СПОСОБ ОБЪЕДИНЕНИЯ СЕГМЕНТОВ КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ОБЪЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ ТАКИХ СЕГМЕНТОВ Российский патент 2018 года по МПК A24D3/02 

Настоящее изобретение относится к способу объединения сегментов курительного изделия и к устройству объединения для объединения таких сегментов.

В области техники, к которой относится изобретение, известен ряд курительных изделий, в которых табак нагревается, а не сгорает. Одна цель таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении содержания известных вредных составляющих дыма, которые образуются в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. Например, в нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль образуется путем передачи теплоты от горючего источника теплоты к образующему аэрозоль субстрату, расположенному ниже по потоку относительно горючего источника теплоты. Во время курения летучие соединения выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате теплопередачи от горючего источника теплоты и вовлекаются в поток воздуха, втягиваемый через курительное изделие.

Такое курительное изделие обычно содержит несколько сегментов, таких как, например, источник тепла, субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак, направляющие воздух элементы, один или несколько сегментов фильтра и т.п., которые необходимо объединить и собрать для образования конечного курительного изделия. Соответственно, имеется необходимость предусмотреть способ и устройство для эффективного и надежного объединения сегментов курительного изделия.

Согласно одному аспекту изобретения предусмотрен способ объединения сегментов курительного изделия. Способ включает этап предоставления группы сегментов, при этом группа сегментов содержит источник тепла и субстрат, образующий аэрозоль, которые соосно расположены в этой последовательности, предпочтительно вдоль общей центральной продольной оси. Субстрат, образующий аэрозоль, располагают так, что удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, обращен от источника тепла, тогда как ближний конец субстрата, образующего аэрозоль, упирается в источник тепла.

Способ дополнительно включает этап подачи потока воздуха, направляющего усеченный полый конус, имеющий самый широкий конец и усеченный самый узкий конец в направлении к группе сегментов таким образом, что усеченный самый узкий конец усеченного полого конуса располагается так, чтобы обращаться к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, причем центральная продольная ось усеченного полого конуса предпочтительно выровнена с общей центральной продольной осью группы сегментов. Кроме того, способ включает этап перемещения усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, чтобы упираться в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или проходить в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль.

Предоставление группы сегментов и подачу потока воздуха, направляющего полый усеченный конус, выполняют так, что усеченный полый конус может потом быть перемещен в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль. Полый конус может быть перемещен в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, так, что самый узкий конец конуса упирается в субстрат, образующий аэрозоль, или он может быть расположен так, чтобы проходить в отверстие или выемку, которая была образована в субстрате, образующем аэрозоль. Перед перемещением усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, центральную продольную ось усеченного полого конуса предпочтительно выравнивают с общей продольной осью группы сегментов, так что перемещение усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, может быть выполнено путем линейного перемещения усеченного полого конуса и группы сегментов друг относительно друга.

В целом, перемещение конуса в положение, в котором он или упирается в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или в котором он проходит в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль, может быть выполнено с оборачиванием наружной обертки вокруг группы сегментов или без него.

Что касается перемещения конуса в направлении к субстрату, образующему аэрозоль, без наружной обертки, оборачиваемой вокруг группы сегментов, можно, для примера, перемещать самый узкий конец усеченного полого конуса в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль, без наружной обертки, оборачиваемой вокруг группы сегментов. Только после этого наружную обертку оборачивают вокруг этого расположения группы сегментов и вставленного конуса, при этом эта наружная обертка затем образует трубку втягивания воздуха.

Альтернативно, можно предоставить специальную отдельную трубку втягивания воздуха и расположить специальную отдельную трубку втягивания воздуха (одиночный сегмент) с упором относительно удаленного конца субстрата, образующего аэрозоль. Усеченный полый конус может затем быть вставлен в отдельную трубку втягивания воздуха и перемещен в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, так что самый узкий конец усеченного полого конуса или упирается в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или проходит в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль.

Перемещение усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, также может быть выполнено с наружной оберткой, уже предоставленной вокруг группы сегментов. Наружная обертка затем проходит за удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль.

В этом случае сама наружная обертка может образовывать трубку втягивания воздуха, в которую усеченный полый конус вставляют и перемещают, или упираться в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или проходить в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль.

Альтернативно, также возможно, чтобы специальная отдельная трубка втягивания воздуха была уже предусмотрена с упором относительно удаленного конца субстрата, образующего аэрозоль, при этом эту трубку втягивания воздуха оборачивают наружной оберткой. Усеченный полый конус может затем быть вставлен в отдельную трубку втягивания воздуха и перемещен в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, так что самый узкий конец усеченного полого конуса или упирается в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или проходит в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль.

Хотя конус в целом может быть перемещен в направлении к удаленному концу образующей аэрозоль трубки с наличием трубки втягивания воздуха или без, в предпочтительном варианте осуществления способ согласно настоящему изобретению включает этап предоставления трубки втягивания воздуха вокруг усеченного полого конуса. Трубка втягивания воздуха имеет внутренний диаметр, который по существу соответствует внешнему диаметру усеченного полого конуса. Выражение "по существу соответствует внешнему диаметру усеченного полого конуса" необходимо понимать в том смысле, что внутренний диаметр трубки втягивания воздуха или немного больше, чем внешний диаметр усеченного полого конуса (так что, например, небольшое количество клея, воска, силикона или их сочетания может быть нанесено на внешнюю поверхность конуса на самом его широком конце для соединения самого широкого конца конуса с трубкой втягивания воздуха воздухонепроницаемым образом), или что внешний диаметр усеченного полого конуса на самом широком его конце точно соответствует внутреннему диаметру трубки втягивания воздуха, или что внешний диаметр усеченного полого конуса на самом его широком конце немного больше, чем внутренний диаметр трубки втягивания воздуха. В последнем случае усеченный полый конус может образовывать воздухонепроницаемую посадку с натягом с трубкой втягивания воздуха, так что нет необходимости производить склеивание самого широкого конца усеченного полого конуса с трубкой втягивания воздуха. Размещение усеченного конуса в трубке втягивания воздуха (или упираясь в субстрат, образующий аэрозоль, или проходя в отверстие или выемку, образованные в субстрате, образующем аэрозоль) выполняют так, что в конечном курительном изделии траектория потока воздуха проходит между по меньшей мере одним впускным отверстием для воздуха и концом, подносимым ко рту, курительного изделия. Объем, радиально ограниченный внешней частью полого усеченного конуса и внутренним пространством трубки втягивания воздуха, определяет первую часть траектории потока воздуха. Предпочтительно, во время использования, воздух, доставленный через впускное отверстие для воздуха, перемещается в продольном направлении выше по потоку от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха в направлении к субстрату, образующему аэрозоль. Объем, ограниченный радиально внутренним пространством полого усеченного конуса, определяет вторую часть траектории потока воздуха. Во время использования воздух и любые летучие соединения, захваченные воздухом после прохождения через субстрат, образующий аэрозоль, перемещаются в продольном направлении ниже по потоку через вторую часть траектории потока воздуха в направлении к концу, подносимому ко рту, курительного изделия. Аэрозоли и другие вещества, полученные из субстрата, образующего аэрозоль, проходят из субстрата, образующего аэрозоль, через самый узкий конец направляющего поток воздуха усеченного конуса и далее через внутреннее пространство полого усеченного конуса в направлении к пользователю, вдыхающему на расположенном ниже по потоку конце курительного изделия. Аэрозоли или другие вещества получают нагреванием субстрата, образующего аэрозоль, путем передачи тепла от источника тепла. Усеченный полый конус с его внутренним объемом, увеличивающимся от самого узкого конца к самому широкому концу конуса, работает как расширительная камера. Это позволяет охлаждать аэрозоли, получаемые в субстрате, образующем аэрозоль.

Используемое в данном документе выражение "упираться" означает касаться, находиться смежно или рядом с, или примыкать к.

Используемые в данном документе выражения «выше по потоку» и «передний» и «ниже по потоку» и «задний» употребляются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов курительных изделий согласно изобретению относительно направления, в котором пользователь затягивается курительным изделием во время его использования. Курительные изделия согласно изобретению содержат конец, подносимый ко рту, и противолежащий дальний конец. При использовании пользователь делает затяжку через конец, подносимый ко рту, курительного изделия. Конец, подносимый ко рту, находится ниже по потоку, чем дальний конец. Источник теплоты расположен на дальнем конце курительного изделия или вблизи него.

В данном документе выражение «впускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или нескольких отверстий, щелей, прорезей или других отверстий в наружной обертке и любых других материалах, окружающих компоненты курительных изделий согласно изобретению ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, через которые воздух может втягиваться в первую часть прохода для потока воздуха.

Направляющий поток воздуха усеченный полый конус предпочтительно образован из одного или нескольких по существу газонепроницаемых материалов, которые являются по существу стабильными при температуре аэрозоля, образующегося за счет передачи теплоты от источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, картон, пластмассу, керамический материал и их сочетания. Самый широкий конец усеченного конуса может иметь диаметр в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 9 мм, например, в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм (здесь и далее, выражение "приблизительно" понимается как ясно включающий и описывающий соответствующее граничное значение). Предпочтительно, самый широкий конец усеченного полого конуса имеет по существу такой же внешний диаметр, как и внутренний диаметр трубки втягивания воздуха, так что усеченный полый конус, когда вставлен в трубку втягивания воздуха, расположен так, чтобы быть по существу газонепроницаемым в трубке втягивания воздуха для предотвращения утечки воздуха или аэрозолей через пространство между полым конусом и трубкой втягивания воздуха. По существу газонепроницаемое расположение конуса в трубке втягивания воздуха может быть достигнуто путем посадки с натягом конуса, или конус может быть снабжен уплотнением, таким как клей, воск, силикон и их сочетания на самом широком конце. Самый узкий конец усеченного конуса может иметь диаметр в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 5 мм, например, в диапазоне от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 4,5 мм. Однако самый широкий конец и самый узкий конец усеченного конуса могут иметь другие диаметры, в зависимости от требуемых общих диаметров курительного изделия. Длина усеченного конуса может быть в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например, в диапазоне от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм, и, в частности, в диапазоне от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм. Однако усеченный полый конус может иметь другие длины в зависимости от требуемой общей длины курительного изделия, а также наличия и длины других компонентов в курительном изделии.

Источник теплоты, применяемый в настоящем изобретении, может представлять собой горючий источник теплоты, радиатор, химический источник теплоты, электрический источник теплоты или их сочетание. Предпочтительно, источник тепла представляет собой горючий источник теплоты, такой как, например, углеродсодержащий или основанный на углероде источник тепла. Используемое в данном документе выражение "углеродсодержащий" применяют для описания горючего источника теплоты, содержащего углерод, тогда как выражение "источник тепла на основе углерода" применяют для описания источника тепла, состоящего преимущественно из углерода. Горючий углеродсодержащий источник теплоты предпочтительно имеет содержание углерода, составляющее по меньшей мере приблизительно 35 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 45 процентов по сухому весу горючего источника теплоты. Горючие источники теплоты на основе углерода предпочтительно имеют содержание углерода, составляющее по меньшей мере приблизительно 50 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 процентов по сухому весу горючего источника теплоты на основе углерода. Горючий источник теплоты может содержать одну или несколько добавок. Предпочтительно, подходящие добавки включают, но без ограничения, добавки, способствующие уплотнению горючего источника теплоты, способствующие воспламенению горючего источника теплоты, способствующие горению горючего источника теплоты, добавки, способствующие разложению одного или нескольких газов, создаваемых горением горючего источника теплоты, или сочетания таких добавок. Источник тепла предпочтительно содержит средство воспламенения.

Трубка втягивания воздуха может представлять собой полую трубку и может быть образована из или содержать тот же или другой материал, что и направляющий поток воздуха усеченный конус. Трубка втягивания воздуха предпочтительно имеет одно или несколько входных отверстий для воздуха, предпочтительно на боковой стенке трубки, позволяющих воздуху снаружи трубки втягивания воздуха входить через одно или несколько впускных отверстий для воздуха в трубку втягивания воздуха. Если трубка втягивания воздуха снабжена наружными обертками, предпочтительно также эти наружные обертки содержат впускные отверстия для воздуха для взаимодействия с впускными отверстиями для воздуха в трубке втягивания воздуха. Когда пользователь осуществляет затяжку с находящегося ниже по потоку конце курительного изделия, изготовленного согласно настоящему изобретению, например, на мундштуке, воздух вынужден проходить через субстрат, образующий аэрозоль, и выходить из субстрата, образующего аэрозоль, (теперь обогащенный летучими соединениями из нагретого субстрата, образующего аэрозоль) через усеченный самый узкий конец конуса в направлении мундштука.

Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и по меньшей мере один материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля для использования в курительных изделиях, изготовляемых согласно настоящему изобретению, являются многоатомные спирты или их смеси, такие как глицерин. Предпочтительно, материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений, представляет собой наполнение из материала растительного происхождения, более предпочтительно - гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько материалов, полученных из растений, включая, но без ограничения, табак, чай, например, зеленый чай, мяту перечную, лавр, эвкалипт, базилик, шалфей, вербену и полынь эстрагон. Материал растительного происхождения может содержать добавки, включая, но без ограничения, ароматизаторы, связующие, увлажнители и их смеси. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, в основном состоит из табачного материала, наиболее предпочтительно - из гомогенизированного табачного материала. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, имеет длину в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм, более предпочтительно - в диапазоне от приблизительно 8 мм до приблизительно 12 мм.

В соответствии с одним аспектом способа согласно настоящему изобретению, трубка втягивания воздуха или упирается в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль (например, специальная отдельная трубка втягивания воздуха), или проходит по субстрату, образующему аэрозоль (например, обертка, образующая трубку втягивания воздуха), и этап перемещения усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, включает проталкивание усеченного полого конуса через удаленный конец трубки втягивания воздуха в конечное положение.

Проталкивание направляющего поток воздуха усеченного полого конуса в трубку втягивания воздуха может быть предпочтительно осуществлено с помощью механизма перемещения. Механизм перемещения предпочтительно проталкивает и направляет усеченный полый конус во время вставки конуса в трубку втягивания воздуха. Механизм перемещения по меньшей мере частично входит в усеченный полый конус через самый широкий конец конуса. С помощью расположения части механизма перемещения внутри усеченного полого конуса можно обеспечить поддержку и выравнивание усеченного полого конуса. Предпочтительно, механизм перемещения или часть механизма перемещения имеет форму, соответствующую форме внутреннего пространства усеченного полого конуса. Форма механизма перемещения может, таким образом, поддерживать усеченный полый конус при вставке конуса в трубку втягивания воздуха. Когда конус был вставлен в трубку втягивания воздуха и достиг своего конечного положения, механизм перемещения может быть отведен. Механизм перемещения затем может быть использован для вставки следующего усеченного полого конуса в следующую трубку втягивания воздуха.

Конечное положение может представлять собой положение, в котором усеченный самый узкий конец усеченного полого конуса упирается в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль. Альтернативно, конечное положение может представлять собой положение, в котором усеченный самый узкий конец усеченного конуса проходит в субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно в выемку, образованную в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль. Контролируя глубину вставки усеченного конуса, можно контролировать и определять положение, в котором аэрозоль покидает субстрат, образующий аэрозоль. Такой контроль может преимущественно облегчать производство курительных изделий, имеющих желаемые скорости доставки аэрозоля. В предпочтительных вариантах осуществления усеченный самый узкий конец усеченного полого конуса проходит в субстрат, образующий аэрозоль, на расстояние вплоть до приблизительно половины длины субстрата, образующего аэрозоль. Если усеченный полый конус проходит в субстрат, образующий аэрозоль, выемку для вмещения самого узкого конца конуса предпочтительно образуют в субстрате, образующем аэрозоль, перед вставкой самого узкого конца конуса в субстрат. В альтернативном варианте осуществления выемку образуют параллельно со вставкой самого узкого конца конуса в субстрат, образующий аэрозоль.

В соответствии с еще одним аспектом способа согласно настоящему изобретению, этап перемещения усеченного полого конуса в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, включает предоставление механизма перемещения, имеющего кончик. Механизм перемещения вставляют в усеченный полый конус настолько, что кончик механизма перемещения предпочтительно выступает из усеченного конуса через самый узкий конец усеченного полого конуса. Механизм перемещения вместе с усеченным полым конусом затем перемещают в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, кончик механизма перемещения образует выемку в субстрате, образующем аэрозоль, и самый узкий конец усеченного полого конуса проходит в выемку, образованную в субстрате, образующем аэрозоль.

Усеченный полый конус может быть перемещен в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, с наличием трубки втягивания воздуха или без. Предпочтительно, этап образования выемки сочетают со вставкой усеченного полого конуса в трубку втягивания воздуха. Кончик механизма перемещения, выступающий из самого узкого конца усеченного конуса и образующий выемку, имеет диаметр, который по существу соответствует диаметру самого узкого конца усеченного полого конуса. Когда механизм перемещения был вставлен через самый широкий конец усеченного полого конуса и дальше через усеченный конус, механизм перемещения вместе с конусом перемещают в направлении субстрата, образующего аэрозоль. Кончик механизма перемещения, таким образом, получает возможность образовывать выемку в субстрате, образующем аэрозоль, за которым идет усеченный самый узкий конец конуса. В случае отсутствия трубки втягивания воздуха кончик механизма перемещения также образует выемку в субстрате, образующем аэрозоль, за которым идет усеченный самый узкий конец конуса.

В альтернативных вариантах осуществления выемка может быть предварительно образована в субстрате, образующем аэрозоль, независимо от процесса вставки. Такая выемка может, например, представлять собой отверстие, или круглый или конический вырез в субстрате, образующем аэрозоль.

В соответствии с еще одним аспектом способа согласно изобретению способ предпочтительно дополнительно включает этап прикрепления направляющего поток воздуха полого конуса к трубке втягивания воздуха без возможности проникновения воздуха, так что поток воздуха между усеченным полым конусом и трубкой втягивания воздуха, по меньшей мере, по существу предотвращается на самом широком конце полой трубки.

Трубка втягивания воздуха может быть прикреплена к усеченному конусу, когда конус расположен в конечном положении внутри трубки втягивания воздуха, чтобы закреплять положение конуса в трубке втягивания воздуха, а также относительно других сегментов группы сегментов. Такое крепление может, например, быть достигнуто путем посадки с натягом конуса в трубке втягивания воздуха. Это может быть достигнуто конусом, имеющим внешний диаметр на самом широком конце конуса, который является таким же или немного большим, чем внутренний диаметр трубки втягивания воздуха. Альтернативно или дополнительно, крепление может быть обеспечено с помощью склеивания или другим способом, заставляющим самый широкий конец усеченного полого конуса прилипать или приклеиваться к трубке втягивания воздуха, или с помощью сочетания таких креплений. С помощью крепления усеченного полого конуса к трубке втягивания воздуха или с помощью наличия соединения с натягом с трубкой втягивания воздуха предпочтительно существенно или полностью предотвращают поток утечки воздуха между самым широким концом конуса и трубкой втягивания воздуха. В определенных предпочтительных вариантах осуществления уплотнение вокруг находящегося ниже по потоку конца усеченного полого конуса полностью предотвращает утечку воздуха между внешней частью самого широкого конца усеченного полого конуса и внутренним пространством трубки втягивания воздуха.

В альтернативных вариантах осуществления некоторая часть воздуха может проходить между внешней частью самого широкого конца усеченного полого конуса и внутренним пространством трубки втягивания воздуха. В таких альтернативных вариантах осуществления сопротивление втягиванию воздуха из ближнего пространства впускного отверстия для воздуха через трубку втягивания воздуха непосредственно ниже по потоку относительно самого широкого конца усеченного полого конуса должно быть меньше, чем сопротивление втягиванию воздуха из ближнего пространства впускного отверстия для воздуха через самый широкий конец усеченного полого конуса и внутреннее пространство трубки втягивания воздуха.

Сопротивление втягиванию измеряют согласно стандарту ISO 6565:2011 и обычно выражают в единицах ммH₂O.

В альтернативных вариантах осуществления, в которых некоторая часть воздуха может пропускаться между внешней частью самого широкого конца усеченного полого конуса и внутренним пространством трубки втягивания воздуха, сопротивление втягиванию воздуха из ближнего пространства впускного отверстия для воздуха через трубку втягивания воздуха ниже по потоку относительно самого широкого конца усеченного полого конуса может быть измерено путем поперечного разреза трубки втягивания воздуха ниже по потоку относительно самого широкого конца усеченного полого конуса и натяга разрезанного расположенного ниже по потоку конца трубки втягивания воздуха.

Аналогично, сопротивление втягиванию воздуха в первой части траектории потока воздуха из ближнего пространства впускного отверстия для воздуха через самый широкий конец усеченного полого конуса и внутреннее пространство трубки втягивания воздуха затем может быть измерено путем уплотнения усеченного самого узкого конца усеченного полого конуса, так что воздух может проходить только через промежуток между внешней частью полого усеченного конуса и внутренним пространством трубки втягивания воздуха, и натяга расположенного ниже по потоку конца трубки втягивания воздуха.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления отношение сопротивления втягиванию воздуха из ближнего пространства к впускному отверстию воздуха через трубку втягивания воздуха ниже по потоку относительно самого широкого конца усеченного полого конуса к сопротивлению втягиванию воздуха в первой части траектории потока воздуха из ближнего пространства к впускному отверстию воздуха через самый широкий конец усеченного полого конуса и внутреннее пространство трубки втягивания воздуха составляет от приблизительно 1:3 до приблизительно 1:5. Например, в таких предпочтительных вариантах осуществления сопротивление втягиванию воздуха из ближнего пространства к впускному отверстию для воздуха через трубку втягивания воздуха ниже по потоку относительно самого широкого конца усеченного полого конуса предпочтительно составляет от приблизительно 50 ммH₂O до приблизительно 100 ммH₂O, тогда как соответствующее сопротивление втягиванию воздуха в первой части траектории потока воздуха из ближнего пространства к впускному отверстию воздуха через самый широкий конец усеченного полого конуса и внутреннее пространство трубки втягивания воздуха может предпочтительно составлять от приблизительно 150 ммH₂O до приблизительно 500 ммH₂O.

В соответствии с еще одним аспектом способа согласно изобретению этап подачи направляющего поток воздуха усеченного полого конуса в направлении к группе сегментов включает подачу непрерывной цепи усеченных полых конусов, причем смежные усеченные полые конусы цепи соединены друг с другом, в направлении к группе сегментов. Передний усеченный полый конус затем отделяют от цепи. В соответствии с еще одним аспектом способа согласно изобретению группу сегментов предусматривают как совместно обернутый компонент. Совместно обернутый компонент содержит обертку, проходящую за конец субстрата, образующего аэрозоль, удаленный от источника тепла. Усеченный полый конус вставляют в, по меньшей мере, трубку втягивания воздуха через удаленный конец трубки втягивания воздуха совместно обернутого компонента. В этом варианте осуществления отдельные сегменты группы сегментов удерживают в фиксированном положении относительно друг друга с помощью обертки. Обертка может представлять собой, например, короткую полоску бумаги, или пластмассовую или металлическую фольгу. Только в качестве примера, обертка не только проходит по, по меньшей мере, части источника тепла и субстрата, образующего аэрозоль (или дополнительных сегментов, если применимо), но также проходит за удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль. Обертка, проходящая за удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, может образовывать трубку втягивания воздуха. В этом случае обертка не только удерживает источник тела и субстрат, образующий аэрозоль, на месте, но также сама образует сегмент (трубку втягивания воздуха). Этот сегмент имеет форму полой трубки. Трубка втягивания воздуха как сегмент совместно обернутого компонента может быть образована таким образом. Альтернативно, трубка втягивания воздуха представляет собой отдельный элемент, обернутый той частью обертки, которая проходит за субстрат, образующий аэрозоль. В этом случае часть обертки, проходящая за субстрат, образующий аэрозоль, не образует трубку втягивания воздуха, поскольку одним из обернутых отдельных сегментов является трубка втягивания воздуха.

Если в способе согласно настоящему изобретению применяют совместно обернутые компоненты, способ может дополнительно включать этап перемещения совместно обернутого компонента, содержащего группу сегментов, вместе со вставленным усеченным полым конусом, вставленным в трубку втягивания воздуха, в устройство сборки для сборки совместно обернутого компонента с дополнительными компонентами или сегментами курительного изделия. Предпочтительно, дополнительными компонентами или сегментами курительных изделий являются, например, камера расширения или мундштук. Эти дополнительные компоненты или сегменты располагают ниже по потоку относительно направляющего поток воздуха усеченного полого конуса. Например, мундштук может представлять собой односегментный мундштук или многосегментный мундштук. Мундштук может содержать фильтр, изготовленный из ацетилцеллюлозы, бумаги или других подходящих известных фильтрующих материалов. Кроме того, мундштук может также содержать адсорбенты, ароматизаторы или другие преобразователи аэрозоля и добавки.

В соответствии с другим аспектом способа согласно настоящему изобретению трубка втягивания воздуха представляет собой отдельный сегмент, который не соединен с другими сегментами группы, и причем усеченный полый конус вставляют в трубку втягивания воздуха через удаленный конец трубки втягивания воздуха, тогда как трубка втягивания воздуха не соединена с другими сегментами группы. В частности, трубка втягивания воздуха не соединена ни с источником тепла, ни с субстратом, образующим аэрозоль, перед вставкой усеченного конуса в трубку втягивания воздуха. Согласно этому аспекту способа способ предпочтительно дополнительно включает этап перемещения группы сегментов со вставленным направляющим поток воздуха усеченным полым конусом в трубку втягивания воздуха в гарнитуру оборачивания для оборачивания полотном материала группы сегментов, снабженных направляющим поток воздуха конусом. После такого оборачивания теперь обернутая группа сегментов может затем дополнительно быть перемещена на устройство сборки для сборки с дополнительными сегментами или компонентами курительного изделия, как описано выше относительно совместно обернутого компонента.

Как упомянуто в этом варианте осуществления, трубка втягивания воздуха предусмотрена как отдельный сегмент, который выровнен с другими сегментами группы сегментов, но не соединен с ними. Механизм перемещения, вставляющий усеченный полый конус в трубку втягивания воздуха, затем может также служить для закрепления положения трубки втягивания воздуха вслед за и предпочтительно упираясь рядом с субстратом, образующим аэрозоль. После того как усеченный полый конус был вставлен по меньшей мере в трубку втягивания воздуха, группу сегментов затем предпочтительно перемещают для оборачивания в гарнитуру оборачивания. Обертка, накладываемая гарнитурой оборачивания, затем удерживает сегменты в фиксированных положениях друг относительно друга.

В другой особенности способа согласно настоящему изобретению способ дополнительно включает этап расположения общей центральной продольной оси группы сегментов для прохождения перпендикулярно направлению перемещения группы сегментов, перед выравниванием центральной продольной оси усеченного полого конуса для перемещения в направлении к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, с общей центральной продольной осью группы сегментов. Когда оси выровнены, перемещение конуса в направлении к субстрату, образующему аэрозоль, может быть выполнено путем простого линейного перемещения конуса (например, с помощью устройства перемещения) вдоль выровненных продольных осей.

При производстве курительных изделий множество групп сегментов предпочтительно расположены так, что общие центральные продольные оси групп сегментов расположены параллельно друг другу. Например, группы сегментов могут быть расположены параллельно и друг за другом на линейном конвейере, при этом при транспортировке они расположены перпендикулярно ориентации их продольных осей с помощью конвейера. Способ для достижения параллельного расположения, которое особенно подходит для высокоскоростных процессов производства курительных изделий, состоит в том, чтобы расположить и удерживать группы сегментов на внешней окружности вращающегося барабана, например, в соответствующих канавках, расположенных параллельно друг другу. Таким образом, общие центральные продольные оси групп сегментов, предоставленных в канавках, расположены параллельно продольной или вращательной оси вращающегося барабана. Направление вращения барабана соответствует направлению перемещения групп сегментов. Группы сегментов предпочтительно расположены так, что все группы обращены в одном направлении. Удаленные концы соответствующих субстратов, образующих аэрозоль, обращены в направлении от соответствующих источников тепла, чтобы принимать направляющие поток воздуха усеченные конусы. Например, группы сегментов могут удерживаться в канавках с помощью всасывания.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство объединения для объединения сегментов курительных изделий. Устройство объединения содержит несколько канавок, расположенных параллельно, при этом каждая канавка выполнена с возможностью принимать и перемещать группу сегментов, содержащую источник тепла и субстрат, образующий аэрозоль, соосно расположенные в такой последовательности вдоль общей центральной продольной оси. Субстрат, образующий аэрозоль, расположен так, что удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, обращен от источника тепла, тогда как ближний конец субстрата, образующего аэрозоль, упирается или проходит над источником тепла. Устройство объединения дополнительно содержит механизм подачи, выполненный с возможностью подавать соответствующий отдельный направляющий поток воздуха усеченный полый конус, имеющий самый широкий конец и усеченный самый узкий конец, в направлении к соответствующей канавке. Механизм подачи выполнен с возможностью подавать соответствующий усеченный полый конус таким образом, что усеченный самый узкий конец соответствующего усеченного полого конуса расположен так, чтобы обращаться к удаленному концу соответствующего субстрата, образующего аэрозоль. Центральная продольная ось усеченного полого конуса и общая центральная продольная ось соответствующей группы сегментов в соответствующей канавке выровнены друг с другом. Устройство объединения дополнительно содержит механизм перемещения, который расположен с возможностью перемещения в направлении общей центральной продольной оси группы сегментов в соответствующей канавке к и от удаленного конца соответствующего субстрата, образующего аэрозоль, в соответствующей канавке. Механизм перемещения выполнен с возможностью проталкивать соответствующий усеченный полый конус к удаленному концу соответствующего субстрата, образующего аэрозоль, чтобы упираться в удаленный конец соответствующего субстрата, образующего аэрозоль, или проходить в выемку в удаленном конце соответствующего субстрата, образующего аэрозоль.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройства объединения согласно настоящему изобретению механизм перемещения содержит упорный фланец на ближнем конце механизма перемещения для упора самого широкого конца соответствующего усеченного полого конуса для проталкивания соответствующего усеченного полого конуса во время перемещения механизма перемещения к соответствующему субстрату, образующему аэрозоль. Механизм перемещения дополнительно содержит конусообразную опорную часть для поддержки усеченного полого конуса во время перемещения механизма перемещения к соответствующему субстрату, образующему аэрозоль.

Конусообразную опорную часть вставляют в усеченный полый конус через самый широкий конец усеченного полого конуса, и она может поддерживать действие проталкивания, а также центрирование усеченного конуса. Упорный фланец может служить для равномерного распределения толкающего усилия, воздействующего на самый широкий конец усеченного полого конуса во время перемещения усеченного полого конуса к соответствующему субстрату, образующему аэрозоль.

Механизм перемещения может быть дополнительно снабжен кончиком для образования выемки в субстрате, образующем аэрозоль, как описано выше. Предпочтительно, механизм перемещения снабжен кончиком, если усеченный полый конус необходимо вставить в субстрат, образующий аэрозоль, чтобы по меньшей мере частично проходить в субстрат, образующий аэрозоль, и если образование выемки в субстрате, образующем аэрозоль, необходимо выполнять вместе со вставкой усеченного полого конуса.

Согласно еще одному аспекту изобретения несколько канавок расположены на внешней поверхности вращающегося барабана. Отдельный механизм перемещения расположен в каждой из канавок, расположенных на внешней поверхности вращающегося барабана. И хотя для перемещения групп сегментов в целом также можно применять и линейные конвейеры, вращающийся барабан, имеющий на себе канавки, является особо предпочтительным при производстве курительных изделий, поскольку он обеспечивает надежное производство с высокой скоростью.

Преимущества аспектов устройства объединения уже были рассмотрены в сочетании с аспектами способа и поэтому здесь повторяться не будут. Предпочтительно, способ и устройство объединения согласно настоящему изобретению, и как описано выше, применяют при изготовлении курительных изделий, особенно курительных изделий, у которых табак нагревается, а не сгорает, как в традиционных сигаретах.

Вышеописанные варианты осуществления способа и устройства объединения согласно настоящему изобретению станут более понятны с помощью следующего подробного описания вариантов осуществления изобретения, в котором:

на фиг. 1 представлено изображение в продольном поперечном сечении первого варианта осуществления нагретого курительного изделия, содержащего усеченный полый конус и специальную трубку втягивания воздуха;

на фиг. 2 представлено изображение в продольном поперечном сечении второго варианта осуществления нагретого курительного изделия, содержащего усеченный полый конус без специальной трубки втягивания воздуха;

на фиг. 3 представлено изображение первого варианта осуществления способа объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, с выполнением вставки конуса перед оборачиванием;

на фиг. 4 представлено изображение второго варианта осуществления способа объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, с выполнением вставки конуса после оборачивания;

на фиг. 5 представлено изображение первого варианта осуществления устройства объединения для объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, с выполнением вставки конуса перед оборачиванием; и

на фиг. 6 представлено изображение второго варианта осуществления устройства объединения для объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, с выполнением вставки конуса после оборачивания.

Первый вариант осуществления нагретого курительного изделия 1, представленный на фиг. 1, содержит горючий углеродсодержащий источник 10 теплоты и субстрат 11, образующий аэрозоль. Субстрат 11, образующий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку от горючего углеродсодержащего источника теплоты и окружен оберткой 110 штранга фильтра. Ближний конец 111 субстрата 11, образующего аэрозоль, расположен с упором в углеродсодержащий источник 10 тепла. Теплопроводный элемент 101, состоящий из трубчатого слоя алюминиевой фольги, окружает и проходит в продольном направлении частично над углеродсодержащим источником 10 тепла и субстратом 11, образующим аэрозоль, который может содержать штранг глицерина и табачного материала. Дальше ниже по потоку относительно субстрата 11, образующего аэрозоль, расположена специальная отдельная полая трубка 12 втягивания воздуха с упором относительно удаленного конца 112 субстрата 11, образующего аэрозоль. В трубке 12 втягивания воздуха направляющий воздух усеченный полый конус 13 расположен таким образом, что усеченный самый узкий конец 130 конуса 13 упирается в удаленный конец 112 субстрата 11, образующего аэрозоль. Усеченный самый узкий конец 130 конуса 13 поддерживается в воздухопроницаемом рассеивателе 120, расположенном в трубке 12 втягивания воздуха с упором относительно удаленного конца 112 субстрата 11, образующего аэрозоль. Самый широкий конец 131 усеченного полого конуса расположен в трубке 13 втягивания воздуха без возможности проникновения воздуха, так что никакой воздух не может проникать между самым широким концом 131 конуса 13 и внутренней стенкой трубки 12 втягивания воздуха. Ниже по потоку относительно трубки 12 втягивания воздуха расположены трубчатая полая камера 14 расширения и мундштук 15, содержащий штранг 150 фильтра и обертку 151 штранга фильтра. Вся конструкция сегментов обернута сверху наружной оберткой 16. Впускные отверстия 161 для воздуха предусмотрены в наружной обертке 16, и дополнительные впускные отверстия 121 для воздуха предусмотрены в трубке 12 втягивания воздуха.

При использовании, когда пользователь делает затяжку через мундштук курительного изделия 1, холодный воздух втягивается в курительное изделие 1 через впускные отверстия 161, 121 для воздуха. Втянутый воздух проходит между внешней стенкой усеченного полого конуса 13 и внутренней стенкой трубки 12 втягивания воздуха вдоль первой части траектории потока воздуха вверх по потоку к субстрату 11, образующему аэрозоль. Субстрат 11, образующий аэрозоль, нагревается путем проводимости тепла от горючего источника 10 теплоты через теплопроводный элемент 101. Нагрев субстрата 11, образующего аэрозоль, выделяет летучие и полулетучие соединения и глицерин из штранга табачного материала, которые образуют аэрозоль, который захватывается во втягиваемый воздух, когда он протекает вдоль второй части траектории потока воздуха через внутреннее пространство конуса 13 во внутреннее пространство камеры 14 расширения, где они охлаждаются и конденсируются. Затем охлажденный аэрозоль проходит вниз по потоку через мундштук 15 курительного изделия.

Вариант осуществления курительного изделия 2, представленный на фиг. 2, в некоторой степени подобен варианту осуществления, представленному на фиг.1, так что соответствующие сегменты/части заново подробно не описываются. Ниже по потоку относительно источника 20 тепла расположен субстрат 21, образующий аэрозоль, окруженный оберткой 210 штранга фильтра, причем ближний конец 211 субстрата, образующего аэрозоль, упирается в источник 20 тепла. Аналогично, предусмотрен теплопроводный элемент 201, окружающий и частично проходящий как по источнику 20 тепла, так и субстрату 21, образующему аэрозоль. Однако в отличие от варианта осуществления, представленного на фиг. 1, вариант осуществления, представленный на фиг. 2, не содержит специальной трубки втягивания воздуха. Вместо этого в удаленном конце 212 субстрата 21, образующего аэрозоль, предусмотрена выемка 213, в которую проходит самый узкий конец 230 усеченного полого конуса 23. Передний конец стенки трубчатой камеры 24 расширения упирается в самый широкий конец конуса 23, так что конус 23 крепко удерживается на месте. Кроме того, далее ниже по потоку относительно камеры расширения расположен мундштук 25, содержащий штранг 250 фильтра и обертку 251 штранга. Вся конструкция сегментов обернута наружной оберткой 26, имеющей впускные отверстия 261 для воздуха. Режим работы очень похож на режим работы варианта осуществления, представленного на фиг. 1, за исключением того, что воздуху не нужно проходить через впускные отверстия для воздуха специальной трубки втягивания воздуха, поскольку такого отдельного сегмента трубки втягивания воздуха в варианте осуществления, представленном на фиг. 2, просто нет.

На фиг. 3 представлен первый вариант осуществления способа объединения сегментов курительного изделия. В этом первом варианте осуществления перед оборачиванием вставляют конус. Также в варианте осуществления, представленном на фиг. 1, предусмотрена специальная трубка втягивания воздуха, однако этот вариант осуществления также возможен без предоставления такой специальной трубки втягивания воздуха. Источник 10 тепла и субстрат 11, образующий аэрозоль, подают и располагают так, что источник 10 тепла и субстрат 11, образующий аэрозоль, располагают вдоль общей центральной продольной оси. Ближний конец 111 субстрата 11, образующего аэрозоль, упирается в источник 10 тепла. После этого одиночный трубчатый сегмент, образующий специальную трубку 12 втягивания воздуха, подают и располагают таким образом, что общая центральная продольная ось группы сегментов и центральная продольная ось трубки 12 втягивания воздуха совпадают. На следующем этапе подают цепь усеченных полых конусов 13, и передний конус отрезают от цепи. Механизм 3 перемещения, имеющий кончик 30, затем вставляют в отрезанный усеченный полый конус 13, предпочтительно настолько, что кончик 30 выступает из усеченного полого конуса 13 через самый узкий конец усеченного полого конуса 13. Механизм 3 перемещения вместе с конусом 13 затем перемещают через удаленный конец трубки 12 втягивания воздуха в направлении к удаленному концу 112 субстрата 11, образующего аэрозоль, пока кончик 30 механизма 3 перемещения не образует выемку 113 в удаленном конце субстрата 11, образующего аэрозоль, за которым идет самый узкий конец усеченного полого конуса 13. В альтернативном варианте осуществления кончик 30 механизма 3 перемещения выступает вплоть до, но не за пределы самого узкого конца усеченного полого конуса 13. Механизм 3 перемещения вместе с конусом 13 затем перемещают через удаленный конец трубки 12 втягивания воздуха в направлении к удаленному концу 112 субстрата 11, образующего аэрозоль, пока самый узкий конец усеченного полого конуса 13 не будет вставлен в удаленный конец 112 субстрата 11, образующего аэрозоль. Кончик 30 механизма 3 перемещения обеспечивает поддержку самому узкому концу усеченного полого конуса 13, когда он образует выемку 113 в удаленном конце субстрата 11, образующего аэрозоль. После вставки усеченного полого конуса 13 механизм 3 перемещения затем отводят так, что самый узкий конец усеченного полого конуса 13 располагают в выемке 113, тогда как самый широкий конец конуса 13 расположен без возможности прохождения воздуха в трубке втягивания воздуха (как обсуждено выше, этого можно достичь с помощью посадки с натягом или с помощью клея, и т.п.). Сегменты, объединенные таким образом, затем перемещают или для оборачивания, или для соединения с дополнительными сегментами и затем оборачивания.

На фиг. 4 представлен второй вариант осуществления способа объединения сегментов курительного изделия. В отличие от первого варианта осуществления, представленного на фиг. 3, во втором варианте осуществления, представленном на фиг.4, конус вставляют только после оборачивания. Также в варианте осуществления, представленном на фиг. 4, специальная трубка втягивания воздуха не предусмотрена, однако этот вариант осуществления также возможен со специальной трубкой втягивания воздуха, предусмотренной и также обернутой до вставки конуса. Источник 20 тепла и субстрат 21, образующий аэрозоль, подают и располагают так, что источник 20 тепла и субстрат 21, образующий аэрозоль, располагают вдоль общей центральной продольной оси. Ближний конец 211 субстрата 21, образующего аэрозоль, упирается в источник 20 тепла. Источник 20 тепла и субстрат 21, образующий аэрозоль, обернуты наружной оберткой 26, которая продольно проходит за удаленный конец 212 субстрата 21, образующего аэрозоль, в направлении ниже по потоку. На следующем этапе подают цепь усеченных полых конусов 23, и передний конус отрезают от цепи. Механизм 3 перемещения, имеющий кончик 30, затем вставляют в отрезанный усеченный полый конус 23 настолько, что кончик 30 выступает из усеченного полого конуса 23 через самый узкий конец усеченного полого конуса 23. Механизм 3 перемещения вместе с конусом 23 затем перемещают через удаленный конец наружной обертки 26 в направлении к удаленному концу 212 субстрата 21, образующего аэрозоль, пока кончик 30 механизма 3 перемещения не образует выемку 213 в удаленном конце субстрата 21, образующего аэрозоль, за которым следует самый узкий конец усеченного полого конуса 23. В альтернативном варианте осуществления кончик 30 механизма 3 перемещения выступает вплоть до, но не за пределы самого узкого конца усеченного полого конуса 23. Механизм 3 перемещения вместе с конусом 23 затем перемещают через удаленный конец наружной обертки 26 в направлении к удаленному концу 212 субстрата 21, образующего аэрозоль, пока самый узкий конец усеченного полого конуса 23 не будет вставлен в удаленный конец 212 субстрата 21, образующего аэрозоль. Кончик 30 механизма 3 перемещения обеспечивает поддержку самому узкому концу усеченного полого конуса 23, когда он образует выемку 213 в удаленном конце субстрата 21, образующего аэрозоль. После вставки усеченного полого конуса 23 механизм 3 перемещения затем отводят так, что самый узкий конец усеченного полого конуса 23 располагают в выемке 213, тогда как самый широкий конец конуса 23 расположен без возможности прохождения воздуха в трубке втягивания воздуха (как обсуждено выше, этого можно достичь с помощью посадки с натягом или с помощью клея, и т.п.). Сегменты, объединенные таким образом, затем перемещают для сборки с дополнительными сегментами, чтобы окончательно сформировать курительное изделие 2 (фиг. 2).

На фиг. 5 представлен первый вариант осуществления устройства 4 объединения для объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, которое работает согласно первому варианту осуществления способа согласно настоящему изобретению (см. фиг. 3). Как можно видеть на фиг. 5, устройство 4 объединения содержит три барабана 41, 42 и 43, которые расположены так, что их оси вращения являются параллельными друг другу. Каждый барабан 41, 42, 43 содержит несколько канавок 410, 420, 430, соответственно, которые расположены на внешней поверхности соответствующего барабана 41, 42, 43. Источники 10 тепла и субстраты 11, образующие аэрозоль, подают к канавкам 410 барабана 41, так что источник 10 тепла и субстрат 11, образующий аэрозоль, располагают с упором, так что ближний конец 111 субстрата 11, образующего аэрозоль, упирается в источник 10 тепла. Источник 10 тепла и субстрат 11, образующий аэрозоль, могут удерживаться в соответствующей канавке 410 с помощью всасывания, прикладываемого через внутреннее пространство барабана и через отверстия, предусмотренные в соответствующих канавках 410. Кроме того, конусы 13 подают, например, в форме цепи к соответствующим канавкам 410 первого барабана 41. Передний конус 13 затем отрезают от цепи и вставляют в канавку 410, однако на расстоянии по оси от расположения источника 10 тепла и субстрата 11, образующего аэрозоль. Самый узкий конец конуса 13 расположен так, чтобы обращаться к удаленному концу 112 субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, как представлено на фиг. 5, в каждой канавке отдельный механизм 3 перемещения расположен так, что соответствующий механизм 3 перемещения может быть вставлен в соответствующий конус 13 через самый широкий конец соответствующего конуса 13. Во время вращения барабана 41 соответствующий механизм 3 перемещения перемещают к удаленному концу 112 субстрата, образующего аэрозоль, так что кончик 30 механизма 3 перемещения образует выемку 113 в удаленном конце 112 субстрата 11, образующего аэрозоль, за которым идет соответствующий конус, или, альтернативно, кончик 30 механизма 3 перемещения обеспечивает опору для самого узкого конца усеченного полого конуса 13, когда он образует выемку 113 в удаленном конце субстрата 11, образующего аэрозоль, как более подробно объяснено выше (см. самую верхнюю канавку 410 барабана 41). Механизм перемещения затем снова отводят, оставляя самый узкий конец конуса 13 вставленным в выемку 113. Хотя описание выше не упоминало о наличии специальной трубки 12 втягивания воздуха (представленной на фиг. 1), необходимо отметить, что в предпочтительном варианте осуществления устройства объединения специальная трубка 12 втягивания воздуха также может быть подана в каждую отдельную канавку 410 таким образом, что она упирается в удаленный конец 112 субстрата 11, образующего аэрозоль. Конус 13 затем подают через удаленный конец соответствующей специальной трубки 12 втягивания воздуха, как было описано выше, без специальной трубки 12 втягивания воздуха.

Когда конусы 13 были вставлены или прямо в выемку 113 в удаленном конце субстрата 11, образующего аэрозоль, (или со специальной трубкой 12 втягивания воздуха, или без нее), конструкцию сегментов затем перемещают из первого барабана 41 на второй барабан 42 и затем на третий барабан 43. Барабаны 42, 43 содержат соответствующие канавки 420, 430, в которых конструкция сегментов может удерживаться способом, подобным способу, описанному выше (например, с помощью всасывания). Отдельные конструкции сегментов затем могут быть перемещены из третьего барабана 43 с помощью колеса 44 перемещения, содержащего захватные элементы 440, имеющие всасывающие отверстия 441 для захвата и перемещения отдельных конструкций сегментов с третьего барабана на линейную систему оборачивания (например, систему форматного конуса, известную в данной области техники).

Второй вариант осуществления устройства 5 объединения согласно настоящему изобретению представлен на фиг. 6 для объединения сегментов курительного изделия согласно настоящему изобретению, который работает согласно второму варианту осуществления способа согласно настоящему изобретению (см. фиг. 4). Источник 20 тепла и субстрат 21, образующий аэрозоль, уже обернуты наружной оболочкой 26, которая проходит в направлении оси за удаленный конец 212 субстрата 21, образующего аэрозоль (со специальной трубкой 22 втягивания воздуха, обернутой наружной оберткой 26, или без нее). Несколько таких обернутых конструкций источника 20 тепла и субстрата 21, образующего аэрозоль, (и, в итоге, специальной трубки 22 втягивания воздуха) затем подают в соответствующие канавки 510, расположенные на внешней поверхности барабана 51. Также цепь конусов 23 подают к барабану 51 и ближний конус 23 цепи отделяют от цепи и вставляют в соответствующую канавку 510 на внешней поверхности барабана, находящуюся на расстоянии по оси от удаленного конца наружной обертки 26. Кроме того, в каждой канавке механизм 3 перемещения расположен так, что кончик 30 соответствующего механизма 3 перемещения может быть вставлен через самый широкий конец соответствующего конуса 23, или, альтернативно, кончик 30 механизма 3 перемещения выступает вплоть до, но не за пределы самого узкого конца усеченного полого конуса 23. Конус затем перемещают через удаленный конец наружной обертки 26 к удаленному концу 212 субстрата, образующего аэрозоль, как это уже было объяснено выше в отношении фиг. 5. Когда конус 23 был перемещен в конечное положение, механизм 3 перемещения снова отводят. После этого образованную так конструкцию сегментов перемещают на устройство сборки, чтобы образовывать конечное курительное изделие.

Хотя варианты осуществления изобретения были описаны с помощью графических материалов, изобретение не ограничено этими вариантами осуществления. Различные изменения и модификации возможны без отступления от идеи настоящего изобретения. Следовательно, объем правовой охраны определяется прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к способу объединения сегментов курительного изделия и к устройству объединения для объединения таких сегментов. Способ объединения сегментов курительного изделия, при этом способ включает этапы предоставления группы сегментов, при этом группа сегментов содержит источник тепла и субстрат, образующий аэрозоль, которые соосно располагают в этой последовательности вдоль общей центральной продольной оси, при этом субстрат, образующий аэрозоль, располагают так, что удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, обращен от источника тепла, тогда как ближний конец субстрата, образующего аэрозоль, упирается в источник тепла; подачи направляющего поток воздуха усеченного полого конуса, имеющего самый широкий конец и усеченный самый узкий конец, к группе сегментов таким образом, что усеченный самый узкий конец усеченного полого конуса располагают так, чтобы обращаться к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, причем центральную продольную ось усеченного полого конуса выравнивают с общей центральной продольной осью группы сегментов; и перемещения усеченного полого конуса к удаленному концу субстрата, образующего аэрозоль, чтобы упираться в удаленный конец субстрата, образующего аэрозоль, или проходить в выемку в удаленном конце субстрата, образующего аэрозоль. Техническим результатом изобретения является создание способа и устройства для эффективного и надежного объединения сегментов курительного изделия. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ объединения сегментов курительного изделия, при этом способ включает этапы:

- предоставления группы сегментов, при этом группа сегментов содержит источник (10; 20) тепла и субстрат (11; 21), образующий аэрозоль, которые соосно располагают в этой последовательности вдоль общей центральной продольной оси, при этом субстрат (10; 20), образующий аэрозоль, располагают так, что удаленный конец (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, обращен от источника (10; 20) тепла, тогда как ближний конец (112; 211) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, упирается в источник (10; 20) тепла;

- подачи направляющего поток воздуха усеченного полого конуса (13; 23), имеющего самый широкий конец (131; 231) и усеченный самый узкий конец (130; 230), к группе сегментов (10, 11; 20, 21) таким образом, что усеченный самый узкий конец (130; 230) усеченного полого конуса (13; 23) располагают так, чтобы обращаться к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, причем центральную продольную ось усеченного полого конуса (13; 23) выравнивают с общей центральной продольной осью группы сегментов (10, 11; 20, 21); и

- перемещения усеченного полого конуса (13; 23) к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, чтобы упираться в удаленный конец (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, или проходить в выемку (113; 213) в удаленном конце (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап предоставления трубки (12; 26) втягивания воздуха вокруг усеченного полого конуса (13; 23), при этом трубка (12; 26) втягивания воздуха имеет внутренний диаметр, который по существу соответствует внешнему диаметру самого широкого конца (131; 231) усеченного полого конуса (13; 23).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что трубка (12; 26) втягивания воздуха или упирается в удаленный конец (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, или проходит по субстрату (11; 21), образующему аэрозоль, при этом этап перемещения усеченного полого конуса (13; 23) к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, включает проталкивание усеченного полого конуса (13; 23) через удаленный конец (112) трубки (12; 26) втягивания воздуха к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, в конечное положение.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в конечном положении усеченный самый узкий конец (130) усеченного полого конуса (13) упирается в удаленный конец (112) субстрата (11), образующего аэрозоль.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в конечном положении усеченный самый узкий конец (230) усеченного полого конуса (23) проходит в выемку (213), образованную в удаленном конце (212) субстрата, образующего аэрозоль.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этап перемещения усеченного полого конуса (13; 23) к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, включает предоставление механизма (3) перемещения, имеющего кончик (30), вставку механизма (3) перемещения в усеченный полый конус (13; 23) до такой степени, что кончик (30) механизма (3) перемещения выступает из усеченного полого конуса (13; 23) через самый узкий конец (130; 230) усеченного полого конуса (13; 23), и перемещение механизма (3) перемещения вместе с усеченным полым конусом (13; 23) к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, пока кончик (30) механизма (3) перемещения не образует выемку (113; 213) в субстрате (11; 21), образующем аэрозоль, и самый узкий конец (130; 230) усеченного полого конуса (13; 23) не пройдет в выемку (113; 213), образованную в субстрате (11; 21), образующем аэрозоль.

7. Способ по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что дополнительно включает этап прикрепления усеченного полого конуса (13; 23) к трубке (12; 26) втягивания воздуха без возможности прохождения воздуха, так что предотвращают поток воздуха между усеченным полым конусом и трубкой втягивания воздуха.

8. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что этап подачи направляющего поток воздуха усеченного полого конуса (13; 23) к группе сегментов включает подачу непрерывной цепи усеченных полых конусов (13; 23), причем смежные усеченные полые конусы (13; 23) цепи соединяют друг с другом, к группе сегментов и отделение переднего усеченного полого конуса (13; 23) от непрерывной цепи усеченных полых конусов (13; 23).

9. Способ по пп. 2-5, отличающийся тем, что группу сегментов предоставляют в качестве совместно обернутого компонента, где совместно обернутый компонент содержит обертку (26), проходящую за удаленный конец (212) субстрата (21), образующего аэрозоль, причем или обертка (26), проходящая за удаленный конец (212) субстрата (21), образующего аэрозоль, образует трубку втягивания воздуха, или трубка втягивания воздуха представляет собой специальный отдельный сегмент, обернутый этой частью обертки (26), проходящей за удаленный конец (212) субстрата (21), образующего аэрозоль, и причем усеченный полый конус (23) вставляют в трубку (26) втягивания воздуха через удаленный конец трубки (26) втягивания воздуха.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно включает этап перемещения совместно обернутого компонента, содержащего группу сегментов, вместе с усеченным полым конусом (23), вставленным в трубку (26) втягивания воздуха, в устройство сборки для сборки совместно обернутого компонента с дополнительными компонентами курительного изделия.

11. Способ по пп. 2-5, отличающийся тем, что трубка (12) втягивания воздуха представляет собой отдельный сегмент, который не соединяют с другими сегментами группы, при этом усеченный полый конус (13) вставляют в трубку (12) втягивания воздуха через удаленный конец трубки (12) втягивания воздуха, тогда как трубку (12) втягивания воздуха не соединяют с другими сегментами группы.

12. Способ по пп. 1-5, 10, отличающийся тем, что дополнительно включает этап расположения общей центральной продольной оси группы сегментов для прохождения перпендикулярно направлению перемещения группы сегментов перед выравниванием центральной продольной оси усеченного полого конуса (13; 23), подлежащего перемещению к удаленному концу (112; 212) субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, с общей центральной продольной осью группы сегментов.

13. Устройство (4; 5) объединения для объединения сегментов курительных изделий, устройство объединения содержит:

- несколько канавок (410; 510), расположенных параллельно, каждая канавка выполнена с возможностью принимать и перемещать группу сегментов, содержащих источник (10; 20) тепла и субстрат (11; 21), образующий аэрозоль, соосно расположенные в этой последовательности вдоль общей центральной продольной оси, при этом субстрат (11; 21), образующий аэрозоль, расположен так, что удаленный конец (112; 212) субстрата (11, 21), образующего аэрозоль, обращен от источника (10; 20) тепла, тогда как ближний конец (111; 211) субстрата (11, 21), образующего аэрозоль, упирается в источник (10; 20) тепла;

- механизм подачи, установленный для подачи соответствующего отдельного направляющего поток воздуха усеченного полого конуса, имеющего самый широкий конец (131; 231) и усеченный самый узкий конец (130; 230), к соответствующей канавке (410; 510), при этом механизм подачи выполнен с возможностью подавать соответствующий усеченный полый конус (13; 23) таким образом, что усеченный самый узкий конец (130; 230) соответствующего усеченного полого конуса (13; 23) расположен обращаться к удаленному концу (112; 212) соответствующего субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, причем центральная продольная ось соответствующего усеченного полого конуса (13; 23) и общая центральная продольная ось соответствующей группы сегментов в соответствующей канавке (410; 510) выровнены друг с другом; при этом устройство объединения дополнительно содержит

- механизм (3) перемещения, который выполнен с возможностью перемещения в направлении общей центральной продольной оси группы сегментов в соответствующей канавке (410; 510) к и от удаленного конца (112; 212) соответствующего субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, в соответствующей канаве (410; 510),при этом механизм (3) перемещения выполнен с возможностью проталкивать соответствующий усеченный полый конус (13; 23) к удаленному концу (112; 212) соответствующего субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, чтобы упираться в удаленный конец (112; 212) соответствующего субстрата (11; 21), образующего аэрозоль, или чтобы проходить в выемку (113; 213) в удаленном конце (112; 212) соответствующего субстрата (11; 21), образующего аэрозоль.

14. Устройство объединения по п. 13, отличающееся тем, что механизм (3) перемещения содержит упорный фланец на ближнем конце механизма (3) перемещения для упора самого широкого конца (131; 231) соответствующего усеченного полого конуса (13; 23) для проталкивания соответствующего усеченного полого конуса (13; 23) во время перемещения механизма (3) перемещения к соответствующему субстрату (11; 21), образующему аэрозоль, при этом механизм(3) перемещения дополнительно содержит конусообразную опорную часть для поддержки усеченного полого конуса (13; 23) во время перемещения механизма (3) перемещения к соответствующему субстрату (11; 21), образующему аэрозоль.

15. Устройство объединения по п. 13 или 14, отличающееся тем, что несколько канавок расположены на внешней поверхности вращающегося барабана, при этом отдельный механизм перемещения расположен в каждой из канавок, расположенных на внешней поверхности вращающегося барабана.

16. Применение способа по любому из пп. 1-12 или устройства объединения по любому из пп. 13-15 при изготовлении курительных изделий.