KR102657701B1 - 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도 가열식 에어로졸 형성 로드(100)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 제1 기재 웹(31) 및 제2 기재 웹(32)을 적어도 제1 및 후속 제2 스테이지를 포함하고 있는 연속적인 다중 스테이지 로드 형성 공정에 따로따로 공급하는 단계를 포함하고 있다. 방법은 연속적인 서셉터 프로파일(20)을 로드 형성 공정에 공급해서 서셉터 프로파일이 적어도 제2 스테이지를 통과하도록 하는 단계를 더 포함하고 있다. 또한, 방법은 제1 및 제2 기재 웹을 제1 스테이지를 따로따로 통과시키는 단계를 포함하고 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 기재 웹은 제1 스테이지를 통한 각각의 기재 웹의 각각의 이송 방향에 대하여 따로따로 사전에 모아진다. 방법은 서셉터 프로파일과 사전에 모아진 기재 웹들을 제2 스테이지를 통과시키는 단계를 더 포함하고 있다. 이에 따라, 따로따로 사전에 모아진 기재 웹들은 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모아진다. 본 발명은 또한 제1 스테이지(11) 및 제1 스테이지 하류에 있는 제2 스테이지(12)를 포함하고 있는 다중-스테이지 로드 형성 장치(10)에 관한 것이다. 제1 스테이지는 제1 및 제2 기재 웹의 각각이 제1 스테이지를 통과할 때 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 각각 따로따로 사전에 모으도록 구성되어 있다. 제2 스테이지는 서셉터 프로파일(20) 및 사전에 모아진 기재 웹들이 제2 스테이지를 통과할 때 사전에 모아진 기재 웹들을 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모으도록 구성되어 있다.

Description

유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 방법 및 장치

본 발명은 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

에어로졸 형성 기재(substrate)를 유도 가열하는 것에 기초한 에어로졸 발생 시스템은 일반적으로 종래 기술로부터 공지되어 있다. 이들 시스템은 서셉터에서 열 발생 와류 또는 이력 손실 중 적어도 하나를 유도하는 교류 전자기장을 발생시키기 위한 유도원을 포함하고 있다. 서셉터는 결국 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재에 열적으로 근접해 있다. 특히, 서셉터는 로드 형상의 에어로졸 형성 물품의 일체형 부분일 수 있다. 물품은 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있으며, 유도원을 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치와 상호 작용하도록 구성되어 있다. 그러나, 에어로졸 형성 로드의 기재 내에 서셉터를 위치시키는 것은 기재의 적절한 가열과 이에 따라 적절한 에어로졸 형성을 위해 정확한 위치설정이 중요하기 때문에 특별한 주의를 필요로 한다.

따라서, 정확하게 위치된 서셉터를 포함하고 있는 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 신뢰성 있는 방법 및 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.

미국특허 US2015/0107611 A1

본 발명에 따르면, 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 방법이 제공되고 있다. 상기 방법은 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 연속적인 다중 스테이지 로드 형성 공정에 따로따로(separately) 공급하는 단계를 포함하고 있다. 다중 스테이지 로드 형성 공정은 적어도 제1 및 후속 제2 스테이지를 포함하고 있다. 상기 방법은 연속적인 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급해서 서셉터 프로파일이 적어도 제2 스테이지를 통과하도록 하는 단계를 더 포함하고 있다. 또한, 상기 방법은 제1 및 제2 기재 웹을 제1 스테이지를 통해 따로따로 통과시키는 단계를 포함하고 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 기재 웹은 제1 스테이지를 통해 제1 및 제2 기재 웹의 각각의 이송 방향에 대하여 가로방향으로 따로따로 사전에 모아진다(pre-gathered). 상기 방법은 상기 서셉터 프로파일과 상기 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹을 상기 제2 스테이지를 통과시키는 단계를 더 포함하고 있다. 이에 따라, 따로따로 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹은 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모아진다.

본 발명에 따른 방법은 여러 측면과 관련하여 유리하다는 것을 입증하고 있다. 적어도 두 부분으로, 즉, 적어도 제1 및 제2 기재 웹의 형태로, 로드 형성 공정에 기재 물질을 공급하는 것은 유리하게는 서셉터 프로파일 주위에 기재 물질을 사전에 분배할 수 있게 한다. 이는 결국 제2 스테이지에서 기재 물질을 서셉터 프로파일 주위에 모으는 후속 단계에 긍정적인 영향을 미친다. 특히, 기재 물질을 사전 분배하는 것은 기재 물질을 실질적으로 대칭적으로 서셉터 프로파일 주위에 모으는 것을 용이하게 한다. 서셉터 프로파일 주위의 기재 물질의 실질적으로 대칭적인 분포는 기재 물질의 균질한, 특히 대칭적이고 재현 가능한 가열에 관하여 바람직하다.

제1 및 제2 기재 웹을 서셉터 프로파일 주위로 모으기 전에 사전에 모으게 되면, 제2 스테이지에서의, 즉, 실제 로드 형성 공정 동안, 마찰 효과와 기재 물질의 압축에 대한 저항이 덜 두드러지게끔 한다. 유리하게는, 감소된 마찰 효과 및 감소된 압축에 대한 저항은 로드 형성 공정의 전체 효율을 증가시킬 뿐만 아니라에어로졸 형성 로드 내부의 미리 정의된 위치에서 서셉터의 정확한 위치 설정을 용이하게 한다. 특히, 모아지지 않은 기재 물질에 비해, 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹은 압축에 대한 저항 감소로 인해 제2 스테이지에서 서셉터 프로파일에 덜 부정적인 변위 힘을 가한다. 유리하게도, 이는 그의 원하는 위치로부터 서셉터 프로파일이 거의 또는 필수적으로 발산되지 않도록 보장한다. 또한, 이는 서셉터 프로파일의 소성 변형의 위험을 또한 감소시킨다.

서셉터 프로파일의 주위에 기재 웹을 둘 다 모으기 전에 제1 및 제2 기재 웹을 사전에 모으면, 사전에 모아진 기재 물질에 의해 서셉터 프로파일의 지지 매립(supporting embedding)을 제공할 수 있다. 유리하게, 이 지지 내장된 매립은 원하는 것을 보존하는 것을 용이하게 한다. 위치 상기 서셉터 프로파일을 상기 제2 스테이지를 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따르고 본원에 기술된 바와 같은 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 장치를 사용하여 수행될 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 '기재 웹'은 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 연속 기재 웹을 지칭한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 발생시키기 위해 가열 시 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 물질로부터 형성되거나 이 물질을 포함하고 있는 기재를 가리킨다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 휘발성 화합물을 방출하기 위해 연소되기 보다는 가열되도록 의도된 것이다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 담배 기재, 즉, 담배 함유 기재이다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 블렌드 담배 각초를 포함하거나 이로 구성될 수 있고, 또는 균질화 담배 물질을 포함할 수 있다. 균질화 담배 물질은 입자 담배를 응집화함으로써 형성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비담배 함유 물질, 예를 들어 담배가 아닌 균질화된 식물 기반의 물질을 추가적으로 포함할 수 있다.

바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 담배 웹, 바람직하게는 권축된 웹을 포함할 수 있다. 담배 웹은 담배 물질, 섬유 입자, 결합제 물질 및 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 바람직하게, 담배 시트는 캐스트 리프이다. 캐스트 리프는 담배 입자, 섬유 입자, 에어로졸 형성제, 결합제 및, 예를 들어 향미제 또한 포함하고 있는 슬러리로부터 형성된 재생 담배의 한 형태이다. 담배 입자는 원하는 시트 두께 및 캐스팅 간극에 따라, 30μm 내지 250μm 정도, 바람직하게는 30μm 내지 80μm 또는 100μm 내지 250μm 정도의 입자를 갖는 담배 가루 형태일 수 있다. 캐스팅 간극은 시트의 두께에 영향을 미친다. 섬유 입자는 담배 줄기 물질, 대(stalks) 또는 기타 담배 식물 물질, 및 기타 셀룰로오스계 섬유, 예컨대 목질 섬유, 바람직하게는 목질 섬유를 포함할 수 있다. 섬유 입자는 캐스트 리프에 대한 충분한 인장 강도 대 낮은 함유율, 예를 들어 약 2% 내지 15%인 함유율을 얻고자 하는 욕구에 기초하여 선택될 수 있다. 대안적으로, 식물 섬유 등의 섬유가 상기 섬유 입자와 함께 사용되거나, 헴프(hemp) 및 대나무를 포함하여 대안적으로 사용될 수 있다. 캐스트 리프를 형성하는 슬러리에 포함되거나 다른 에어로졸 형성 담배 기재에 사용된 에어로졸 형성제는 하나 이상의 특징에 기초하여 선택될 수 있다. 기능적으로, 에어로졸 형성제는 에어로졸 형성제의 특정 휘발 온도 이상으로 가열될 때, 에어로졸에서 니코틴 또는 향료 또는 둘 모두를 휘발시키고 전달할 수 있게 하는 메커니즘을 제공한다. 상이한 에어로졸 형성제는 통상적으로 상이한 온도에서 기화된다. 에어로졸 형성제는, 사용 시 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물일 수도 있다. 안정적인 에어로졸은 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위한 작동 온도에서 열적 감성에 실질적으로 내성이 있다. 에어로졸 형성제는, 예를 들어 실온에서 또는 실온 부근에서 안정적으로 유지되지만, 예를 들어 40℃ 내지 450℃의 더 높은 온도에서 휘발될 수 있는 능력에 기초하여 선택될 수 있다.

기재가 특히 담배 입자를 포함하고 있는 담배 기반 제품으로 이루어진 경우, 에어로졸 형성제는, 에어로졸 형성 기재 내 바람직한 수준의 수분을 유지하는 데 도움을 주는 습윤제 유형의 특성도 가질 수 있다. 특히, 일부 에어로졸 형성제는 습윤제로서 기능하는 흡습성 재료, 즉 습윤제 함유 담배 기재를 촉촉하게 유지하는데 도움이 되는 재료이다.

조합식 에어로졸 형성제의 하나 이상의 특성을 이용하기 위해 하나 이상의 에어로졸 형성제가 조합될 수 있다. 예를 들어, 활성 성분을 전달하는 트리아세틴의 능력 및 글리세린의 습윤 특성을 이용하기 위해 트리아세틴이 글리세린 및 물과 조합될 수 있다.

에어로졸 형성제는 폴리올, 글리콜 에테르, 폴리올 에스테르, 에스테르, 및 지방산으로부터 선택될 수 있고, 다음의 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 글리세린, 에리스리톨, 1,3-부틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 트리에틸 시트레이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸 라우레이트, 트리아세틴, 메소-에리스리톨, 디아세틴 혼합물, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 에틸 바닐레이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 글리콜.

에어로졸 형성 기재는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 바람직하게는, 니코틴 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하고 있다. 서셉터가 에어로졸 형성 기재와 열적으로 인접하거나 열적으로 또는 물리적으로 접촉하여 효율적인 가열을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 담배 시트, 예를 들어 캐스트 리프는, 약 0.05mm 내지 약 0.5mm, 바람직하게는 약 0.08mm 내지 약 0.2mm, 가장 바람직하게는 약 0.1mm 내지 약 0.15mm의 범위의 두께를 가질 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘연속 서셉터 프로파일’은 무한 서셉터 프로파일 또는 예를 들어 적어도 1미터, 특히 적어도 2미터, 바람직하게는 적어도 5미터의 최소 길이를 갖는 서셉터 프로파일을 지칭한다.

본원에서 더 사용된 바와 같이, 용어 ‘서셉터 프로파일’은 교류 전자기장 내에서 유도 가열될 수 있는 물질을 포함하고 있는 요소를 지칭한다. 이는 서셉터 물질의 전기 및 자기 특성에 따라, 서셉터에 유도된 이력 손실 또는 와류 중 적어도 하나의 결과일 수 있다. 이력 손실은 교류 전자기장의 영향 하에 스위칭되는 물질 내의 자기 도메인으로 인해 강자성 또는 페리자성 서셉터에서 발생한다. 와류는 서셉터가 전기 전도성인 경우에 유도될 수 있다. 전기 전도성 강자성 서셉터 또는 전기 전도성 페리자성 서셉터의 경우, 와류 및 이력 손실 둘 모두로 인해 열이 발생될 수 있다.

서셉터 프로파일은 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 물질로 형성될 수 있다. 바람직한 서셉터 프로파일은 금속 또는 탄소를 포함하고 있다. 바람직한 서셉터 프로파일은 강자성 물질, 예를 들어 강자성 합금, 페라이트 철 또는 강자성 강 또는 스테인리스 강을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 적합한 서셉터 프로파일은 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 서셉터 프로파일은 250℃를 초과하는 온도로 가열될 수 있다. 서셉터 프로파일은 또한 비금속 코어 상에 배치된 금속층, 예를 들어 세라믹 코어의 표면 상에 형성된 금속 트랙을 가진 비금속 코어를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 서셉터 프로파일은 보호용 외부층, 예를 들어 서셉터 프로파일을 캡슐화하는 보호용 세라믹층 또는 보호용 유리층을 가질 수 있다. 서셉터는 서셉터 물질의 코어 상에 형성된, 유리, 세라믹, 또는 불활성 금속에 의해 형성된 보호용 코팅층을 포함할 수 있다.

서셉터 프로파일은 다중 물질 서셉터일 수 있다. 특히, 서셉터 프로파일은 제1 서셉터 물질 및 제2 서셉터 물질을 포함할 수 있다. 제1 서셉터 물질은 열 손실과 이에 따른 가열 효율에 관하여 최적화된다. 예를 들어, 제1 서셉터 물질은 알루미늄일 수 있거나, 스테인리스 강과 같이 철을 함유한 물질일 수 있다. 대조적으로, 제2 서셉터 물질은 온도 마커로서 사용되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제2 서셉터 물질은 서셉터 조립체의 미리 정의된 가열 온도에 대응하는 퀴리(Curie) 온도를 갖도록 선택된다. 그의 퀴리 온도에서, 제2 서셉터의 자기 특성은, 전기 저항의 일시적 변화에 의해 수반되는, 강자성에서 상자성으로부터 변한다. 따라서, 유도원에 의해 흡수된 전류의 대응하는 변화를 감시하여, 제2 서셉터 물질이 자신의 퀴리 온도에 도달한 경우에, 이에 따라 미리 정의된 가열 온도에 도달했을 때 검출될 수 있다. 제2 서셉터 물질은 에어로졸 형성 기재의 발화점 미만, 즉, 500℃ 보다 낮은, 퀴리 온도를 갖는 것이 바람직하다. 제2 서셉터 물질로 적합한 물질은 니켈 및 특정 니켈 합금을 포함할 수 있다.

서셉터 프로파일은 필라멘트, 로드, 또는 시트, 특히 밴드일 수 있다. 서셉터 프로파일은 일정한 단면을 가질 수 있다. 서셉터 프로파일은 예를 들어, 로마자 "T", "X", "U", "C" 또는 "I"의 형태를 갖는 단면(또는 세리프(serif)가 있거나 없음)과 같이, 계란형 또는 타원형 또는 원형 또는 정사각형 또는 직사각형 또는 삼각형 단면을 가질 수 있다. 원형 단면인 경우, 서셉터 프로파일은 바람직하게 약 1mm 내지 약 5mm의 폭 또는 직경을 갖는다. 서셉터 프로파일이 시트의 형태를 갖는 경우, 시트는 바람직하게 직사각형 형상을 갖는다. 바람직하게는, 서셉터 프로파일은 두께 치수보다 큰 폭 치수, 예를 들어 두께 치수의 2배를 초과하는 폭 치수를 갖는다. 유리하게는, 시트 형 서셉터 프로파일은 바람직하게는 약 2mm 내지 약 8mm, 더 바람직하게는 약 3mm 내지 약 5mm의 폭, 및 바람직하게는 약 0.03mm 내지 약 0.15mm, 더 바람직하게는 약 0.05mm 내지 약 0.09mm의 두께를 갖는다.

본 발명의 바람직한 측면에 따르면, 서셉터 프로파일을 제2 스테이지를 통과시키는 단계는 서셉터 프로파일을, 제2 스테이지의 중심축을 따라 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 제2 스테이지를 통과시키는 단계를 포함하고 있다. 유리하게는, 이는 서셉터가 에어로졸 발생 로드 내의 원하는 최종 위치에, 즉, 에어로졸 발생 로드의 중심축에 동축으로 또는 축 상에 있는 상태로 정확하게 위치되게 한다.

이를 위해, 서셉터 프로파일은 로드 형성 공정의 중심축을 따라 위치될 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 프로파일은 제2 스테이지의 상류에 중심축을 따라 위치되어 있다. 마찬가지로, 서셉터 프로파일은 기재 웹과 접촉하게 되기 전에 또는 기재 웹의 상류에서 중심축을 따라 위치될 수 있다. 따라서, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는 로드 형성 공정의 제2 스테이지의 중심축을 따라 적어도 부분적으로 제2 스테이지를 진입하여 통과하도록 로드 형성 공정에 서셉터 프로파일을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

서셉터가 통과하고, 바람직하게 제2 스테이지의 중심축을 따라 이미 제2 스테이지에 진입하는 경우, 서셉터 프로파일은 로드 형성 공정을 위한 물리적 중심을 정의하며, 상기 제1 및 제2 기재 웹이 동축으로 주위에 모아져 있다. 따라서, 제2 스테이지의 중심축은 바람직하게는 로드 형성 공정으로부터 생성되는 최종 에어로졸 발생 로드의 중심축을 정의하고 있다. 유리하게는, 이는, 로드 형성 공정이 둘러싸고 있는 기재 내에서의 서셉터의 정확한 중심 위치에 대하여 신뢰성 있고 재현 가능하게 한다.

로드 형성 공정의 제2 스테이지의 중심축은 바람직하게는 직선 축이다. 대안적으로, 중심축의 적어도 일부는 만곡된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는, 제1 및 제2 기재 웹이 서셉터 프로파일에 측방향으로 로드 형성 공정의 제2 스테이지로 진입하도록 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하고 있다. 바람직하게는, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는, 제1 및 제2 기재 웹 사이에서 제2 스테이지에 진입하도록 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하고 있다. 즉, 제1 및 제2 기재 웹은 바람직하게 서셉터 프로파일의 대향 측면들에서 서셉터 프로파일에 측방향으로 제2 스테이지로 진입한다. 이러한 배열에서, 서셉터 프로파일은 유리하게는 제1 및 제2 기재 웹 사이에 개재된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘서셉터 프로파일에 측방향으로 제2 스테이지에 진입하는 것’은 ‘서셉터 프로파일과 나란히 제2 스테이지에 진입하는 것’, 특히 ‘서셉터 프로파일의 이송 방향에 대하여 0도와 50도 사이, 특히 0도와 30도 사이, 바람직하게는 0도와 20도 사이의 각도로 서셉터 프로파일과 나란히 제2 스테이지에 진입하는 것’을 포함할 수 있다. 따라서, 서셉터 프로파일이 제2 스테이지의 중심축을 따라 제2 스테이지로 진입하는 경우, 제1 및 제2 기재 웹은 중심축에 대하여 축 상(on-axis)에서 제2 스테이지로 진입하지 않고, 비축으로(off-axis) 진입한다. 특정 실시예에 따르면, 제1 및 제2 기재 웹 각각은 서셉터 프로파일을 향해 측면으로부터, 즉 서셉터 프로파일의 이송 방향에 대하여, 특히 제2 스테이지의 중심축에 대하여 0보다 큰 각도로 제2 스테이지로 진입할 수 있다. 대안적으로, 기재 웹은 서셉터 프로파일에 평행하게, 즉 서셉터 프로파일의 이송 방향에 대하여, 특히 제2 스테이지의 중심축에 대하여 0도의 각도로 제2 스테이지로 진입할 수 있다.

어떠한 경우에도, 제1 및 제2 기재 웹을 서셉터 프로파일에 측방향으로 제2 스테이지에 진입시키는 것은 유리하게는 제2 스테이지에서 에어로졸 형성 기재로 서셉터 프로파일을 둘러싸기 전에 서셉터 프로파일의 방해받지 않은 위치 설정을 가능하게 한다. 유리하게는, 이는 서셉터가 그의 원하는 최종 위치로부터 변위되는 것을 방지하고, 제2 스테이지를 진입하고 통과할 때 가능한 위치로부터 서셉터의 발산이 거의 또는 필수적으로 없도록 보장한다. 또한, 에어로졸 형성 기재를 서셉터 프로파일에 측방향으로 제2 스테이지에 진입시키는 것은 서셉터 주위에 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 동축으로 모으는 것을 용이하게 하기에 또한 바람직할 수 있다.

일반적으로, 제1 및 제2 기재 웹은, 서셉터 프로파일의 어느 한 측면 상에서, 바람직하게는 서셉터 프로파일의 대향 측면들에서 제2 스테이지로 진입하도록 공급될 수 있다. 가장 바람직하게는, 제1 또는 제2 기재 웹은 적어도 제2 단계로 진입할 때 서셉터 프로파일 아래에 배열되어 있다. 유리하게, 제1 또는 제2 기재 웹 중 하나가 서셉터 프로파일 아래에 배열되게 하는 것은 기재 웹들이 둘 다 제2 스테이지를 통과할 때 서셉터 프로파일을 지지할 수 있게 한다. 이는 결국 중심축을 따라 서셉터 프로파일의 안정적인 위치를 유지하는 것을 용이하게 한다.

특히, 제1 및 제2 기재 웹을 다중 스테이지 로드 형성 공정에 따로따로 공급하는 단계는 제1 및 제2 스테이지를 연속해서 진입하여 통과하도록 제1 및 제2 기재 웹을 로드 형성 장치에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 기재 웹을 다중 스테이지 로드 형성 공정에 따로따로 공급하는 단계는 모아지거나 사전에 모아지기 전에 실질적으로 수평으로 배열되도록 제1 및 제2 기재 웹 각각을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 기재 웹의 각각의 크거나 평평한 측면은 수평면에 실질적으로 동일 평면에 있다. 이는 또한 로드 형성 공정을 통과하면서 서셉터 프로파일을 지지하는 데 유리하다는 것을 입증하고 있다.

본 발명의 다른 바람직한 측면에 따르면, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는 제1 및 제2 스테이지를 연속해서 진입하여 통과하도록 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하고 있다. 유리하게는, 서셉터 프로파일을 제1 및 제2 스테이지 모두 통과하도록 하는 것은 제2 스테이지에 들어가기 전에, 즉, 제2 스테이지의 상류에서 서셉터 프로파일을 위치시키는 것을 용이하게 한다. 특히, 이는 제1 스테이지를 통과하면서, 그리고 바람직하게는 심지어 제1 스테이지에 들어가기 전에, 즉 제1 스테이지의 상류에서 서셉터의 위치를 용이하게 할 수 있다. 이는 결국 최종 에어로졸 형성 로드에서의 서셉터 프로파일의 정확한 위치와 관련하여 유리하다는 것을 입증하고 있다.

바람직하게는, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는, 제2 스테이지를 통과하기 전에 제1 및 제2 기재 웹에 접촉하지 않고 제1 스테이지에 진입하고 통과하도록 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하고 있다. 특히, 서셉터는 제1 스테이지를 통과하면서 미처리될 수 있다. 제1 스테이지를 통과하면서 서셉터 프로파일을 제1 및 제2 기재 웹에 접촉하지 않게 하는 것은 전체 로드 형성 공정의 부정적인 마찰 효과를 감소시키는 것을 용이하게 한다. 특히, 이는 제2 스테이지에 진입할 때까지 서셉터 프로파일을 제1 및 제2 기재 웹의 압력으로부터 멀리 유지하는 것을 허용한다. 추가로, 이는 제2 스테이지에 진입하고 통과하면서 가능한 위치로부터 서셉터의 발산이 거의 또는 본질적으로 없는 것을 보장한다. 또한, 이는 서셉터 프로파일의 소성 변형의 위험을 또한 감소시킨다. 대안적으로, 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계는 제2 스테이지 만을 입력하고 통과하도록 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계를 포함할 수도 있다. 즉, 서셉터 프로파일은 제1 스테이지의 하류에서 로드 형성 공정에 공급될 수 있다.

바람직하게는, 서셉터 프로파일은 치수적으로 안정적이다. 이를 위해, 서셉터 프로파일의 형상 및 물질은 충분한 치수 안정성을 보장하도록 선택될 수 있다. 유리하게도, 이는서셉터의 원하는 가열 프로파일이 로드 형성 공정 전체에 걸쳐 보존되고, 결국 제품 성능의 가변성을 감소시키도록 보장한다. 따라서, 서셉터 프로파일의 주위에 기재 웹을 모으는 단계는 서셉터 프로파일이 로드 형성 공정, 특히 제2 스테이지를 통과한 후에 실질적으로 변형되지 않은 상태로 유지되도록 수행된다. 이는, 바람직하게, 서셉터 프로파일에 대한 어떠한 변형도 탄성으로 남아 있어서, 변형력이 제거될 때 서셉터 프로파일이 의도된 형상으로 복귀한다는 것을 의미한다.

본 발명의 다른 바람직한 측면에 따르면, 상기 방법은, 특히 적어도 로드 형성 공정의 한 부분을 따라, 바람직하게는 로드 형성 공정의 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 따라, 서셉터 프로파일을 길이방향으로 안내하는 단계를 포함할 수도 있다. 따라서, 서셉터 프로파일은 전체 로드 형성 공정의 길이의 적어도 25%를 따라, 특히 적어도 50%를 따라, 바람직하게는 적어도 75%를 따라, 보다 바람직하게는 적어도 90%를 따라 또는 100%를 따라 길이방향으로 안내될 수 있다. 로드 형성 공정의 길이는 로드 형성 공정을 통한 공정 경로의 경로 길이에 대응한다. 특히, 서셉터 프로파일은 로드 형성 공정의 상류 말단으로부터 하류로 길이방향으로 안내된다. 유리하게는, 적어도 로드 형성 공정의 한 부분을 따라 길이방향으로 안내하는 것은, 제2 스테이지의 중심축을 따라 서셉터 프로파일을 위치설정하는 것을 지원하고 동시에서셉터 프로파일이 주변의 에어로졸 형성 기재에 충분히 매립되기 전에 원하는 위치로부터 변위되는 것을 방지한다.

서셉터는 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 따라 길이방향으로 안내될 수 있다. 또한, 서셉터 프로파일은 또한 제2 스테이지의 상류에 안내될 수도 있다. 특히, 서셉터 프로파일은 제1 스테이지의 적어도 한 부분을 따라 길이방향으로 안내될 수 있다. 마찬가지로, 서셉터 프로파일은, 또한, 제1 스테이지의 상류에 있는, 전체 로드 형성 공정의 상류에서 길이방향으로 안내될 수도 있다. 제2 스테이지의 상류에서 길이방향으로 안내하는 것은제2 스테이지에 들어가기 전에, 제2 스테이지의 중심축을 따라 서셉터 프로파일의 가능한 위치설정을 용이하게 한다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 로드 내의 원하는 최종 위치에서 서셉터 프로파일의 위치설정 정확성을 향상시킨다.

바람직하게는, 서셉터 프로파일은 제2 스테이지의 상류 부분의 하류 말단에서 또는 제2 스테이지의 상류 섹션의 더 하류에, 즉, 제2 스테이지의 하류 부분에서 안내된다.

서셉터 프로파일을 길이방향으로 안내하는 단계는 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정에 공급하는 단계 및 서셉터 프로파일을 로드 형성 공정을 통과시키는 단계 중 적어도 하나의 일부일 수도 있다.

서셉터 프로파일의 안내는 길이방향 가이드, 예를 들어 관형 가이드를 제공하여 달성될 수 있다. 길이방향 가이드는 안내 프로파일, 특히 서셉터 프로파일을 길이방향으로 안내하기 위한 길이방향 안내 프로파일을 포함할 수 있다. 안내 프로파일의 단면, 예를 들면 관형 가이드의 내부 단면 프로파일은, 바람직하게는 서셉터 프로파일의 단면, 즉 외측 단면에 대응한다. 따라서, 길이방향 가이드의 안내 프로파일의 단면은 계란형, 타원형, 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 또는 다각형일 수도 있다. 유리하게는, 대응하는 단면을 갖는 것은 서셉터 프로파일의 위치, 특히 서셉터 프로파일의 회전 위치를 유지하는 것을 용이하게 한다. 따라서, 길이방향 가이드는 특히 꼬임 또는 비틀림에 대해 서셉터 프로파일을 보호하는 회전 로크, 또는 필요하다면, 이송 방향으로 꼬인 경로를 따라 서셉터 프로파일을 안내하는 역할을 할 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘제2 스테이지의 상류 부분’은 기재 웹이 서셉터 프로파일의 주위에 적어도 부분적으로 모아져 있거나 심지어 완전히 모아져 있지만 아직 최종 로드 형상을 달성하지 못한 제2 스테이지의 제1 부분을 지칭한다. 특히, 제2 스테이지의 상류 부분을 통과할 때, 기재 웹은 느슨한 배열로 적어도 부분적으로 모아지게 된다. 본 맥락에서, “느슨한”이란 기재 웹이, 그 지점에서, 최종적인, 더 응축된 형태로 아직 모아지지 않았음을 나타낸다. 적어도 부분적으로 모아진 기재 웹은 임의의 형태 또는 형상, 특히 로드 형상을 가질 수 있지만, 로드 형성 공정을 전체적으로 통과한 후에 최종 로드 형상에서보다 낮은 밀도(또는 큰 직경)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 제2 스테이지의 상류 부분을 통과할 때, 기재 웹은 서셉터 프로파일을 적어도 부분적으로 둘러쌀만큼 최소한으로 모아진다. 따라서, 부분적으로 둘러싸고 있는 기재 물질은 유리하게는 서셉터 프로파일에 대해 원하는 위치를 보존하기 위한 서셉터 프로파일의 지지 매립을 제공한다.

로드 형성 공정의 제2 스테이지는 기재 웹을 서셉터 프로파일 주위에 동축으로 최종 로드 형상으로 모으는 단계를 완료하기 위한 적어도 하나의 하류 부분을 더 포함할 수 있다. 따라서, 서셉터 프로파일은 또한 제2 스테이지의 하류 부분을 따라 적어도 부분적으로 길이방향으로 안내될 수 있다.

상기 방법의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법은 제1 및 제2 기재 웹을 연속적인 로드 형성 공정에 공급하기 전에 제1 및 제2 기재 웹을 권축시키는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 제1 및 제2 기재 웹 각각은 길이방향으로 권축될 수 있다. 즉, 각각의 기재 웹은 웹의 길이방향 축을 따라, 즉 기재 웹의 이송 방향을 따라 길이방향 접힘 구조를 구비할 수 있다. 바람직하게는, 길이방향으로 이어지는 접힘 구조는 기재에 지그재그 또는 파동형 단면을 제공한다. 유리하게는, 제1 및 제2 기재 웹 각각을 권축시키는 단계는, 제1 및 제2 기재 웹을 둘 다 길이방향 축에 대하여 가로방향으로 최종 로드 형상으로 모으는 단계를 용이하게 한다. 특히, 길이방향 접힘 구조는 서셉터 주위로 에어로졸 형성 기재의 적절한 접힘을 지지한다. 이는 재현 가능한 사양을 갖는 에어로졸 형성 로드를 제조하는 데 유리하다는 것을 입증하고 있다. 그러나, 일부 구현예에서, 제1 및 제2 기재 웹 중 하나만이 권축될 수 있다.

바람직하게는, 연속 서셉터 프로파일은 연속 서셉터 시트, 예를 들면 밴드이다. 바람직하게는, 연속 서셉터 프로파일은 보빈 상에 제공될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘연속 서셉터 시트’는 길쭉하거나 편평한 단면, 특히 직사각형 단면을 갖는 연속 서셉터 프로파일을 지칭한다. 즉, 연속 서셉터 시트는 단면 두께 연장부보다 큰 단면 폭 연장부를 갖는다. 바람직하게는, 폭 연장부는 두께 연장부보다 10 내지 250, 특히 50 내지 150, 바람직하게는 60 내지 120배 크다. 예를 들어, 연속 서셉터 시트는 2mm 내지 6mm, 특히 3mm 내지 5mm의 폭 연장부, 및 20μm 내지 70μm, 특히 25μm 내지 60μm의 두께 연장부를 가질 수 있다.

바람직하게는, 서셉터 시트의 폭 연장부는 최종 제품에서 서셉터의 폭 연장부에 해당한다. 서셉터 시트는 유리하게는 서셉터 시트의 길쭉하거나 편평한 단면이 서셉터 부피와 열 방출 서셉터 표면 사이에 유리한 비율을 생성하기 때문에 매우 충분한 방식으로 열을 제공한다. 특히, 열은 전체 직경에 걸쳐서 그리고 에어로졸 형성 로드의 전체 길이를 따라 제공될 수 있다.

서셉터가 연속 시트로서 제공되는 경우, 연속 서셉터 시트는, 실질적으로 수평으로 또는 실질적으로 수직으로 배열되어 있는 연속 서셉터 시트의 큰 또는 평평한 측면을 갖는 로드 형성 공정의 적어도 제2 스테이지를 진입하여 통과하도록 공급될 수도 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘실질적으로 수직인(substantially vertical)”, “실질적으로 수평인(substantially horizontal)” 및 ‘실질적으로 직교하는’은 또한 각각의 수직, 수평 및 직교 배향으로부터 최대 20도의 편차를 포함하고 있다.

특히, 연속 서셉터 시트의 각각의 평평한 측면은 제1 또는 제2 스테이지 각각에서 제1 및 제2 기재 웹을 사전에 모으거나 모으기 전에 제1 및 제2 기재 웹 각각의 평평한 측면과 마주하고 있다. 즉, 서셉터 시트는 기재 웹을 사전에 모으거나 모으기 전에 제1 및 제2 기재 웹에 실질적으로 동일 평면에 있다. 유리하게, 서셉터 시트 주위로의 제1 및 제2 기재 웹의 대칭적인 공급은 서셉터의 원하는 최종 위치를 안정화시키며 결국 제품 성능의 가변성을 감소시킨다. 바람직하게는, 기재 웹들과 서셉터 시트의 각각의 평평한 측면들은 제1 또는 제2 스테이지 각각에서 기재 웹들을 사전에 모으거나 모으기 전에 실질적으로 수평으로 배열되어 있다. 물론, 기재 웹들과 서셉터 시트의 각각의 평평한 측면들은 대안적으로 제1 또는 제2 스테이지 각각에서 기재 웹들을 사전에 모으거나 모으기 전에 실질적으로 수직으로 배열될 수 있다.

제1 및 제2 기재 웹은 본 발명에 따른 방법의 출발물질일 수 있다. 특히, 제1 및 제2 기재 웹은 각각 별도의 보빈 상에 제공될 수 있다. 하나 보다 많은 보빈이 사용되는 경우, 보빈은 동일한 에어로졸 발생 물질을 함유할 수 있다. 대안적으로, 보빈은 예를 들어 조성, 향미, 질감 또는 이들의 조합 중 하나에서 서로 다를 수 있는, 에어로졸 발생 물질을 함유할 수 있다.

대안적으로, 본 발명에 따른 방법은 각각의 기재 웹을 연속적인 로드 형성 공정에 공급하기 전에, 마스터 기재 웹을 적어도 두개, 특히 제1 및 제2 기재 웹으로 길이 방향으로 절단하고 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법은 래퍼를 로드 형성 공정에 공급하는 단계 및 상기 기재 웹 주위에 래퍼를 포장하는 단계를 포함할 수도 있다. 래퍼는 에어로졸 형성 로드의 형상을 안정시키는데 도움이 될 수 있다. 이는 또한 기재 웹과 서셉터 프로파일이 부주의에 의해 분리되는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 래퍼는 종이 래퍼, 특히 궐련 종이로 제조된 종이 래퍼일 수 있다. 대안적으로, 래퍼는 예를 들어 금속, 플라스틱 또는 셀룰로오스 물질로 제조된, 포일일 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 기화된 에어로졸 형성 기재가 물품으로부터 방출되는 것을 허용하도록 유체 투과성이거나 적어도 국소적으로, 유체 투과성이 되도록 만들어진 것이다. 래퍼는 다공성일 수 있다. 또한, 래퍼는 가열 시 래퍼로부터 활성화되고 방출될 적어도 하나의 휘발성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 래퍼는 향미 휘발성 물질로 함침될 수 있다. 바람직하게는, 래퍼를 로드 형성 공정에 공급하는 단계 및 상기 래퍼를 기재 웹 주위에 포장하는 단계는 제1 스테이지의 하류, 특히 제2 스테이지의 상류 부분의 하류에서 수행된다.

로드 형성 공정의 하류에서, 상기 방법은 연속적인 유도 가열식 에어로졸 발생 로드를 제공하고 있다. 바람직하게는, 연속적인 로드는 원형 또는 계란형 또는 타원형 외부 단면을 가진다. 그러나, 연속적인 로드는 또한 직사각형 또는 정사각형 또는 삼각형 또는 다각형 단면을 가질 수도 있다.

상기 방법의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법은 연속적인 로드를 유도 가열식 로드 부위들로 절단하는 단계를 포함하고 있다. 바람직하게는, 상기 로드 부위들은 동일한 길이이다. 유도 가열식 로드 부위를 사용해 제조될 소모성 또는 유도 가열식 흡연 물품에 따라, 상기 부위의 길이는 달라질 수 있다. 바람직하게는, 절단은 연속적인 로드의 재배향없이 수행된다. 바람직하게는, 절단은 수직 방향으로 수행된다. 바람직하게는, 서셉터 프로파일은, 절단 도중에 서셉터에 변형이 발생하지 않도록 연속적인 로드 내에 위치되고 배향된다.

에어로졸 형성 로드 또는 로드 부위를 사용하여 유도 가열식 에어로졸 발생 물품을 형성할 수도 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 발생 물품’은 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위해 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 물품을 기술하는 데 사용된다. 에어로졸 발생 물품은 담배 물품일 수 있다. 특히, 물품은 종래의 궐련을 닮은 로드 형상 물품일 수 있다. 에어로졸 형성 로드(로드 부위)와 별개로, 에어로졸 발생 물품은 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소, 필터 요소 및 마우스피스 요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 요소 중 임의의 하나 또는 임의의 조합은 에어로졸 형성 로드 부위에 순차적으로 배열될 수 있다. 이들 요소는 에어로졸 형성 로드 부위와 동일한 외부 단면을 가질 수 있다. 특히, 에어로졸 형성 로드 부위 및 상기 요소 중 임의의 하나 또는 임의의 조합은 순차적으로 배열되어 외부 래퍼에 의해 둘러싸여서 로드 형상 물품을 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 장치가 또한 제공되고 있다. 바람직하게는, 상기 장치는 본 발명에 따르고 본원에 기술된 바와 같은 방법을 수행하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 장치는 적어도 제1 및 제2 스테이지를 포함하고 있는 다중-스테이지 로드 형성 장치를 포함하고 있으며, 여기서 제2 스테이지는 제1 스테이지의 하류에 위치되어 있다. 제1 스테이지는 제1 예비-모음 유닛 및 제2 예비-모음 유닛을 포함하고 있다. 제1 예비-모음 유닛 및 제2 예비-모음 유닛 각각은 제1 및 제2 기재 웹 각각이 제1 스테이지를 통과함에 따라 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹 각각을 따로따로 사전에 모으도록 구성되어 있다. 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹은 제1 스테이지를 통한 제1 및 제2 기재 웹의 이송 방향에 대해 가로방향으로 사전에 모아진다. 상기 제2 스테이지는 서셉터 프로파일 및 사전에 모아진 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹이 제2 스테이지를 통과할 때 상기 사전에 모아진 제1 기재 웹 및 상기 제2 기재 웹을 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모으도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 장치는, 적어도 제2 스테이지를 통과하도록 연속 서셉터 프로파일을 로드 형성 장치에 공급하도록 구성되어 있는 서셉터 공급부를 더 포함하고 있다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 로드 형성 장치에 공급하도록 구성되어 있는 기재 공급부를 포함하고 있다. 특히, 기재 공급부는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 연속해서 진입하고 통과하도록 제1 및 제2 기재 웹을 로드 형성 장치에 공급하도록 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 측면에 따르면, 제1 스테이지의 하류 말단은 제2 스테이지의 상류 말단 내로 연장될 수 있다. 유리하게는, 제1 및 제2 스테이지의 이러한 안착된 배열은 콤팩트한 장치 디자인을 제공하고 또한 제1 및 제2 스테이지 사이의 순조로운 이행을 제공한다.

바람직하게, 제1 스테이지는 제1 예비-모음 유닛 및 제2 예비-모음 유닛을 포함하고 있다. 제1 예비-모음 유닛은 제1 예비-모음 유닛을 통해 제1 기재 웹의 이송 방향에 대해 가로방향으로 제1 기재 웹을 사전에 모으도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 예비-모음 유닛은 제2 예비-모음 유닛을 통해 제2 기재 웹의 이송 방향에 대해 가로방향으로 제2 기재 웹을 사전에 모으도록 구성되어 있다.

제1 스테이지, 특히 제1 예비-모음 유닛은 제1 기재 웹을 사전에 모으기 위한 제1 깔때기를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제1 스테이지, 특히 제2 예비-모음 유닛은 제2 기재 웹을 사전 모으기 위한 제2 깔때기를 포함할 수 있다. 특히, 제1 스테이지의 제1 및 제2 깔때기는 별도의 깔때기이다. 제1 및 제2 깔때기 각각은 제1 스테이지를 통해 각각의 기재 웹의 이송 방향에 대해 가로방향으로, 즉 각각의 기재 웹의 길이방향 축에 대해 가로방향으로 각각의 기재 웹을 모으도록 구성되어 있다. 이를 위해, 제1 및 제2 깔때기 각각은 바람직하게는 하류로 점진적으로 감소하여 각각의 기재 웹이 그의 이송 방향에 대하여 가로방향으로 점진적으로 모아지게 하는 내부 단면을 가지고 있다.

유리하게는, 제1 및 제2 깔때기는 측방향으로 오프셋되어 위치하고, 특히 제2 스테이지의 중심축에 대하여 대향 측면들에서 측방향으로 오프셋되어 위치하고 있다. 이러한 배열은, 특히 제1 및 제2 기재 웹에의 접촉없이 서셉터 프로파일이 제1 및 제2 기재 웹 사이에서 제1 스테이지를 통과할 수 있게 한다. 마찬가지로, 이러한 배열은 또한 서셉터 프로파일이 제1 및 제2 기재 웹 사이에서 제2 스테이지로 진입할 수 있게 하거나, 그 반대일 수 있으며, 제1 및 제2 기재 웹이 서셉터 프로파일에 측방향으로 로드 형성 공정의 제2 스테이지로 진입할 수 있게 한다. 어느 방식이든, 이러한 배열은 제2 스테이지에서 서셉터 프로파일 주위로의 제1 및 제2 기재 웹의 대칭적인 모음과 관련하여 유리하다.

제1 및 제2 깔때기는 제1 및 제2 기재 웹의 각각이 서셉터 프로파일의 이송 방향에 대하여 0도와 50도 사이, 특히 0도와 30도 사이, 바람직하게는 0도와 20도 사이의 각도로 서셉터 프로파일과 나란히 제2 스테이지로 진입하도록 배열되고 구성될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 깔때기의 각각의 중심축은, 특히 제2 스테이지의 중심축에 관하여, 제2 스테이지를 통한 서셉터 프로파일의 이송 방향에 대하여 0도와 50도 사이, 특히 0도와 30도 사이, 바람직하게는 0도와 20도 사이의 각도로 배열될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 깔때기의 각각의 중심축은 제2 스테이지의 중심축을 향해, 즉 제2 스테이지의 중심축에 대해 0도를 초과하는 각도로 한 측면으로부터 향할 수 있다. 상기 제1 및 제2 깔때기를 상기 제2 스테이지의 중심축을 향하게 하는 것은 유리하게는 상기 서셉터 주위에 제1 및 제2 기재 웹을 모으는 것을 용이하게 한다. 대안적으로, 제1 및 제2 깔때기는, 제1 및 제2 기재 웹이 서셉터 프로파일에 평행하게, 즉 서셉터 프로파일의 이송 방향에 대해, 특히 제2 스테이지의 중심축에 대해 0도의 각도로 제2 스테이지로 진입하도록 배열되고 구성될 수 있다.

유리하게, 제1 및 제2 깔때기 각각은 낮은 마찰 표면 물질, 예를 들어 플라스틱 또는 연마된 금속 표면을 포함하고 있다. 이는 제1 및 제2 기재 웹의 물질 약화 또는 심지어 파열의 위험을 감소시킨다. 또한, 마찰이 덜할수록 제1 및 제2 깔때기 각각을 통과할 때에 제1 및 제2 기재의 진동을 또한 감소시킨다. 이와 달리 마찰이 높을수록 제1 및 제2 기재 웹과 접촉하게 될 때 서셉터 프로파일이 원하는 위치로부터 벗어나게 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 스테이지는 제1 볼록 가이드 표면 및 제2 볼록 가이드 표면을 갖는 예비-모음 요소(pre-gathering element)를 포함할 수 있으며, 여기서 각 가이드 표면은 제2 스테이지를 향해 수렴하고 있다. 제1 볼록 가이드 표면 및 제2 볼록 가이드 표면의 볼록한 곡률은 모음 공정의 중심축에 대해 외측으로 굽어 있다. 제1 볼록 가이드 표면 및 제2 볼록 가이드 표면은 제1 및 제2 가이드 표면 각각 위로 지나갈 때 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹보다 모음 공정의 중심축에 더 가깝게 위치되어 있다. 제1 가이드 표면은 제2 스테이지를 향해 제1 가이드 표면 위로 지나갈 때 제1 기재 웹을 사전에 모으도록 배열되고 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 가이드 표면은 제2 스테이지를 향해 제2 가이드 표면 위로 지나갈 때 제2 기재 웹을 사전에 모으도록 배열되고 구성되어 있다. 유리하게는, 제1 및 제2 볼록 가이드 표면은 제1 및 제2 기재 웹이 예컨대 만곡형 또는 반달 단면 프로파일을 갖도록 사전에 성형되게 한다. 곡선형 또는 반달 단면 프로파일은 유리하게는 제2 스테이지에서 서셉터 프로파일의 주위에 두 기재 웹을 모으는 후속 단계를 용이하게 한다.

바람직하게는, 제1 및 제2 볼록 가이드 표면은 측방향으로 오프셋되어 위치하고, 특히 로드 형성 장치의 제2 스테이지의 중심축에 대하여 대향 측면들에서 측방향으로 오프셋되어 위치하고 있다. 바람직하게, 예비-모음 요소는 제1 볼록 가이드 표면 및 제2 볼록 가이드 표면을 포함하고 있는 점점 가늘어지는 외측 표면을 갖는 슬리브를 포함하고 있다. 오프셋 배열, 특히 예비-모음 요소의 슬리브 구성은 유리하게는 서셉터 프로파일이 제1 볼록 가이드 표면과 제2 볼록 가이드 표면 사이에서, 특히 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹에의 접촉없이 예비-모음 요소를 통과할 수 있게 한다. 이는 서셉터 프로파일이 제1 기재 웹과 제2 기재 웹 사이에서 제2 스테이지로 진입하는 것을 더 용이하게 한다. 바람직하게는, 슬리브의 점점 가늘어지는 외측 표면은 원뿔형이다. 마찬가지로, 전체 슬리브는 원뿔형 또는 절두체 형상일 수도 있다.

유리하게, 제1 및 제2 가이드 표면 각각은 낮은 마찰 표면 물질, 예를 들어 플라스틱 또는 연마된 금속 표면을 포함하고 있다. 이는 제1 및 제2 기재 웹의 물질 약화 또는 심지어 파열의 위험을 감소시킨다. 또한, 마찰이 덜할수록 제1 및 제2 가이드 표면을 각각 통과할 때에 제1 및 제2 기재의 진동을 또한 감소시킨다.

또한, 예비-모음 요소는 제2 스테이지를 향해 제1 및 제2 볼록 가이드 표면 사이에서 연장되어 있는 적어도 하나의 분리 핀(fin)을 포함할 수 있다. 바람직하게, 예비-모음 요소는 제2 스테이지를 향해 제1 및 제2 볼록 가이드 표면 사이에서 예비-모음 요소의 대향 측면들에서 연장되어 있는 2개의 분리 핀을 포함하고 있다.

특히, 하나 이상의 분리 핀은 예비-모음 요소의 길이 방향으로, 바람직하게 제2 스테이지를 향해 제1 및 제2 가이드 표면 위로 지나갈 때에 실질적으로 제1 및 제2 기재 웹의 이송 방향을 따라 연장될 수 있다.

적어도 하나의 분리 핀은 제2 스테이지를 향해 제1 및 제2 가이드 표면 위로 지나갈 때에 제1 및 제2 기재 웹의 각각의 이송 방향에 대하여 가로방향으로 제1 및 제2 기재 웹을 사전에 모으는 것을 용이하게 한다. 또한, 적어도 하나의 분리 핀은 제2 스테이지 내로 들어가기 전에 제1 및 제2 기재 웹을 서로 분리된 상태로 유지하는 역할을 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 로드 형성 장치의 제2 스테이지는 깔때기 또는 반-깔때기(semi-funnel) 또는 깔때기와 반-깔때기 모두의 조합을 포함할 수도 있다. 후자의 경우, 제2 스테이지의 상류 부분은 바람직하게는 깔때기를 포함하고, 반면에 하류 부분은 바람직하게는 반-깔때기를 포함하고 있다.

유리하게, 반-깔때기는 깔때기의 길이방향 축을 따라 개방된 상태로 남아있는 로드 형성 오목면을 포함하고 있다. 오목면은 바람직하게는 C-형상 또는 U-형상 단면을 가지고 있다. 예를 들어, 반-깔때기는 '완전한' 깔때기의 절반이다.

깔때기 및 반-깔때기는 하류로 점진적으로 감소하여 기재 웹이 점진적으로 모아지고 서셉터 프로파일 주위로 압축되게 하는 내부 단면을 갖도록 구성될 수 있다.

유리하게, 깔때기 및 반-깔때기 각각은, 제1 및 제2 기재 웹과 접촉하게 되도록, 낮은 마찰 표면 물질, 예를 들어 플라스틱 또는 연마된 금속 표면을 포함하고 있다. 이는 제1 및 제2 기재 웹의 물질 약화 또는 심지어 파열의 위험을 감소시킨다. 또한, 마찰이 덜할수록 제2 스테이지를 통과할 때에 제1 및 제2 기재의 진동을 또한 감소시킨다.

제2 스테이지, 특히, 제2 스테이지의 하류 부분은, 바람직하게는 적어도 하나의 반-깔때기와 상호작용하여 최종 로드 형상을 형성하는, 통상적으로 가니쳐 테이프라고 부르는, 컨베이어 벨트를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 가니쳐 테이프는 제2 스테이지 또는 하류 부분을 따라 단면 U-형상을 점진적으로 취할 수 있다. 바람직하게는, 가니쳐 테이프는 제2 축의 중심축 아래에 배열되어 있다. 적어도 하나의 반-깔때기는 중심축 위에 그리고 따라서 가니쳐 테이프 위에 배열되어 있다.

작동시, 반-깔때기와 조합된 U-형상의 가니쳐 테이프는 기재 웹을 서셉터 프로파일 주위로 최종 로드 형상으로 동축으로 모아준다.

가니쳐 테이프는 래퍼를 추가로 지지할 수 있다. 래퍼는 래퍼 공급부에 의해 제2 스테이지의 상류 말단 내로 또는 제2 스테이지의 하류 부분 내로 공급될 수 있다. 래퍼 공급부는 예를 들어 래퍼 보빈을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 중심축에 대면하는 가니쳐 테이프의 표면 상에 지지된다. 따라서, 작동시, 래퍼는 기재 웹이 서셉터 프로파일 주위에서 최종 로드 형상으로 점진적으로 모아짐에 따라 기재 웹 주위에 자동적으로 포장된다. 래퍼 공급부는 또한 래퍼를 기재 주위에 유지하기 위해 래퍼의 적어도 일부분에 접착제를 추가할 수 있다.

본 발명의 바람직한 측면에 따르면, 상기 장치는 로드 형성 장치의 적어도 한 부분을 따라 연속 서셉터 프로파일을 안내하기 위한 길이방향 가이드를 포함하고 있을 수도 있다. 일반적으로, 길이방향 가이드는 에어로졸 발생 로드 내에서 원하는 최종 위치로 서셉터 프로파일의 위치설정의 정확도를 안정화시키고 향상시키도록 기능한다. 길이방향 가이드는 서셉터 공급부의 일부일 수 있다.

길이방향 가이드는 로드 형성 장치의 길이의 적어도 25%를 따라서, 특히 적어도 50%를 따라서, 바람직하게는 적어도 75%를 따라서, 보다 바람직하게는 적어도 90%를 따라서 또는 100%를 따라서 서셉터 프로파일을 안내하도록 배열되고 구성될 수 있다. 이를 위해, 길이방향 가이드는 로드 형성 장치의 길이의 적어도 25%를 따라서, 특히 적어도 50%를 따라서, 바람직하게는 적어도 75%를 따라서, 보다 바람직하게는 적어도 90%를 따라서 또는 100%를 따라서 연장될 수 있다. 바람직하게는, 길이방향 가이드는 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 통해 제2 스테이지의 중심축을 따라서 서셉터 프로파일을 안내하기 위해 작용한다. 특히, 길이방향 가이드는 제2 스테이지의 전체 상류 부분 전체에 걸쳐 연장될 수 있다.

길이방향 가이드의 적어도 일부분은, 예컨대 제2 스테이지에 들어가기 전에 제2 스테이지의 중심축을 따라서 서셉터 프로파일을 예비 위치시키는 것을 용이하게 하도록 제2 스테이지의 상류에 배열될 수도 있다. 바람직하게는, 길이방향 가이드는, 특히 로드 형성 장치의 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 통해 연장되어 있는 것에 더하여, 전체 제1 스테이지를 통해 연장되어 있다. 더욱이, 길이방향 가이드의 적어도 일부분은 또한 제1 스테이지의 상류에 배열될 수 있고, 따라서 로드 형성 디바이스의 상류에 배열될 수 있다. 따라서, 길이방향 가이드의 상류 말단은 로드 형성 장치의 상류 말단의 상류에 위치될 수 있다. 이는 로드 형성 장치에 들어가기 전에, 중심축을 따라서 서셉터 프로파일을 예비 위치시키는 것을 더 용이하게 한다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 로드 내에서 원하는 최종 위치로 서셉터 프로파일의 정확하게 위치를 보장한다.

유리하게는, 길이방향 가이드의 하류 말단은 제2 스테이지의 상류 부분의 하류 말단에서 또는 제2 스테이지의 상류 부분의 더 하류에서, 즉 제2 스테이지의 하류 부분에서 위치되어 있다. 여기서, 제1 및 제2 기재 웹이 유리하게 서로 접촉하게 되도록 제1 및 제2 기재 웹의 모음 공정이 추가로 진행된다. 결과적으로, 서셉터 프로파일 상의 제1 및 제2 기재 웹의 임의의 압력 및 마찰 효과는 실질적으로 대칭이다. 따라서, 서셉터 프로파일은 바람직하게는 적어도 부분적으로 둘러싸여 있고 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹에 의해 지지되어 있다. 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹은 유리하게는 서셉터 프로파일의 위치를 안정화한다. 그 반대로, 제2 스테이지의 하류 부분의 상류에서, 길이방향 가이드는 유리하게는 제1 및 제2 기재 웹의 임의의 비대칭 및 이에 따른 불균형 압력 및 마찰 효과로부터 서셉터 프로파일을 보호한다.

길이방향 가이드는 안내 관, 예를 들어 양쪽 말단이 개방된 관 또는 슬리브를 포함할 수 있다. 대안적으로, 길이방향 가이드는 홈부 내의 서셉터 프로파일을 안내하기 위한 길이방향 홈부를 갖는 로드형 트레일을 포함할 수도 있다.

그의 하류 말단에서, 로드 형성 장치는, 기재 웹이 서셉터 프로파일 주위로 완전히 모아지고 바람직하게는 래퍼에 의해 완전히 둘러싸여 있는 최종 로드 형상을 갖는 연속 에어로졸 형성 로드를 제공한다.

로드 형성 장치의 하류에서, 상기 장치는 연속 로드를 유도 가열식 에어로졸 형성 로드 부위로 절단하기 위한 절단 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 장치는 마스터 기재 웹을 적어도 제1 및 제2 기재 웹으로 길이방향으로 절단하기 위한 스트립 절단기를 더 포함할 수 있다. 스트립 절단기는 로드 형성 장치의 상류에 배열되어 있다.

본 발명에 따른 장치의 특징들 및 이점들은 방법에 관해서 설명되어 있으며, 반복되지 않을 것이다.

원칙적으로, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 서셉터 프로파일 이외의 임의의 요소를 에어로졸 형성 로드, 예를 들어 캡슐, 흡착제, 또는 실로 배치하기 위해 사용될 수도 있다.

본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 더 설명될 것이며, 여기서:
도 1 은 제1 및 제2 스테이지를 갖는 다중-스테이지 로드 형성 장치를 포함하고 있는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 구현예를 개략적으로 예시하고 있고;
도 2 는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용하여 제조된 에어로졸 형성 로드의 개략적인 단면도이고;
도 3 은 도 1에 따른 로드 형성 장치의 제1 스테이지의 대안적인 구현예를 개략적으로 예시하고 있고;
도 4 는 도 1에 따른 로드 형성 장치의 변형예를 개략적으로 예시하고 있고; 그리고
도 5 는 도 1에 따른 로드 형성 장치의 다른 변형예를 개략적으로 예시하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치(1)의 예시적인 구현예를 개략적으로 예시하고 있다. 장치(1)는 에어로졸 형성 기재를 각각 포함하고 있는, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)이 동축으로 주위에 모이는 중심에 서셉터 프로파일(20)을 포함하고 있는 에어로졸 형성 로드(100)를 제조하도록 구성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 장치(1)는 특히 본 발명에 따르며 본원에서 설명된 바와 같은 방법을 수행하도록 구성되어 있다.

장치(1)의 주요한 구성요소는, 로드 형성 장치(10)의 중심축(80)에 동축으로 서셉터 프로파일(20) 주위로 제1 기재 웹(31) 및 제2 기재 웹(32)을 모아서, 결과적으로 최종 로드 형상이 생성되게 하도록 구성되어 있는 로드 형성 장치(10)이다. 로드 형성 공정은 연속 공정이다. 즉, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 및 서셉터 프로파일(20)은 연속 물질로서 로드 형성 장치(10)로 진입하고 지나간다. 따라서, 서셉터 프로파일(20) 주위에 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)이 모이는 것은, 기재 웹들(31, 32) 및 서셉터 프로파일(20)이 로드 형성 장치(10)를 함께 통과할 때 발생한다. 중심축(80)은 또한 로드 형성 장치(10)를 통하는 이송 라인을 정의하고 있다.

로드 형성 장치(10)의 상류에서, 장치(1)는 로드 형성 장치(10)의 상류 말단(13)(입구)을 향해 하류로 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 공급하기 위해 제1 및 제2 기재 공급부(35, 36)(일반적으로 도 1의 우측에서 상부 및 하부 화살표로 표시함)를 포함하고 있다. 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)은 바람직하게는 연속적인 담배 웹, 예를 들어 캐스트 잎이다. 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 중 각각은 실질적으로 평평한 물질로서 로드 형성 장치(10)에 진입한다. 도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 제1 기재 웹(31)은 예컨대 중심축(80) 아래의 로드 형성 장치(10)에 진입하도록 공급되는 반면, 제2 기재 웹(32)은 예컨대 중심축(80) 위의 로드 형성 장치(10)에 진입하도록 공급된다. 특히, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 중 각각의 평평한 면들은 로드 형성 장치(10)에 진입할 때 실질적으로 수평으로 배열된다. 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 형태로 기재 물질을 공급하는 것은 유리하게는 서셉터 프로파일(20) 주위에 기재 물질을 사전에 분배할 수 있게 한다. 이는 결과적으로 서셉터 프로파일(20) 주위에 기재 물질을, 특히 실질적으로 대칭적으로, 모으는 후속 단계에 긍정적인 영향을 미친다.

장치(1)는 로드 형성 장치(10)를 향해 하류로 연속 서셉터 프로파일(20)을 공급하기 위해 서셉터 공급부(21)(일반적으로 도 1의 우측에서 중앙 화살표로 표시함)를 더 포함하고 있다. 본 구현예에서, 서셉터 프로파일(20)은 강자성 스테인리스 강으로 만들어진 연속 밴드와 같은, 직사각형 단면을 갖는 서셉터 물질의 연속 시트(20)이다. 서셉터 프로파일(20)은, 예를 들어, 서셉터 공급부(21)의 일부인 보빈(미도시함) 상에 제공될 수 있다. 서셉터 프로파일(20)은 보빈으로부터 권출되고 로드 형성 장치(10)의 상류에 있는 중심축(80)을 향하여 공급된다.

본 발명에 따르면, 로드 형성 장치(10)는 다중-스테이지 로드 형성 장치(10)이다. 본 구현예에서, 장치(10)는 제1 스테이지(11) 및 제2 스테이지(12)를 포함하고 있으며, 후자는 제1 스테이지(11)의 하류에 위치하고 있다. 제1 스테이지(11)는, 기재 웹(31, 32) 둘 다 제1 스테이지(11)를 통과할 때에 제1 스테이지(11)를 통해 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 이송 방향에 대하여 가로방향으로 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹(31, 32)을 별개로 사전에 모으도록 구성되어 있다. 제2 스테이지(12)는, 서셉터 프로파일(20)과 사전에 모아진 기재 웹(31, 32)이 제2 스테이지(12)를 통과할 때에 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 서셉터 프로파일(20) 주위에 로드 형상으로 공동으로 모으도록 구성되어 있다.

로드 형성 장치(10)에 대한 본 구현예에서, 제1 스테이지(11)는 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72)을 포함하고 있다. 제1 예비-모음 유닛(71)은 중심축(80) 아래에 배치되어 있고, 제1 예비-모음 유닛(71)을 통해 이송 방향에 대하여 가로방향으로 제1 기재 웹(31)을 사전에 모으도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 예비-모음 유닛(72)은 중심축(80) 위에 배치되어 있고, 제2 예비-모음 유닛(72)을 통해 이송 방향에 대하여 가로방향으로 제2 기재 웹(32)을 사전에 모으도록 구성되어 있다. 도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72)은 절두체 형상의 깔때기(71, 72)를 더 포함하고 있다. 각각의 깔때기(71, 72)의 원형 내부 단면 프로파일은 제1 스테이지(11)의 상류 말단(13)으로부터 제1 스테이지(11)의 하류 말단(14)을 향해 연속적으로 감소한다. 각각의 깔때기(71, 72)는 그 길이 연장부에 대하여 가로방향으로 각각의 기재 웹(31, 32)을 사전에 모은다. 제1 스테이지(11)를 통과하면, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)은 사전에 모이지만, 아직 최종 로드 형상을 가정하지는 않았다. 상기에서 추가로 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 예비-모음은, 제2 스테이지(12)에서의 실제 로드 형성 공정 동안 마찰 효과와 기재 물질의 압축에 대한 저항이 덜 두드러지게끔 한다. 유리하게는, 이는 로드 형성 공정의 전체 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 에어로졸 형성 로드 내부의 미리 정의된 위치에서 서셉터(20)의 정확한 위치 설정을 용이하게 한다. 특히, 사전에 모아진 기재 웹(31, 32)은 제2 스테이지(12)에서 서셉터 프로파일의 지지 매립을 제공한다. 더욱이, 예비-모음은 서셉터 프로파일(20)의 소성 변형의 위험 또한 감소시킨다.

도 1로부터 추가로 볼 수 있는 바와 같이, 서셉터 프로파일(20)은, 중심축(80)을 따라, 로드 형성 장치(10)의 제1 및 제2 스테이지(11, 12)를 둘 다 진입하여 통과하도록 로드 형성 장치(10)에 공급된다. 중앙 위치 설정으로 인해, 서셉터 프로파일(20)은 에어로졸 발생 로드(100) 내에서 그의 원하는 최종 위치에, 즉, 에어로졸 발생 로드(100)의 중심축에 동축으로, 특히 중심축을 따른 축 상에 정확하게 배치된다. 특히, 서셉터 프로파일(20)은 실질적으로 수평으로 배열되어 있는 서셉터 프로파일(20)의 평평한 면들을 갖는 중심축(80)을 따라 위치되어 있다. 또한, 서셉터 프로파일(20)은 로드 형성 장치(10)의 중심축(80)에 대해 축상에 위치되어 있다. 즉, 서셉터 프로파일(20)의 질량 중심이나 기하학적 중심을 통해 연장되어 있는 서셉터 프로파일(20)의 길이방향 축은 로드 형성 장치(10)의 중심축(80)에 동축에 있다.

서셉터 프로파일(20)은 또한 중심축(80)을 따라 제1 스테이지(11)에 진입하고 통과하기 때문에, 서셉터 프로파일(20)은 제2 스테이지(12)에 들어가기 전에, 즉 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)과 접촉하게 되기 전에 축 상에 이미 사전에 위치되어 있다. 따라서, 사전에 위치된 서셉터 프로파일(20)은, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)이 주위에 동축으로 모이는 로드 형성 공정을 위한 물리적 중심을 정의하고 있다. 유리하게는, 이는, 둘러싸고 있는 기재 내에서의 서셉터의 정확한 중심 위치와 관련하여 로드 형성 공정이 신뢰성 있고 재현 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)은, 예컨대 제1 스테이지(11)를 통과하고 중심축(80) 아래와 위에서 각각 제2 스테이지(12)에 진입하도록 공급된다. 따라서, 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 각각은 서셉터 프로파일(20)에 측방향으로 제2 스테이지(12)로 진입한다. 유리하게는, 이는 제2 스테이지에 진입할 때 그의 미리 정해진 축 상 위치로부터 서셉터 프로파일(20)이 거의 또는 필수적으로 발산되지 않도록 보장한다. 특히, 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 각각은 아래와 위에서 각각, 서셉터 프로파일(20)을 향해서, 즉, 중심축(80)에 대해 0도를 초과하는 각도로, 예를 들어 5도의 각도로 제2 스테이지(12)로 진입한다. 특히, 서셉터 프로파일(20)의 아래에서 실질적으로 수평으로 배열되어 있는 사전에 모아진 제1 기재 웹 (31)은 유리하게는 제2 스테이지(12)를 통과할 때 서셉터 프로파일(20)을 지지한다. 이는 또한 중심축(80)을 따라 서셉터 프로파일(20)의 안정적인 위치를 유지하는 것을 용이하게 한다.

서셉터 프로파일(20)이 로드 형성 장치(10)를 통과하면서 중심축(80)으로부터 변위되는 것을 방지하기 위해서, 장치(1)는 중심축(80)을 따라 서셉터 프로파일(20)을 안내하기 위한 길이방향 가이드(23)를 더 포함하고 있다. 본 구현예에서, 길이방향 가이드는 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72) 사이에서 전체 제1 스테이지(12)를 통해 중심축(80)에 동축으로 연장되어 있는 안내 관(23)이다.

안내 관(23) 또한 제1 스테이지(11)의 상류 말단(13) 너머로 상류 방향으로 연장되어 있다. 즉, 안내 관(23)의 상류 말단(24)은 깔때기(71, 72)의 상류에 위치되어 있다. 유리하게, 이는 로드 형성 장치(10)에 진입하기 전에 중심축(80)을 따라 서셉터 프로파일(20)의 정확한 예비-위치설정 및 안내를 지원한다.

유리하게, 안내 관(23)은, 서셉터 프로파일(20)이 바람직하게 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는 제1 스테이지(11)의 하류에 있는 위치에서 종료된다. 도 1에 도시된 본 구현예에서, 안내 관(23)의 하류 말단(25)은 제2 스테이지(12)의 상류 말단(15)에 인접하여 위치되어 있다.

로드 형성 장치의 제2 스테이지(12)는 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 서셉터 프로파일(20) 주위에 동축으로 최종 로드 형상으로 모으는 단계를 완성하도록 구성되어 있다. 본 구현예에서, 제2 스테이지(12)는 C-형상 단면을 갖는 로드 형성 오목면을 포함하고 있는 중심축(80) 위에 배열되어 있는 반-깔때기(73)를 포함하고 있다. C-형상 단면은 제2 스테이지(12)의 상류 말단(15)에서 하류 말단(16)까지 하류로 크기가 점진적으로 감소한다. 제2 스테이지(12)는, 반-깔때기(73)와 상호 작용하여 최종 로드 형상을 형성하는, 본 구현예에서 가니쳐 테이프(17)인, 컨베이어 벨트(17)를 더 포함하고 있다. 이를 위해, 가니쳐 테이프(17)는 중심축(80) 아래의 하류에서 제2 스테이지(12)를 따라 진행함에 따라 점진적으로 횡단면 U-형상을 취한다. 작동시, U-형상의 가니쳐 테이프(17)는, 반-깔때기(72)와 조합하여, 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 서셉터 프로파일(20) 주위로 동축으로 최종 원형 로드 형상으로 모은다.

또한, 종이 래퍼(51)가 래퍼 공급부(50)로부터 제2 스테이지(12)의 상류 말단(15) 내로 공급된다. 도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 래퍼(51)는 중심축(80)과 마주하고 있는 가니쳐 테이프(17)의 상단 표면에 지지된다. 따라서, 작동시, 래퍼(51)는, 제1 및 제2 기재 웹들이 서셉터 프로파일(20) 주위로 점진적으로 모임에 따라 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 주위에 자동적으로 래핑된다. 바람직하게는, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 로드 형상 물질 주위에 래핑될 때 래퍼의 길이방향 에지 모두를 연결하기 위해서 접착제(glue)가 래퍼(51)의 적어도 하나의 길이방향 에지에 첨가된다. 따라서, 래퍼(51)는 최종 로드 형상을 안정화시키는 역할을 한다. 접착제를 첨가하고 래퍼(51)의 길이방향 에지들을 연결하기 위해서, 본 구현예에 따른 로드 형성 장치(10)는 제2 스테이지(12)의 하류에 접기 및 압축 장치(18)를 포함하고 있다.

전체 로드 형성 장치(10)의 하류 말단(19)에서, 장치(10)는, 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)이 서셉터 프로파일(20) 주위로 완전히 모여 있고 래퍼(51)에 의해 완전히 둘러싸여 있는 최종 로드 형상을 갖는 연속적인 에어로졸 형성 로드(100)를 제공한다.

로드 형성 장치(10)의 하류에서, 장치(1)는 연속적인 로드(100)를 유도 가열식 에어로졸 형성 로드 부위(101)로 절단하기 위한 절단 장치(60)를 더 포함하고 있다.

도 2는 도 1에 도시되어 있고 이전에 설명된 바와 같은 장치 및 방법을 사용하여 제조된, 연속적인 에어로졸 형성 로드(100) 또는 로드 부위(101) 각각의 단면도를 보여주고 있다. 로드 형상의 원형 단면은 약 4mm 내지 약 10mm, 특히 약 5mm 내지 약 8mm의 직경을 가질 수 있다. 서셉터 프로파일(20)의 직사각형 형상은 바람직하게는 약 2mm 내지 약 8mm, 특히 약 3mm 내지 약 5mm의 폭 연장부 및 약 0.03mm 내지 약 0.15mm, 더 바람직하게는 약 0.05mm 내지 약 0.09mm의 두께 연장부를 갖는다.

기재 물질이 두 부분으로, 즉 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 형태로 공급되고 처리된다는 사실로 인해, 기재 물질은 서셉터(20)의 평평한 면들 모두 주위에 실질적으로 대칭적으로 모아진다. 그 결과, 서셉터 프로파일(20)은, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 로드 형상의 원형 단면의 중앙(81)에 대하여 실질적으로 대칭적으로 위치되어 있다. 이 위치는 에어로졸 발생 로드에서의 균질한, 특히 대칭적이고 재현 가능한 열 분포와 관련하여 바람직하다. 따라서, 서셉터 프로파일(20)에서 발생된 열은 서셉터 프로파일(20)의 원주상 주변부 내로 대칭적으로 소산되어, 주위에 모인 기재 웹들(31, 32)의 에어로졸 형성 기재를 균질하게 가열시킬 수 있게 한다.

도 3은 로드 형성 장치(10)의 제1 스테이지(11)의 대안적인 구현예를 보여주고 있다. 깔때기형 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72) 대신에, 도 3에 도시된 구현예의 제1 스테이지(11)는 예비-모음 요소(74)를 포함하고 있다. 예비-모음 요소(74)는 점점 가늘어지는 하류 부분(78)을 갖는 슬리브를 포함하고 있다. 점점 가늘어지는 하류 부분(78)의 외측 표면은 슬리브의 하류 부분(78)의 하부 및 상부 절반의 외측 표면에 대응하는 제1 볼록 가이드 표면(75) 및 제2 볼록 가이드 표면(76)을 포함하고 있다. 표면(74, 75)의 각 가이드는 제1 스테이지(11)의 하류 말단(14)을 향하여 수렴하고, 모음 공정의 중심축(80)에 대하여 외측으로 굽어 있다. 제1 가이드 표면(75)은 제2 스테이지(12)를 향해 제1 가이드 표면(31) 위를 지나가면서 제1 기재 웹(31)을 사전에 모으도록 배치되고 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 가이드 표면(76)은 제2 스테이지(12)를 향해 제2 가이드 표면(76) 위를 지나가면서 제2 기재 웹(32)을 사전에 모으도록 배치되고 구성되어 있다. 유리하게는, 제1 및 제2 볼록 가이드 표면(75, 76)은 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)으로 하여금 예컨대 만곡되거나 반달 단면 프로파일을 갖도록 사전에 형상화되게 하고, 결과적으로 제2 스테이지(12)에서 서셉터 웹(20) 주위에 기재 웹(31, 32) 모두를 모으는 후속 단계를 용이하게 한다. 예비-모음 요소(74)의 슬리브 구성은 유리하게는, 서셉터 프로파일(20)이, 특히 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)과 접촉하지 않고, 제1 및 제2 볼록 가이드 표면(75, 76) 사이에서 예비-모음 요소(74)를 통과할 수 있게 한다. 이는, 서셉터 프로파일(20)이 제1 및 제2 기재 웹(31, 32) 사이에서 제2 스테이지(12)로 진입하는 것을 더욱 용이하게 한다.

또한, 예비-모음 요소(74)는 제2 스테이지(12)를 향해 제1 및 제2 볼록 가이드 표면(75, 76) 사이에서 하류 부분(78)과 나란히 연장되어 있는 분리 핀(77)을 포함하고 있다. 특히, 분리 핀(77)은 제2 스테이지(12)를 향해 제1 및 제2 가이드 표면(75, 76) 위를 통과함에 따라, 실질적으로 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 이송 방향을 따라, 예비-모음 요소(74)의 길이방향으로 연장되어 있다. 분리 핀(77)은 각각의 이송 방향에 대하여 가로방향으로 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 사전에 모으는 것을 용이하게 한다. 또한, 분리 핀(77)은 제2 스테이지(12) 내로 들어가기 전에 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)을 서로 분리된 상태로 유지시키는 역할을 한다. 물론, 예비-모음 요소(74)는 예비-모음 요소(74)의 대향 측면들에서 연장되어 있는 2개의 분리 핀을 또한 포함할 수 있다.

도 4는 제1 스테이지(11)에서 제2 스테이지(12)로의 이행과 관련한 도 1에 따른 로드 형성 장치(10)의 변형예를 보여주고 있다. 이 구현예에 따르면, 제1 스테이지(11)는 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 깔때기형 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72)을 포함하고 있다. 마찬가지로, 길이방향 가이드(23)는 로드 형성 장치(10)의 중심축(80)을 따라 모음 유닛(71, 72) 둘 다 사이에서 연장되어 있다. 반-깔때기(73) 및 가니쳐 테이프(17)(도 4에 미도시함)에 더하여, 제2 스테이지(12)는 반-깔때기(73)의 상류에 있는 전체 깔때기(79) 및 가니쳐 테이프(17)를 포함하고 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 깔때기형 제1 및 제2 예비-모음 유닛(71, 72)의 하류 말단, 즉 제1 스테이지(11)의 하류 말단(14)은, 전체 깔때기(79)의 상류 말단으로, 즉 제2 스테이지(12)의 상류 말단(15)으로 연장되어 있다. 유리하게, 제1 및 제2 스테이지(11, 12)의 이러한 안착된 배열은 콤팩트한 장치(1) 디자인을 제공한다. 또한, 전체 깔때기(79)는 제1 스테이지(11)에서 제2 스테이지(12)로 통과할 때 서셉터 프로파일 및 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹을 위한 순조로운 이행을 제공한다. 특히, 전체 깔때기(79)의 상부는 제2 스테이지(12)의 반-깔때기(77)(미도시함)로 연속적으로 병합될 수 있다. 대안적으로, 전체 깔때기(79)는 제1 스테이지(11)의 일부일 수 있다. 물론, 제1 스테이지(11)의 대안적인 구현예를 포함하고 있는, 도 3에 따른 로드 형성 장치(10)는 또한 전체 깔때기(79)를 포함할 수 있다.

도 5는 길이방향 가이드(23)에 관련된 도 1에 따른 로드 형성 장치(10)의 또 다른 변형예를 보여주고 있다. 도 5는 (반-깔때기(73)가 없는) 도 1에 따른 제2 스테이지(12)의 하부 부분의 평면도를 보여주고 있다. 이 구현예에 따르면, 길이방향 가이드(23)의 하류 말단(25)은 제2 스테이지(12)의 하류 섹션(92)에 위치되어 있다. 여기서, 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 모음 공정은 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)이 바람직하게 서로 접촉하게 되도록 추가로 진행된다. 결과적으로, 서셉터 프로파일(20)은 적어도 부분적으로 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)에 의해 둘러싸이게 되고 지지되어, 서셉터 프로파일(20)의 위치를 안정화시킨다. 또한, 서셉터 프로파일(20) 상의 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 임의의 압력 및 마찰 효과는 하류 섹션(92)에서 실질적으로 대칭이다. 이러한 대칭으로 인해, 가능한 압력 및 마찰 효과가 실질적으로 균형을 이루고 따라서 서셉터 프로파일(20)의 형상 및 위치에 악영향을 미치지 않는다. 반대로, 하류 섹션(92)의 상류, 특히 제2 스테이지(12)의 상류 섹션(91)에서, 길이방향 가이드(23)는 유리하게는 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 임의의 비대칭 및 이에 따른 불균형 압력 및 마찰 효과로부터 서셉터 프로파일(20)을 보호한다. 도 5에서 추가로 볼 수 있는 바와 같이, 가니쳐 테이프(17)는 하류 섹션(92)에서 점진적으로 일정한 단면 U-형상을 취하고 있다. 물론, 제1 스테이지(11)의 대안적인 구현예를 포함하고 있는 도 3에 따른 로드 형성 장치(10)는 제2 스테이지(12)의 하류 섹션(92)에 위치된 하류 말단(25)을 갖는 길이방향 가이드(23)를 또한 포함할 수 있다.

제1 및 제2 기재 웹(31)과 접촉하게 되는 제1 및 제2 스테이지(11, 12)의 임의의 표면, 즉, 깔때기(71, 72), 반-깔때기(73), 전체 깔때기(79) 및 예비-모음 요소(74)의 제1 및 제2 가이드 표면(75, 76)의 내부 표면은, 바람직하게 낮은 마찰 표면 물질, 예를 들어 플라스틱 또는 연마된 금속 표면을 포함하고 있다. 이는 제1 및 제2 기재 웹(31, 32)의 물질 약화 또는 심지어 파열의 위험을 감소시킨다. 또한, 마찰이 덜할수록 제1 및 제2 스테이지(11, 12)를 통과할 때에 제1 및 제2 기재(31, 32)의 진동을 또한 감소시킨다.

Claims (15)

1. 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
   - 각각 에어로졸-형성 기재(substrate)를 포함하는 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 연속적인 다중 스테이지 로드 형성 공정에 따로따로(separately) 공급하는 단계로서, 상기 다중 스테이지 로드 형성 공정은 적어도 제1 및 후속 제2 스테이지를 포함하는, 단계;
   - 연속적인 서셉터 프로파일을 상기 로드 형성 공정에 공급해서 적어도 상기 제2 스테이지를 통과하도록 하는 단계;
   - 상기 제1 및 제2 기재 웹을 따로따로 상기 제1 스테이지를 통과시켜서, 상기 제1 스테이지를 통한 상기 제1 및 제2 기재 웹의 각각의 이송 방향에 대해 가로방향으로 상기 제1 및 제2 기재 웹을 따로따로 사전에 모으는 단계; 및
   - 상기 서셉터 프로파일 및 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹을 상기 제2 스테이지를 통과시켜서, 상기 사전에 모아진 제1 및 제2 기재 웹을 가니쳐 테이프와 깔때기의 조합을 통하여 상기 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모으는 단계;를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 서셉터 프로파일을 상기 제2 스테이지를 통과시키는 단계는 상기 서셉터 프로파일을, 적어도 부분적으로 상기 제2 스테이지의 중심축을 따라 상기 제2 스테이지를 통과시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서셉터 프로파일을 상기 로드 형성 공정에 공급하는 단계는 상기 제1 및 제2 기재 웹 사이에서 상기 제2 스테이지로 진입하도록 상기 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서셉터 프로파일을 상기 로드 형성 공정에 공급하는 단계는 상기 제2 스테이지를 통과하기 전에 상기 제1 및 상기 제2 기재 웹에의 접촉 없이 상기 제1 스테이지를 통과하도록 상기 서셉터 프로파일을 공급하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 따라서 상기 서셉터 프로파일을 길이방향으로 안내하는 단계를 더 포함하는, 방법.
6. 유도 가열식 에어로졸 형성 로드를 제조하기 위한 장치로서, 상기 장치는
   - 적어도 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함하는 다중-스테이지 로드 형성 장치로서, 상기 제2 스테이지는 상기 제1 스테이지의 하류에 위치되어 있고, 상기 제1 스테이지는, 각각 에어로졸-형성 기재를 포함하는 제1 및 제2 기재 웹의 각각이 상기 제1 스테이지를 통과할 때, 상기 제1 스테이지를 통한 상기 제1 및 제2 기재 웹의 이송 방향에 대해 가로방향으로 상기 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 따로따로 사전에 모으도록 구성되어 있고, 상기 제2 스테이지는 서셉터 프로파일 및 사전에 모아진 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹이 상기 제2 스테이지를 통과할 때 상기 사전에 모아진 제1 기재 웹 및 제2 기재 웹을 가니쳐 테이프와 깔때기의 조합을 통하여 서셉터 프로파일 주위에 로드 형상으로 공동으로 모으도록 구성되어 있는 것인, 상기 다중-스테이지 로드 형성 장치;
   - 적어도 상기 제2 스테이지를 통과하도록 연속 서셉터 프로파일을 상기 로드 형성 장치에 공급하도록 구성되어 있는 서셉터 공급부; 및
   - 상기 제1 기재 웹 및 상기 제2 기재 웹을 상기 로드 형성 장치에 공급하도록 구성되어 있는 기재 공급부;를 포함하는, 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 스테이지의 하류 말단은 상기 제2 스테이지의 상류 말단으로 연장되어 있는 것인, 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제1 스테이지는 상기 제1 기재 웹을 사전에 모으기 위한 제1 깔때기 및 상기 제2 기재 웹을 사전에 모으기 위한 제2 깔때기를 포함하는 것인, 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 깔때기는 상기 로드 형성 장치의 상기 제2 스테이지의 중심축에 대하여 대향 측면들에서 측방향으로 오프셋되어 위치하고 있는 것인, 장치.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제1 스테이지는 상기 제2 스테이지를 향해 제1 가이드 표면 위로 지나갈 때 상기 제1 기재 웹을 사전에 모으기 위해 상기 제2 스테이지를 향해 수렴하는 제1 볼록 가이드 표면 및 상기 제2 스테이지를 향해 제2 가이드 표면 위로 지나갈 때 상기 제2 기재 웹을 사전에 모으기 위해 상기 제2 스테이지를 향해 수렴하는 제2 볼록 가이드 표면을 갖는 예비-모음 요소(pre-gathering element)를 포함하는 것인, 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 예비-모음 요소는 상기 제1 및 제2 가이드 표면을 포함하는 점점 가늘어지는 외측 표면을 갖는 슬리브를 포함하는 것인, 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 예비-모음 요소는 상기 제2 스테이지를 향해 상기 제1 및 제2 볼록 가이드 표면 사이에서 연장되어 있는 적어도 하나의 분리 핀을 포함하는 것인, 장치.
13. 삭제
14. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2 스테이지의 적어도 상류 부분을 통해 상기 제2 스테이지의 중심축을 따라서 상기 연속 서셉터 프로파일을 안내하기 위한 길이방향 가이드를 더 포함하는, 장치.
    
15. 삭제