ES2867585T3 - Método y aparato para fabricar un material de lámina rizada variable - Google Patents

Abstract

Aparato (1) para rizar una lámina de material (7), el aparato que comprende: - un primer y un segundo rodillos rizadores enfrentados (4, 5) que definen un primer y un segundo eje de rotación, en donde al menos uno del primer y segundo rodillo rizador incluye: - una pluralidad de crestas (9), cada cresta que define un primer y un segundo flanco (16) y una punta, el primero o el segundo flanco que forman un ángulo de flanco (15) con una dirección radial que pasa a través de la punta, en donde todas las crestas de la pluralidad forman un ángulo de flanco comprendido entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparato para fabricar un material de lámina rizada variable

La invención se refiere a un aparato para rizar una lámina de material y al proceso de fabricación de una lámina rizada de material, la lámina rizada de material se usa preferentemente en la producción de un artículo generador de aerosol.

Típicamente, los artículos generadores de aerosol comprenden una pluralidad de elementos ensamblados en forma de una barra. La pluralidad de elementos incluye generalmente un sustrato formador de aerosol y un elemento de filtro. Uno o ambos del filtro y del sustrato formador de aerosol pueden comprender una pluralidad de canales para proporcionar flujo de aire a través de la barra. La pluralidad de canales puede proporcionarse al rizar una lámina de material y, consecuentemente, fruncir el material dentro de la barra para formar los canales. En tales ejemplos, la lámina rizada se forma generalmente al rizar una trama esencialmente continua y cortar una pluralidad de láminas rizadas a partir de la trama rizada y fruncida.

Este material a rizar, que es la trama continua, en el campo de artículos generadores de aerosoles, pueden ser hojas de tabaco fundido (TCL), ácido poliláctico (PLA), estopa u otros.

Los métodos y aparatos para fabricar una trama rizada para su uso en un artículo generador de aerosol se conocen en la técnica. Otros métodos de fabricación conocidos de una trama rizada involucran generalmente introducir una trama esencialmente continua entre un par de rodillos intercalados para aplicar una pluralidad de corrugaciones de rizado que se extienden longitudinalmente a la trama continua. La trama rizada se frunce subsecuentemente para formar una barra continua que tiene una pluralidad de canales axiales. La barra se envuelve y se corta en segmentos más pequeños para formar un sustrato generador de aerosol o filtro para un artículo generador de aerosol.

El proceso de rizado crea varios efectos en el material que se presiona entre los rodillos rizadores.

Un primer intervalo de efectos se relaciona a los procesos de fabricación, como por ejemplo el hecho de que un material rizado puede comprimirse fácilmente en una barra que luego encajará en los artículos generadores de aerosol.

Una vez que el material rizado se comprime en una barra y se añade al artículo generador de aerosol, un segundo intervalo de efectos se relaciona al rizado, como la experiencia de fumar de los usuarios. Más específicamente, el proceso de rizado afecta el contacto del aire entre el aire, que penetra en el artículo generador de aerosol y la lámina rizada de material, y la resistencia a la aspiración (RTD).

Por tanto, el proceso de rizado es importante para una correcta fabricación del artículo y para obtener la experiencia de fumar deseada.

Sin embargo, un proceso de rizado no óptimo o subóptimo podría debilitar la trama de material rizado, podría deteriorar la liberación de sustancias de la lámina rizada de material al aire que penetra en la barra, así como afectar adversamente el valor de la RTD (resistencia a la aspiración).

El documento WO 2016/071267 proporciona un método de fabricación de una trama rizada para un artículo generador de aerosol. El método incluye las etapas de: introducir una trama esencialmente continua en un conjunto de rodillos rizadores que comprende un primer rodillo y un segundo rodillo, cada uno de los cuales se encuentra corrugado a través de al menos una porción de su ancho, y rizar la trama esencialmente continua para formar la trama rizada al introducir la trama esencialmente continua entre el primer y segundo rodillos en una dirección longitudinal de la trama de manera que las corrugaciones del primer y segundo rodillos aplican una pluralidad de corrugaciones de rizado que se extienden longitudinalmente y son esencialmente paralelas a la trama esencialmente continua. Los valores de paso de las corrugaciones de uno o tanto del primer como del segundo rodillos varían a través del ancho de los rodillos de manera que los valores de paso de las corrugaciones de rizado varían a través del ancho de la trama rizada. Se proporciona además un aparato para fabricar una trama rizada para un artículo generador de aerosol, junto con un método y aparato para fabricar un componente de un artículo generador de aerosol que incluye una lámina rizada fruncida que tiene una pluralidad de corrugaciones de rizado esencialmente paralelas, cuyos valores de paso varían a través del ancho de la lámina.

Sería conveniente proporcionar un método y un aparato para fabricar una lámina rizada de material, preferentemente para un artículo generador de aerosol, que permita tener un mejor control y una mayor flexibilidad sobre las propiedades de los artículos generadores de aerosol que se relacionan con el proceso de rizado.

De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para rizar una lámina de material, que comprende el aparato un primer y un segundo rodillos rizadores enfrentados que definen un primer y un segundo eje de rotación, en donde al menos uno del primer y el segundo rodillo rodillo rizador incluye una pluralidad de crestas, cada cresta define un primer y un segundo flanco y una punta, el primero o el segundo flanco forma un ángulo de flanco con una dirección radial que pasa a través de la punta, el ángulo de flanco se comprende entre aproximadamente 8 grados y unos 10 grados.

En modalidades que no son de conformidad con la invención, el ángulo de flanco se comprende entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados.

Hasta ahora, la optimización del proceso de rizado se realizó con el objetivo de obtener una mejor experiencia para el consumidor final, en particular con el objetivo de obtener un valor de RTD particularmente adecuado y una buena liberación de las sustancias a liberar por el artículo generador de aerosol. Esto dio como resultado una técnica de producción a veces particularmente mala y propensa a errores, en particular para la etapa de rizado. Aquí, en los métodos de producción de conformidad con el estado de la técnica, con bastante frecuencia estaba presente un deterioro de la calidad de la lámina rizada de material. Incluso puede observarse una trituración de la lámina de material en el transcurso del proceso de rizado. Esto no solo era desventajoso para la producción, ya que era necesaria una parada de mantenimiento de los aparatos de producción con bastante frecuencia y, a veces, incluso en momentos imprevisibles. Además, tal trituración o calidad disminuida de la lámina rizada de material podría incluso conducir a una experiencia de fumar más baja para el consumidor final, por ejemplo, al variar la RTD. Mediante el uso de la presente invención, la lámina rizada de material puede ser significativamente menos propensa a cualquier daño o alteración adversa de la lámina de material. Al mismo tiempo, puede proporcionarse una experiencia de fumar particularmente ventajosa para el consumidor final.

Los dos ejes de rotación de los rodillos pueden alinearse esencialmente paralelos entre sí o pueden mostrar un cierto y preferentemente pequeño ángulo finito entre ellos.

Como se usa en la presente descripción, el término “lámina” denota un elemento laminar que tiene un ancho y una longitud que son esencialmente mayores que su grosor.

Como se usa en la presente descripción, el término “rizado” denota una lámina o trama con una pluralidad de corrugaciones. El término “rizado” denota la formación de una lámina rizada de material, preferentemente a partir de una lámina de material esencialmente plana o una lámina de material sin tratar previamente con respecto a generar una superficie estructurada.

Como se usa en la presente descripción, el término “valor de paso” o “paso” se refiere a la distancia lateral entre los valles a cada lado del pico de una corrugación particular o a la distancia lateral entre dos picos o crestas contiguos o sucesivos.

Como se usa en la presente descripción, el término “valor de amplitud” o “amplitud” se refiere a la altura de una corrugación desde su pico hasta el punto más profundo de la depresión directamente adyacente más profunda. Como se usa en la presente descripción, el término “cresta” denota una protuberancia como se ve en una dirección radial hacia afuera o hacia adentro como se ve desde el eje de rotación del rodillo respectivo, que forma así una punta que puede tener una forma de tipo esquina o una forma redonda. La punta respectiva puede limitarse por dos flancos, uno a cada lado de la punta. La cresta o punta puede tener una cierta extensión a lo largo de la superficie del rodillo, cuando se ve en una dirección tangencial. También una cresta, como las corrugaciones, definen una amplitud de la misma manera. Entre dos crestas hay una “depresión”.

El flanco tiene una dirección dada por su tangente. Con “ángulo de flanco” se considera el ángulo formado entre la tangente al flanco y una dirección radial que pasa por la punta de la cresta. La dirección radial puede visualizarse como un radio del rodillo que conecta el centro del rodillo rizador (donde está presente el eje de rotación del rodillo) y la punta de la cresta.

Debido a que puede estar presente más de una tangente, el término “ángulo de flanco” se define con respecto al valor mínimo o máximo de un ángulo de flanco local cuando se recorre la forma de la superficie del rodillo entre dos puntas sucesivas o entre una punta y un fondo de depresión. El fondo de depresión puede ser la posición en la que se define el radio local más pequeño del rodillo entre dos puntas vecinas. El valor mínimo o máximo del ángulo puede relacionarse con la magnitud del valor respectivo. Sin embargo, también puede usarse otra posición pronunciada o bien definida a lo largo de la superficie de un flanco para definir el ángulo del flanco.

Las crestas pueden ser simétricas alrededor del eje de rotación del rodillo respectivo, de manera que los flancos en los lados opuestos de una punta pueden ser simétricos. En particular en este caso, el ángulo entre dos flancos que forman la misma cresta es el doble de cualquiera de los dos ángulos de flanco. Alternativamente, una o más de las crestas pueden ser asimétricas alrededor del eje de rotación del rodillo respectivo. Es decir, los ángulos del flanco de ambos flancos de una cresta pueden ser diferentes. Esta afirmación puede referirse a una determinada porción del rodillo (de manera que al menos dos áreas superficiales de un rodillo sean diferentes), o a varias o incluso a la mayoría de las porciones del rodillo.

Como se usa en la presente descripción, el término “ángulo de la cresta” se refiere al ángulo entre la cresta y una dirección longitudinal.

Como se usa en la presente descripción, el término “corrugaciones” denota una pluralidad de crestas esencialmente paralelas formadas a partir de picos y depresiones alternantes unidos por flancos de las corrugaciones. Pueden formarse en una lámina mediante las crestas de los rodillos rizadores. Los rodillos también pueden tener corrugaciones, formadas por una pluralidad de crestas adyacentes. Las corrugaciones pueden tener diferentes formas, esto incluye, pero no se limita a, corrugaciones que tienen un perfil de tipo rombo, perfil de onda sinusoidal, perfil triangular, perfil de diente de sierra, o cualquiera de sus combinaciones.

Como se usa en la presente descripción, las definiciones con respecto a las dimensiones y formas de las crestas, amplitudes, pasos, puntas, flancos y similares pueden entenderse con respecto a los rodillos del aparato de rizado. Preferentemente, la lámina rizada de material resultante puede mostrar al menos en parte esencialmente las mismas dimensiones y formas en sus corrugaciones. Sin embargo, también pueden mostrarse ciertas desviaciones. En particular, determinadas propiedades del material de la lámina de material a rizar pueden dar lugar a desviaciones de la forma o dimensiones de uno o ambos rodillos.

Como se usa en la presente descripción, el término “se intercalan esencialmente” denota que las corrugaciones del primer y segundo rodillos se engranan al menos parcialmente. Esto incluye disposiciones en las que las corrugaciones de uno o ambos de los rodillos son simétricos o asimétricos. Las corrugaciones de los rodillos pueden alinearse esencialmente, o desplazarse al menos parcialmente. El pico de una o más crestas del primer o segundo rodillos puede intercalarse con la depresión entre dos crestas del otro del primer y segundo rodillos. Preferentemente, las corrugaciones del primer y segundo rodillos se intercalan de manera que esencialmente todas las depresiones de las corrugaciones de uno del primer y segundo rodillos reciben cada una un único pico de las corrugaciones del otro del primer y segundo rodillos.

Como se usa en la presente descripción, el término “dirección longitudinal” se refiere a una dirección que se extiende a lo largo de, o paralela a, la longitud de una trama o lámina.

Como se usa en la presente descripción, el término “eje de rotación” se refiere a una dirección que se extiende a lo largo de, o paralela a, una línea que esencialmente no muestra movimiento de traslación cuando el rodillo respectivo gira durante su estado normal de funcionamiento. Esto puede denominarse eje del respectivo rodillo.

Como se usa en la presente descripción, el término “ancho” se refiere a una dirección perpendicular a la longitud de una trama o lámina, o en caso de un rodillo, paralelo al eje del rodillo.

Como se usa en la presente descripción, el término “barra” denota un elemento generalmente cilíndrico de sección transversal esencialmente circular u ovalada.

Como se usa en la presente descripción, el término “axial” o “axialmente” se refiere a una dirección que se extiende a lo largo del, o paralela al, eje cilíndrico de una barra.

Como se usa en la presente descripción, los términos “fruncido” o “fruncir” denotan que una trama o lámina se retuerce o de otra forma se comprime o se contrae esencialmente de manera transversal al eje cilíndrico de la barra. Como se usa en la presente descripción, el término “sección” de rodillo denota un área determinada en la superficie circunferencial externa de al menos uno de los rodillos. La limitación de la superficie puede definirse en términos de una cierta extensión a lo largo de la dirección axial del respectivo rodillo (que es paralelo al eje de rotación del respectivo rodillo). Alternativa o adicionalmente, la limitación puede definirse en términos de una cierta extensión a lo largo de la dirección tangencial del rodillo respectivo (que define una cierta extensión angular).

Un artículo generador de aerosol puede ser un artículo generador de aerosol calentado, el cual es un artículo generador de aerosol que comprende un sustrato formador de aerosol que se destina a calentarse en lugar de quemarse para liberar los compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Un artículo generador de aerosol calentado puede comprender un medio de calentamiento incorporado que forma parte del artículo generador de aerosol, o puede configurarse para interactuar con un calentador externo que forma parte de un dispositivo generador de aerosol separado.

Para producir una lámina rizada de material, la lámina de material, que puede ser, por ejemplo, estopa, PLA o una lámina formada por un material que contiene alcaloides, tal como un material de tabaco homogeneizado, se transporta a lo largo de una dirección de transporte. El transporte puede realizarse por cualquier medio adecuado, por ejemplo al tirar mediante rodillos, en particular al tirar mediante el uso de dicho primer y segundo rodillo rizador. Durante el transporte, la lámina o trama de material pasa a través de una denominada “línea de contacto” que se forma entre un primer y un segundo rodillo rizador.

Al menos uno de los rodillos, ya sea el primero o el segundo o ambos, incluye crestas, que entran en contacto con la lámina de material de manera que se forman las correspondientes corrugaciones sobre la lámina cuando pasa a través de la línea de contacto.

Tanto el primer como el segundo rodillos rizadores pueden mostrar una pluralidad de crestas o corrugaciones. En particular, en este caso, los rodillos pueden diseñarse y disponerse de manera que al menos partes de ellos se intercalen esencialmente.

Alternativamente, sólo uno de los rodillos primero y segundo puede mostrar corrugaciones, el otro rodillo muestra una superficie cilíndrica esencialmente lisa.

Tanto el primer como el segundo rodillos pueden mostrar corrugaciones, pero en porciones no correspondientes, es decir, para cada porción de la lámina de material que entra en contacto con los rodillos, solo uno del primer y segundo rodillo forma corrugaciones onduladas en esa porción de la lámina.

Cada cresta incluye dos flancos que terminan en una punta de la cresta. Al menos uno de los flancos forma un ángulo de flanco con respecto a una dirección radial, es decir una dirección a lo largo de un radio del rodillo a partir del eje de rotación del mismo, que se comprende ejemplarmente entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados, de conformidad con de conformidad con la invención entre aproximadamente 8 y aproximadamente 10 grados. El ángulo de flanco es el ángulo entre una tangente del flanco donde el flanco incluye una porción lineal y la dirección radial definida anteriormente.

Preferentemente, todas las crestas del primer o del segundo rodillo forman tal ángulo de flanco.

Incluso con mayor preferencia, ambos flancos de cada cresta forman un ángulo de flanco dentro de este intervalo. Las pruebas demuestran que las crestas que forman ángulos de flanco dentro del intervalo reivindicado reducen el fenómeno de trituración y posiblemente también reducen los daños en la lámina de material que pasa a la cadera entre los rodillos. Por tanto, es posible un control mejorado del proceso de rizado.

preferentemente, las crestas están distanciadas entre sí con un paso constante. Esta afirmación podría aplicarse esencialmente a toda la superficie circunferencial exterior del primer o segundo rodillo. Esta afirmación puede aplicarse esencialmente a la superficie circunferencial exterior completa de los rodillos, en particular con respecto al ancho, la circunferencia o ambos del rodillo respectivo. Sin embargo, es posible que el primer o segundo rodillo muestre varias secciones y el paso constante se produzca solo dentro de la sección respectiva. La lámina rizada de material que se riza usando tales rodillos puede mostrar propiedades particularmente ventajosas y posiblemente puede mostrar un RTD particularmente ventajoso.

De manera ventajosa, las crestas tienen esencialmente la misma amplitud. Esta afirmación puede aplicarse esencialmente a la superficie circunferencial exterior completa de los rodillos, en particular con respecto al ancho, la circunferencia o ambos del rodillo respectivo. Sin embargo, es posible que el primer o segundo rodillo muestre varias secciones, y la misma amplitud ocurra solo dentro de la sección respectiva. La lámina rizada de material que se riza usando tales rodillos puede mostrar propiedades particularmente ventajosas, en particular cuando se trata de fruncir la lámina rizada de material.

preferentemente, el primer y segundo flancos son simétricos con respecto a la dirección radial que pasa a través de la punta. Esta afirmación puede aplicarse esencialmente a la superficie circunferencial exterior completa de los rodillos, en particular con respecto al ancho, la circunferencia o ambos del rodillo respectivo. Usando tales rodillos, la lámina de material a rizar puede ser menos propensa a triturarse u otras alteraciones adversas. Por tanto, el aparato correspondiente podría ser particularmente preferido.

Aún más preferido, el primer o segundo rodillo está realizado en metal. Por supuesto, ambos rodillos también se pueden realizar en metal. Tal diseño de los rodillos puede resultar en una vida útil particularmente larga de los rodillos y del aparato en el que se utilizan.

De conformidad con la invención, dicho ángulo de flanco se comprende entre aproximadamente 8 grados y aproximadamente 10 grados. Esta afirmación puede aplicarse esencialmente a la superficie circunferencial exterior completa de los rodillos, en particular con respecto al ancho, la circunferencia o ambos del rodillo respectivo. Usando tales dimensiones, se puede conseguir un aparato que muestre una tendencia particularmente baja a la trituración de la lámina de material a rizar. Además, la experiencia de fumar del usuario final del producto final puede ser particularmente alta. Es posible que estas dimensiones solo se utilicen en una determinada sección o en determinadas secciones de la superficie del primer o segundo rodillo.

Aún más preferido, el otro del primer y segundo rodillo rizador incluye una pluralidad de crestas, estando dispuestos el primer y segundo rodillo de manera que las crestas del primer rodillo se intercalen esencialmente con las crestas del segundo rodillo. Esta afirmación puede aplicarse esencialmente a la superficie circunferencial exterior completa de los rodillos, en particular con respecto al ancho, la circunferencia o ambos del rodillo respectivo. Asimismo, la declaración podría aplicarse solo a determinadas secciones de la superficie circunferencial exterior de los rodillos. Usando tal diseño, la lámina rizada de material resultante puede mostrar una forma que es particularmente ventajosa con respecto a lograr una RTD deseada o con respecto a la liberación de una cantidad deseada de compuestos volátiles cuando se usa en el producto final.

De conformidad con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método de fabricación de una lámina rizada para un artículo generador de aerosol, comprendiendo el método los pasos de: introducir una lámina de material esencialmente continua a un conjunto de rodillos rizadores, el conjunto de rodillos que comprende un primer rodillo y un segundo rodillo, incluyendo al menos uno del primer o segundo rodillo una pluralidad de crestas; y rizar la banda esencialmente continua para formar la banda rizada alimentando la lámina esencialmente continua entre el primer y segundo rodillos en una dirección longitudinal de la lámina de material de manera que las crestas del primer o segundo rodillos apliquen una pluralidad de corrugaciones de rizado al lámina de material esencialmente continua, en la que las crestas del primer o segundo rodillo definen un primer y un segundo flanco y una punta, formando el primer o segundo flanco un ángulo de flanco con una dirección radial que pasa a través de la punta, estando comprendido el ángulo de flanco entre aproximadamente 8 grados y aproximadamente 10 grados.

El método puede realizarse particularmente bien, cuando se usa un aparato De conformidad con la sugerencia anterior. Cuando se emplea un método De conformidad con el presente aspecto de la invención, se pueden realizar efectos y ventajas similares a los descritos anteriormente en relación con el aparato descrito anteriormente para rizar una lámina de material, al menos por analogía. Además, el método también puede modificarse en el sentido descrito anteriormente, al menos por analogía. Cuando se emplean tales modificaciones, también se pueden obtener efectos y ventajas similares en relación con el método, al menos por analogía.

De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un métodos de fabricación de un componente de un artículo generador de aerosol, el método comprende las etapas de: fabricar una trama rizada de conformidad con el método descrito anteriormente; fruncir la trama rizada para formar una barra continua; y cortar la barra continua en una pluralidad de componentes en forma de barra, cada componente en forma de barra tiene una lámina rizada fruncida formada a partir de una porción cortada de la trama rizada, las corrugaciones de rizado de la lámina rizada definen una pluralidad de canales axiales en el componente en forma de barra.

De esta manera, un artículo generador de aerosol que se adapte a las necesidades del mercado actual puede realizarse de una manera eficiente y económica. En particular, puede realizarse un artículo generador de aerosol que se parezca a un producto generador de aerosol del tipo de combustión tradicional, en particular un cigarrillo tradicional. La “reunión” puede involucrar particularmente los métodos de reunión descritos anteriormente. En particular, el “fruncido” puede comprender un proceso de plegado en el que dos porciones de la lámina rizada de material se pueden colocar una encima de la otra mediante una operación de tipo plegado a lo largo de una línea generalmente recta, o una operación de enrollado, donde la lámina rizada de material se lleva a una especie de forma de bobina. Posiblemente, también se puede usar una combinación de procesos de plegado y enrollado, donde normalmente se realiza una operación de tipo plegado antes de una operación de enrollado.

preferentemente, el método puede usarse de manera que la lámina de material sea una lámina de material que contenga alcaloides, una lámina de plástico o una lámina que incluya celulosa. Para tales hojas, el método propuesto actualmente puede ser particularmente adecuado. preferentemente, la lámina de material que contiene alcaloides incluye una lámina de tabaco homogeneizado.

Un “material que contiene alcaloides” es un material que contiene uno o más alcaloides. Entre los alcaloides, la nicotina es la preferida, que se puede encontrar en el tabaco.

Los alcaloides son un grupo de compuestos químicos naturales que en su mayoría contienen átomos de nitrógeno básicos. Este grupo también incluye algunos compuestos relacionados con propiedades neutras e incluso débilmente ácidas. Algunos compuestos sintéticos de estructura similar también se denominan alcaloides. Además de carbono, hidrógeno y nitrógeno, los alcaloides también pueden contener oxígeno, azufre y, más raramente, otros elementos como cloro, bromo y fósforo.

Los alcaloides son producidos por una gran variedad de organismos, incluidos bacterias, hongos, plantas y animales. Pueden purificarse a partir de extractos brutos de estos organismos mediante extracción ácido-base. La cafeína, nicotina, teobromina, atropina, tubocurarina son ejemplos de alcaloides.

Como se usa en la presente descripción, el término 'material de tabaco homogeneizado' denota un material formado por aglomeración de tabaco en forma de partículas, que contiene el alcaloide nicotina.

Una lámina rizada de material que se rizó en el sentido descrito anteriormente puede usarse para un artículo generador de aerosol que comprende una barra formada a partir de una lámina rizada fruncida que se produjo de la manera descrita anteriormente.

Tal artículo generador de aerosol puede parecerse a un artículo para fumar combustible, tal como un cigarrillo. Un artículo generador de aerosol puede comprender tabaco. Un artículo generador de aerosol puede ser desechable. Un artículo generador de aerosol puede alternativamente ser parcialmente reusable y comprender un sustrato formador de aerosol rellenable o reemplazable.

Como se usa en la presente descripción, el término 'material de tabaco homogeneizado' denota un material formado por aglomeración de tabaco en forma de partículas.

Un material de tabaco homogeneizado puede tener forma de una lámina. El material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol superior al 5 por ciento en una base de peso seco. Alternativamente, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol de entre aproximadamente 5 por ciento y aproximadamente 30 por ciento en peso una base de peso seco. Las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden formarse por la aglomeración de tabaco en forma de partículas obtenidas por la molienda o de cualquier otra división en fragmentos tanto de uno o ambos de láminas de hojas de tabaco y tallos de hojas de tabaco; alternativa o adicionalmente, las láminas del material de tabaco homogeneizado pueden comprender uno o más de polvo de tabaco, fragmentos finos de tabaco y otros productos secundarios de tabaco en forma de partículas formados durante, por ejemplo, el desgarre, manipulación y envío del tabaco. Las láminas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender uno más aglutinantes intrínseco, es decir, aglutinantes endógenos del tabaco, uno o más aglutinantes extrínsecos, es decir, aglutinantes exógenos del tabaco, o una de sus combinaciones para ayudar a aglomerar el tabaco en forma de partículas; alternativa o adicionalmente, las láminas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender otros aditivos, que incluyen, pero no se limitan a, fibras que no contienen tabaco, formadores de aerosol, humectantes, plastificantes, saborizantes, rellenos, solventes acuosos y no acuosos, y sus combinaciones. El sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato sólido formador de aerosol. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender tanto componentes sólidos como líquidos. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material que contiene tabaco, que contiene compuestos saborizantes volátiles de tabaco que se liberan del sustrato al calentarse. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender un material que no es de tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender un formador de aerosol. Los ejemplos de formadores de aerosol adecuados son la glicerina y el propilenglicol. Si el sustrato formador de aerosol es un sustrato formador de aerosol sólido, el sustrato formador de aerosol sólido puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: lámina de hierba, lámina de tabaco, fragmentos de nervios de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. El sustrato sólido formador de aerosol puede estar en forma suelta o puede proporcionarse en un recipiente o cartucho adecuados. Por ejemplo, el material formador de aerosol del sustrato sólido formador de aerosol puede estar contenido dentro de un papel u otra envoltura y tener la forma de un tapón. Cuando un sustrato formador de aerosol tiene la forma de un tapón, todo el tapón incluyendo cualquier envoltura se considera que es el sustrato formador de aerosol.

Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede contener tabaco adicional o compuestos saborizantes volátiles que no son de tabaco que se liberan al calentarse el sustrato sólido formador de aerosol. El sustrato sólido formador de aerosol también puede contener cápsulas que, por ejemplo, incluyan tabaco adicional o compuestos saborizantes volátiles que no son de tabaco y dichas cápsulas pueden derretirse durante el calentamiento del sustrato sólido formador de aerosol.

Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede proporcionarse o incorporarse en un portador térmicamente estable. El portador puede tener la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas. El sustrato sólido formador de aerosol puede depositarse en la superficie del portador en la forma de, por ejemplo, una lámina, espuma, gel o suspensión. El sustrato sólido formador de aerosol puede depositarse en toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patrón con el fin de proporcionar un suministro del sabor no uniforme durante su uso. En ciertas modalidades, al menos parte del sustrato formador de aerosol se forma a partir de una lámina rizada fruncida de conformidad con cualquiera de las modalidades descritas anteriormente. En tales modalidades, la lámina rizada fruncida puede comprender una lámina de material de tabaco homogeneizado. En ciertas modalidades, al menos parte del sustrato formador de aerosol se deposita en la superficie de un portador en forma de una lámina rizada fruncida de conformidad con cualquiera de las modalidades descritas anteriormente.

Los elementos del artículo generador de aerosol se ensamblan preferentemente por medio de una envoltura adecuada, por ejemplo un papel para cigarrillos. Un papel para cigarrillos puede ser cualquier material adecuado para envolver componentes de un artículo generador de aerosol en forma de una barra. Preferentemente, el papel para cigarrillos contiene y alinea los elementos componentes del artículo generador de aerosol cuando el artículo se ensambla y los mantiene en su posición dentro de la barra. Los materiales adecuados se conocen bien en la técnica.

preferentemente, el sustrato formador de aerosol se forma a partir de o comprende un material de tabaco homogeneizado que tiene un contenido de formador de aerosol superior al 5 por ciento en peso seco y agua. Por ejemplo, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol de entre 5 por ciento y 30 por ciento en peso en una base de peso seco. Un aerosol generado a partir de tales sustratos formadores de aerosol puede percibirse por un usuario que tiene una temperatura particularmente alta y el uso de un elemento de enfriamiento de aerosol con baja resistencia a la extracción y área superficial alta puede reducir la temperatura percibida del aerosol hasta un nivel aceptable para el usuario.

El artículo generador de aerosol puede ser esencialmente de forma cilíndrica. El artículo generador de aerosol puede ser esencialmente alargado. El artículo generador de aerosol puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendicular a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede tener una forma esencialmente cilíndrica. El sustrato formador de aerosol puede ser esencialmente alargado. El sustrato formador de aerosol también puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendiculares a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede recibirse en el dispositivo generador de aerosol de manera que la longitud del sustrato formador de aerosol es esencialmente paralela a la dirección del flujo de aire en el dispositivo generador de aerosol. El elemento de enfriamiento de aerosol puede ser esencialmente alargado.

El artículo generador de aerosol puede tener una longitud total de entre aproximadamente 30 milímetros y aproximadamente 100 milímetros. El artículo generador de aerosol puede tener un diámetro externo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros.

El artículo generador de aerosol puede comprender un filtro de boquilla. El filtro puede localizarse en el extremo aguas abajo del artículo generador de aerosol. El filtro puede ser un tapón de filtro de acetato de celulosa. El filtro es de aproximadamente 7 milímetros en longitud en una modalidad, pero puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros a aproximadamente 10 milímetros. El artículo generador de aerosol puede comprender un elemento separador localizado aguas abajo del sustrato formador de aerosol.

De conformidad con un tercer aspecto, la invención se refiere a una lámina rizada realizada de conformidad con el segundo aspecto. La lámina rizada de la invención es más flexible cuando se trata de fruncirse y es menos propensa a desgarrarse.

Preferentemente, la lámina rizada de material es una de las siguientes: una lámina de material que contiene alcaloides, una lámina de plástico o una lámina que incluye celulosa. preferentemente, la lámina de material que contiene alcaloides incluye una lámina de tabaco homogeneizado.

De conformidad con un cuarto aspecto, la invención se refiere a un artículo generador de aerosol que comprende una porción de la lámina rizada realizada de conformidad con el tercer aspecto.

Las ventajas adicionales de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada de la misma con referencia no limitante a los dibujos adjuntos:

- La figura 1 es una vista lateral esquemática de un aparato para fabricar una lámina rizada de material;

- La figura 2 es una vista frontal esquemática del par de rodillos rizadores y la línea de contacto que están formando para rizar el material; y

- La figura 3 es una vista parcial esquemática de la geometría de los dientes de rizado del par de rodillos rizadores.

En la figura 1, la disposición básica de un aparato 1 para fabricar una lámina rizada de material 7 para un dispositivo generador de aerosol se muestra en una vista lateral esquemática.

La materia prima se suministra por medio de una primera bobina, a saber, una bobina de suministro 2. Sobre la bobina de suministro 2, se proporciona una lámina “sin fin” de una capa plana y delgada de material 3 para rizar utilizando el aparato 1. El material 3 puede ser una lámina de tabaco homogeneizado o una lámina de plástico o una lámina de tipo celulosa, sobre la que se puede aplicar algún tipo de compuesto aromatizante similar al tabaco. Debe entenderse que la lámina de material 3 que se enrolla en la bobina 2 no es, estrictamente hablando, sin fin. Sin embargo, la longitud total de la lámina de material puede ser de varios cientos de metros y, por lo tanto, es mucho más larga que su ancho. Además, es posible que se proporcione un mecanismo de transferencia entre dos bobinas de suministro consecutivas 2 (no mostradas) de manera que sea posible un proceso de rizado continuo.

La lámina se enrolla desde la bobina de suministro 2 y entra en la “parte principal” del aparato 1, donde se realiza el procesamiento del material 3. El material 3 se alimenta al aparato 1 como una única capa plana de material 3. El procesamiento de la capa plana de material 3 se realiza en una línea de contacto 6 que se forma entre el rodillo superior 4 y el rodillo 5 mediante una colocación apropiada de los dos rodillos 4, 5 a una cierta distancia. El ancho de la línea de contacto 6 está aproximadamente en el intervalo del grosor de la capa de material 3 de entrada. La anchura de la línea de contacto 6 se define normalmente como la distancia a una parte de la superficie vecina del otro rodillo 4, 5 en una dirección que es esencialmente perpendicular a la parte de la superficie en cuestión. Dependiendo de las necesidades actuales del proceso de procesamiento, el ancho de la línea de contacto 6 es típicamente ligeramente menor que el grosor de la capa de entrada de material 3, de manera que la capa de entrada de material 3 se comprime ligeramente en la línea de contacto 6. Por tanto, se puede aplicar una fuerza de tracción al capa plana del material 3 por los rodillos 4, 5.

En la realización mostrada actualmente, tanto el rodillo superior 4 como el rodillo inferior 5 muestran una superficie exterior 11 con una estructura de superficie correspondiente (véanse también las figuras 2 y 3). Es decir, las crestas 9 del primero de los rodillos 4 sobresaldrán parcialmente hacia los correspondientes canales vecinos 10 del segundo de los rodillos 5 y viceversa. Esto se explicará en detalle a continuación, en particular con referencia a las Figs. 2 y 3.

Debido al diseño de los rodillos 4, 5, en particular debido al diseño de las superficies exteriores 11 de los rodillos 4, 5, la lámina de material 3 que pasa a través de la línea de contacto 6 será ondulada. La lámina corrugada 7 de material deja la línea de contacto de procesamiento 6 en su otro lado. La lámina ondulada 7 se alimenta a la bobina de producto 8, en la que se enrolla la lámina 7 de material procesada y ondulada. La ondulación de la lámina ondulada 7 se muestra en la figura 1 de forma exagerada con fines ilustrativos.

Aunque en el presente ejemplo las superficies exteriores 11 de ambos rodillos 4, 5 muestran una superficie exterior 11 completamente estructurada, debe entenderse que también es posible que sólo uno de los rodillos 4, 5 muestre una superficie exterior estructurada 11; que uno o ambos de los rodillos 4, 5 muestren una superficie exterior 11 sólo parcialmente estructurada (lo que significa que una parte de la superficie exterior 11 del(de los) respectivo(s) rodillo(s) mostrará una superficie exterior esencialmente no estructurada); y similares.

En la figura 2, se muestra con más detalle la línea de contacto 6 que está formada por el rodillo superior 4 y el rodillo inferior 5 “como se ve por la lámina de material 3 que entra”. En otras palabras, la vista de la figura 2 es perpendicular a la vista de la figura 1. Como se puede ver particularmente bien en la figura 2, los rodillos superiores 4, 5 muestran ambos una superficie estructurada 11, que comprende una serie alterna de crestas 9 y depresiones 10, donde el paso entre dos crestas sucesivas 9 o el paso entre dos depresiones sucesivas 10 permanece esencialmente constante en todo el ancho del respectivo rodillo 4, 5. Además, la amplitud de la estructura de la superficie, es decir, la diferencia de radio del rodillo 4, 5 entre la parte superior de las crestas 9 y la parte inferior de los canales 10 permanece esencialmente constante en todo el ancho del respectivo rodillo 4, 5 como bien.

Como puede verse además en la figura 2 y con más detalle en la figura 3, la disposición de los rebordes 9 y los canales 10 está ligeramente desplazada en los dos rodillos vecinos 4, 5, de manera que los rebordes 9 y los canales 10 parcialmente se entrelazan entre sí. En particular, normalmente el desplazamiento entre la estructura de la superficie exterior de los rodillos 4, 5 es esencialmente equivalente a aproximadamente la mitad del paso 12 entre dos crestas 9 sucesivos o dos canales 10 sucesivos.

Dependiendo del diseño de los rodillos 4, 5, la lámina de material 7 que sale de la línea de contacto 6 (es decir, la lámina de material 7 que es procesada por el aparato 1 como se indica en la figura 1) mostrará una estructura de superficie correspondiente.

Debe entenderse que la estructura de superficie 11 y la colocación de los rodillos 4, 5 como se muestra en la presente realización es solo de conformidad con un ejemplo típico. Asimismo, son posibles diferentes formas de realización. Por ejemplo, también es posible que solo uno de los rodillos (por ejemplo, el rodillo superior 4) muestre una estructura de superficie 11, que comprende crestas 9 y canales 10, mientras que el otro rodillo (por ejemplo, el rodillo inferior 5) muestre una estructura esencialmente superficie exterior no estructurada. De manera similar, la estructura de superficie 11 en los dos rodillos 4, 5 también puede ser diferente. Como ejemplo no limitativo: las amplitudes 14 de las estructuras de superficie 11 de los dos rodillos 4, 5 pueden elegirse de manera diferente.

En la figura 3 se muestra la geometría de la estructura de superficie 11 con más detalle. Solo para completar, debe mencionarse que debido a la escala de la Fig. 3 solo se muestra un número muy limitado de crestas 9 y depresiones 10. En realidad, el número de crestas 9 y depresiones 10 será normalmente significativamente mayor. Además, sólo aquellas partes de las superficies exteriores 11 de los rodillos vecinos 4, 5 que están formando la línea de contacto 6 pueden verse en la figura 3 debido a la escala elegida.

El paso 12 de las crestas 9 (los picos o puntas), que es la distancia entre dos crestas 9 sucesivas medida en la dirección axial del correspondiente rodillo 4, 5, se elige actualmente para que sea de aproximadamente 1 milímetro. Dado que la estructura de superficie 11, en particular las crestas 9 y las canaletas 10 están dispuestas simétricamente, la distancia 13 entre una cresta 9 y la canaleta adyacente 10, como se ve en la dirección axial del respectivo rodillo 4, 5, será la mitad de el paso 12 y, por lo tanto, será de aproximadamente 0,5 milímetros. En el ejemplo que se muestra actualmente, la amplitud 14, que es la distancia entre una cresta 9 y un canal 10, como se ve en la dirección radial del respectivo rodillo 4, 5, es también actualmente de 1 milímetro. Por lo tanto, la distancia oblicua entre una cresta 9 (pico) y la depresión adyacente 10 será correspondientemente mayor. Actualmente, se puede calcular mediante el teorema de Pitágoras y se lee sobre V i2 .52 = 1.12(longitudes indicadas en milímetros).

Además, el desplazamiento entre las dos estructuras de superficie 11 en la dirección axial también se puede ver en la figura 3. Actualmente, el desplazamiento se elige para que sea la mitad del paso 12 entre dos crestas 9 vecinas, que es de aproximadamente 0,5 milímetros de conformidad con la geometría actual. De esta forma, una cresta 9 del rodillo superior 4 quedará alineada axialmente con un canal 10 del rodillo inferior 5 y viceversa.

De conformidad con un aspecto importante de la presente invención, el ángulo de flanco 15, que es el ángulo que está encerrado entre un flanco 16, vecino a una cresta 9, y una línea que está dispuesta en una dirección radial del respectivo rodillo 4, 5 que está pasando la punta de la cresta 9 tendrá un cierto valor. Debido al diseño actualmente simétrico de las superficies 11 de los rodillos 4, 5, el ángulo que está encerrado entre los dos flancos 16 que están contiguos a una cresta 9, es aproximadamente el doble del ángulo 15 de flanco.

En el ejemplo que se muestra actualmente (donde la figura 3 no está dibujada a escala), el ángulo de flanco 15 se elige para que sea de aproximadamente 9 grados. En particular, es posible una cierta variación. En modalidades que no están de conformidad con la invención, el ángulo de flanco 15 puede elegirse entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados. De conformidad con la invención, el ángulo de flanco 15 puede elegirse entre aproximadamente 8 grados y aproximadamente 10 grados. Sin embargo, en otras modalidades que no están de conformidad con la invención, son posibles diferentes límites superior e inferior (incluida una combinación de los valores límite indicados), por ejemplo, aproximadamente 5 grados, aproximadamente 6 grados o aproximadamente 7 grados (en particular como límite inferior). o aproximadamente 11 grados, aproximadamente 12 grados, aproximadamente 13 grados, aproximadamente 14 grados, aproximadamente 15 grados, aproximadamente 16 grados, aproximadamente 17 grados, aproximadamente 18 grados o aproximadamente 19 grados (en particular como límite superior).

Se prefiere particularmente que los flancos 16 muestren una cierta longitud que sea recta, lo que significa que no muestra una curvatura de la superficie local. Los rebordes 9 y los canales 10 están preferentemente redondeados siguiendo esencialmente una forma circular. Por supuesto, debe entenderse que también es posible un diseño diferente. En particular, la curva de la superficie puede ser una spline o algo más. En este caso (pero posiblemente también en otros casos), como punto de definición del flanco 16, donde se mide un lado del ángulo de flanco 15, se puede elegir el punto de inflexión de la curva respectiva (la línea que apunta en una dirección radial puede formar el otro lado del ángulo de flanco 15). Sin embargo, también son posibles diferentes definiciones del ángulo de flanco 15.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Aparato (1) para rizar una lámina de material (7), el aparato que comprende:

• un primer y un segundo rodillos rizadores enfrentados (4, 5) que definen un primer y un segundo eje de rotación, en donde al menos uno del primer y segundo rodillo rizador incluye:

• una pluralidad de crestas (9), cada cresta que define un primer y un segundo flanco (16) y una punta, el primero o el segundo flanco que forman un ángulo de flanco (15) con una dirección radial que pasa a través de la punta, en donde todas las crestas de la pluralidad forman un ángulo de flanco comprendido entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados.

2. Aparato (1) de conformidad con la reivindicación 1, en donde las crestas (9) están distanciadas entre sí con un paso constante (12).

3. Aparato (1) de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde dichas crestas (9) todas tienen esencialmente la misma amplitud (14).

4. Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer y segundo flanco (16) son simétricos con respecto a la dirección radial que pasa a través de la punta.

5. Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer o segundo rodillo está realizado en metal.

6. Aparato (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el otro del primer y segundo rodillo rizador (4, 5) incluye una pluralidad de crestas (9), el primero y el segundo rodillo se disponen de manera que las crestas del primer rodillo se entrelazan esencialmente con las crestas del segundo rodillo.

7. Un método de fabricación de una lámina rizada (7) para un artículo generador de aerosol, el método que comprende las etapas de:

• introducir una lámina de material esencialmente continua a un conjunto de rodillos rizadores, el conjunto de rodillos rizadores comprende un primer rodillo (4) y un segundo rodillo (5), al menos uno del primer o segundo rodillo que comprende una pluralidad de crestas (9 ); y

• rizar la lámina de material esencialmente continua para formar la lámina rizada de material alimentando la lámina esencialmente continua entre el primer y el segundo rodillo (4, 5) en una dirección longitudinal de la lámina de material de manera que las crestas (9) del primer o segundo rodillos (4, 5) apliquen una pluralidad de corrugaciones onduladas a la lámina de material esencialmente continua;

• en donde las crestas (9) en el primer o segundo rodillo definen un primer y un segundo flanco (16) y una punta, el primero o el segundo flanco que forman un ángulo de flanco (15) con una dirección radial que pasa a través de la punta, en donde el ángulo de flanco formado por todas las crestas del primer o segundo rodillo se comprende entre aproximadamente 4 grados y aproximadamente 20 grados.

8. Un métodos de fabricación de un componente de artículos generadores de aerosol, el método que comprende las etapas de:

• fabricar una lámina rizada (7) de conformidad con la reivindicación 7;

• fruncir la lámina rizada para formar una barra continua; y

• cortar la barra continua en una pluralidad de componentes en forma de barra, cada componente en forma de barra tiene una lámina rizada fruncida formada a partir de una porción cortada de la trama rizada, las corrugaciones de rizado de la lámina rizada definen una pluralidad de canales en el componente en forma de barra.

9. El método de conformidad con las reivindicaciones 7 u 8, en donde la lámina de material (7) es una de: una lámina de material que contiene alcaloides, una lámina de plástico o una lámina que incluye celulosa.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, en donde la lámina de material que contiene alcaloides incluye una lámina de tabaco homogeneizado.

11. Una lámina rizada (7) realizada de conformidad con el método de la reivindicación 7.

12. La lámina rizada (7) de conformidad con la reivindicación 11, en donde la lámina rizada de material es una de: una lámina de material que contiene alcaloides, una lámina de plástico o una lámina que incluye celulosa.

13. La lámina rizada (7) de conformidad con la reivindicación 12, en donde la lámina de material que contiene alcaloides incluye una lámina de tabaco homogeneizado.

14. Un artículo generador de aerosol que comprende una porción de la lámina rizada (7) de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13.