CN113661122B - 用于制造用于吸入装置的可消耗单元的方法和设备以及用于吸入装置的可消耗单元 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将封闭件固定到用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的容器的设备，其中，该容器包括从该容器突出的多个桩部。该设备包括构造成使多个桩部变形以将封闭件固定到容器的装置。还公开了一种用于将封闭件固定到用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的容器的方法，其中，该方法包括使多个桩部变形以将封闭件固定到容器。

Description

用于制造用于吸入装置的可消耗单元的方法和设备以及用于 吸入装置的可消耗单元

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于吸入装置的可消耗单元的设备和方法，特别是但不限于用于制造包含用于在吸入装置中使用的颗粒烟草材料的烟草舱(tobacco pod)的设备和方法。本发明还涉及一种用于吸入装置的可消耗单元，例如包含用于与吸入装置一起使用的颗粒烟草材料的可消耗单元。

背景技术

JP2011182710A公开了用于利用烟草材料填充小容器的设备，该小容器是用于吸入装置的可消耗单元。填充设备包括将烟草材料定剂量给料到漏斗中的螺杆，以及管道，其将烟草材料从漏斗引导到容器的开口端部。抽吸管道设置在容器的相对端部处，以从容器中吸出空气，从而确保烟草材料进入容器。

存在对于可靠地且快速地利用颗粒烟草材料填充舱的需要，以提供用于吸入装置的可消耗单元的高效制造。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了用于将封闭件固定到用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的容器的设备，该容器包括从该容器突出的多个桩部；

其中，该设备包括构造成使多个桩部变形以将封闭件固定到容器的装置。

该装置可包括构造成使多个桩部变形的挤压件。该装置可进一步包括布置成使挤压件移动的致动器。

在一些示例中，该装置可包括多个挤压件，以用于同时使多个容器的桩部变形。

该设备可包括第一挤压件，该第一挤压件具有初步挤压表面，该初步挤压表面被构造成使多个桩部部分地朝向封闭件变形翻转。该设备可进一步包括第二挤压件，该第二挤压件被构造成完成多个桩部抵靠封闭件的变形。该设备可被构造成使得第一挤压件和第二挤压件顺序地作用在容器上。

第一挤压件可包括凹陷的挤压表面。例如，凹陷的挤压表面可与封闭件成约45度的角度。第二挤压件可包括平坦的挤压表面。通过这种方式，第一挤压件使桩部变形大约45度，并且第二挤压件使桩部进行剩余部分的变形，以将封闭件固定到容器。

在一些示例中，该装置可包括挤压头，并且第一挤压件和第二挤压件可安置在挤压头上。例如，第一挤压件和第二挤压件可在挤压头上布置成邻近于彼此。

在一些示例中，该装置可包括第一挤压头和第二挤压头，该第一挤压件安置在第一挤压头上，并且该第二挤压件安置在第二挤压头上。第一挤压头可具有第一致动器，并且第二挤压头可具有第二致动器。通过这种方式，第一挤压头可独立于第二挤压头移动。

在其它示例中，第一挤压件可包括孔，并且第二挤压件可以可移动地安置在孔内。通过这种方式，第一挤压件和第二挤压件同心地布置，并且可独立于彼此移动。

该设备可进一步包括布置成加热挤压件的加热器。在其它示例中，特别是当封闭件包括金属时，该设备可包括布置成加热封闭件的感应加热器。加热封闭件将加热邻近于封闭件的桩部。

该设备可进一步包括布置成支撑容器的支撑件。支撑件可包括用以支撑机器托盘的轨条。该机器托盘可适于支撑多个容器。

该设备可进一步包括封闭件定位工位，该封闭件定位工位被构造成在该装置使多个桩部变形之前将封闭件定位在容器上。

在示例中，封闭件在封闭件支撑网中被输入到封闭件定位工位，并且封闭件定位工位可包括冲压机，该冲压机被布置成将封闭件与封闭件支撑网分开并将该封闭件移动到容器中。

根据本发明的进一步的方面，提供了一种将封闭件固定到用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的容器的方法，该容器包括从该容器突出的多个桩部；

其中，该方法包括使多个桩部变形以将封闭件固定到容器。

该方法可包括同时使多个容器的多个桩部变形。

使多个桩部变形可包括弯曲多个桩部。

例如，使多个桩部变形可包括：首先利用第一挤压件使多个桩部部分地朝向封闭件弯曲翻转；并且然后利用第二挤压件使所述多个桩部弯曲抵靠封闭件。

该方法可进一步包括将封闭件定位在容器上。

该方法可进一步包括：在将封闭件定位在可消耗单元上之前，向容器提供一定剂量的可气溶胶化材料。可气溶胶化材料可包括烟草。可气溶胶化材料可包括颗粒材料，例如颗粒烟草材料。

根据本发明的进一步的方面，还提供了一种用于与吸入装置一起使用的可消耗单元，该可消耗单元包括容器，该容器包括根据以上所描述的方法固定到容器的封闭件。可消耗单元可在容器中附加地包括一定剂量的可气溶胶化材料。

附图说明

将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了包括可消耗单元的吸入装置；

图2A和图2B示出了图1的吸入装置的可消耗单元；

图3A示出了图2A和图2B的可消耗单元，其中封闭件被移除；

图3B示出了图3A的可消耗单元的示意图，该可消耗单元设置有颗粒材料和封闭件；

图4示出了用于制造图2A和图2B的可消耗单元的设备的示意图；

图5A和图5B示出了用于通过图4的设备来支撑可消耗单元的机器托盘；

图6A和图6B示出了用于为可消耗单元提供颗粒材料的定剂量给料工位；

图7A至图7C示出了图6A和图6B的定剂量给料工位的定剂量给料机构；

图8A和图8B示出了用于将封闭件定位在每个可消耗单元上的封闭件定位工位；

图9示出了用于与图8A和图8B的封闭件定位工位一起使用的封闭件支撑网；

图10示出了图8A和图8B的封闭件定位工位的冲压机；

图11示出了用于将封闭件固定到可消耗单元的封闭件固定工位；

图12示出了图11的封闭件固定工位的第一示例的操作的示意图；以及

图13示出了图11的封闭件固定工位的第二示例的操作的示意图。

具体实施方式

本专利说明书公开了用于制造用于吸入装置的可消耗单元的设备和方法。特别地，本专利说明书公开了用于制造可消耗单元的设备和方法，该可消耗单元用于递送在不燃烧情况下在吸入装置中生成的蒸气。

在本文公开的实施例中，吸入装置包括：操作单元，其具有适于由成年消费者保持的尺寸和形状；雾化器料筒，其能够可移除地附接到操作单元，该雾化器料筒具有用于使保持在料筒中的可消耗液体雾化的雾化器；烟草舱，其能够可移除地附接到料筒，该烟草舱具有容器和口部件，该容器包含可气溶胶化材料(例如颗粒烟草材料)的装料；和封闭件，其用于将颗粒烟草材料留持在容器内。

当雾化器料筒和烟草舱需要更换时，即当可消耗液体用完时，或者当烟草舱中的烟草用完时，用户能够单独地更换雾化器料筒和烟草舱。

在使用中，当消费者通过吸入装置吸出空气时，操作单元在消费者的控制下将能量递送到雾化器料筒。雾化器料筒中的液体被雾化以形成气溶胶，并且烟草舱中的颗粒烟草材料被挥发，进而释放挥发性风味。因此，从吸入装置吸入的空气将经雾化的液体的气溶胶与通过加热烟草舱中的颗粒烟草材料生成的蒸气一起从雾化器料筒递送给消费者。可选择可汽化的烟草材料和可消耗的液体的成分以递送吸引消费者的风味的广泛组合。

如以上所描述的那样，本说明书涉及用于制造用于吸入装置的烟草舱的设备和方法。然而，应当理解，在备选的吸入装置中，颗粒烟草材料可被备选的颗粒可汽化材料替代。例如，颗粒可汽化材料可为颗粒植物材料。下文所描述的设备和方法不受烟草舱中的颗粒材料限制，并且因此烟草舱将被称为包含颗粒材料的可消耗单元。

参考图1，吸入装置1具有模制塑料材料的三个中空区段：本体2，其包含用于装置的操作系统和机构；雾化器料筒3，其包含可挥发的液体风味物质；以及可消耗单元4，其包含一定剂量的颗粒材料，该颗粒材料在加热时生成气溶胶。这三个区段可移除地连接到彼此，使得雾化器料筒3和可消耗单元4可各自从彼此和本体2断开，以允许将替换可消耗单元4和雾化器料筒3装配到本体2。

本体2具有大体上圆柱形的形状，其在轴向方向上伸长，并且经扁平化以便能够被舒适地保持在成年消费者的手中。本体2由两个轴向地对准的中空模制区段(上区段2a和下区段2b)形成。本体2的上区段2a具有开口的上端部和封闭的下端壁5，它们限定了用于接纳雾化器料筒3的凹部。本体的下区段2b通过上区段2a的下端壁5与上区段2a隔离，以提供防火墙。本体2的下区段2b包含电池、电子电路板、吸气传感器和未在这里示出的其它操作部件，这些部件可由在本体1的一个面中的操作按钮6启动。容纳在本体2的孔口中的电灯指示吸入装置1的操作状态。

雾化器料筒3通过进入上本体区段2a中的凹部的推入配合连接可移除地连接到本体2，并且在远离本体2的轴向方向上朝向雾化器料筒3的上出口3a渐缩。雾化器料筒3包含填充有可挥发液体风味物质的贮存器和用于挥发液体的加热元件，通过操作按钮6可控制从本体2中的电池到该加热元件的电力供给。

可消耗单元4通过进入雾化器料筒3的上出口3a的推入配合连接可移除地连接到雾化器料筒3。可消耗单元4的外表面形成裙状部，该裙状部在轴向方向上朝向蒸气出口7延续雾化器料筒3的渐缩形状，该蒸气出口7被成形成能够被舒适地保持在消费者的口中。

如在图2A和图2B中所示出的那样，可消耗单元4包括口部件8和轴向地延伸的开放端部容器9。在该示例中，容器9具有椭圆形的径向截面。容器9的一个端部位于口部件8的裙状部10内，并终止在联接器11中，该联接器11被接纳在具有互补形状的插座12内，该插座12被形成在蒸气出口7上游的口部件8的内表面上。

口部件8可通过超声波焊接、感应焊接或任何其它适合的方法连接到容器9。备选地，口部件8和容器9可例如通过注射模制来一体地形成。

在该实施例中与容器9一体地模制的内部穿孔筛网13径向地延伸遍布容器9，以在蒸气出口7上游的短距离处限定遍布容器9的蒸气可渗透隔板。如在图2B中所示出的那样，内部穿孔筛网13延伸遍布容器9的内部端部。容器9的另一端部15从口部件8的裙状部10突出，并且设置有封闭件14。在该示例中，封闭件14呈穿孔筛网的形式。封闭件14由例如塑料材料的网状物或薄片或模制件构成。

在备选示例中，内部穿孔筛网13一体地模制到口部件8，并且当口部件8和容器9结合时，定位成遍布容器9的端部。

内部穿孔筛网13和封闭件14限定了容器9内的腔室16的端壁，一定剂量的颗粒材料被保持在该腔室16中。内部穿孔筛网13和封闭件14中的穿孔允许蒸气在轴向方向上朝向口部件8和蒸气出口7向下游通过腔室16。穿孔的尺寸是相对于颗粒材料的颗粒尺寸来选择的，以防止颗粒从容器9中掉落或者随吸入的蒸气被吸出到口部件8中。

在使用中，消费者使用操作按钮6打开吸入装置1，通过口部件8抽吸并吸入从吸入装置1中吸出的蒸气。当启动时，本体2内的电子系统充分地加热吸入装置1中的空气和雾化器料筒3中的液体，以引起雾化。被加热的空气使来自容器9内的颗粒材料的风味物质挥发，并且还夹带来自雾化器料筒3的雾化的液体风味物质。因此，风味物质的组合作为用于吸入的气溶胶被递送给消费者。

制造可消耗单元4的方法包括接纳在图3A中所示出的空的可消耗单元，其中腔室16是空的并且封闭件14不存在，使得腔室16的端部15是开口的。在图3B中示意性地示出的方法包括：通过腔室9的开口的端部15向腔室16提供一定剂量的颗粒材料17；将封闭件14定位在腔室16的端部15之上；并且然后将封闭件14固定到容器9。如在图3A中所示出的那样，容器9包括最初从容器9的端部15轴向地突出的多个桩部18。封闭件14被接纳在这些桩部18之间，并且如在图2A和图2B所示出的那样，桩部18然后弯曲翻转到封闭件14上，以将封闭件14固定到容器9。

具体地，如在图3A中所示出的那样，限定腔室16的容器9包括端部15，并且桩部18从端部15的径向边缘19轴向地突出，使得唇缘20被限定在容器9的端部处。如在图2B中所示出的那样，封闭件14定位成抵靠唇缘20，并且桩部18弯曲翻转到封闭件14的外部上，从而将封闭件14固定到容器9。

如所示出的那样，桩部18围绕容器9的径向边缘19间隔开，并且桩部18之间的间隙允许它们折叠翻转而不会碰撞。桩部18可具有不同的尺寸(宽度)。较窄的桩部18优选地定位在容器9的径向边缘19的具有较小半径的部分处，使得桩部18可更容易地弯曲翻转，因为在桩部18弯曲的点处将存在较低的应力和应变。

图4示出了用于制造参考图2A至图3B描述的可消耗单元4的设备21的示意图，特别是包括口部件8和保持颗粒材料17的容器9的可消耗单元4。所示出的设备21包括用于执行以下方法步骤的设备：

将颗粒材料17定剂量给料到可消耗单元4的腔室16中，

将封闭件14定位在可消耗单元4的容器9上，以及

将封闭件14固定到容器9。

如在图4中所示出的那样，第一步骤是空的可消耗单元4的输入22。可消耗单元4在输入22处呈在图3A中所示出的那样的形式。特别地，空的可消耗单元4在输入22处包括口部件8和具有开口的端部15的容器9。容器9包括如在图3A中所示出的那样的突出的桩部18，以用于在颗粒材料17已经被放置在腔室16中之后固定封闭件14。

在输入22空的可消耗单元4之后，定剂量给料工位23向可消耗单元4的腔室16提供一定剂量的颗粒材料17。接下来，封闭件定位工位24将封闭件14定位在容器9的端部15之上。然后，封闭件固定工位25将封闭件14固定到容器9。特别地，封闭件固定工位25使桩部18弯曲翻转成抵靠封闭件14，以将封闭件14固定到容器9，如在图2A和图2B中所示出的那样。利用颗粒材料17完成可消耗单元4，如在图2A和图2B中所示出的那样，并且然后从设备21输出26。

在所描述的设备21中，定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25各自分开并且布置成邻近于彼此，并且可消耗单元4可在工位23、24、25之间顺序地移动。可手动地移动可消耗单元4，或者可在输送机上移动它们。输送机的使用可允许自动化制造。例如，输送机可为所谓的“智能输送机”，其允许独立控制沿着输送机的轨道的单独的载具。这样的输送机的示例是来自Beckhoff的XTS系列输送机。在采用输送机的示例中，定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25可布置成使得可消耗单元4直线移动通过定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25。

在其它示例中，定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25可布置在放置可消耗单元5的单个位置周围，并且每个工位23、24、25可顺序地在可消耗单元4上执行其功能。在又进一步的示例中，工位23、24、25中的一个或多个可被组合，使得单个工位具有用以执行参考图4描述的过程中的一个或多个的工具。例如，用于定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25中的一个或多个的工具可布置在旋转转台上，并且可消耗单元4放置在转台下方，该转台旋转以对准工具的每个部分。

现在将进一步详细地描述定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25中的每个。

图5A和图5B示出了保持多个可消耗单元4的机器托盘27。在设备21的输入22处机器托盘27被提供有多个空的可消耗单元4，并且机器托盘27然后被移动而通过参考图4描述的设备21，使得可消耗单元4被提供有一定剂量的颗粒材料17，并且在可消耗单元4被保持在机器托盘27中的同时，封闭件14被定位且固定。

机器托盘27将可消耗单元4保持成处于直立定向，其中容器9的开口的端部15指向竖直向上，使得可向它们提供颗粒材料17，并且封闭件14可被定位且固定。如在图中5A所示出的那样，机器托盘27包括成阵列的支撑凹部28，所述成阵列的支撑凹部中的每个被成形为接纳和支撑可消耗单元4。特别地，如在图5B中所示出的那样，每个支撑凹部28被成形为接纳和支撑可消耗单元4的口部件8，使得容器9的开口的端部15指向向上。

可选地，机器托盘27可包括一个或多个手柄，以用于手动提升和移动机器托盘27。备选地，如果设备21包括输送机，如之前所描述的那样，则可将机器托盘27安装到输送机，以用于通过设备21的移动。机器托盘27可以可拆卸地安装到这样的输送机。

图6A和图6B示出了将颗粒材料17定剂量给料到可消耗单元4的容器9中的每个的定剂量给料工位23。

定剂量给料工位23包括机器托盘支撑件29，该机器托盘支撑件29包括用以支撑在图5A中所示出的机器托盘27以及多个可消耗单元4的轨条30。通过将机器托盘27滑动到支撑机器托盘27的相对侧的轨条30上，可将机器托盘27插入到定剂量给料工位23中。机器托盘支撑件29还包括止动件，机器托盘27在插入到机器托盘支撑件29中时抵接该止动件。机器托盘支撑件29确保机器托盘27和可消耗单元4被准确地且可靠地定位且支撑在定剂量给料工位23内。

定剂量给料工位23可包括接近开关，该接近开关确认机器托盘27已经被适当地定位在机器托盘支撑件29上。可附加地或备选地提供对准销来确保正确的定位。

定剂量给料工位23还包括可移动搁架31。可移动搁架31经由滑动承载件34可滑动地安装在支柱33上，使得可移动搁架31可相对于机器托盘支撑件29以及相对于机器托盘27和可消耗单元4向上和向下移动。可提供致动器(未示出)来移动可移动搁架31，或者可例如通过手柄32来手动地移动它。可移动搁架31定位在机器托盘支撑件29上方。可移动搁架31包括定剂量给料机构35，以用于将颗粒材料定剂量给料到机器托盘27上的可消耗单元4的容器9中，如下面所进一步解释的那样。可移动搁架31可在脱离位置和接合位置之间移动。在接合位置，可移动搁架31靠近机器托盘27和可消耗单元4，处于用于将颗粒材料17定剂量给料到容器9中的位置。在脱离位置，可移动搁架31与机器托盘27和可消耗单元4间隔开，使得机器托盘27可插入机器托盘支撑件29或从机器托盘支撑件29移除。

定剂量给料工位23，特别是定剂量给料机构35，将颗粒材料17同时定剂量给料到机器托盘27上的多个容器9中，优选地，定剂量给料工位23将颗粒材料17同时定剂量给料到机器托盘27上的所有容器9中。

在图7A至图7C中所示出的定剂量给料机构35嵌入在可移动搁架31中(也在图6A和图6B中可见)。如所示出的那样，定剂量给料机构35包括料斗构件36，该料斗构件36包括料斗37，颗粒材料17被接纳在料斗37处。料斗37具有平面的下壁38，该下壁38包括延伸穿过下壁38的成阵列的开口39。料斗37中的成阵列的开口39对应于保持在机器托盘27中的成阵列的可消耗单元4，如在图5A中所示出的那样。料斗37包括在开口39之间的倾斜表面40，使得颗粒材料17被朝向开口39引导。在图6B中所示出的振动器41可附接到料斗构件36或可移动搁架31，以振动料斗构件36并确保颗粒材料17不会被堵塞或被桥接，并促使颗粒材料17移动到开口39中。

料斗37的下壁38是平面的，并且在下壁38下方的是定剂量给料器，在该示例中是定剂量给料板42。定剂量给料板42被可滑动地安装，并且可经由在图7B中所示出的位置来在图7A中所示出的位置和在图7C中所示出的位置之间线性地滑动。定剂量给料板42包括成阵列的定剂量给料腔体43，其对应于料斗37中的开口39和机器托盘27中的成阵列的可消耗单元4。在图6B中示出了用于移动定剂量给料板42的致动器44。致动器44布置成在定剂量给料机构35和可移动搁架31的平面内平行于保持在可移动搁架31下方的机器托盘支撑件29中的机器托盘27移动定剂量给料板42。

对准构件45安置在定剂量给料板42下方。对准构件45也具有成阵列的开口46，所述成阵列的开口46对应于料斗37中的开口39、定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43以及机器托盘27中的成阵列的可消耗单元4。如在图7A至图7C中所示出的那样，对准构件45中的开口46与机器托盘27中的可消耗单元4的容器9对准。对准构件45处于可移动搁架31上的固定位置，并且不与定剂量给料板42一起移动。如所示出的那样，对准构件45中的开口46与料斗37中的开口39相偏移。

在优选实施例中，对准构件45接合可消耗单元4的容器9，特别是桩部18所位于的容器9的端部15，如在图3A中所示出的那样。在机器托盘27插入到机器托盘支撑件29中之后，可移动搁架31可向下移动到接合位置，使得对准构件45接合容器9。对准构件45中的每个开口46的下侧可包括凹部以接合容器9。优选地，开口46小于容器9(例如，在直径上小于容器9)，使得颗粒材料17的流动被引导到容器9中，而不会卡在容器9的边缘上。备选地，对准构件45中的开口46可大于容器9，使得容器9被插入到开口46中。备选地，在可移动搁架31的接合位置，对准构件45定位成紧密地邻近于容器9。

图7A至图7C示意性地示出了定剂量给料机构35。应当理解，板(料斗板36、定剂量给料板42、对准构件45)在使用中将抵接彼此，或者板36、42、45将紧密地邻近于彼此，而因此不会有如图7A至图7C所示出的那样的间隙。

现在将描述定剂量给料机构35的操作。图7A示出了当机器托盘27和可消耗单元4首先插入到定剂量给料工位23中时定剂量给料板42的初始位置。如上文所解释的那样，颗粒材料17被放置在料斗37中，并且由于重力并且可选地在来自振动器41的振动的帮助下向下移动到开口39中。在图7A的初始位置，因为定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43未与料斗37中的开口39对准，所以定剂量给料板42阻止颗粒材料17离开料斗37中的开口39。

接下来，如在图7B中所示出的那样，定剂量给料板42被致动器(44，参见图6B)移动，所以定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43与料斗37中的开口39对准。在该位置，颗粒材料17可向下移动在定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43中。应当理解，来自料斗37的颗粒材料17将完全填充定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43。来自振动器(41，参见图6B)的振动可便于和促使颗粒材料17移动到定剂量给料板42的定剂量给料腔体43中。

一旦颗粒材料17填充了定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43，定剂量给料板42就被移动到在图7C中所示出的位置。在该位置，定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43与对准构件45中的开口46对准，从而允许颗粒材料17通过对准构件45中的开口46掉落到容器9中。通过这种方式，颗粒材料17被定剂量给料到容器9中。

当定剂量给料板42从在图7C中所示出的位置返回到在图7A中所示出的位置时，它通过在图7B中所示出的位置，并且一些颗粒材料17可移动到定剂量给料板42的定剂量给料腔体43中。如以上所描述的那样，在下一个定剂量给料过程开始时，定剂量给料板42移动到图7B的位置。这种布置可为有利的，因为它确保将完整剂量的颗粒材料17提供到定剂量给料板42的定剂量给料腔体43(因为定剂量给料腔体43被暴露到料斗37两次来填充颗粒材料17)。

在备选布置中，定剂量给料板42在图7B中所示出的位置和在图7C中所示出的位置之间移动，其中在图7B中所示的位置，一定剂量的颗粒材料17被接纳在定剂量给料腔体43中，其中在图7C中所示出的位置，将颗粒材料17通过对准构件45中的开口46转移到可消耗单元4。也就是说，定剂量给料板42不一定必须移动到在图7A中所示出的位置。

在一些示例中，定剂量给料板42从在图7C中所示出的位置移动一小段距离，并且然后移动回到在图7C中所示出的位置。该动作可确保将颗粒材料17从定剂量给料板42中的定剂量给料腔体43摇出或敲出。可抵靠硬止动件敲击定剂量给料板42，以敲出颗粒材料17。如果颗粒材料17包括烟草，这样的敲击动作可为有益的，因为颗粒烟草材料可具有可变的颗粒尺寸，可为粘性的并且可倾向于聚集成簇。

定剂量给料板42中的每个定剂量给料腔体43的容积可匹配待定剂量给料到可消耗单元4的每个容器9中的颗粒材料17的体积。通过这种方式，定剂量给料板42的一个运动周期向每个可消耗单元4提供所期望剂量的颗粒材料17。备选地，定剂量给料板42中的每个定剂量给料腔体43的容积可为待定剂量给料到可消耗单元4的每个容器9中的颗粒材料17的体积的一半，并且对于插入到定剂量给料工位23中的每个具有可消耗单元4的托盘来说，定剂量给料过程重复两次。在其它示例中，容积可为三分之一或四分之一，从而分别需要三剂量或四剂量。定剂量给料板42的厚度可改变，以提供不同体积的剂量。

在一些示例中，定剂量给料腔体43的尺寸(例如直径)大于料斗37中的开口39的尺寸(例如直径)。这可防止定剂量给料板42的任何边缘阻碍颗粒材料17流动进入定剂量给料腔体43。类似地，对准构件45中的开口46可大于定剂量给料腔体43(例如，具有更大的直径)，使得颗粒材料17从定剂量给料腔体通过对准构件45中的开口46的流动不受阻碍。

在一些示例中，开口39、定剂量给料腔体43和开口46的数量加倍，并且它们布置在定剂量给料板42在图7B中所示出的位置和在图7C中所示出的位置之间的移动的间距的一半处。通过这种方式，存在彼此间隔一半间距的两组开口39、定剂量给料腔体43和开口46。因此，当一组开口39、定剂量给料腔体43和开口46处于在图7B中所示出的位置时，另一组开口39、定剂量给料腔体43和开口46处于在图7C中所示出的位置。通过这种方式，更多的容器9可在更少的操作中被定剂量给料以颗粒材料17。

检查单元可设置在定剂量给料工位23上，以用于检查机器托盘27中的可消耗单元4。在一个示例中，当机器托盘27在颗粒材料17的定剂量给料之后从定剂量给料工位23移除时，光学扫描系统可进行遍布机器托盘27的高度测量，并且检查系统可确定每个容器9中的颗粒材料17的填充高度，以确保足够的颗粒材料17已经定剂量给料到每个容器9中。

图8A和图8B示出了封闭件定位工位24。该封闭件定位工位24将封闭件14定位在每个可消耗单元4上、在唇缘20上并且在桩部18之间，如在图3A中所示出的那样。

封闭件定位工位24包括类似于以上所描述的定剂量给料工位23的机器托盘支撑件29的机器托盘支撑件29。特别地，机器托盘支撑件29包括用以支撑在图5A中所示出的机器托盘27以及多个可消耗单元4的轨条30。通过将机器托盘27滑动到支撑机器托盘27的相对侧的轨条30上，可将机器托盘27插入到封闭件定位工位24中。机器托盘支撑件29还包括止动件，机器托盘27在插入到机器托盘支撑件29中时抵接该止动件。机器托盘支撑件29确保机器托盘27和可消耗单元4被准确地且可靠地定位且支撑在封闭件定位工位24内。

封闭件定位工位24可包括接近开关，该接近开关确认机器托盘27已经被适当地定位在机器托盘支撑件29上。可附加地或备选地提供对准销来确保正确的定位。

封闭件定位工位24还包括类似于定剂量给料工位23的可移动搁架31的可移动搁架31。特别地，可移动搁架31经由滑动承载件34可滑动地安装在支柱33上，使得可移动搁架31可相对于机器托盘支撑件29以及相对于机器托盘27和可消耗单元4向上和向下移动。可提供致动器47来移动可移动搁架31，或者可例如通过手柄来手动地移动它。可移动搁架31定位在机器托盘支撑件29上方。

封闭件定位工位24的可移动搁架31包括封闭件定位机构48，其将封闭件14定位在机器托盘27上的每个容器9上，如下面所进一步解释的那样。可移动搁架31可在脱离位置和接合位置之间移动。在接合位置，可移动搁架31靠近机器托盘27和可消耗单元4，处于用于将封闭件14定位在每个容器4上的位置。在脱离位置，可移动搁架31与机器托盘27和可消耗单元4间隔开，使得机器托盘27可插入到机器托盘支撑件29中和从机器托盘支撑件29中移除。

封闭件14在封闭件支撑网50(在图9示出)中被提供到封闭件定位工位24。封闭件支撑网50包括支撑结构51和以阵列形式布置的多个封闭件14。封闭件14例如经由连接凸舌可移除地附接到支撑结构51。如所示出的那样，通过将封闭件14推出封闭件支撑网50的平面，可从封闭件支撑网50移除单独的封闭件14。

优选地，将封闭件14附接到支撑结构51的连接凸舌被构造成在封闭件14处而不是在支撑结构51处断裂。因此，当封闭件从封闭件支撑网50上移除时，连接凸舌保持在支撑结构上。在一个示例中，连接凸舌在封闭件处比在支撑结构51处更窄。

封闭件定位工位24的可移动搁架31包括支撑表面52和夹具49，它们一起保持封闭件支撑网50，如在图10中所示出的那样。可移动搁架31的支撑表面52和夹具49将封闭件支撑网50保持在机器托盘27中的可消耗单元4上方的位置，使得封闭件支撑网50中的封闭件14与机器托盘27中的每个可消耗单元4对准。在优选示例中，可移动搁架31包括对准销，当可移动搁架31朝向可消耗单元4移动时，该对准销与封闭件支撑网50中的孔接合。这可确保在封闭件14和可消耗单元4的容器9之间的对准。

如在图10中所示出的那样，封闭件定位工位24还包括冲压机53，该冲压机53布置成将封闭件14从封闭件支撑网50推动到可消耗单元4中。冲压机53包括移动冲压机头部54的致动器。冲压机头部54包括以阵列形式布置的多个突出部55，所述多个突出部55匹配封闭件支撑网50中的成阵列的封闭件14，并且还匹配机器托盘27中的可消耗单元4的布置。突出部55将封闭件14推出封闭件支撑网50并推动到可消耗单元4中。这样，冲压机头部54的一次移动可同时将封闭件14定位在每个可消耗单元4中。

在优选示例中，封闭件支撑网50包括两组封闭件14，并且在将一组封闭件14移动到可消耗单元4中之后，移动该封闭件支撑网50以将另一组封闭件14与可消耗单元4的下一个机器托盘27对准。这具有减少需要更换封闭件支撑网50的次数的优点。

如在图10中所示出的那样，当致动器朝着可消耗单元4向下移动冲压机头部54时，冲压机头部54上的每个突出部55接触封闭件支撑网50中的封闭件14。冲压机头部54的移动将封闭件14与封闭件支撑网50分开，并且将封闭件14推动到可消耗单元4中。如先前参考图3A所解释的那样，每个可消耗单元4的容器9包括端面15，该端面15限定唇缘20和从端部15突出的桩部18。封闭件14定位在桩部18之间，进而支托在唇缘20上，如在图3A中所示出的那样。

如在图10中所示出的那样，可移动搁架31的支撑表面52在封闭件支撑网状物50的下方、冲压机头部54的相对侧上提供支撑。该支撑表面52包括成阵列的开口56，当冲压机53将单独的封闭件14从封闭件支撑网50推动到可消耗单元4中时，所述成阵列的开口56用于使所述单独的封闭件14移动通过。优选地，冲压机头部54上的每个突出部55具有与封闭件14和支撑表面52中的开口56的尺寸和形状紧密匹配的尺寸和形状，以有助于防止封闭件支撑网50和封闭件14在操作期间的挠曲和移动。

如在图10中所示出的那样，支撑表面52中的每个开口56可包括凹部57，当可移动搁架31处于接合位置时，凹部57接合容器9，特别是接合桩部18。这可有助于确保封闭件14从封闭件支撑网50平滑地移动到可消耗单元4中。

类似于定剂量给料工位23，如之前所描述的那样，封闭件定位工位24可包括检查单元，以用于在机器托盘27中的可消耗单元4从机器托盘支撑件29移除时检查它们。如在图8A和图8B中所示出的那样，扫描仪58可定位在机器托盘支撑件29上方，使得扫描仪58的激光/光学系统可进行遍布机器托盘27的高度测量，并且检查系统可核查封闭件14在每个容器4中的存在和正确承座。

图11示出了封闭件固定工位25。如在图2A和图2B中所示出的那样，封闭件固定工位25通过使桩部18弯曲翻转来将封闭件14固定到可消耗单元4。

封闭件固定工位25包括类似于定剂量给料工位23和封闭件定位工位24的机器托盘支撑件29的机器托盘支撑件29。特别地，机器托盘支撑件29包括用以支撑在图5A中所示出的机器托盘27以及多个可消耗单元4的轨条30。通过将机器托盘27滑动到支撑机器托盘27的相对侧的轨条30上，可将机器托盘27插入到封闭件固定工位25中。机器托盘支撑件29还包括止动件，机器托盘27在插入到机器托盘支撑件29中时抵接该止动件。机器托盘支撑件29确保机器托盘27和可消耗单元4被准确地且可靠地定位且支撑在封闭件固定工位25内。

封闭件固定工位25可包括接近开关，该接近开关确认机器托盘27已经被适当地定位在机器托盘支撑件29上。可附加地或备选地提供对准销来确保正确的定位。

如在图11中所示出的那样，封闭件固定工位25包括挤压件59。挤压件59使容器9的桩部18弯曲翻转成抵靠封闭件14，以将封闭件14固定到容器9，如在图2A和图2B中所示出的那样。

如在图11所示出的那样，封闭件固定工位25包括类似于定剂量给料工位23和封闭件定位工位24的可移动搁架31的可移动搁架31。在该示例中，可移动搁架31包括挤压件59的挤压头60，这在下面进一步描述。可移动搁架31的支柱33和滑动承载件34引导可移动搁架31和挤压头60，从而确保挤压头60的可靠和准确操作。在其它示例中，封闭件固定工位25不包括可移动搁架31，并且挤压头60是独立的部件。

挤压件59包括致动器61，该致动器61用于竖直地移动挤压头60，如在图11中所示出的那样。挤压头60具有多个单独的挤压件，所述多个单独的挤压件被布置成与机器托盘27中的成阵列的可消耗单元4匹配的阵列。通过这种方式，可同时处理多个或所有可消耗单元4以弯曲桩部18并将封闭件14固定到可消耗单元4。

在一个示例中，挤压头60包括用于执行第一弯曲过程的第一组挤压件62和用于执行第二弯曲过程的第二组挤压件63。第一组挤压件62和第二组挤压件63可各自布置成占据挤压头60的一半。在备选布置中，第一组挤压件62设置在与第二组挤压件63分开的工位上。

图12示出了第一组挤压件62和第二组挤压件63使桩部18弯曲翻转成抵靠封闭件14的顺序(从左向右移动)。图12示出了在被接纳在封闭件固定工位25中时的可消耗单元4，其中桩部18向上延伸，并且封闭件14被接纳在桩部18之间。

如所示出的那样，第一组挤压件62的第一挤压件64包括成角度的挤压面66，该挤压面66使部分地桩部18弯曲翻转。特别地，在该示例中，成角度的挤压面66呈45度角，使得桩部18在第一弯曲过程中以45度弯曲翻转。

随后，第二组挤压件63的第二挤压件65包括平坦的挤压面67，该挤压面67使桩部18进行剩余部分的弯曲翻转而抵靠封闭件14定位并将该封闭件14固定到容器9。

分两个阶段弯曲桩部18的第一组挤压件64和第二组挤压件65的布置有助于确保桩部18被可靠地弯曲翻转而不会断裂。

在一些示例中，第一挤压件64和/或第二挤压件65被加热，或者整个挤压头60被加热，以便于桩部18的弯曲。在封闭件14是金属或包括金属的一些示例中，可布置感应加热系统以促使封闭件14加热，这继而加热容器9的周围部分，包括桩部18。将理解的是，这取决于容器9和桩部18的材料。例如，如果桩部18由热塑性塑料制成，那么受热的挤压件可便于弯曲过程。

图13示出了备选的挤压件，其中第一挤压件68和第二挤压件69同心地布置。如所示出的那样，在该示例中，第一挤压件68具有成角度的挤压面70和中心孔71。在中心孔72内的是可在孔71内移动的第二挤压件69。通过这种方式，如所示出的那样，最初可移动第一挤压件68，以通过成角度的挤压面70来开始桩部18的弯曲。随后，可移动第二挤压件69，以使桩部18弯曲抵靠封闭件14，以将封闭件固定到容器9。

在图13的布置中，挤压头60可包括第一板，该第一板包括形成第一挤压件68的突出部和产生第一挤压件68的孔71的开口，并且第二板可包括形成第二挤压件69的突出部，该突出部延伸穿过第一板中的开口。第一和第二板可布置成相邻于彼此，并且分开的致动器可移动第一和第二板以执行在图13中所示出的过程。在该示例中，所有的可消耗单元4可由单个封闭件固定工位25同时处理。

在一些示例中，第一挤压件68和第二挤压件69被加热，或者整个挤压头60被加热，以便于桩部18的弯曲。应当理解，这取决于容器9(特别是桩部18)的材料。例如，如果桩部18由热塑性塑料制成，那么受热的挤压件可便于弯曲过程。

在备选布置中，封闭件固定工位25可包括用于将封闭件14固定到可消耗单元4的备选器件。例如，封闭件固定工位25可包括焊接工位，诸如超声波焊接工位，其将封闭件14焊接到可消耗单元4的容器9。在其它示例中，封闭件固定工位25可包括挤压件，该挤压件以压配合的方式将封闭件14推动到可消耗单元4的腔室16中，以将封闭件14固定到可消耗单元4的容器9。

类似于定剂量给料工位23和封闭件定位工位24，如之前所描述的那样，封闭件固定工位25可包括检查单元，以用于在从机器托盘支撑件29移除机器托盘27中的可消耗单元4时检查它们。特别地，扫描仪可定位在机器托盘支撑件29上方，使得扫描仪的激光/光学系统可进行遍布机器托盘27的高度测量，并且检查系统可核查封闭件14在每个容器9中的存在和正确承座以及桩部18的存在和正确定位，以确保封闭件14被适当地固定。

一旦从封闭件固定工位25移除，可消耗单元4的制造就完成了。然后，可从机器托盘27移除可消耗单元4，并继续进行包装和分配过程。机器托盘27可返回到该过程的开始并被重复使用。

将理解的是，定剂量给料工位23、封闭件定位工位24和封闭件固定工位25具有许多共同的特征。例如，每个工位24、25、26包括机器托盘支撑件29和可移动搁架31，该可移动搁架31被安装在支柱33上以用于竖直移动。这允许工位23、24、25模块化地布置在更大的设备内，例如包装可消耗单元4的设备和/或组装或形成在图3A中所示出的空的可消耗单元4的设备。

如在本文中所使用的那样，术语“可气溶胶化材料”意味着当被加热时，该可气溶胶化材料会产生气溶胶。例如，可气溶胶化材料可为或包括风味基质。风味基质可包括风味剂(诸如烟草风味剂或其它风味剂)，和/或可包括甘油或用以替代甘油或除甘油之外的其它添加剂或增强剂。可加热带有或不带有甘油或其它添加剂的风味基质以产生气溶胶。

可注意到的是，一般来说，气溶胶是在空气或另一种气体中的细小固体颗粒或液体小滴的胶体，其中胶体是这样的物质：在该物质中，微观分散的不溶性颗粒悬浮在另一种物质各处中。另一方面，蒸气是在低于其临界温度的温度下的气相物质，这意味着例如蒸气可通过在不降低温度的情况下增加其压力而被冷凝成液体。应当理解的是，如本文中所使用的那样，术语气溶胶包括气溶胶和/或蒸气。

如先前所解释的那样，可气溶胶化材料可包括烟草。例如，可气溶胶化材料可为颗粒烟草材料。

如在本文中所使用的那样，术语“烟草”或“颗粒烟草材料”意味着包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品的材料。颗粒材料也可包括非烟草材料。在一些示例中，“颗粒材料”是粉末状的，并且在备选示例中，通过将材料切割或切碎成较小的颗粒而形成“颗粒材料”。在一些示例中，“颗粒烟草材料”可包括所谓的“烟丝(cut rag)”，其通过将烟草切碎或切割成小颗粒而形成。可通过挤出烟草浆料并将所挤出的材料切割成颗粒来生产颗粒烟草材料。

应当理解，可消耗单元的以上所描述示例可用在参考图1描述的吸入装置之外的装置中。例如，吸入装置可为在不燃烧的情况下从颗粒材料中释放化合物的装置，诸如烟草加热产品。在一个实施例中，吸入装置是加热装置，其通过加热而不是燃烧基质材料(例如颗粒材料)来释放化合物。颗粒材料可为例如烟草或其它非烟草产品，其可含有或不含有尼古丁。在一个实施例中，吸入装置是烟草加热装置。

在另一个实施例中，烟草工业产品是混合系统，其用以通过加热而不是燃烧基质材料的组合(例如雾化器料筒的内容物和可消耗单元中的颗粒材料)来生成气溶胶。雾化器料筒中的基质材料和可消耗单元中的颗粒材料可包括例如固体、液体或凝胶，它们可含有或不含有尼古丁。在一个实施例中，混合系统包括液体或凝胶基质和固体基质。固体基质可为例如烟草或其它非烟草产品，其可含有或可不含有尼古丁。在一个实施例中，混合系统包括液体或凝胶基质和烟草。

为了解决多种问题并发展本领域，本公开的全部内容通过举例说明的方式示出了多种实施例，在这些实施例中，所请求保护的(多个)发明可被实践，并且提供了用于制造用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的优越方法和设备。本公开的优点和特征仅仅属于实施例的代表性示例，并且不是穷尽性的和/或排他性的。展示它们只是用以帮助理解，并且它们教导所请求保护的特征。应当理解，本公开的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其它方面不应被认为是对由权利要求书限定的公开的限制，或对权利要求书的等同物的限制，并且在不脱离本公开的范围和/或精神的情况下，可利用其它实施例并且可做出改型。多种实施例可适当地包括、包含或基本上包含所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、器件等的多种组合。此外，本公开包括目前未请求保护但将来可能请求保护的其它发明。

Claims (23)

1.一种用于组装用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的设备，所述可消耗单元包括容器、从所述容器突出并且彼此间隔开的多个桩部以及用于封闭所述容器的一端的封闭件；

其中，所述设备包括构造成将所述封闭件在所述容器上定位在容器封闭位置中的封闭件定位工位，以及构造成使从所述容器突出的所述多个桩部直接变形到所述封闭件上以将所述封闭件在所述容器封闭位置中固定到所述容器的封闭件固定工位。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括构造成使所述多个桩部变形的挤压件。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括布置成使所述挤压件移动的致动器。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述设备包括多个挤压件，以用于同时使多个容器的桩部变形。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括第一挤压件和第二挤压件，所述第一挤压件具有初步挤压表面，所述初步挤压表面被构造成使所述多个桩部部分地朝向所述封闭件变形翻转，所述第二挤压件被构造成完成所述多个桩部抵靠所述封闭件的变形，并且其中，所述设备被构造成使得所述第一挤压件和所述第二挤压件顺序地作用在所述容器上。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一挤压件包括凹陷的挤压表面。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述凹陷的挤压表面与所述封闭件成约45度的角度。

8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二挤压件包括平坦的挤压表面。

9.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备包括挤压头，并且其中，所述第一挤压件和所述第二挤压件安置在所述挤压头上。

10.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备包括第一挤压头和第二挤压头，所述第一挤压件安置在所述第一挤压头上，所述第二挤压件安置在所述第二挤压头上，所述第一挤压头具有第一致动器，并且所述第二挤压头具有第二致动器，使得所述第一挤压头能够独立于所述第二挤压头移动。

11.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一挤压件包括孔并且所述第二挤压件可移动地安置在所述孔内，使得所述第一挤压件和所述第二挤压件同心地布置，并且能够独立于彼此移动。

12.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括布置成加热所述挤压件的加热器。

13.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括布置成支撑所述容器的支撑件。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述支撑件包括用以支撑机器托盘的轨条，所述机器托盘适于支撑多个容器。

15.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述封闭件在封闭件支撑网中被输入到所述封闭件定位工位，并且其中，所述封闭件定位工位包括冲压机，所述冲压机被布置成将所述封闭件与所述封闭件支撑网分开并将所述封闭件移动到容器中。

16.一种组装用于与吸入装置一起使用的可消耗单元的方法，所述可消耗单元包括容器、从所述容器突出并且彼此间隔开的多个桩部以及用于封闭所述容器的一端的封闭件；

其中，所述方法包括在封闭件定位工位中将封闭件在所述容器上定位在容器封闭位置中，以及使所述多个桩部直接变形到所述封闭件上以在封闭件固定工位中将所述封闭件在所述容器封闭位置中固定到所述容器。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法包括同时使多个容器的多个桩部变形。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其特征在于，使所述多个桩部变形包括弯曲所述多个桩部。

19.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，使所述多个桩部变形包括：首先利用第一挤压件使所述多个桩部部分地朝向所述封闭件弯曲翻转；并且然后利用第二挤压件使所述多个桩部弯曲抵靠所述封闭件。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在将所述封闭件定位在所述可消耗单元上之前，向所述容器提供一定剂量的可气溶胶化材料。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述可气溶胶化材料包括烟草。

22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述可气溶胶化材料包括颗粒材料。

23.一种用于与吸入装置一起使用的可消耗单元，所述可消耗单元包括容器，所述容器包括根据权利要求16至22中的任一项所述的方法固定到所述容器的封闭件。