用于制造蒸气产生产品的方法和设备与流程

文档序号:26097846发布日期:2021-07-30 18:08阅读:122来源:国知局
用于制造蒸气产生产品的方法和设备与流程

本披露总体上涉及蒸气产生产品,并且更具体地涉及用于与蒸气产生装置一起使用的蒸气产生产品,该蒸气产生装置用于加热蒸气产生产品以产生蒸气,该蒸气冷却并且冷凝以形成供使用者吸入的气溶胶。本披露的实施例尤其涉及用于制造蒸气产生产品的方法和设备。



背景技术:

将蒸气产生材料加热而不是燃烧来产生蒸气的装置近年来受到消费者的欢迎,该蒸气冷却并且冷凝以形成吸入的气溶胶。

这种装置可以使用多种不同途径中的一种途径来为蒸气产生材料提供热量。

一种途径是提供采用电阻加热系统的蒸气产生装置。在这种装置中,提供电阻加热元件来加热蒸气产生材料,并且在蒸气产生材料被加热元件所传递的热量加热时,产生蒸气。

另一种途径是提供采用感应加热系统的蒸气产生装置。在这种装置中,对该装置提供感应线圈并且典型地对蒸气产生材料提供感受器。当使用者启用该装置时,向感应线圈提供电能,该感应线圈进而产生交变电磁场。该感受器与电磁场耦合并且产生热量,该热量例如通过传导被传递给蒸气产生材料,并且在蒸气产生材料被加热时,产生蒸气。

无论使用哪种途径来加热蒸气产生材料,提供呈可以由使用者插入蒸气产生装置中的蒸气产生产品的形式的蒸气产生材料都可能是方便的。这样,需要提供利于制造蒸气产生产品的方法和设备。



技术实现要素:

根据本披露的第一方面,提供了一种制造蒸气产生产品的方法,该方法包括:

(i)将非液体蒸气产生材料定位在由一个或多个壁限定的空间中,该一个或多个壁被配置用于防止该蒸气产生材料在与该蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm,该一个或多个壁大致沿该蒸气产生材料的轴向方向延伸;

(ii)使刚性插入物的轴线与该蒸气产生材料的轴向方向对齐;以及

(iii)将该刚性插入物从该蒸气产生材料的第一端部插入到该蒸气产生材料中。

根据本披露的第二方面,提供了一种用于制造蒸气产生产品的设备,该设备包括:

包绕单元,该包绕单元被配置用于包绕非液体蒸气产生材料;

固持单元,该固持单元被配置用于固持刚性插入物;以及

移动单元,该移动单元被配置用于使由该包绕单元包绕的该非液体蒸气产生材料以及由该固持单元固持的该刚性插入物相对于彼此、大致与该蒸气产生材料的轴向方向成直线地移动,以将该刚性插入物从该蒸气产生材料的第一端部插入到该蒸气产生材料中;

其中,该包绕单元包括限定了用于该蒸气产生材料的空间的一个或多个壁,该一个或多个壁被配置用于防止该蒸气产生材料在与该蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

如本文中所使用的,短语“大致沿轴向方向”包含以下布置:其中一个或多个壁沿蒸气产生材料的轴向方向在可能为±5°、可能为±3°、或可能为±1°的公差内延伸。

蒸气产生产品与用于加热非液体蒸气产生材料而不是燃烧非液体蒸气产生材料的蒸气产生装置一起使用,以使非液体蒸气产生材料的至少一种组分挥发,并且由此产生经加热的蒸气,该蒸气冷却并且冷凝以形成供蒸气产生装置的使用者吸入的气溶胶。

在通常意义上,蒸气是在低于其临界温度的温度下为气相的物质,这意味着可以在不降低温度的情况下该蒸气可以通过增加其压力而冷凝成液体,而气溶胶是微细固体颗粒或液滴在空气或另一种气体中的悬浮物。然而,应注意的是术语‘气溶胶’和‘蒸气’在本说明书中可以互换使用,尤其是关于所产生的供使用者吸入的可吸入介质的形式而言。

通过使非液体蒸气产生材料与刚性插入物相对于彼此移动而将刚性插入物插入到非液体蒸气产生材料中,根据本披露的蒸气产生产品可以高效地制造,并且相对容易地大批量生产。提供一个或多个壁确保了将刚性插入物可靠地插入到蒸气产生材料中,该一个或多个壁被配置用于约束非液体蒸气产生材料的移动并且更具体地防止该非液体蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

刚性插入物沿所述轴线具有足够刚性,以允许在步骤(iii)的过程中将刚性插入物例如通过推动而可靠地插入到非液体蒸气产生材料中。

步骤(iii)可以包括仅将非液体蒸气产生材料朝向刚性插入物移动、仅将刚性插入物朝向非液体蒸气产生材料移动、或者将非液体蒸气产生材料和刚性插入物两者朝向彼此移动,并且因此可以由此来实现非液体蒸气产生材料与刚性插入物之间的相对移动。因此,该方法和设备可以被适配以满足特定的制造需求。

非液体蒸气产生材料可以包括蒸气产生杆件,并且在一些实施例中,可以包括多个所述蒸气产生杆件。因此,步骤(i)可以包括形成包括多个蒸气产生杆件的包装物。根据本披露的蒸气产生产品的制造可以通过消除对单独包装过程的需要而得到精简。(多个)蒸气产生杆件例如可以具有大致圆形截面,并且因此,蒸气产生材料可以呈圆柱形杆件形式。(多个)蒸气产生杆件可以替代性地具有椭圆、矩形或多边形截面。

由一个或多个壁限定的空间可以被配置用于容纳1至60个蒸气产生杆件。在一些实施例中,由一个或多个壁限定的空间可以被配置用于容纳10至40个蒸气产生杆件,有可能为15至30个蒸气产生杆件。

非液体蒸气产生材料、例如(多个)蒸气产生杆件可以被材料片包裹,该材料片可以是透气的并且可以是电绝缘且非磁性的,例如纸包裹物。

非液体蒸气产生材料可以是任何类型的固体或半固体材料。蒸气产生材料的示例性类型包括粉末、微粒、颗粒、凝胶、条带、散叶、切割的填料、球粒、粉末、碎片、线束、泡沫材料和片材。在其中非液体蒸气产生材料没有被材料片、例如纸包裹物包裹的实施例中,非液体蒸气产生杆件可以有利地包括泡沫材料。

非液体蒸气产生材料可以包括植物衍生材料,并且尤其可以包括烟草。非液体蒸气产生材料例如可以包括再造烟草,该再造烟草包含烟草、以及纤维素纤维、烟草茎纤维以及比如caco3等无机填料中的任何一者或两者。非液体蒸气产生材料可以包括挤出条带,并且例如可以包括挤出的蒸气产生材料(例如烟草或再造烟草)。

非液体蒸气产生材料可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂的实例包括多元醇及其混合物,例如丙三醇或丙二醇。典型地,非液体蒸气产生材料可以包括在大约5%与大约50%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量。在一些实施例中,非液体蒸气产生材料可以包括大约10%到大约20%(基于干重)之间的气溶胶形成剂含量,有可能为大约15%(基于干重)的气溶胶形成剂含量。

该一个或多个壁可以被配置用于防止蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上移动超过1mm。该一个或多个壁可以被配置用于实质上防止蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上的任何移动。

步骤(i)可以包括使非液体蒸气产生材料的表面与一个或多个壁接触,以防止蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上的超过2mm的所述移动。通过这种布置,由于与该一个或多个壁接触,实质上防止了蒸气产生材料的任何移动。

步骤(i)可以包括通过该一个或多个壁中的一个或多个孔口施加吸力,以防止蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上的超过2mm的所述移动。

这个空间可以由包括多个壁的盒体限定。尤其在其中被定位在该空间中的蒸气产生材料包括多个蒸气产生杆件的实施例中,盒体可以提供用于非液体蒸气产生材料的特别方便的包封件以防止该非液体蒸气产生材料在与蒸气产生材料的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

该一个或多个壁可以包括选自由以下组成的组中的一者或多者:平面壁元件、可以与蒸气产生材料点接触的杆状壁元件或销形壁元件。

其中一个或多个壁可以在第一位置与第二位置之间可移动,该第一位置允许将非液体蒸气产生材料定位在该空间中,该第二位置防止非液体蒸气产生材料从该空间中释放。因此,步骤(i)、以及可选地步骤(ii)可以包括移动其中至少一个壁,以包绕蒸气产生材料。该方法可以进一步包括例如通过将其中一个或多个壁从第二位置朝向第一位置移动而将蒸气产生材料从由一个或多个壁限定的空间中释放。

步骤(i)可以包括将其中至少一个壁移动至预先确定的位置、例如第二位置,以防止蒸气产生材料的所述移动。非液体蒸气产生材料、例如该一个或多个蒸气产生杆件还可以凭借将该至少一个壁移动至预先确定的位置而移动至该预先确定的位置、例如第二位置,并且非液体蒸气产生材料的所得移动可以使刚性插入物的轴线与蒸气产生材料的轴向方向对齐。因此,步骤(ii)还可以包括将其中至少一个壁移动至该预先确定的位置。

步骤(i)可以包括沿引导件将其中至少一个壁移动至该预先确定的位置。该引导件可以在与非液体蒸气产生材料的轴向方向大致正交的方向上对齐。因此确保该至少一个壁的可靠且可重复的移动。

在其中非液体蒸气产生材料包括蒸气产生杆件的实施例中,步骤(i)可以包括将其中至少一个壁沿径向方向、相对于蒸气产生杆件例如移动至预先确定的位置。

刚性插入物可以包括可感应加热的感受器。可感应加热的感受器可以包括但不限于铝、铁、镍、不锈钢及其合金(例如镍铬或镍铜合金)中的一种或多种。在其附近施加电磁场的情况下,例如当蒸气产生产品被定位在具有用于产生交变电磁场的感应线圈的蒸气产生装置中时,可感应加热的感受器由于涡电流和磁滞损耗而可以产生热量,从而引起电磁能到热能的转换,以在不燃烧蒸气产生材料的情况下加热该蒸气产生材料。

刚性插入物可以包括香料,例如在蒸气产生装置中使用蒸气产生产品的过程中释放一种或多种风味化合物。刚性插入物可以包括浸渍有香料的多孔材料。

该刚性插入物可以被配置用于提供沿蒸气产生材料的轴向方向的多个流体流动路线,以例如允许空气和/或蒸气沿轴向方向流动。即使每个流体流动路线内的分开的蒸气产生材料被分别加热,提供分开的流体流动路线也维持所产生的蒸气的品质,这是因为通过加热每个流体流动路线内的分开的蒸气产生材料而产生的蒸气不会流动穿过之前被加热的蒸气产生材料,否则可能不利地影响蒸气的特征,例如导致变味。

步骤(i)可以包括通过在与蒸气产生材料的轴向方向大致平行的方向上移动蒸气产生材料来将非液体蒸气产生材料定位在由一个或多个壁限定的空间中。在其中蒸气产生材料包括一个或多个蒸气产生杆件的实施例中,步骤(i)可以包括通过在与(多个)蒸气产生杆件的轴向方向大致平行的方向上移动(多个)蒸气产生杆件来将蒸气产生杆件(多个)定位在由一个或多个壁限定的空间中。

步骤(i)可以包括通过在与蒸气产生材料的轴向方向不平行的方向上移动蒸气产生材料来将非液体蒸气产生材料定位在由一个或多个壁限定的空间中。在其中蒸气产生材料包括一个或多个蒸气产生杆件的实施例中,步骤(i)可以包括通过在与(多个)蒸气产生杆件的轴向方向不平行的方向上移动(多个)蒸气产生杆件来将蒸气产生杆件(多个)定位在由一个或多个壁限定的空间中。

步骤(ii)可以通过检测刚性插入物和蒸气产生材料(例如该一个或多个蒸气产生杆件)中的一者或两者的位置来执行。一个或多个检测单元(例如,比如相机、光学传感器或磁性传感器等图像捕捉装置)可以用于检测刚性插入物和蒸气产生材料中的一者或两者的位置。步骤(ii)可以包括基于所检测的(多个)位置来移动刚性插入物和蒸气产生材料中的一者或两者。因此确保了刚性插入物和蒸气产生材料的正确对齐,由此确保刚性插入物可以被可靠地插入到蒸气产生材料中。

该方法可以进一步包括在步骤(iii)的过程中支撑蒸气产生材料的第二端部,以防止蒸气产生材料移动。由于实质上防止了蒸气产生材料被刚性插入物所施加的外力移动,这确保了刚性插入物可以从第一端部可靠地插入到蒸气产生材料中。

步骤(iii)可以包括将刚性插入物大致沿与重力方向成直线地插入到蒸气产生材料中。

步骤(iii)可以包括将多个刚性插入物同时插入到蒸气产生材料中。

步骤(iii)可以包括以下步骤:

将该刚性插入物从该第一端部部分地插入到该蒸气产生材料中而同时固持该刚性插入物;以及

释放该刚性插入物并且推动该刚性插入物的端部以将该刚性插入物完全插入到该蒸气产生材料中。

刚性插入物因此可以从第一端部被可靠并且完全地插入到蒸气产生材料中。

步骤(iii)可以包括将该刚性插入物推动并且嵌入到该蒸气产生材料中,并且优选地在所述嵌入步骤过程中,不推动该蒸气产生材料的被该刚性插入物插入其中的表面。在此实施例中,尤其在因为刚性插入物被蒸气产生材料完全包绕从而刚性插入物与蒸气产生材料相互作用时,该刚性插入物很好地工作。当刚性插入物包括可感应加热的感受器时,由于从感受器到周围的蒸气产生材料的热量传递被最大化,所以这是特别有利的。还应理解的是,仅在刚性插入物被插入的区域中推动蒸气产生材料,并且不推动除此区域外的蒸气产生材料的表面。因此可以避免蒸气产生材料不希望的变形,同时确保将刚性插入物可靠地插入到蒸气产生材料中。

该固持单元可以包括接触元件以接触该刚性插入物的侧面。该接触元件确保了刚性插入物被固持单元固定地固持。

该移动单元可以包括推动元件,用于推动该刚性插入物的端部。该推动元件确保刚性插入物被可靠地插入到蒸气产生材料中,例如同时被接触元件固持。

该推动元件可以包括接触区域,该接触区域的形状可以与该刚性插入物的端部的形状或该刚性插入物的端部的形状的一部分相对应。此布置确保了在推动元件与刚性插入物的端部之间存在良好的接触,因此确保通过推动元件将刚性插入物可靠地插入到蒸气产生材料中。此外,此布置可以将刚性插入物嵌入到蒸气产生材料中。

该包绕单元可以包括可移动壁。如上所述,可移动壁可以在第一位置与第二位置之间可移动,该第一位置允许将非液体蒸气产生材料定位在该空间中,该第二位置防止非液体蒸气产生材料从该空间中释放。提供可移动壁利于当可移动壁处于第一位置时将蒸气产生材料定位在该空间中并且确保当可移动壁处于第二位置时蒸气产生材料被固定地保持在该空间中。可移动壁可以例如被配置用于当可移动壁处于第二位置时将蒸气产生材料保持在预先确定的位置。

该设备可以包括检测单元,该检测单元检测刚性插入物和蒸气产生材料(例如该一个或多个蒸气产生杆件)中的一者或两者的位置。检测单元可以包括一个或多个图像捕捉装置(例如一个或多个相机、光学传感器或磁性传感器)。该设备可以进一步包括第二移动单元,用于基于所检测的(多个)位置来移动刚性插入物和蒸气产生材料中的一者或两者。如上所见,因此确保了刚性插入物和蒸气产生材料的正确对齐,由此确保刚性插入物可以被可靠地插入到蒸气产生材料中。

该包绕单元可以包括连续的传送带。使用连续的传送带可以利于蒸气产生产品的批量生产。

该连续的传送带可以包括间隔接触元件,这些间隔接触元件可以被配置用于接触该蒸气产生材料并且在其之间可以形成被配置用于容纳该蒸气产生材料的区域。通过举例的方式,间隔接触元件可以具有三角形截面、等腰梯形截面、或可选地具有阶梯式表面的总体上t形的截面。每个间隔接触元件可以与容纳在间隔接触元件之间的区域中的蒸气产生材料具有一个或多个接触点,或者可以具有总体上顺应蒸气产生材料的形状以接触该蒸气产生材料的弯曲的接触表面。间隔接触元件之间的间隔也意味着意外的不期望的碎屑或工厂灰尘难以在连续的传送带上积聚。

包绕单元可以包括两个连续的传送带、例如第一传送带和第二传送带。每个连续的传送带可以包括间隔接触元件,这些间隔接触元件可以被配置用于接触该蒸气产生材料并且在其之间可以形成被配置用于容纳该蒸气产生材料的区域。这些间隔接触元件中的每一个间隔接触元件可以具有顶点并且每个传送带的间隔接触元件的顶点可以面向彼此布置。第一传送带可以被定位成在第二传送带的下方使用。因此,第一传送带可以是下部带,并且第二传送带可以是上部带。

设备可以包括料斗,该料斗用于连续且依次向在这个或每个传送带的间隔接触元件之间形成的区域供应蒸气产生材料、例如蒸气产生杆件。料斗可以被定位在传送带上方,并且可以被定位在第一传送带上方。此布置进一步利于蒸气产生产品的批量生产。

该固持单元可以被配置用于与这个或每个连续的传送带同步移动。固持单元可以被定位成与这个或每个连续的传送带相邻并且可以被配置用于连续地且与这个或每个连续的传送带同步地移动。通过这种布置,固持单元跟随这个或每个传送带的移动,从而确保刚性插入物可以可靠地插入到蒸气产生材料中,并且允许蒸气产生产品的批量生产。

固持单元可以包括安装在连续的带上的多个推动元件。推动元件可以与间隔接触元件之间形成的区域对齐并且可以被配置用于与这个或每个连续的传送带同步移动。当推动元件与间隔接触元件之间形成的区域对齐时,推动元件可以被配置用于朝向容纳在间隔接触元件之间形成的区域中的蒸气产生材料、例如蒸气产生杆件移动并且之后背离该蒸气产生材料移动。因此确保将刚性插入物可靠地插入到蒸气产生材料中。

当推动元件不与间隔接触元件之间形成的区域对齐时,推动元件可以被配置用于接纳刚性插入物。因此,刚性插入物可以被简单地供应至构成固持单元的推动元件。

附图说明

图1a至图1c是用于制造蒸气产生产品的设备和方法的一个实例的一部分的图解展示,展示了将蒸气产生杆件定位在包绕单元中;

图2a至图2h是用于制造蒸气产生产品的设备和方法的一个实例的一部分的图解展示,展示了将刚性插入物插入到蒸气产生杆件中;

图3a和图3b是用于检测和对齐刚性插入物和蒸气产生杆件的位置的设备和方法的第一实例的图解展示,其中,图3b示出了沿图3a中的箭头b的方向在对齐之前和之后的局部视图;

图4a至图4c是用于检测和对齐刚性插入物和蒸气产生杆件的位置的设备和方法的第二实例的图解展示,其中,图4c示出了沿图4b中的箭头c的方向在对齐之前和之后的局部视图;

图5a至图5e是固持单元和移动单元的实例的图解展示,该移动单元被配置用于将刚性插入物朝向蒸气产生杆件移动;

图6a至图6d是固持单元和移动单元的实例的图解展示,该移动单元被配置用于将蒸气产生杆件朝向刚性插入物移动;

图7a是用于制造蒸气产生产品的设备和方法的另一个实例的图解平面视图;

图7b是沿图7a中的线a-a的图解截面视图;

图7c是沿图7a中的线b-b的图解截面视图;

图8a至图8g是蒸气产生杆件和包绕单元的可能布置的实例;并且

图9a至图9h是说明性实例,示出了包绕单元的一个或多个壁的可能的移动。

具体实施方式

现在将仅通过举例方式并且参考附图来描述本披露的实施例。

首先参见图1a至图1c,示出了用于将非液体蒸气产生材料12定位在包绕单元14中的方法和设备10的实例。在此实例中,非液体蒸气产生材料12包括多个蒸气产生杆件16,这些蒸气产生杆件典型地包括比如烟草或再造烟草等植物衍生材料,并且包绕单元14包括多个壁18,这些壁限定了蒸气产生杆件16可定位在其中的空间15。在所展示的实例中,包绕单元14包括盒体。

设备10包括竖直通道20,在该竖直通道中接纳例如来自上游制造过程的连续供应的蒸气产生杆件16。设备10还包括被定位在竖直通道20下方的水平传递通道22以及被安装成沿水平传递通道22、在图1a和图1c所示的开始位置与图1b所示的结束位置之间进行往复(即,后和前)移动的传递元件24。

在操作设备10时,竖直通道20中的蒸气产生杆件16在重力作用下、如箭头a所表示的依次落入水平传递通道22中。在所展示的实例中,蒸气产生杆件16和水平传递通道22的尺寸被确定成使得在任何一个时刻在水平传递通道22中容纳三个竖直堆叠的蒸气产生杆件16。然而,本领域普通技术人员应理解的是,蒸气产生杆件16的直径和/或水平传递通道22的深度可以增加或减小以在任何一个时刻在水平传递通道22中容纳多于三个或少于三个竖直堆叠的蒸气产生杆件16。

参照图1a和图1b,传递元件24从图1a所示的开始位置移动至图1b所示的结束位置以将容纳在水平传递通道22中的蒸气产生杆件16的阵列推入到由空的包绕单元14的壁18限定的空间15中,该空的包绕单元与水平传递通道22的开口端部竖直对齐。传递元件24然后从图1b所示的结束位置移回到图1c所示的开始位置,由此允许另外的蒸气产生杆件16在重力作用下落入水平传递通道22中。包含蒸气产生杆件16的被填充的包绕单元14也例如沿竖直向下方向(图1a中的箭头b)移动,然后另一个空的包绕单元14与水平传递通道22的开口端部竖直对齐,之后连续重复上述步骤(如箭头c所表示的)以将蒸气产生杆件16的阵列定位在多个包绕单元14中。

本领域普通技术人员应理解的是,蒸气产生杆件16可以作为以并排构型布置的多个竖直列布置在竖直通道20中并且因此在水平传递通道22中,使得蒸气产生杆件16被布置成相邻的竖直列并且彼此堆叠在一起。因此,蒸气产生杆件16的阵列(例如3x3、3x4等)可以容纳在水平传递通道22中并且被传递元件24推入到空的包绕单元14中,使得蒸气产生杆件16的阵列被定位在包绕单元14中,例如如图2a所示。

图2a和图2b展示了使用以上参考图1a至图1c描述的方法和设备10定位在由包绕单元14的壁18限定的空间15中的蒸气产生杆件16的阵列。从图1a至1c和图2a中很显然,包绕单元14的壁18大致沿蒸气产生杆件16的轴向方向延伸。此外,壁18被配置用于例如凭借在阵列中最外面的蒸气产生杆件16与壁18之间的接触而防止蒸气产生杆件16沿与蒸气产生杆件16的轴向方向垂直的方向移动超过2mm。

图2c至图2h展示了用于将刚性插入物28插入到每个蒸气产生杆件16中以形成多个蒸气产生产品1的方法和设备26。每个刚性插入物28在轴向方向上(即,沿其纵向轴线)具有足够刚性以使得刚性插入物28能够从蒸气产生杆件16的第一端部16a插入到蒸气产生杆件16中而不会翘曲或弯曲。在一个实例中,刚性插入物28包括可感应加热的感受器30,当包括蒸气产生杆件16和可感应加热的感受器30的蒸气产生产品1被定位在蒸气产生装置(未示出)中时该可感应加热的感受器在电磁场的存在下被感应加热。本领域普通技术人员将理解可感应加热的蒸气产生装置的操作原理并且该操作原理在本说明书中将不会进一步解释。

参照图2c至图2h,设备26包括固持单元32和呈推动元件34形式的移动单元33,该固持单元被配置用于固持刚性插入物28的阵列,该推动元件被布置成推动每个刚性插入物28的端部以将其插入到对应的一个蒸气产生杆件16中。固持单元32包括在图2c至图2d所示的固持位置与图2e至图2h所示的非固持位置之间可移动的多个接触元件36。当接触元件36处于固持位置时,每个接触元件36接触对应的刚性插入物28的侧面(如图2c最佳看到的),以将每个刚性插入物28的轴线与对应的一个蒸气产生杆件16的轴向方向对齐。

推动元件34朝向蒸气产生杆件16的阵列移动(如图2d所示)以将刚性插入物28的阵列从蒸气产生杆件16的第一端部16a同时插入到蒸气产生杆件16中。固持单元32包括基部壁19,该基部壁用于在插入刚性插入物28的阵列的过程中支撑蒸气产生杆件16的第二端部16b并且由此防止蒸气产生杆件16由于刚性插入物28所施加的外力而发生移动。当如图2d所示已经部分地插入刚性插入物28时,接触元件36首先如图2e所示沿侧向方向移动使得它们不再接触刚性插入物28的侧面,然后接触元件36从图2e所示的固持位置被移动至图2f所示的非固持位置。如图2g所示推动元件34朝向蒸气产生杆件16的阵列的继续移动将完成刚性插入物28的阵列到蒸气产生杆件16中的插入、并且确保刚性插入物28被完全插入到蒸气产生杆件16中,由此形成各自包括蒸气产生杆件16和刚性插入物28的蒸气产生产品1的阵列。然后如图2h所示可以将推动元件34背离蒸气产生杆件16的阵列移动,之后接触元件36被移回到固持位置并且重复图2c至图2h所展示的步骤,以连续制造另外的蒸气产生产品1的阵列。

参照图3a和图3b,在一个实施例中,设备26包括安装在固持单元32上的检测单元38(例如相机)的阵列。每个检测单元38被配置用于检测对应的一个蒸气产生杆件16在由包绕单元14的壁18限定的空间15中的位置,并且设备26包括多个第二移动单元37,这些第二移动单元用于基于所检测到的蒸气产生杆件16的(多个)位置来移动刚性插入物28,以使刚性插入物28与蒸气产生杆件16在插入方向上对齐。例如,从图3b中的右侧视图可见,至少一些刚性插入物28已经被第二移动单元37移动(这些第二移动单元在边界39限定的包络内可移动),以确保刚性插入物28与对应的蒸气产生杆件16最佳对齐。

参照图4a至图4c,在另一个实施例中,设备26包括一个检测单元38(例如相机)。检测单元38被配置用于同时检测所有蒸气产生杆件16在由包绕单元14的壁18限定的空间15中的位置,如图4a中图解地示出的。在相机38已经检测到蒸气产生杆件16的位置之后,必要时可以操作第二移动单元37以移动一个或多个刚性插入物28,从而使刚性插入物28与蒸气产生杆件16在插入方向上对齐。例如,从图4c中的右侧视图可见,至少一些刚性插入物28已经被第二移动单元37移动(这些第二移动单元在边界39限定的包络内可移动),以确保刚性插入物28与对应的蒸气产生杆件16最佳对齐。最后,如图4b所示可以将固持单元32朝向蒸气产生杆件16移动,以便如以上参考图2c至图2h描述的将经对齐的刚性插入物28插入到蒸气产生杆件16中。

现参考图5a至图5e,示出了用于将刚性插入物28插入到蒸气产生杆件16中以形成蒸气产生产品1的方法和设备40的另一个实例。方法和设备40类似于以上参考图2a至图2h描述的方法和设备26,并且因此对应的元件用相同的附图标记来指代。

在此实例中,固持单元32包括突出元件42,该突出元件限定了与刚性插入物28的端部的形状相对应的接触区域44。在所展示的实例中,刚性插入物具有圆形截面,并且因此突出元件42是总体上环形的并且限定了环形接触区域44。

当接触元件36初始地处于如图5a所示的固持位置中,刚性插入物28被固持单元32固持并且与蒸气产生杆件16的轴向方向对齐。使推动元件34如图5b所示朝向蒸气产生杆件16移动,以将刚性插入物28从蒸气产生杆件16的第一端部16a插入到蒸气产生杆件16中。当刚性插入物28如图5c所示被部分地插入时,接触元件36首先沿侧向方向移动而使得它们不再接触刚性插入物28的侧面,然后接触元件36从图5b所示的固持位置被移动至图5c所示的非固持位置。如图5d所示推动元件34朝向蒸气产生杆件16的继续移动将完成刚性插入物28到蒸气产生杆件16中的插入。在此实例中,突出元件42被推入到蒸气产生杆件16中,以确保刚性插入物28完全嵌入蒸气产生杆件16中。然后如图5e所示将推动元件34背离蒸气产生杆件16移动,之后接触元件36被移回到固持位置并且重复图5a至图5e所展示的步骤,以连续制造另外的蒸气产生产品1。

应当注意的是,出于展示目的夸大了蒸气产生杆件16的第一端部16a中由突出元件42产生的空间42a的大小。在实践中,例如在突出元件42是具有小截面积的销形元件的情况下,空间42a可能非常小。此外,在推动元件34如图5e所示已经背离蒸气产生杆件16移动之后,由于蒸气产生材料12的固有弹性,蒸气产生杆件16的蒸气产生材料12可以自发地(部分地或完全)填充空间42a。在蒸气产生材料12包括切碎的烟草填料的实施例中,这可能是典型的情况。

现参考图6a至图6d,示出了用于将刚性插入物28插入到蒸气产生杆件16中以形成蒸气产生产品1的方法和设备46的另一个实例。

在此实例中,刚性插入物28同样被固持单元32固持。固持单元32包括接触元件36,该接触元件在图6a和图6b所示的固持位置与图6c和图6d所示的非固持位置之间可移动。当接触元件36处于固持位置时,该接触元件延伸到刚性插入物28的端部处的开口中,以将其支撑在固持单元32上。

设备46包括移动单元48,该移动单元具有支撑蒸气产生杆件16的第二端部16b的支撑构件50。在所展示的实例中,支撑构件50包括围绕第二端部16b的套环,但本领域普通技术人员应理解的是,支撑构件50可以具有任何合适的形式。

在此实例中,移动单元48朝向固持单元32移动,以将刚性插入物28从蒸气产生杆件16的第一端部插入到蒸气产生杆件16中。因此,蒸气产生杆件16被移动单元48移动,而刚性插入物28保持静止并且由固持单元32支撑。

当刚性插入物28如图6b所示被部分地插入到蒸气产生杆件16中时,接触元件36从图6b所示的固持位置移动至图6c所示的非固持位置。如图6d所示蒸气产生杆件16朝向固持单元32的继续移动将完成刚性插入物28到蒸气产生杆件16中的插入以形成蒸气产生产品1,并且在此之后重复图6a至图6d所展示的步骤以连续制造另外的蒸气产生产品1。

现参考图7a至图7c,示出了用于连续制造蒸气产生产品1的方法和设备52的实例。设备52包括包含多个蒸气产生杆件16的料斗54和一起构成了包绕单元14的第一传送带56和第二传送带58。第一传送带56和第二传送带58是连续的(即,环状)带,但应当注意的是图7a至图7c中仅示出第一传送带56的一部分。料斗被定位在第一传送带56上方,以向第一传送带56供应蒸气产生杆件16。

第一传送带56和第二传送带58中的每一者包括多个间隔接触元件56a、58a,这些间隔接触元件的截面总体上是三角形的并且在其之间形成区域60,这些区域容纳由料斗54供应至第一传送带56的单独蒸气产生杆件16。三角形接触元件56a、58a中的每一者具有顶点,第一传送带56和第二传送带58中的每一者上的接触元件56a、58a的顶点被布置成面向彼此,使得蒸气产生杆件16被固定地容纳在接触元件56a、58a之间的区域60中。

设备52进一步包括固持单元32,该固持单元被定位成与第一传送带56和第二传送带58相邻并且被配置用于随着第一传送带56和第二传送带58连续且同步地移动。固持单元32包括多个独立的推动元件34,这些推动元件安装在如图7c所示的连续的(即,环状)带62上。推动元件34与在第一传送带56和第二传送带58的间隔接触元件56a、58a之间形成的区域60对齐,并且与第一传送带56和第二传送带58同步移动。当推动元件34处于连续的带62上的第一区域64中时,如图7c所示向每个推动元件34供应刚性插入物28。当推动元件34处于连续的带62上的第二区域66中时,推动元件32如图7a所示朝向蒸气产生杆件16移动并且在此之后背离蒸气产生杆件移动,以将刚性插入物28从第一端部16a插入到蒸气产生杆件16中从而形成蒸气产生产品1,该蒸气产生产品随后从第一传送带56和第二传送带58释放。在图7a中将看到,设备52包括支撑构件59,该支撑构件支撑蒸气产生杆件16的第二端部16b,并且由此防止在将刚性插入物28从第一端部16a插入到蒸气产生杆件16中的过程中蒸气产生杆件16在间隔接触元件56a、58a之间的区域60中发生侧向移动。

现参考图8a至图8g,示出了蒸气产生杆件16和包绕单元14的可能布置的实例。

在图8a中,单一蒸气产生杆件16被容纳在包括多个呈平面壁元件70形式的壁18的包绕单元14中。蒸气产生杆件16可以接触其中一个或多个平面壁元件70,以防止蒸气产生杆件16在与蒸气产生杆件16的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

在图8b和图8c中,单一蒸气产生杆件16被容纳在包括多个呈杆状或销形壁元件72形式的壁18的包绕单元14中。杆状或销形壁元件72与蒸气产生杆件16点接触,以防止蒸气产生杆件16在与蒸气产生杆件16的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

在图8d和图8e中,多个蒸气产生杆件16被容纳在包括多个呈平面壁元件70形式的壁18的包绕单元14中。蒸气产生杆件16被并排布置并且彼此上下堆叠在一起,以形成蒸气产生杆件16的阵列,尽管图8d和图8e所示的阵列具有不同构型。阵列中最外面的蒸气产生杆件16可以接触其中一个或多个平面壁元件70,以防止蒸气产生杆件16在与蒸气产生杆件16的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

图8f还展示了呈阵列形式、并且容纳在包括多个呈平面壁元件70形式的壁18的包绕单元14中的多个蒸气产生杆件16。蒸气产生杆件16被并排布置而形成单层阵列,其中,蒸气产生杆件16可以接触其中一个或多个平面壁元件70,以防止蒸气产生杆件16在与蒸气产生杆件16的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

图8g展示了类似于图8f所示的蒸气产生杆件的布置,但是其中包绕单元14包括多个不连续的平面壁元件70。

在一些实施例中,形成包绕单元14的一个或多个壁18可以是可移动的,现在将参考图9a至图9h更详细地描述。

图9a和图9b示出了类似于图8b的布置,其中,单一蒸气产生杆件16被容纳在包括多个呈杆状或销形壁元件72形式的壁18的包绕单元14中。每个杆状或销形壁元件72沿着在与蒸气产生杆件16的轴向方向大致正交的方向上对齐的引导件74、在图9a所示的第一位置与图9b所示的第二位置之间可移动,该第一位置允许蒸气产生杆件16沿其轴向方向被插入到由壁元件72限定的空间15中,在该第二位置中,壁元件72与蒸气产生杆件16点接触,以防止蒸气产生杆件16在与蒸气产生杆件的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

图9c和图9d示出了其中单一蒸气产生杆件被容纳在包括v形壁76和滑动壁78的包绕单元14中的布置,该单一蒸气产生杆件沿着在与蒸气产生杆件16的轴向方向大致正交的方向上对齐的引导件74、在图9c所示的第一位置与图9d所示的第二位置之间可移动。当滑动壁78处于第一位置时,蒸气产生杆件16可以例如沿图9c中的箭头所示的侧向方向定位在由壁76、78限定的空间15中。此后,滑动壁78可以沿引导件74移动至图9d所示的第二位置,以确保壁76、78与蒸气产生杆件16接触并且由此防止蒸气产生杆件16沿与该蒸气产生杆件的轴向方向垂直的方向移动超过2mm。

图9e和图9f示出了其中多个蒸气产生杆件16被容纳在包括多个可移动壁80的包绕单元14中的布置,这些蒸气产生杆件沿对应的引导件74可移动,这些引导件中的每一个引导件在与蒸气产生杆件16的轴向方向大致正交的方向上对齐。蒸气产生杆件16形成阵列,在阵列中蒸气产生杆件16被并排布置,并且蒸气产生杆件16沿其轴向方向插入到由可移动壁80限定的空间15中。每个壁80在图9e所示的第一位置与图9f所示的第二位置之间可移动。当壁80处于第一位置时,蒸气产生杆件16可以插入到由壁80限定的空间15中,使得它们在空间15中被松散布置。此后,壁80如图9f中的箭头所示移动至第二位置。壁80从第一位置到第二位置的移动使蒸气产生杆件16移动至预先确定的位置,在该预先确定的位置中,这些蒸气产生杆件彼此接触并且阵列中的最外面的蒸气产生杆件16与壁80接触,以防止蒸气产生杆件16在与它们的轴向方向垂直的方向上移动超过2mm。

图9g和图9h示出另一种布置,该布置类似于以上参考图9e和图9f描述的布置。在此另一种布置中,最上面的壁80被安装在引导件74上,该引导件在与蒸气产生杆件16的轴向方向大致正交的方向上对齐、并且其尺寸被确定成当最上面的壁80处于第一位置时使最上面的壁80比其他壁80从空间15移位更远。这允许当壁80处于第一位置时将蒸气产生杆件16沿一个或多个侧向方向、例如如图9g中的箭头所示定位在由壁80限定的空间15中。

虽然在前述段落中已经描述了示例性实施例,但是应当理解的是,在不背离所附权利要求的范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改。因此,权利要求的宽度和范围不应当局限于以上描述的示例性实施例。

除非本文另外指出或上下文明显矛盾,否则本披露涵盖了上述特征的所有可能变体的任何组合。

除非上下文另外清楚地要求,否则遍及说明书和权利要求书,词语“包括”、“包含”等应以包含而非排他或穷尽的意义来解释;也就是说,以“包括但不限于”的意义来解释。

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