CN105658523B - 为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元 - Google Patents

为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元 Download PDF

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Abstract

一种为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元；输送机，沿着填装路径供给一次性烟盒；联接设备，为一次性烟盒适配计量室，计量室被放置在一次性烟盒的顶部上、具有足以盛放完整剂量的液体物质的体积且具有终止于一次性烟盒内的底部输出导管；供给设备，将液体物质供给到计量室中，使液体物质在重力作用下从计量室沿输出导管落入一次性烟盒中；以及移除设备，一旦所有液体物质已在重力作用下从计量室沿输出导管落入一次性烟盒中，则移除设备从一次性烟盒移除计量室。

Description

为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元
技术领域
本发明涉及一种为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元。
背景技术
最近提出了一次性电子烟烟盒，其包含浸渍有粘性液体物质(含有尼古丁以及可能还有香味)的吸湿(例如，原棉)填料。在实际使用中，电子烟加热一次性烟盒，使浸渍吸湿填料的粘性液体物质缓慢挥发(汽化)。
这种一次性烟盒通过以下步骤制造：生产具有开放顶端的一次性烟盒；将干燥的吸湿填料插入一次性烟盒；为一次性烟盒填装标准量的液体物质；然后用可透过蒸汽的塞子塞住一次性烟盒的开放式顶端(即，使液体物质保持在其中，但是放出通过加热液体物质而产生的气化物)。
制造一次性烟盒的最关键阶段是给它们填装液体物质。这是极为耗时的工作，部分由于供给到一次性烟盒中的液体物质必须浸渍吸湿填料(相对慢的过程)，部分由于液体物质自身的粘性本质(即，它的高密度会降低其移动)。结果，由于为一次性烟盒填装液体物质所耗费的时间，目前使用的一次性烟盒制造方法极为缓慢(即，产量低)。
为了加速填装过程，已经提出了将液体物质加压供给到一次性烟盒中，以此“强制填装”烟盒。但是，将液体物质加压供给到一次性烟盒中有若干缺点。首先，液体物质的压力可能使吸湿填料和/或一次性烟盒自身变形；该变形可能是毁灭性的且最少也几乎是永久的，即一旦烟盒装满且移除压力也没有回弹恢复。其次，当将液体物质加压供给到一次性烟盒中时，部分液体物质从烟盒的泄漏几乎不可能防止，且因此污染烟盒和填装元件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元，该方法和单元被设计成消除上述缺点并同时便宜且易于实施。
根据本发明，提供一种如随附权利要求书所述的为一次性电子烟烟盒填装液体物质的方法和单元。
附图说明
参考附图，将经由示例描述本发明的非限制性实施例，在附图中：
图1示出根据本发明的用于填装一次性电子烟烟盒的单元的示意图，其中为了清晰而移除了一些部分；
图2示出图1的单元的计量室的示意图；
图3示出图2的计量室的输出导管一端的可选实施例的放大视图。
具体实施方式
图1中的附图标记1表示用于为一次性电子烟烟盒2填装粘性液体物质3(含有尼古丁以及可能还有香味)的整个单元。作为示例，液体物质3是丙二醇，其中溶解了尼古丁和任何香味。
单元1包括输送机4，输送机4沿直线水平填装路径P间歇地，即周期性停停走走交替的步骤，供给一次性烟盒2。在图1的实施例中，输送机4是带式输送机，其包括绕位于输送机4的相对两端并因此位于填装路径P的相对两端的两个端部滑轮环绕的柔性带。
一组一次性烟盒2从输送机4的上游插入具有许多圆筒座6(其中一个在图2的剖视图中示出)的烟盒保持件5，每个柱形座6用于接收并容纳相应的一次性烟盒2。
输送机4沿填装路径P供给一连串烟盒保持件5，每个烟盒保持件容纳一组按照与填装路径P垂直的列整齐排列的一次性烟盒2。每个烟盒保持件5中的多个一次性烟盒2因此被并行即同时填装。
如图2所示，当被供给到输送机4上时，每个一次性烟盒2具有开放顶端，液体物质3通过开放顶端供给；以及，在每个一次性烟盒2内具有待浸渍液体物质3的吸湿(例如，原棉)填料7。
如图1所示，装载设备8在输送机4的上游将烟盒保持件5(包含各组一次性烟盒2)周期性地装载到输送机4上。更具体地，装载设备8将烟盒保持件5(包含各组一次性烟盒2)周期性地装载到输送机4的带上，以及优选地装载到由从带突出的已知肋(未示出)限定在输送机4上的各个袋(pocket)中。
在输送机4开始位置即填装路径P的开始位置的联接站S1处，联接设备9为每个烟盒保持件5适配一计量体10。通常，每个计量体10只是放置在烟盒保持件5的顶部。优选地，计量体10和烟盒保持件5具有各自的定位器(例如，从烟盒保持件5的顶壁向上突出的平头圆锥形针，其与计量体10的底壁中的相应平头圆锥形盲孔配合并在该盲孔内自动对中)而使计量体10和烟盒保持件5相对彼此准确地定位。定位器还用于维持每个烟盒保持件5与相应计量体10的正确相对位置，即在它们沿填装路径P供给时防止它们相对彼此水平移动。
每个计量体10具有多个计量室11，每个计量室11位于相应的一次性烟盒2上，计量体10具有足以盛放一完整剂量的液体物质3(即，待供给到一次性烟盒2中的液体物质3的总量)的体积，且计量体10具有终止于一次性烟盒2内的底部输出导管12(图2)。换言之，每个计量体10具有许多按照与填装路径P垂直的列排列的计量室11，以便匹配烟盒保持件5内的一次性烟盒2的排列，所以烟盒保持件5内的每个一次性烟盒2与一计量室11相对应。
如图2所示，每个计量室11是漏斗形，且输出导管12从计量室11的端部竖直向下延伸到相应的一次性烟盒2的开放顶端中。更具体地，每个计量室11的输出导管12的一端为平头圆锥形且向下逐渐变细，从而使每个计量室11的输出导管12在相应的一次性烟盒2的开放顶端内自动对中。每个计量室11的输出导管12的平头圆锥形端部的外径必须略小于相应的一次性烟盒2的开放顶端的内径，从而使每个计量室11的输出导管12在相应的一次性烟盒2的开放顶端内与其以充分密封的方式过盈配合。每个计量室11的输出导管12与相应的一次性烟盒2的开放顶端之间一定程度的密封性对于防止计量室11内的液体物质3在输出导管12与开放顶端之间泄漏并漏出一次性烟盒2来说很重要，这无论如何都要避免。
如图1所示，从联接站S1沿填装路径P方向下游的供给站S2容纳用于经由相应计量室11将液体物质3供给到每个一次性烟盒2中的供给设备13。换言之，在供给站S2处，供给设备13将液体物质3供给到每个计量室11中，从而使液体物质3在重力作用下从计量室11沿着输出导管12落入一次性烟盒2中。
在供给站S2下游，一连串保持站S3沿着填装路径P定位；以及通过保持站S3供给烟盒保持件5(包含液体物质3在重力作用下从上方的计量室11流入的一次性烟盒2)，直到所有液体物质3在重力作用下从每个计量室11沿输出导管12落入下方的一次性烟盒2中。
在一连串保持站S3沿填装路径P的端部(即，一连串保持站S3的下游)的移除站S4处，一旦所有液体物质3在重力作用下从每个计量室11沿着输出导管12落入下方一次性烟盒2，则移除设备14将计量体10从每个烟盒保持件5移除。
如图1所示，输送机4下游的卸载设备15周期性地将烟盒保持件5(包含装有液体物质3的各组一次性烟盒2)从输送机4卸载。更具体地，装载设备15周期性地提升烟盒保持件5(包含装有液体物质3的各组一次性烟盒2)而使其离开输送机4的带。在卸载设备15的下游，烟盒保持件5(包含装有液体物质3的各组一次性烟盒2)被供给到封盖单元，在此处，为每个一次性烟盒2的开放顶端加盖，从而使每个一次性烟盒2完整。
被移除的计量体10从移除设备14转移(“循环”)到联接设备9以再次使用。储存部可以设置在移除设备14与联接设备9之间以储存计量体10以等待进一步使用。在一个可能实施例中，由于计量体10从移除设备14转移到联接设备9，被移除的计量体10可能进行洗涤循环(例如，经过喷水口或加压蒸汽洗涤室而供给)。洗涤循环的一个功能是防止从移除的计量体10(即，从移除站S4)滴落的任何液体物质3弄脏填装单元1和/或空的一次性烟盒2。另一个功能是提供在使用不同液体物质3的不同填装过程中均可以使用的干净计量体10。
在图1所示的一个可能实施例中，填装单元1包括光学控制设备16，光学控制设备16位于最后一个保持站S3(即，邻近移除站S4的保持站S3)，以视觉地检查来自移除站S4上游的每个计量室11不含有液体物质3(即，所有液体物质3已经在重力作用下从计量室11沿着输出导管12落入一次性烟盒2)。光学控制设备16通常包括：电视摄像机，从计量室11上方获取数字图像；以及照明系统，其照亮计量室11以突显液体物质3的存在(例如，通过开发液体物质3的趋向性来反射光)。在图1的实施例中，光学控制设备16位于最后一个保持站S3；可替代地，光学控制设备16可以位于最后一个保持站S3与移除站S4之间，或者就位于移除站S4处。
在一个可能实施例(未示出)中，填装单元1包括至少一个鼓风机，该鼓风机位于保持站S3处或两个邻近保持站S3之间的计量体10上，并且将一股恒定的加压空气向下引导到计量室11上以迫使液体物质3向下(即，进入下方的一次性烟盒2中)。加压空气喷射的功能是帮助液体物质3向下流入下方的一次性烟盒2，以及尤其是在计量室11差不多完全变空或使用特别粘性的液体物质3时加快最后几滴液体物质3向下流。
如图2和3所示，每个计量室11的输出导管12以输出口17终止，且液体物质3通过该输出口17流出输出导管12并向下进入相应的一次性烟盒2中。在图2的实施例中，每个输出口17是圆形；在图3的可替代实施例中，每个输出口17是中心带有锥形元件18的环形。具有环形输出口17的图3实施例通常在每个一次性烟盒2中的吸湿填料7具有中心孔(通孔或非通孔)19时使用；在这种情况下，输出口17的环形形状使得液体物质3仅向下流到吸湿填料7的与中心孔19相对的实心部分。
显然，因为一小部分液体物质3(例如可以使用鼓风机使其最小化)总是粘附到计量室11和输出导管12的内壁，而因此不能到达一次性烟盒2，所以供给设备13必须为每个计量室11供给稍多于待供给到一次性烟盒2中的液体物质3的量。特别地，当使用粘性或高表面张力的液体物质3时会遇到这个问题。
所述填装单元1具有很多优势。
首先，填装单元1使一次性烟盒2以很高的输出率进行填装，这借助将所需量的液体物质3在供给站S2处快速供给到每个计量室11中，然后随着一次性烟盒2(在相应烟盒保持件5内连同其它一次性烟盒2一起)经过保持站S3供给，液体物质3于是具有在重力作用下从计量室11沿着输出导管12落入下方的一次性烟盒2中所需的时间。换言之，由于计量室11，供给设备13分配所需量的液体物质3的步骤暂时与液体物质3流入一次性烟盒2的步骤(这通常消耗时间较长)分开，其中前一步骤可能因此执行得更快。
其次，在所述填装单元1中，液体物质3在重力作用下(即，在大气压下而没有应用额外压力)流入一次性烟盒2，因此以吸湿填料7彻底浸渍的方式确保一次性烟盒2的最优填装，防止一次性烟盒2和/或吸湿填料7变形并防止液体物质3从一次性烟盒2泄漏。
最后，所述填装单元1还便宜，且通过包括具有一些易于操作的运动的简单结构部件而易于实施。

Claims (10)

1.一种为一次性电子烟烟盒(2)填装液体物质(3)的方法，所述方法包括以下步骤：
借助输送机(4)沿着填装路径(P)供给一次性烟盒(2)；以及
在沿着所述填装路径(P)定位的供给站(S2)借助供给设备(13)将所述液体物质(3)向下供给到一次性烟盒(2)中；
其特征在于，所述方法还包括以下其它步骤：
将所述一次性烟盒(2)插入所述输送机(4)上游的烟盒保持件(5)中，以便沿着所述填装路径(P)供给包含所述一次性烟盒(2)的所述烟盒保持件(5)；
在沿着所述填装路径(P)在所述供给站(S2)的上游定位的联接站(S1)处为所述一次性烟盒(2)适配计量室(11)，所述计量室(11)被定位为搁置在所述烟盒保持件(5)上，所述计量室(11)被放置在所述一次性烟盒(2)的顶部上、具有足以盛放一完整剂量的所述液体物质(3)的体积且具有终止于所述一次性烟盒(2)内的底部输出导管(12)；
在所述供给站(S2)处借助所述供给设备(13)将所述液体物质(3)供给到所述计量室(11)中，从而使所述液体物质(3)在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)中；
等待直到所有所述液体物质(3)在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)；以及
一旦所有所述液体物质(3)在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)中，则在位于所述供给站(S2)下游的移除站(S4)处借助移除设备(14)从所述一次性烟盒(2)移除所述计量室(11)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述计量室是漏斗形。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括另一步骤：借助所述输送机(4)、经过位于所述供给站(S2)与所述移除站(S4)之间的至少一个保持站(S3)供给所述一次性烟盒。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述烟盒保持件(5)具有用于容纳同时填装、并行作业的相应数量的一次性烟盒(2)的多个座(6)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述计量室(11)的输出导管(12)的一端为向下逐渐变细的平头圆锥形。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述输出导管(12)的平头圆锥形端的端部的外径大体上等于所述一次性烟盒(2)的开放顶端的内径。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法在移除所述计量室(11)之前包括另一步骤：视觉地控制所述计量室(11)，以确保其不包含所述液体物质(3)，即所有所述液体物质(3)已在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)中。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述计量室(11)的输出导管(12)以环形输出口(17)终止。
9.根据权利要求8所述的方法，其中锥形元件(18)位于所述计量室(11)的输出导管(12)的环形输出口(17)的中心。
10.一种为一次性电子烟烟盒(2)填装液体物质(3)的单元(1)，所述单元(1)包括：
输送机(4)，用于沿着填装路径(P)供给一次性烟盒(2)；以及
供给设备(13)，沿着所述填装路径(P)被容纳于供给站(S2)中，并且将所述液体物质(3)供给到所述一次性烟盒(2)中；
其特征在于，所述单元(1)包括：
插入装置，将所述一次性烟盒(2)插入所述输送机(4)上游的烟盒保持件(5)中，以便沿着所述填装路径(P)供给包含所述一次性烟盒(2)的所述烟盒保持件(5)；
联接设备(9)，容纳于联接站(S1)中，所述联接站位于沿着所述填装路径(P)的所述供给站(S2)的上游，并且所述联接站为所述一次性烟盒(2)适配计量室(11)，所述计量室(11)被定位为搁置在所述烟盒保持件(5)上，所述计量室被放置在所述一次性烟盒(2)的顶部上、具有足以盛放一完整剂量的所述液体物质(3)的体积且具有终止于所述一次性烟盒(2)内的底部输出导管(12)；以及
移除设备(14)，容纳于所述供给站(S2)下游的移除站(S4)，一旦所有所述液体物质(3)已在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)中，则所述移除设备(14)从所述一次性烟盒(2)移除所述计量室(11)；以及
其中所述供给设备(13)将所述液体物质(3)供给到所述计量室(11)中，从而使所述液体物质(3)在重力作用下从所述计量室(11)沿着所述输出导管(12)落入所述一次性烟盒(2)中。
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