЕМЫХ СТЕРЖНЕЙ, ОБРАЗУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING INDUCTION HEATED AEROSOL FORMING RODS

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для изготовления индукционно нагреваемых стержней, образующих аэрозоль, для использования в системе, генерирующей аэрозоль.
Системы, генерирующие аэрозоль, основанные на индукционном нагреве субстрата (материала), образующего аэрозоль, общеизвестны из уровня техники. Эти системы содержат индукционный источник для генерации переменного электромагнитного поля, которое индуцирует по меньшей мере одно из вихревых токов, генерирующих тепло, или потерь на гистерезис в токоприемнике. В свою очередь, токоприемник находится в тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль, который способен образовывать вдыхаемый аэрозоль при нагреве. В частности, токоприемник может представлять собой неотъемлемую часть стержнеобразного изделия, образующего аэрозоль. Изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий нагреву, и выполнено с возможностью взаимодействия с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим индукционный источник. Однако расположение токоприемника внутри субстрата стержня, образующего аэрозоль, требует особой осторожности, поскольку точное расположение является критически важным для надлежащего нагрева субстрата и, следовательно, для надлежащего образования аэрозоля.
Следовательно, было бы желательно иметь надежный способ и устройство для изготовления индукционно нагреваемых стержней, образующих аэрозоль, содержащих точно расположенный токоприемник.
Согласно настоящему изобретению предоставлен способ изготовления индукционно нагреваемых стержней, образующих аэрозоль. Способ включает этап подачи первого полотна субстрата и второго полотна субстрата по отдельности в непрерывный многоступенчатый процесс формирования стержня. Многоступенчатый процесс формирования стержня включает по меньшей мере первую и следующую вторую ступени. Способ дополнительно включает этап подачи непрерывного профиля токоприемника в процесс формирования стержня таким образом, чтобы профиль токоприемника проходил через по меньшей мере вторую ступень. Кроме того, способ включает этап прохождения первого и второго полотен субстрата по отдельности через первую ступень. Таким образом, первое и второе полотна субстрата отдельно предварительно собирают в поперечном направлении относительно соответствующего направления транспортировки первого и второго полотен субстрата через первую ступень. Способ дополнительно включает этап прохождения профиля токоприемника и предварительно собранных первого и второго полотен субстрата через вторую ступень. Таким образом, отдельно предварительно собранные первое и второе полотна субстрата собирают вместе в форму стержня вокруг профиля токоприемника.
Способ согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество в отношении нескольких аспектов. За счет подачи материала субстрата в процесс формирования стержня по меньшей мере в двух частях, т.е. в форме по меньшей мере первого и второго полотен субстрата, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности предварительного распределения материала субстрата вокруг профиля токоприемника. Это, в свою очередь, положительно влияет на следующий этап собирания материала субстрата вокруг профиля токоприемника во второй ступени. В частности, предварительное распределение материала субстрата облегчает собирание материала субстрата по существу симметрично вокруг профиля токоприемника. По существу симметричное распределение материала субстрата вокруг профиля токоприемника является желательным что касается однородного, в частности симметричного и воспроизводимого, нагревания материала субстрата.
Наличие предварительно собранных первого и второго полотен субстрата перед собиранием вокруг профиля токоприемника приводит к тому, что эффекты трения и сопротивление сжатию материала субстрата становятся менее выраженными во второй ступени, то есть во время процесса фактического формирования стержня. Преимущественно ослабленные эффекты трения и ослабленное сопротивление сжатию не только увеличивают общую эффективность процесса формирования стержня, но также способствуют точному расположению токоприемника в заданном положении внутри стержня, образующего аэрозоль. В частности, по сравнению с несобранным материалом субстрата, предварительно собранные первое и второе полотна субстрата прикладывают меньшие неблагоприятные сдвиговые усилия к профилю токоприемника во второй ступени благодаря ослабленному сопротивлению сжатию. Преимущественно это гарантирует, что отклонение профиля токоприемника от его желаемого положения является малым или по существу отсутствует. Кроме того, это также снижает риск пластических деформаций профиля токоприемника.
Предварительное собирание первого и второго полотен субстрата перед собиранием обоих полотен субстрата вокруг профиля токоприемника позволяет обеспечить поддерживающее внедрение профиля токоприемника посредством предварительно собранного материала субстрата. Преимущественно это поддерживающее внедрение способствует сохранению желаемого положения профиля токоприемника, проходящего через вторую ступень.
Предпочтительно способ согласно настоящему изобретению может быть выполнен с использованием устройства для изготовления индукционно нагреваемых стержней, образующих аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением и как описано в данном документе.
В контексте данного документа термин «полотно субстрата» относится к непрерывному полотну субстрата, содержащему субстрат, образующий аэрозоль. Также в контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, образованный из материала, образующего аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании для генерирования аэрозоля, или содержащий его. Субстрат, образующий аэрозоль, подлежит нагреву, а не сжиганию, чтобы высвобождать летучие соединения, образующие аэрозоль. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой табачный субстрат, образующий аэрозоль, то есть табакосодержащий субстрат. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать летучие табачные ароматичные соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать наполнитель из резанного смешанного табака, или состоять из него, или может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован путем агломерации частиц табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать нетабачный материал, например гомогенизированный материал на растительной основе, отличный от табака.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачное полотно, предпочтительно гофрированное полотно. Табачное полотно может содержать табачный материал, частицы волокна, связующий материал и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно табачный лист представляет собой формованный лист. Формованный лист представляет собой форму восстановленного табака, которая образована из суспензии, содержащей частицы табака, частицы волокна, вещество для образования аэрозоля, связующее, а также, например, ароматизаторы. Частицы табака могут иметь форму табачной пыли, имеющей частицы размером 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 литьевого зазора. Литьевой зазор влияет на толщину листа. Частицы волокна могут включать материалы из табачного стебля, черешки или другой табачный растительный материал, и другие волокна на основе целлюлозы, такие как, например, волокна древесины, предпочтительно волокна древесины. Частицы волокна могут быть выбраны на основании желания получить достаточную прочность на разрыв для формованного листа по отношению к низкой доле включения, например доле включения, составляющей приблизительно от 2 до 15%. Альтернативно волокна, такие как растительные волокна, в том числе пенька и бамбук, могут быть использованы либо вместе с вышеуказанными частицами волокна, либо в качестве их альтернативы. Вещества для образования аэрозоля, включаемые в пульпу, образующую формованный лист, или используемые в других субстратах табака, образующих аэрозоль, могут быть выбраны на основании одной или более характеристик. С функциональной точки зрения вещество для образования аэрозоля предусматривает механизм, который обеспечивает возможность его испарения и доставки никотина или ароматизатора или их обоих в аэрозоль при нагреве до температуры, превышающей конкретную температуру испарения вещества для образования аэрозоля. Разные вещества для образования аэрозоля обычно испаряются при разных температурах. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании облегчают образование стабильного аэрозоля. Стабильный аэрозоль является по существу стойким к термической деградации при рабочей температуре для нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано на основе его способности, например, сохранять стабильность при комнатной температуре или около нее, но быть способным к испарению при более высокой температуре, например от 40 градусов по Цельсию до 450 градусов по Цельсию.
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, в частности, содержащего 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 более веществ для образования аэрозоля могут быть объединены для получения преимущества, обусловленного одним или более свойствами объединенных веществ для образования аэрозоля. Например, триацетин может быть объединен с глицерином и водой, чтобы получить преимущество, обусловленное способностью триацетина передавать активные компоненты и увлажняющими свойствами глицерина.
Вещества для образования аэрозоля могут быть выбраны из следующего: полиолы, гликолевые простые эфиры, эфиры полиола, сложные эфиры и жирные кислоты, и могут содержать одно или более 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, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Токоприемник, находящийся в тепловой близости от субстрата, образующего аэрозоль, или в тепловом или физическом контакте с ним, обеспечивает более эффективный нагрев.
Табачный лист согласно настоящему изобретению, например формованный лист, может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 0,5 миллиметра, предпочтительно от приблизительно 0,08 миллиметра до приблизительно 0,2 миллиметра, например, и наиболее предпочтительно от приблизительно 0,1 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметра.
В контексте данного документа термин «непрерывный профиль токоприемника» относится либо к бесконечному профилю токоприемника, либо к профилю токоприемника минимальной длины, например по меньшей мере 1 метр, в частности по меньшей мере 2 метра, предпочтительно по меньшей мере 5 метров.
Как дополнительно используется в настоящем документе, термин «профиль токоприемника» относится к элементу, который содержит материал, способный индукционно нагреваться в переменном электромагнитном поле. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, индуцированных в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств материала токоприемника. Потери на гистерезис возникают в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемниках в связи с перемагничиванием магнитных доменов внутри материала под воздействием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть индуцированы, если токоприемник является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного токоприемника или электрически проводящего ферримагнитного токоприемника тепло может быть сгенерировано как благодаря вихревым токам, так и благодаря потерям на гистерезис.
Профиль токоприемника может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные профили токоприемника содержат металл или углерод. Предпочтительный профиль токоприемника может содержать ферромагнитный материал, например ферромагнитный сплав, ферритное железо, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь, или состоять из него. Другой подходящий профиль токоприемника может представлять собой алюминий или содержать его. Предпочтительные профили токоприемника могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов Цельсия. Профиль токоприемника также может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, нанесенным на неметаллический сердечник, например с металлическими дорожками, образованными на поверхности керамического сердечника. Согласно другому примеру профиль токоприемника может содержать защитный наружный слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, обволакивающий профиль токоприемника. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла, образованное поверх сердечника материала токоприемника.
Профиль токоприемника может представлять собой токоприемник, состоящий из нескольких материалов. В частности, профиль токоприемника может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника предпочтительно оптимизирован в отношении тепловых потерь и, следовательно, эффективности нагрева. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или содержащий железо материал, такой как нержавеющая сталь. В отличие от этого второй материал токоприемника предпочтительно используют в качестве температурного маркера. Для этого материал второго токоприемника выбран таким образом, чтобы иметь температуру Кюри, соответствующую заданной температуре нагрева токоприемника в сборе. Магнитные свойства второго токоприемника при его температуре Кюри изменяются из ферромагнитных в парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, путем наблюдения за соответствующим изменением электрического тока, поглощаемого индукционным источником, можно выявить, когда второй материал токоприемника достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда достигнута заданная температура нагрева. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже точки воспламенения субстрата, образующего аэрозоль, то есть предпочтительно ниже 500 градусов Цельсия. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные сплавы никеля.
Профиль токоприемника может представлять собой нить, стержень или лист, в частности, полосу. Профиль токоприемника может иметь постоянное поперечное сечение. Профиль токоприемника может иметь овальное, или эллиптическое, или круглое, или квадратное, или прямоугольное, или треугольное, или многоугольное поперечное сечение, например, такое поперечное сечение, которое имеет форму латинских букв «T», «X», «U», «C» или «I» (с засечкой или без нее).. В случае круглого поперечного сечения профиль токоприемника предпочтительно имеет ширину или диаметр в диапазоне от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров. Если профиль токоприемника имеет форму листа, лист предпочтительно имеет прямоугольную форму. В этом случае профиль токоприемника предпочтительно имеет размер по ширине, который больше, чем размер по толщине, например, больше, чем двойной размер по толщине. Преимущественно листовой профиль токоприемника имеет ширину предпочтительно от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров, и толщину предпочтительно от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 0,09 миллиметра.
Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения этап прохождения профиля токоприемника через вторую ступень включает прохождение профиля токоприемника через вторую ступень по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, вдоль центральной оси второй ступени. Преимущественно это приводит к точному размещению токоприемника в его желаемом окончательном положении внутри стержня, генерирующего аэрозоль, то есть соосно или по направлению оси с центральной осью стержня, генерирующего аэрозоль.
Для этого профиль токоприемника может быть расположен вдоль центральной оси процесса формирования стержня. Предпочтительно профиль токоприемника расположен вдоль центральной оси раньше по ходу потока относительно второй ступени. Подобным образом, профиль токоприемника может быть расположен вдоль центральной оси раньше по ходу потока относительно вхождения в контакт с полотном субстрата или перед ним. Соответственно, этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня может включать размещение профиля токоприемника в процессе формирования стержня таким образом, чтобы он входил в и проходил вторую ступень по меньшей мере частично вдоль центральной оси второй ступени процесса формирования стержня.
Когда токоприемник проходит через и предпочтительно уже входит во вторую ступень вдоль центральной оси второй ступени, профиль токоприемника определяет физический центр для процесса формирования стержня, вокруг которого соосно собирают первое и второе полотна субстрата. Соответственно, центральная ось второй ступени предпочтительно определяет центральную ось законченного стержня, генерирующего аэрозоль, получаемого в результате процесса формирования стержня. Преимущественно это делает процесс формирования стержня надежным и воспроизводимым относительно точного центрального положения токоприемника внутри окружающего субстрата.
Центральная ось второй ступени процесса формирования стержня предпочтительно представляет собой прямую ось. Альтернативно по меньшей мере секция центральной оси может быть изогнутой.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня включает подачу профиля токоприемника таким образом, чтобы первое и второе полотна субстрата входили во вторую ступень процесса формирования стержня сбоку к профилю токоприемника. Предпочтительно этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня включает подачу профиля токоприемника таким образом, чтобы он входил во вторую ступень между первым и вторым полотнами субстрата. То есть первое и второе полотна субстрата предпочтительно входят во вторую ступень сбоку к профилю токоприемника на противоположных сторонах профиля токоприемника. При такой компоновке профиль токоприемника преимущественно зажимается между первым и вторым полотнами субстрата.
В контексте данного документа термин «вхождение во вторую ступень сбоку к профилю токоприемника» может означать «вхождение во вторую ступень рядом с профилем токоприемника», в частности «вхождение во вторую ступень рядом с профилем токоприемника под углом от 0 градусов до 50 градусов, в частности от нуля градусов до 30 градусов, предпочтительно от нуля градусов до 20 градусов относительно направления транспортировки профиля токоприемника». Соответственно, в случае, если профиль токоприемника входит во вторую ступень вдоль центральной оси второй ступени, первое и второе полотна субстрата входят во вторую ступень не по оси, а со смещением относительно центральной оси. В соответствии с конкретным примером каждое из первого и второго полотен субстрата может входить во вторую ступень со стороны в направлении к профилю токоприемника, то есть под углом, превышающим ноль градусов относительно направления транспортировки профиля токоприемника, в частности, к центральной оси второй ступени. Альтернативно полотно субстрата может входить во вторую ступень параллельно профилю токоприемника, то есть под углом ноль градусов к направлению транспортировки профиля токоприемника, в частности, к центральной оси второй ступени.
В любом случае, поступление первого и второго полотен субстрата во вторую ступень сбоку к профилю токоприемника преимущественно позволяет беспрепятственно размещать профиль токоприемника перед окружением профиля токоприемника субстратом, образующим аэрозоль, на второй ступени. Преимущественно это предотвращает смещение токоприемника от его желаемого окончательного положения и гарантирует, что отклонение токоприемника от возможного положения при вхождении и прохождении через вторую ступень является малым или по существу отсутствует. Кроме того, вхождение субстрата, образующего аэрозоль, во вторую ступень сбоку к профилю токоприемника также является благоприятным для облегчения собирания первого полотна субстрата и второго полотна субстрата соосно вокруг токоприемника.
В целом, первое и второе полотна субстрата могут быть подаваться таким образом, чтобы входить во вторую ступень по обе стороны от профиля токоприемника, но предпочтительно на противоположных сторонах профиля токоприемника. Наиболее предпочтительно либо первое, либо второе полотно субстрата расположено ниже профиля токоприемника по меньшей мере при вхождении во вторую ступень. Преимущественно расположение одного из первого или второго полотен субстрата ниже профиля токоприемника позволяет полотну субстрата поддерживать профиль токоприемника, когда оба проходят через вторую ступень. Это, в свою очередь, способствует поддержанию стабильного положения профиля токоприемника вдоль центральной оси.
В частности, этап подачи по отдельности первого и второго полотен субстрата в многоступенчатый процесс формирования стержня может включать подачу первого и второго полотен субстрата на устройство для образования стержня таким образом, чтобы они входили в и проходили через первую и вторую ступени последовательно.
Кроме того, этап подачи по отдельности первого и второго полотен субстрата в многоступенчатый процесс формирования стержня может включать подачу каждого из первого и второго полотен субстрата таким образом, чтобы они были расположены по существу горизонтально перед собиранием или предварительным собиранием. То есть, соответствующая большая или плоская сторона первого и второго полотен субстрата является по существу копланарной горизонтальной плоскости. Это также является преимущественным для поддержания профиля токоприемника при прохождении через процесс формирования стержня.
Согласно другому предпочтительному аспекту настоящего изобретения этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня включает подачу профиля токоприемника таким образом, чтобы он входил в и проходил через первую и вторую ступени последовательно. Преимущественно прохождение профилем токоприемника обеих, первой и второй, ступеней способствует расположению профиля токоприемника перед вхождением во вторую ступень, то есть раньше по ходу потока относительно второй ступени. В частности, это может способствовать расположению токоприемника при прохождении через первую ступень и предпочтительно даже перед вхождением в первую ступень, то есть раньше по ходу потока относительно первой ступени. Это, в свою очередь, является преимущественным в отношении точного положения профиля токоприемника в завершенном стержне, образующем аэрозоль.
Предпочтительно этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня включает подачу профиля токоприемника таким образом, чтобы он входил в и проходил через первую ступень без контакта с первым и вторым полотнами субстрата перед прохождением через вторую ступень. В частности, токоприемник может быть не обработан при прохождении через первую ступень. Отсутствие контакта профиля токоприемника с первым и вторым полотнами субстрата, проходящими через первую ступень, способствует ослаблению негативных эффектов трения в процессе формирования стержня в общем. В частности, это позволяет защитить профиль токоприемника от давления первого и второго полотен субстрата вплоть до вхождения во вторую ступень. Кроме того, это гарантирует, что отклонение токоприемника от возможного расположения при вхождении в и прохождении через вторую стадию является малым или по существу отсутствует. Кроме того, это также снижает риск пластических деформаций профиля токоприемника. Альтернативно этап подачи профиля токоприемника в процесс формирования стержня может включать подачу профиля токоприемника в процесс формирования стержня таким образом, чтобы он входил в и проходил только через вторую ступень. То есть профиль токоприемника может быть подан в процесс формирования стержня дальше по ходу потока относительно первой ступени.
Предпочтительно профиль токоприемника имеет стабильные размеры. Для этого форма и материал профиля токоприемника могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить достаточную стабильность размеров. Преимущественно это гарантирует, что требуемый профиль нагревания токоприемника сохраняется на протяжении всего процесса формирования стержня, что в свою очередь уменьшает изменчивость производительности продукта. Соответственно, этап собирания полотна субстрата вокруг профиля токоприемника осуществляют таким образом, чтобы профиль токоприемника по существу оставался недеформированным после прохождения через процесс формирования стержня, в частности на второй ступени. Это означает, что предпочтительно любая деформация профиля токоприемника остается упругой, так что профиль токоприемника возвращается к своей предназначенной форме после снятия деформирующего усилия.
Согласно другому предпочтительному аспекту настоящего изобретения способ может включать проведение профиля токоприемника в продольном направлении, в частности, по меньшей мере вдоль секции процесса формирования стержня, предпочтительно вдоль по меньшей мере расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени процесса формирования стержня. Соответственно, профиль токоприемника может быть направлен в продольном направлении по меньшей мере вдоль 25 процентов, в частности по меньшей мере вдоль 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере вдоль 75 процентов, более предпочтительно по меньшей мере вдоль 90 процентов или вдоль 100 процентов по длине всего процесса формирования стержня. Длина процесса формирования стержня соответствует длине пути процесса в ходе всего процесса формирования стержня. В частности, профиль токоприемника направлен в продольном направлении по ходу потока от расположенного раньше по ходу потока конца процесса формирования стержня. Преимущественно, направление в продольном направлении по меньшей мере вдоль секции процесса формования стержня поддерживает расположение профиля токоприемника вдоль центральной оси второй ступени и в то же время предотвращает смещение профиля токоприемника из желаемого положения до его достаточной вставки в субстрат, образующий аэрозоль.
Токоприемник может быть направлен в продольном направлении вдоль по меньшей мере расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени. Кроме того, профиль токоприемника может быть направлен также против потока относительно второй ступени. В частности, профиль токоприемника может быть направлен в продольном направлении вдоль по меньшей мере секции первой ступени. Аналогичным образом, профиль токоприемника может быть также направлен в продольном направлении против потока процесса формирования стержня в общем, то есть против потока относительно первой ступени. Направление в продольном направлении против потока второй ступени упрощает возможное расположение профиля токоприемника вдоль центральной оси второй ступени перед входом на вторую ступень. Преимущественно это повышает точность расположения профиля токоприемника в его требуемом конечном положении внутри стержня, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно профиль токоприемника не направляется на расположенном дальше по ходу потока конце расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени или далее по ходу потока расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени, то есть в расположенной дальше по ходу потока секции второй ступени.
Этап направления в продольном направлении профиля токоприемника может представлять собой часть по меньшей мере одного из этапов подачи профиля токоприемника в процесс формования стержня и прохождения профиля токоприемника через процесс формования стержня.
Направление профиля токоприемника может быть выполнено посредством предоставления продольной направляющей, например трубчатой направляющей. Продольная направляющая может содержать направляющий профиль, в частности продольный направляющий профиль, для направления в продольном направлении профиля токоприемника. Поперечное сечение направляющего профиля, например внутренний профиль поперечного сечения трубчатой направляющей, предпочтительно соответствует поперечному сечению, то есть наружному поперечному сечению профиля токоприемника. Соответственно, поперечное сечение направляющего профиля продольной направляющей может быть овальным, эллиптическим, круглым, квадратным, прямоугольным, треугольным или многоугольным. Преимущественно наличие соответствующих поперечных сечений способствует поддержанию положения профиля токоприемника, в частности поворотного положения профиля токоприемника. Таким образом, продольная направляющая может, в частности, служить в качестве фиксатора вращения, защищающего профиль токоприемника от изгибания или кручения, или, при необходимости, для направления профиля токоприемника вдоль пути кручения в направлении транспортировки.
В контексте данного документа термин «расположенная раньше по ходу потока секция второй ступени» относится к первой секции второй ступени, в которой полотно субстрата по меньшей мере частично собрано или даже полностью собрано вокруг профиля токоприемника, но еще не достигло конечной формы стержня. В частности, при прохождении расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени полотно субстрата по меньшей мере частично собрано в неплотную компоновку. В данном контексте «неплотное» указывает на то, что полотно субстрата в этот момент еще не собрано в конечную, более уплотненную форму. По меньшей мере частично собранное полотно субстрата может иметь любой вид или форму, в частности форму стержня, однако с меньшей плотностью (или большим диаметром), чем у конечной формы стержня, после того, как оно полностью прошло процесс формования стержня. Предпочтительно при прохождении расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени, полотно субстрата собрано по меньшей мере так, чтобы по меньшей мере частично окружать профиль токоприемника. Таким образом, частично окружающий материал субстрата преимущественно обеспечивает поддерживающее внедрение профиля токоприемника для сохранения требуемого положения профиля токоприемника.
Вторая ступень процесса формования стержня может дополнительно содержать по меньшей мере одну расположенную дальше по ходу потока секцию для завершения этапа собирания полотна субстрата соосно вокруг профиля токоприемника в конечную форму стержня. Соответственно, профиль токоприемника также может быть направлен в продольном направлении по меньшей мере частично вдоль расположенной дальше по ходу потока секции второй ступени.
Согласно дополнительному аспекту способа способ может включать этап гофрирования первого и второго полотна субстрата перед подачей первого и второго полотна субстрата в непрерывный процесс формования стержня. В частности, каждое из первого и второго полотна субстрата может быть гофрировано продольно. То есть соответствующее полотно субстрата может быть обеспечено продольной сложенной структурой вдоль продольной оси полотна, то есть вдоль направления транспортировки полотна субстрата. Предпочтительно продольная сложенная структура обеспечивает субстрат зигзагообразным или волнообразным поперечным сечением. Преимущественно гофрирование каждого из первого и второго полотна субстрата облегчает этап собирания обоих полотен субстрата в поперечном направлении относительно их продольных осей в конечную форму стержня. В частности, продольная сложенная структура обеспечивает надлежащее складывание субстрата, образующего аэрозоль, вокруг токоприемника. Это является преимущественным для изготовления стержней, образующих аэрозоль, с воспроизводимыми характеристиками. Однако в некоторых вариантах осуществления только одно из первого и второго полотен субстрата может быть гофрировано.
Предпочтительно непрерывный профиль токоприемника представляет собой непрерывный лист токоприемника, например, полосу. Непрерывный лист токоприемника может быть предусмотрен на рулоне. В контексте данного документа термин «непрерывный лист токоприемника» относится к непрерывному профилю токоприемника, имеющему продолговатое или плоское поперечное сечение, в частности прямоугольное поперечное сечение. То есть непрерывный лист токоприемника имеет протяженность в ширину поперечного сечения больше, чем протяженность в толщину поперечного сечения. Предпочтительно, протяженность в ширину составляет от 10 до 250, в частности от 50 до 150, предпочтительно от 60 до 120 раз больше, чем протяженность в толщину. Например, непрерывный лист токоприемника может иметь протяженность в ширину в диапазоне от 2 миллиметров до 6 миллиметров, в частности от 3 миллиметров до 5 миллиметров, и протяженность в толщину в диапазоне от 20 микрометров до 70 микрометров, в частности от 25 микрометров до 60 микрометров.
Предпочтительно протяженность в ширину листа токоприемника соответствует протяженности в ширину токоприемника в конечном изделии. Лист токоприемника преимущественно обеспечивает тепло в достаточной степени, поскольку продолговатое или плоское поперечное сечение листа токоприемника дает выгодное соотношение между объемом токоприемника и поверхностью теплоотвода токоприемника. В частности, тепло может быть подано по всему диаметру и по всей длине стержня, образующего аэрозоль.
В случае, если токоприемник предусмотрен в виде непрерывного листа, непрерывный лист токоприемника может быть подан таким образом, чтобы входить в по меньшей мере вторую ступень процесса формования стержня и проходить через нее с большей или плоской стороной непрерывного листа токоприемника, расположенной по существу горизонтально или по существу вертикально.
В контексте данного документа выражения «по существу вертикально», «по существу горизонтально» и «по существу ортогонально» также включают отклонения вплоть до 20 градусов от соответствующей вертикальной, горизонтальной и ортогональной ориентации.
В частности, соответствующая плоская сторона непрерывного листа токоприемника обращена к соответствующей плоской стороне каждого из первого и второго полотна субстрата перед предварительным собиранием или собиранием первого и второго полотна субстрата в первой или второй ступени соответственно. То есть лист токоприемника является по существу копланарным первому и второму полотнам субстрата перед предварительным собиранием или собиранием полотен субстрата. Преимущественно симметричная подача первого и второго полотен субстрата вокруг листа токоприемника стабилизирует желаемое конечное положение токоприемника, что, в свою очередь, снижает изменчивость характеристик продукта. Предпочтительно соответствующие плоские стороны полотен субстрата и листа токоприемника расположены по существу горизонтально перед предварительным собиранием или собиранием полотен субстрата в первой или второй ступени, соответственно. Конечно, соответствующие плоские стороны полотен субстрата и листа токоприемника альтернативно могут быть расположены по существу вертикально перед предварительным собиранием или собиранием полотен субстрата в первой или второй ступени, соответственно.
Первое и второе полотна субстрата могут представлять собой исходный материал для способа согласно настоящему изобретению. В частности, каждое из первого и второго полотен субстрата может быть предусмотрено на отдельном рулоне. В случае, если используют более чем один рулон, рулоны могут содержать одинаковый материал, генерирующий аэрозоль. Альтернативно рулоны могут содержать материал, генерирующий аэрозоль, который может отличаться, например, по одному из следующих признаков: составу, аромату, текстуре или их комбинации.
Альтернативно способ согласно настоящему изобретению может включать этапы разрезания и разделения основного полотна субстрата продольно на по меньшей мере два, в частности, на первое и второе полотна субстрата перед подачей соответствующих полотен субстрата в непрерывный процесс формования стержня.
Согласно еще одному аспекту способа способ может включать этап подачи обертки в процесс формования стержня и формования обертки вокруг полотна субстрата. Обертка может способствовать стабилизации формы стержня, образующего аэрозоль. Она также может способствовать предотвращению случайного распада полотен субстрата и профиля токоприемника. Например, обертка может представлять собой бумажную обертку, в частности бумажную обертку, изготовленную из сигаретной бумаги. Альтернативно обертка может представлять собой фольгу, например, изготовленную из металла, пластмассы или целлюлозного материала. Предпочтительно, обертка является проницаемой для текучей среды или выполнена по меньшей мере локально, проницаемой для текучей среды, таким образом, чтобы позволять испаренному субстрату, образующему аэрозоль, высвобождаться из изделия. Обертка может быть пористой. Кроме того, обертка может содержать по меньшей мере одно летучее вещество, подлежащее активации и высвобождению из обертки при нагреве. Например, обертка может быть пропитана вкусоароматическим летучим веществом. Предпочтительно этап подачи обертки в процесс формования стержня и обертывания обертки вокруг полотна субстрата осуществляют дальше по ходу потока относительно первой ступени, в частности, дальше по ходу потока относительно расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени.
Дальше по ходу потока относительно процесса формования стержня способ обеспечивает непрерывный индукционно нагреваемый стержень, генерирующий аэрозоль. Предпочтительно непрерывный стержень имеет круглое, или овальное, или эллиптическое наружное поперечное сечение. Однако непрерывный стержень может также иметь прямоугольное, или квадратное, или треугольное, или многоугольное поперечное сечение.
Согласно еще одному дополнительному аспекту способа способ включает этап разрезания непрерывного стержня на сегменты индукционно нагреваемого стержня. Предпочтительно нарезанные сегменты имеют одинаковую длину. Длина сегментов может варьироваться в зависимости от расходуемого или индукционно нагреваемого курительного изделия, которое будет изготовлено с использованием такого индукционно нагреваемого сегмента стержня. Предпочтительно разрезание осуществляют без изменения ориентации непрерывного стержня. Преимущественно разрезание осуществляют в вертикальном направлении. Предпочтительно профиль токоприемника располагают и ориентируют в непрерывном стержне так, что во время разрезания не происходит деформации токоприемника.
Стержни, образующие аэрозоль, или сегменты стержня могут быть использованы для образования индукционно нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который должен быть использован устройством, генерирующим аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой табачное изделие. В частности, изделие может представлять собой стержнеобразное изделие, имеющее сходство с обычными сигаретами. Помимо стержня, образующего аэрозоль (сегмента стержня), изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать по меньшей мере одно из опорного элемента, элемента, охлаждающего аэрозоль, фильтрующего элемента и мундштучного элемента. Любой из указанных элементов или любая их комбинация могут быть расположены последовательно к сегменту стержня, образующего аэрозоль. Эти элементы могут иметь такое же наружное поперечное сечение, что и у сегмента стержня, образующего аэрозоль. В частности, сегмент стержня, образующего аэрозоль, и любой из вышеуказанных элементов или любое их сочетание могут быть расположены последовательно и окружены наружной оберткой для образования стержнеобразного изделия.
Согласно настоящему изобретению также предоставлено устройство для изготовления индукционно нагреваемых стержней, образующих аэрозоль. Предпочтительно устройство выполнено с возможностью осуществления способа согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе.
Устройство согласно настоящему изобретению содержит многоступенчатое устройство для образования стержня, содержащее по меньшей мере первую и вторую ступень, при этом вторая ступень расположена дальше по ходу потока относительно первой ступени. Первая ступень содержит первый блок предварительного собирания и второй блок предварительного собирания. Каждый из первого блока предварительного собирания и второго блока предварительного собирания выполнены с возможностью раздельного собирания первого полотна субстрата и второго полотна субстрата, соответственно, при прохождении первого и второго полотна через первую ступень. Первое полотно субстрата и второе полотно субстрата предварительно собраны в поперечном направлении относительно направления транспортировки первого и второго полотен субстрата через первую ступень. Вторая ступень выполнена с возможностью собирания вместе предварительно собранных первого полотна субстрата и второго полотна субстрата в форму стержня вокруг профиля токоприемника, когда профиль токоприемника и предварительно собранные первое полотно субстрата и второе полотно субстрата проходят через вторую ступень.
Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит запас токоприемника, выполненный с возможностью подачи непрерывного токоприемника на устройство для образования стержня таким образом, чтобы он проходил через по меньшей мере вторую ступень. Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению содержит запас субстрата, выполненный с возможностью подачи первого полотна субстрата и второго полотна субстрата на устройство для образования стержня. В частности, запас субстрата выполнен с возможностью подачи первого и второго полотен субстрата на устройство для образования стержня таким образом, чтобы они входили в и проходили через первую и вторую ступени последовательно.
Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения расположенный дальше по ходу потока конец первой ступени может проходить в расположенный раньше по ходу потока конец второй ступени. Преимущественно эта вложенная компоновка первой и второй ступени обеспечивает компактную конструкцию устройства, а также плавный переход между первой и второй ступенью.
Предпочтительно первая ступень содержит первый блок предварительного собирания и второй блок предварительного собирания. Первый блок предварительного собирания выполнен с возможностью предварительного собирания первого полотна субстрата в поперечном направлении относительно направления транспортировки первого полотна субстрата через первый блок предварительного собирания. Подобным образом, второй блок предварительного собирания выполнен с возможностью предварительного собирания второго полотна субстрата в поперечном направлении относительно направления транспортировки второго полотна субстрата через второй блок предварительного собирания.
Первая ступень, в частности, первый блок предварительного собирания, может содержать a первый раструб для предварительного собирания первого полотна субстрата. Подобным образом, первая ступень, в частности, второй блок предварительного собирания, может содержать второй раструб для предварительного собирания второго полотна субстрата. В частности, первый и второй раструб первой ступени являются отдельными раструбами. Каждый из первого и второго раструба выполнен с возможностью собирания соответствующего полотна субстрата в поперечном направлении относительно направления транспортировки соответствующего полотна субстрата через первую ступень, то есть в поперечном направлении относительно продольной оси соответствующего полотна субстрата. Для этого каждый из первого и второго раструба предпочтительно имеет внутреннее поперечное сечение, которое постепенно уменьшается по ходу потока и, таким образом, вызывает постепенное собирание соответствующего полотна субстрата в поперечном направлении в поперечном направлении относительно его направления транспортировки.
Преимущественно первый и второй раструб расположены со смещением сбоку, в частности, со смещением сбоку на противоположных сторонах относительно центральной оси второй ступени. Такая компоновка обеспечивает возможность прохождения профиля токоприемника через первую ступень между первым и вторым полотном субстрата, в частности, без контакта с первым и вторым полотном субстрата. Подобным образом, данная компоновка обеспечивает возможность вхождения профиля токоприемника на вторую ступень между первым и вторым полотном субстрата, или наоборот, обеспечивает возможность вхождения второго полотна субстрата на вторую ступень процесса формования стержня сбоку к профилю токоприемника. В любом случае данная компоновка демонстрирует преимущество в отношении симметричного собирания первого и второго полотна субстрата вокруг профиля токоприемника во второй ступени.
Первый и второй раструб могут быть расположены и выполнены таким образом, что каждое из первого и второго полотна субстрата входит на вторую ступень рядом с профилем токоприемника под углом от нуля градусов до 50 градусов, в частности, от нуля градусов до 30 градусов, предпочтительно от нуля градусов до 20 градусов относительно направления транспортировки профиля токоприемника. Соответственно, соответствующая центральная ось первого и второго раструба могут быть расположены под углом от нуля градусов до 50 градусов, в частности, от нуля градусов до 30 градусов, предпочтительно от нуля градусов до 20 градусов относительно направления транспортировки профиля токоприемника через вторую ступень, в частности, относительно центральной оси второй ступени. Кроме того, соответствующая центральная ось первого и второго раструба может быть направлена от стороны к центральной оси второй ступени, то есть под углом, превышающим ноль градусов, относительно центральной оси второй ступени. Наличие первого и второго раструбов, направленных к центральной оси второй ступени преимущественно упрощает собирание второго полотна субстрата вокруг токоприемника. Альтернативно первый и второй раструбы могут быть расположены и выполнены таким образом, что первое и второе полотно субстрата входят на вторую ступень параллельно профилю токоприемника, то есть под углом ноль градусов к направлению транспортировки профиля токоприемника, в частности, к центральной оси второй ступени.
Преимущественно каждый из первого и второго раструба содержит материал поверхности с низким трением, например пластик или полированную металлическую поверхность. Это снижает риск ослабления материала или даже разрыва первого и второго полотна субстрата. Кроме того, меньшее трение также снижает вибрации первого и второго субстрата при прохождении через первый и второй раструб соответственно. В противном случае более высокое трение может приводить к отклонению профиля токоприемника от его требуемого положения при вхождении в контакт с первым и вторым полотном субстрата.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения первая ступень может содержать элемент предварительного собирания, имеющий первую выпуклую направляющую поверхность и вторую выпуклую направляющую поверхность, причем каждая из направляющих поверхностей сходится в направлении второй ступени. Выпуклая кривизна первой выпуклой направляющей поверхности и второй выпуклой направляющей поверхности выгибается наружу относительно центральной оси процесса собирания. Первая выпуклая направляющая поверхность и вторая выпуклая направляющая поверхность расположены ближе к центральной оси процесса собирания, чем первое полотно субстрата и второе полотно субстрата при прохождении по первой и второй направляющей поверхности соответственно. Первая направляющая поверхность расположена и выполнена с возможностью предварительного собирания первого полотна субстрата при прохождении по первой направляющей поверхности в направлении второй ступени. Подобным образом, вторая направляющая поверхность расположена и выполнена с возможностью предварительного собирания второго полотна субстрата при прохождении по второй направляющей поверхности в направлении второй ступени. Преимущественно первая и вторая выпуклая направляющая поверхность обеспечивает предварительное придание формы, например с изогнутым профилем поперечного сечения или профилем поперечного сечения в виде полумесяца, первому и второму полотну субстрата. Изогнутый профиль поперечного сечения или профиль поперечного сечения в виде полумесяца преимущественно упрощает последующий этап собирания обоих полотен субстрата вокруг профиля токоприемника во второй ступени.
Предпочтительно первая и вторая выпуклые направляющие поверхности расположены со смещением сбоку, в частности, со смещением сбоку на противоположных сторонах относительно центральной оси второй ступени устройства для образования стержня. Предпочтительно элемент предварительного собирания содержит гильзу, имеющую сужающуюся наружную поверхность, содержащую первую выпуклую направляющую поверхность и вторую выпуклую направляющую поверхность. Смещенная компоновка, в частности конфигурация элемента предварительного собирания в виде гильзы, преимущественно обеспечивает возможность прохождения профиля токоприемника через элемент предварительного собирания между первой выпуклой направляющей поверхностью и второй выпуклой направляющей поверхностью, в частности, без контакта с первым полотном субстрата и вторым полотном субстрата. Это дополнительно упрощает вхождение профиля токоприемника во вторую ступень между первым полотном субстрата и вторым полотном субстрата. Предпочтительно сужающаяся наружная поверхность гильзы является конической. Подобным образом, вся гильза может быть конической или иметь форму усеченного конуса.
Преимущественно каждая из первой и второй направляющей поверхности содержит материал поверхности с низким трением, например пластмассовую или полированную металлическую поверхность. Это снижает риск ослабления материала или даже разрыва первого и второго полотна субстрата. Кроме того, меньшее трение также снижает вибрации первого и второго субстрата при прохождении по первой и второй направляющей поверхности соответственно.
Кроме того, элемент предварительного собирания может содержать по меньшей мере одно разделяющее ребро, проходящее между первой и второй выпуклыми направляющими поверхностями в направлении второй ступени. Предпочтительно элемент предварительного собирания содержит два разделяющих ребра, проходящих на противоположных сторонах элемента предварительного собирания между первой и второй выпуклыми направляющими поверхностями в направлении второй ступени.
В частности, одно или более разделяющих ребер могут проходить в направлении длины элемента предварительного собирания, предпочтительно по существу вдоль направления транспортировки первого и второго полотна субстрата при прохождении по первой и второй направляющей поверхности в направлении второй ступени.
По меньшей мере одно разделяющее ребро упрощает предварительное собирание первого и второго полотна субстрата в поперечном направлении относительно соответствующего направления транспортировки первого и второго полотна субстрата при прохождении по первой и второй направляющей поверхности в направлении второй ступени. Кроме того, по меньшей мере одно разделяющее ребро служит для удерживания первого и второго полотен субстрата отдельно друг от друга перед вхождением во вторую ступень.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения вторая ступень устройства для образования стержня может содержать раструб или полураструб или сочетание раструба и полураструба. В последнем случае расположенная раньше по ходу потока секция второй ступени предпочтительно содержит раструб, тогда как расположенная дальше по ходу потока секция предпочтительно содержит полураструб.
Преимущественно полураструб содержит вогнутую поверхность для формирования стержня, которая остается открытой вдоль продольной оси раструба. Вогнутая поверхность предпочтительно имеет С–образное или U–образное поперечное сечение. Например, полураструб представляет собой одну половину «полного» раструба.
Раструб и полураструб могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь внутреннее поперечное сечение, которое постепенно уменьшается по ходу потока и, таким образом, обеспечивает возможность непрерывного собирания и сжатия полотна субстрата вокруг профиля токоприемника.
Преимущественно каждый из раструба и полураструба содержит поверхностный материал с низким трением, например пластмассовую или полированную металлическую поверхность, для вхождения в контакт с первым и вторым полотном субстрата. Это снижает риск ослабления материала или даже разрыва первого и второго полотна субстрата. Кроме того, меньшее трение также снижает вибрации первого и второго субстрата при прохождении через вторую ступень.
Вторая ступень, в частности расположенная дальше по ходу потока секция второй ступени, может дополнительно содержать конвейерную ленту, обычно называемую форматной лентой, которая предпочтительно взаимодействует с по меньшей мере одним полураструбом для образования конечной формы стержня. Для этого форматная лента может постепенно принимать U–образную форму поперечного сечения вдоль второй ступени или расположенной дальше по ходу потока секции. Предпочтительно форматная лента расположена ниже центральной оси второй оси. По меньшей мере один полураструб расположен выше центральной оси и, таким образом, выше форматной ленты.
При эксплуатации U–образная форматная лента в сочетании с полураструбом собирает полотно субстрата соосно вокруг профиля токоприемника в конечную форму стержня.
Форматная лента может дополнительно поддерживать обертку. Обертка может быть подана посредством запаса обертки в расположенный раньше по ходу потока конец второй ступени или в расположенную дальше по ходу потока секцию второй ступени. Запас обертки может, например, содержать рулон обертки. Предпочтительно обертка поддерживается на поверхности форматной ленты, которая обращена к центральной оси. Таким образом, при эксплуатации обертку автоматически обертывают вокруг полотна субстрата, когда последнее постепенно собирают вокруг профиля токоприемника в конечную форму стержня. Запас обертки может также добавлять клей к по меньшей мере части обертки для удержания обертки вокруг субстрата.
Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения устройство может содержать продольную направляющую для направления непрерывного профиля токоприемника вдоль по меньшей мере секции устройства для образования стержня. В целом, продольная направляющая служит для стабилизации и повышения точности расположения профиля токоприемника в его требуемом конечном положении внутри стержня, генерирующего аэрозоль. Продольная направляющая может быть частью запаса токоприемника.
Продольная направляющая может быть расположена и выполнена с возможностью направления профиля токоприемника по меньшей мере вдоль 25 процентов, в частности по меньшей мере вдоль 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере вдоль 75 процентов, более предпочтительно по меньшей мере вдоль 90 процентов или вдоль 100 процентов длины устройства для образования стержня. Для этого продольная направляющая может проходить по меньшей мере на 25 процентов, в частности по меньшей мере на 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере на 75 процентов, более предпочтительно по меньшей мере на 90 процентов или на 100 процентов по длине устройства для образования стержня. Предпочтительно продольная направляющая служит для направления профиля токоприемника вдоль центральной оси второй ступени через по меньшей мере расположенную раньше по ходу потока секцию второй ступени. В частности, продольная направляющая может проходить через всю расположенную раньше по ходу потока секцию второй ступени.
По меньшей мере часть продольной направляющей также может быть расположена раньше по ходу потока относительно второй ступени для упрощения таким образом предварительного расположения профиля токоприемника вдоль центральной оси второй ступени перед вхождением на вторую ступень. Предпочтительно продольная направляющая проходит через всю первую ступень, в частности, в дополнение к прохождению через по меньшей мере расположенную раньше по ходу потока секцию второй ступени устройства для образования стержня. Кроме того, по меньшей мере часть продольной направляющей может быть также расположена раньше по ходу потока относительно первой ступени и, таким образом, раньше по ходу потока относительно устройства для образования стержня. Соответственно расположенный раньше по ходу потока конец продольной направляющей может быть расположен раньше по ходу потока относительно расположенного раньше по ходу потока конца устройства для образования стержня. Это дополнительно упрощает предварительное расположение профиля токоприемника вдоль центральной оси даже перед вхождением в устройство для образования стержня. Преимущественно это дополнительно обеспечивает точное положение профиля токоприемника в его требуемом конечном положении внутри стержня, генерирующего аэрозоль.
Преимущественно расположенный дальше по ходу потока конец продольной направляющей расположен на расположенном дальше по ходу потока конце расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени или далее по ходу потока расположенной раньше по ходу потока секции второй ступени, то есть в расположенной дальше по ходу потока секции второй ступени. Здесь процесс собирания первого и второго полотна субстрата проходит далее таким образом, что первое и второе полотна субстрата преимущественно находятся в контакте друг с другом. Следовательно, любые эффекты давления и трения первого и второго полотен субстрата на профиле токоприемника являются по существу симметричными. Соответственно профиль токоприемника предпочтительно по меньшей мере частично окружен и поддерживается первым полотном субстрата и вторым полотном субстрата. Первое полотно субстрата и второе полотно субстрата преимущественно стабилизируют положение профиля токоприемника. Наоборот, раньше по ходу потока от расположенной дальше по ходу потока секции второй ступени продольная направляющая преимущественно защищает профиль токоприемника от любых асимметричных, а значит несбалансированных, эффектов давления и трения первого и второго полотен субстрата.
Продольная направляющая может содержать направляющую трубку, например трубку или гильзу, у которой оба конца открыты. Альтернативно продольная направляющая может содержать стержнеобразный проход, имеющий продольную канавку для направления профиля токоприемника в канавку.
На своем расположенном дальше по ходу потока конце устройство для образования стержня предоставляет непрерывный стержень, образующий аэрозоль, имеющий конечную форму стержня, в котором полотно субстрата полностью собрано вокруг профиля токоприемника и предпочтительно также полностью окружено оберткой.
Дальше по ходу потока относительно устройства для образования стержня устройство может дополнительно содержать режущее устройство для разрезания непрерывного стержня на сегменты индукционно нагреваемого стержня, образующего аэрозоль.
Устройство может дополнительно содержать резец для полосок для разрезания основного полотна субстрата в длину по меньшей мере на первое и второе полотна субстрата. Резец для полосок расположен раньше по ходу потока относительно устройства для образования стержня.
Дополнительные аспекты и преимущества устройства согласно настоящему изобретению были описаны применительно к способу и не будут повторены вновь.
В принципе, способ и устройство согласно настоящему изобретению также могут быть применены для помещения любого элемента, отличного от профиля токоприемника, в стержень, образующий аэрозоль, например, капсул, адсорбентов или нити.
Далее настоящее изобретение будет описано лишь на примерах со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 схематически изображен приведенный в качестве примера вариант осуществления устройства согласно настоящему изобретению, содержащего многоступенчатое устройство для образования стержня, имеющее первую и вторую ступени;
на фиг. 2 представлен схематический вид в поперечном сечении стержня, образующего аэрозоль, изготовленного с использованием способа и устройства согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3 схематически изображен альтернативный вариант осуществления первой ступени устройства для образования стержня, представленного на фиг. 1;
на фиг. 4 схематически изображена модификация устройства для образования стержня, представленного на фиг. 1; и
На фиг. 5 схематически изображена другая модификация устройства для образования стержня, представленного на фиг. 1.
фиг. 1
На  схематически изображен приведенный в качестве примера вариант осуществления устройства 1 согласно настоящему изобретению. Устройство 1 выполнено с возможностью изготовления стержней 100, образующих аэрозоль, содержащих профиль 20 токоприемника в центре, вокруг которого соосно собраны первое и второе полотна 31, 32 субстрата, каждое из которых содержит субстрат, образующий аэрозоль. Устройство 1, показанное на фиг. 1, в частности, выполнено с возможностью выполнения способа согласно настоящему изобретению и как описано в данном документе.
Основным компонентом устройства 1 является устройство 10 для образования стержня, выполненное с возможностью сбора первого полотна 31 субстрата и второго полотна 32 субстрата вокруг профиля 20 токоприемника соосно с центральной осью 80 устройства 10 для образования стержня, в результате чего образуется конечная форма стержня. Процесс формования стержня представляет собой непрерывный процесс. А именно, первое и второе полотна 31, 32 субстрата и профиль 20 токоприемника входят в устройство 10 для образования стержня в виде непрерывных материалов и проходят через него. Соответственно собирание первого и второго полотен 31, 32 субстрата вокруг профиля 20 токоприемника происходит по мере того, как полотна 31, 32 субстрата и профиль 20 токоприемника вместе проходят через устройство 10 для образования стержня. Центральная ось 80 также определяет линию транспортировки через устройство 10 для образования стержня.
Раньше по ходу потока относительно устройства 10 для образования стержня устройство 1 содержит первый и второй запас 35, 36 субстрата (в общем обозначенные верхней и нижней стрелками на правой стороне фиг. 1) для подачи первого и второго полотен 31, 32 субстрата дальше по ходу потока в направлении расположенного раньше по ходу потока конца 13 (впуска) устройства 10 для образования стержня. Первое и второе полотна 31, 32 субстрата предпочтительно представляют собой непрерывные табачные полотна, например формованный лист. Каждое из первого и второго полотен 31, 32 субстрата входит в устройство 10 для образования стержня в виде по существу плоского материала. Как можно видеть на фиг. 1, первое полотно 31 субстрата подается таким образом, чтобы входить в устройство 10 для образования стержня ниже центральной оси 80, тогда как второе полотно 32 субстрата подается таким образом, чтобы входить в устройство 10 для образования стержня выше центральной оси 80. В частности, плоские стороны каждого из первого и второго полотен 31, 32 субстрата расположены по существу горизонтально при вхождении в устройство 10 для образования стержня. Как описано выше, подача материала субстрата в форме первого и второго полотен 31, 32 субстрата преимущественно позволяет предварительно распределять материал субстрата вокруг профиля 20 токоприемника. Это, в свою очередь, положительно влияет на последующий этап собирания материала субстрата вокруг профиля 20 токоприемника, в частности, по существу симметрично.
Устройство 1 дополнительно содержит запас 21 токоприемника (в общем обозначенный центральной стрелкой на правой стороне фиг. 1) для подачи непрерывного профиля 20 токоприемника по ходу потока в направлении к устройству 10 для образования стержня. В настоящем варианте осуществления профиль 20 токоприемника представляет собой непрерывный лист 20 материала токоприемника, имеющий прямоугольное поперечное сечение, например непрерывную ленту, изготовленную из ферромагнитной нержавеющей стали. Профиль 20 токоприемника может быть предоставлен, например, на рулоне (не показан), который является частью запаса 21 токоприемника. Профиль 20 токоприемника сматывают с рулона и подают в направлении центральной оси 80 раньше по ходу потока относительно устройства 10 для образования стержня.
Согласно настоящему изобретению устройство 10 для образования стержня представляет собой многоступенчатое устройство 10 для образования стержня. В настоящем варианте осуществления устройство 10 содержит первую ступень 11 и вторую ступень 12, причем последняя расположена дальше по ходу потока относительно первой ступени 11. Первая ступень 11 выполнена с возможностью раздельного предварительного собирания первого полотна 31 субстрата и второго полотна 32 субстрата в поперечном направлении относительно направлений транспортировки первого и второго полотен 31, 32 субстрата через первую ступень 11, когда оба полотна 31, 32 субстрата проходят через первую ступень 11. Вторая ступень 12 выполнена с возможностью собирания вместе предварительно собранных первого и второго полотен 31, 32 субстрата в форму стержня вокруг профиля 20 токоприемника, когда профиль 20 токоприемника и предварительно собранные полотна 31, 32 субстрата проходят через вторую ступень 12.
В настоящем варианте осуществления устройства 10 для образования стержня первая ступень 11 содержит первый и второй блоки 71, 72 предварительного собирания. Первый блок 71 предварительного собирания расположен ниже центральной оси 80 и выполнен с возможностью предварительного собирания первого полотна 31 субстрата в поперечном направлении относительно направления его транспортировки через первый блок 71 предварительного собирания. Подобным образом, второй блок 72 предварительного собирания расположен выше центральной оси 80 и выполнен с возможностью предварительного собирания второго полотна 32 субстрата в поперечном направлении относительно направления его транспортировки через второй блок 72 предварительного собирания. Как можно видеть на фиг. 1, каждый из первого и второго блоков 71, 72 предварительного собирания содержит раструб 71, 72 в форме усеченного конуса. Круглый внутренний профиль поперечного сечения соответствующего раструба 71, 72 непрерывно уменьшается от расположенного раньше по ходу потока конца 13 первой ступени 11 к расположенному дальше по ходу потока концу 14 первой ступени 11. Каждый раструб 71, 72 предварительно собирает соответствующее полотно 31, 32 субстрата в поперечном направлении относительно его длины протяжения. После прохождения первой ступени 11 первое и второе полотна 31, 32 субстрата являются предварительно собранными, но еще не принявшими конечную форму стержня. Как дополнительно описано выше, предварительное собирание первого и второго полотен 31, 32 субстрата приводит к тому, что эффекты трения и сопротивление сжатию материала субстрата меньше проявляются в ходе процесса фактического формирования стержня на второй ступени 12. Преимущественно это не только увеличивает общую эффективность процесса формирования стержня, но также способствует точному расположению токоприемника 20 в заданном положении внутри стержня, образующего аэрозоль. В частности, предварительно собранные полотна 31, 32 субстрата обеспечивают внедрение с опорой для профиля токоприемника на второй ступени 12. Кроме того, предварительное собирание также уменьшает риск пластических деформаций профиля 20 токоприемника.
Как также можно видеть на фиг. 1, профиль 20 токоприемника подают на устройство 10 для образования стержня таким образом, чтобы он входил на и проходил как первую, так и вторую ступени 11, 12 устройства 10 для образования стержня вдоль центральной оси 80. Благодаря расположению по центру профиль 20 токоприемника точно располагается в своем желаемом окончательном положении внутри стержня 100, генерирующего аэрозоль, то есть соосно, в частности, по направлению оси с центральной осью стержня 100, генерирующего аэрозоль. В частности, профиль 20 токоприемника расположен вдоль центральной оси 80, при этом плоские стороны профиля 20 токоприемника расположены по существу горизонтально. Также профиль 20 токоприемника расположен по направлению оси относительно центральной оси 80 устройства 10 для образования стержня. То есть продольная ось профиля 20 токоприемника, проходящая через центр масс или геометрический центр профиля 20 токоприемника, является соосной центральной оси 80 устройства 10 для образования стержня.
Поскольку профиль 20 токоприемника также входит в и проходит первую ступень 11 вдоль центральной оси 80, профиль 20 токоприемника уже предварительно расположен по направлению оси перед вхождением во вторую ступень 12, то есть перед вхождением в контакт с предварительно собранными первым и вторым полотнами 31, 32 субстрата. Таким образом, предварительно расположенный профиль 20 токоприемника определяет для процесса формирования стержня физический центр, вокруг которого соосно собираются первое и второе полотна 31, 32 субстрата. Преимущественно это делает процесс формирования стержня надежным и воспроизводимым относительно точного центрального положения токоприемника внутри окружающего субстрата.
Как описано выше, первое и второе полотна 31, 32 субстрата подаются таким образом, чтобы проходить первую ступень 11 и входить во вторую ступень 12 ниже и выше центральной оси 80 соответственно. Таким образом, каждое из предварительно собранного первого и второго полотен 31, 32 субстрата входит во вторую ступень 12 сбоку к профилю 20 токоприемника. Преимущественно это гарантирует, что отклонение профиля 20 токоприемника от своего заданного положения по направлению оси после вхождения во вторую ступень является малым или по существу отсутствует. В частности, каждое из предварительно собранных первого и второго полотен 31, 32 субстрата входит во вторую ступень 12 снизу или сверху соответственно в направлении к профилю 20 токоприемника, то есть под углом, превышающим ноль градусов, к центральной оси 80, например под углом 5 градусов. В частности, наличие предварительно собранного первого полотна 31 субстрата, расположенного по существу горизонтально ниже профиля 20 токоприемника, преимущественно поддерживает профиль 20 токоприемника при прохождении через вторую ступень 12. Это также способствует поддержанию стабильного положения профиля 20 токоприемника вдоль центральной оси 80.
Чтобы предотвратить смещение профиля 20 токоприемника от центральной оси 80 при прохождении через устройство 10 для образования стержня, устройство 1 дополнительно содержит продольную направляющую 23 для направления профиля 20 токоприемника вдоль центральной оси 80. В настоящем варианте осуществления продольная направляющая представляет собой направляющую трубку 23, проходящую соосно центральной оси 80 через всю первую ступень 12 между первым и вторым блоками 71, 72 предварительного собирания.
Направляющая трубка 23 также проходит в направлении против потока за пределы расположенного раньше по ходу потока конца 13 первой ступени 11. То есть расположенный раньше по ходу потока конец 24 направляющей трубки 23 расположен раньше по ходу потока относительно раструбов 71, 72. Преимущественно это обеспечивает точное предварительное расположение и направление профиля 20 токоприемника вдоль центральной оси 80 перед поступлением в устройство 10 для образования стержня.
Преимущественно направляющая трубка 23 заканчивается в положении дальше по ходу потока относительно первой ступени 11, где профиль 20 токоприемника предпочтительно по меньшей мере частично окружен предварительно собранными первым и вторым полотнами 31, 32 субстрата. В настоящем варианте осуществления, показанном на фиг. 1, расположенный дальше по ходу потока конец 25 направляющей трубки 23 расположен смежно с расположенным раньше по ходу потока концом 15 второй ступени 12.
Вторая ступень 12 устройства для образования стержня выполнена с возможностью завершения этапа собирания предварительно собранных первого и второго полотен 31, 32 субстрата соосно вокруг профиля 20 токоприемника в конечную форму стержня. В настоящем варианте осуществления вторая ступень 12 содержит полураструб 73, расположенный выше центральной оси 80 и содержащий вогнутую поверхность для формирования стержня, имеющую С–образное поперечное сечение. С–образное поперечное сечение постепенно уменьшается в размере в направлении по ходу потока от расположенного раньше по ходу потока конца 15 к расположенному дальше по ходу потока концу 16 второй ступени 12. Вторая ступень 12 дополнительно содержит конвейерную ленту 17, в данном варианте осуществления форматную ленту 17, которая взаимодействует с полураструбом 73 для формирования конечной формы стержня. Для этого форматная лента 17 постепенно приобретает U–образную форму поперечного сечения при ее прохождении вдоль второй ступени 12 по ходу потока ниже центральной оси 80. При эксплуатации U–образная форматная лента 17 в сочетании с полураструбом 72 собирает предварительно собранные первое и второе полотна 31, 32 субстрата соосно вокруг профиля 20 токоприемника в конечную форму круглого стержня.
Кроме того, бумажная обертка 51 подается из запаса 50 обертки в расположенный раньше по ходу потока конец 15 второй ступени 12. Как можно видеть на фиг. 1, обертка 51 поддерживается на верхней поверхности форматной ленты 17, которая обращена к центральной оси 80. Таким образом, при эксплуатации обертка 51 автоматически оборачивается вокруг первого и второго полотен 31, 32 субстрата, когда последний последовательно собирается вокруг профиля 20 токоприемника. Предпочтительно клей добавляют на по меньшей мере одну продольную кромку обертки 51 для соединения обеих продольных кромок обертки после обертывания вокруг стержнеобразного материала первого и второго полотен 31, 32 субстрата. Таким образом, обертка 51 служит для стабилизации конечной формы стержня. Чтобы добавлять клей и соединять продольные кромки обертки 51, устройство 10 для образования стержня согласно настоящему варианту осуществления содержит складывающее и сжимающее устройство 18, расположенное дальше по ходу потока относительно второй ступени 12.
На расположенном дальше по ходу потока конце 19 устройства 10 для образования стержня в целом устройство 10 предоставляет непрерывный стержень 100, образующий аэрозоль, имеющий конечную форму стержня, в котором первое и второе полотна 31, 32 субстрата полностью собраны вокруг профиля 20 токоприемника и полностью окружены оберткой 51.
Дальше по ходу потока относительно устройства 10 для образования стержня устройство 1 дополнительно содержит режущее устройство 60 для разрезания непрерывного стержня 100 на сегменты 101 индукционно нагреваемого стержня, образующего аэрозоль.
фиг. 2
На  показан вид в поперечном сечении непрерывного стержня 100, образующего аэрозоль, или сегмента 101 стержня, соответственно, изготовленного с применением устройства и способа, представленных на фиг. 1 и описанных ранее. Круглое поперечное сечение формы стержня может иметь диаметр от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров, в частности от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. Прямоугольная форма профиля 20 токоприемника предпочтительно имеет протяженность в ширину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров, в частности от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров, и протяженность в толщину от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,15 миллиметра, более предпочтительно от приблизительно 0,05 миллиметра до приблизительно 0,09 миллиметра.
Благодаря тому факту, что материал субстрата подается и обрабатывается двумя частями, то есть в форме первого и второго полотен 31, 32 субстрата, материал субстрата по существу симметрично собирается вокруг обеих плоских сторон профиля 20 токоприемника. В результате профиль 20 токоприемника располагается по существу симметрично относительно центра 81 круглого поперечного сечения стержнеобразной формы, как видно на фиг. 2. Это положение является предпочтительным относительно однородного, в частности симметричного и воспроизводимого, распределения тепла в стержне, генерирующем аэрозоль. Таким образом, тепло, генерируемое в профиле 20 токоприемника, симметрично рассеивается в окружающую периферию профиля 20 токоприемника, обеспечивая возможность равномерного нагревания субстрата, образующего аэрозоль, полотен 31, 32 субстрата, собранных вокруг.
фиг. 3
На  показан альтернативный вариант осуществления первой ступени 11 устройства 10 для образования стержня. Вместо раструбообразных первого и второго блоков 71, 72 предварительного собирания первая ступень 11 варианта осуществления, показанного на фиг. 3, содержит элемент 74 предварительного собирания. Элемент 74 предварительного собирания содержит гильзу, имеющую расположенную дальше по ходу потока сужающуюся часть 78. Наружная поверхность расположенной дальше по ходу потока сужающейся части 78 содержит первую выпуклую направляющую поверхность 75 и вторую выпуклую направляющую поверхность 76, которые соответствуют наружной поверхности нижней и верхней половины расположенной дальше по ходу потока части 78 гильзы. Каждая из направляющих поверхностей 74, 75 сходится в направлении расположенного дальше по ходу потока конца 14 первой ступени 11 и выгибается наружу относительно центральной оси 80 процесса собирания. Первая направляющая поверхность 75 расположена и выполнена с возможностью предварительного собирания первого полотна 31 субстрата с прохождением по первой направляющей поверхности 31 в направлении второй ступени 12. Подобным образом, вторая направляющая поверхность 76 расположена и выполнена с возможностью предварительного собирания второго полотна 32 субстрата с прохождением по второй направляющей поверхности 76 в направлении второй ступени 12. Преимущественно первая и вторая выпуклые направляющие поверхности 75, 76 обеспечивают предварительное формование первого и второго полотен 31, 32 субстрата таким образом, чтобы они имели изогнутый или подобный полумесяцу профиль поперечного сечения, что, в свою очередь, облегчает следующий этап собирания обоих полотен 31, 32 субстрата вокруг профиля 20 токоприемника во второй ступени 12. Конфигурация гильзы элемента 74 предварительного собирания преимущественно позволяет профилю 20 токоприемника проходить через элемент 74 предварительного собирания между первой и второй выпуклыми направляющими поверхностями 75, 76, в частности без контакта с первым и вторым полотнами 31, 32 субстрата. Это дополнительно облегчает вхождение профиля 20 токоприемника во вторую ступень 12 между первым и вторым полотнами 31, 32 субстрата.
Кроме того, элемент 74 предварительного собирания содержит разделяющее ребро 77, проходящее рядом с расположенной дальше по ходу потока частью 78 между первой и второй выпуклыми направляющими поверхностями 75, 76 в направлении второй ступени 12. В частности, разделяющее ребро 77 проходит в направлении длины элемента 74 предварительного собирания, по существу вдоль направления транспортировки первого и второго полотен 31, 32 субстрата, проходящих по первой и второй направляющим поверхностям 75, 76 в направлении второй ступени 12. Разделяющее ребро 77 способствует предварительному собиранию первого и второго полотен 31, 32 субстрата в поперечном направлении относительно их соответствующего направления транспортировки. Кроме того, разделяющее ребро 77 служит для удерживания первого и второго полотен 31, 32 субстрата отдельно друг от друга перед вхождением во вторую ступень 12. Разумеется, элемент 74 предварительного собирания также может содержать два разделяющих ребра, проходящих на противоположных сторонах элемента 74 предварительного собирания.
фиг. 4
На  показана модификация устройства 10 для образования стержня, представленного на фиг. 1, которая относится к переходу с первой ступени 11 на вторую ступень 12. Согласно этому варианту осуществления первая ступень 11 содержит раструбообразные первый и второй блоки 71, 72 предварительного собирания, как описано выше в отношении фиг. 1. Подобным образом, продольная направляющая 23 проходит между обоими блоками 71, 72 собирания вдоль центральной оси 80 устройства 10 для образования стержня. В дополнение к полураструбу 73 и форматной ленте 17 (не показаны на фиг. 4), вторая ступень 12 содержит общий раструб 79 раньше по ходу потока относительно полураструба 73 и форматной ленты 17. Как можно видеть на фиг. 4, расположенный дальше по ходу потока конец раструбообразных первого и второго блоков 71, 72 предварительного собирания, то есть расположенный дальше по ходу потока конец 14 первой ступени 11, проходит в расположенный раньше по ходу потока конец общего раструба 79, то есть в расположенный раньше по ходу потока конец 15 второй ступени 12. Преимущественно эта вложенная компоновка первой и второй ступеней 11, 12 обеспечивает компактную конструкцию устройства 1. Кроме того, общий раструб 79 обеспечивает плавный переход для профиля токоприемника и предварительно собранных первого и второго полотен субстрата при прохождении из первой ступени 11 во вторую ступень 12. В частности, верхняя часть общего раструба 79 может непрерывно соединяться с полураструбом 77 второй ступени 12 (не показано). Альтернативно общий раструб 79 может быть частью первой ступени 11. Разумеется, устройство 10 для образования стержня, представленное на фиг. 3 и содержащее альтернативный вариант осуществления первой ступени 11, также может содержать общий раструб 79.
фиг. 5
На  изображена другая модификация устройства 10 для образования стержня, представленного на фиг. 1, которая относится к продольной направляющей 23. На фиг. 5 показан вид сверху нижней части второй ступени 12, представленной на фиг. 1 (без полураструба 73). Согласно этому варианту осуществления расположенный дальше по ходу потока конец 25 продольной направляющей 23 находится в расположенной дальше по ходу потока секции 92 второй ступени 12. Здесь процесс собирания предварительно собранных первого и второго полотен 31, 32 субстрата проходит далее таким образом, что предварительно собранные первое и второе полотна 31, 32 субстрата предпочтительно находятся в контакте друг с другом. Вследствие этого профиль 20 токоприемника по меньшей мере частично окружается и поддерживается первым и вторым полотнами 31, 32 субстрата, которые таким образом стабилизируют положение профиля 20 токоприемника. Кроме того, любые эффекты давления и трения первого и второго полотен 31, 32 субстрата на профиле 20 токоприемника являются по существу симметричными в расположенной дальше по ходу потока секции 92. За счет этой симметрии возможные эффекты давления и трения являются по существу сбалансированными и, таким образом, не оказывают негативного влияния на форму и положение профиля 20 токоприемника. Наоборот, раньше по ходу потока от расположенной дальше по ходу потока секции 92, в частности в расположенной раньше по ходу потока секции 91 второй ступени 12, продольная направляющая 23 преимущественно защищает профиль 20 токоприемника от любых асимметричных, а значит несбалансированных, эффектов давления и трения первого и второго полотен 31, 32 субстрата. Как также можно видеть на фиг. 5, форматная лента 17 постепенно приобретает неизменную U–образную форму поперечного сечения в расположенной дальше по ходу потока секции 92. Разумеется, устройство 10 для образования стержня, представленное на фиг. 3 и содержащее альтернативный вариант осуществления первой ступени 11, может также содержать продольную направляющую 23, имеющую расположенный дальше по ходу потока конец 25, находящийся в расположенной дальше по ходу потока секции 92 второй ступени 12.
Любая поверхность первой и второй ступени 11, 12, которая входит в контакт с первым и вторым полотнами 31 субстрата, то есть внутренняя поверхность раструбов 71, 72, полураструба 73, общего раструба 79 и первая и вторая направляющие поверхности 75, 76 элемента 74 предварительного собирания, предпочтительно содержит поверхностный материал с низким трением, например пластмассовую или полированную металлическую поверхность. Это снижает риск ослабления материала или даже разрыва первого и второго полотен 31, 32 субстрата. Кроме того, меньшее трение также снижает вибрации первого и второго субстратов 31, 32 при прохождении через первую и вторую ступени 11, 12.