TW202045041A - 用於製造氣溶膠產生莢體之方法及設備 - Google Patents

Abstract

一種製造氣溶膠產生莢體(1)之方法包括：(i)提供氣溶膠產生材料(10)；(ii)將材料片(14)定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上；以及(iii)從該等相反側中的一側衝壓該氣溶膠產生材料(10)以及該材料片(14)，以形成包括由該材料片(14)覆蓋的氣溶膠產生材料(10)的氣溶膠產生莢體(1)。還揭露了一種用於製造氣溶膠產生莢體(1)之設備。

Description

用於製造氣溶膠產生莢體之方法及設備

本揭露總體上關於一種包括氣溶膠產生材料之氣溶膠產生莢體，並且更具體地關於一種與氣溶膠產生裝置一起使用的氣溶膠產生莢體，該氣溶膠產生裝置用於加熱氣溶膠產生材料以產生供使用者吸入之氣溶膠。本揭露之實施方式尤其關於用於製造氣溶膠產生莢體之方法和設備。

將氣溶膠產生材料加熱而不是燃燒來產生供吸入之蒸氣和/或氣溶膠的裝置近年來受到消費者的歡迎。這種裝置可以使用多種不同方法中的一種方法來為氣溶膠產生材料提供熱量。

一種途徑係提供採用電阻加熱系統的氣溶膠產生裝置。在這種裝置中，提供電阻加熱元件來加熱氣溶膠產生材料，並且在氣溶膠產生材料被加熱元件所傳遞的熱量加熱時產生蒸氣或氣溶膠。

另一種途徑係提供採用感應加熱系統之氣溶膠產生裝置。在這種裝置中，對該裝置提供感應線圈並且典型地對氣溶膠產生材料提供感受器。當使用者啟動該裝置時，感應線圈被提供電能，該感應線圈進而產生交變電磁場。感受器與電磁場耦合並且產生熱量，該熱量例如藉由傳導被傳遞給氣溶膠產生材料，並且在氣溶膠產生材料被加熱時產生蒸氣或氣溶膠。

無論使用哪種途徑來加熱蒸氣產生材料，提供呈可以由使用者插入氣溶膠產生裝置中的莢體的氣溶膠產生材料都可為方便的。這樣，需要提供適合於製造氣溶膠產生莢體之方法及設備。

根據本揭露之第一方面，提供了一種製造氣溶膠產生莢體之方法，該方法包括： (i)提供氣溶膠產生材料； (ii)將材料片定位在該氣溶膠產生材料的相反側上； (iii)從該等相反側中的一側衝壓該氣溶膠產生材料以及該材料片，以形成包括由該材料片覆蓋的氣溶膠產生材料的氣溶膠產生莢體。

根據本揭露之第二方面，提供了一種用於製造氣溶膠產生莢體之設備，該設備包括： 第一供應單元，該第一供應單元用於供應氣溶膠產生材料； 第二供應單元，該第二供應單元用於將材料片定位在該氣溶膠產生材料的相反側上；以及 衝壓單元，該衝壓單元被佈置用於從該等相反側中的一側衝壓該氣溶膠產生材料以及該材料片，以形成包括由該材料片覆蓋的氣溶膠產生材料的氣溶膠產生莢體。

如本文所使用的，術語「衝壓(punching)」、或其等效物例如衝壓(punch)等係指形成過程，該形成過程切割材料(例如，氣溶膠產生材料、材料片、或可感應加熱之感受器片材)，以經由剪切來使材料與剩餘的材料分開。在衝壓材料期間可以經由剪切來在材料中產生孔洞。

氣溶膠產生莢體與用於加熱氣溶膠產生材料而不是灼燒氣溶膠產生材料之氣溶膠產生裝置一起使用，以使氣溶膠產生材料之至少一種組分揮發，並且因此產生經加熱的蒸氣，該蒸氣冷卻並且冷凝，以形成供使用者吸入之氣溶膠。

在通常意義上，蒸氣係在低於其臨界溫度的溫度下為氣相物質，這意味著在不降低溫度情況下該蒸氣可以藉由增加其壓力而冷凝成液體，而氣溶膠係微細固體顆粒或液滴在空氣或另一種氣體中之懸浮物。然而，應注意的是術語‘氣溶膠’和‘蒸氣’在本說明書中可以互換使用，尤其是關於所產生的供使用者吸入之可吸入介質形式而言。

可以使用根據本揭露之方法和設備來高效地製造氣溶膠產生莢體。氣溶膠產生莢體具有簡單構造，其中氣溶膠產生材料由材料片覆蓋。氣溶膠產生材料可以由材料片中的一個或多個材料片覆蓋，由此允許製造過程的靈活性。氣溶膠產生莢體可以按其原樣使用，並且還可以用於生產呈任何形狀(例如，棍狀)之氣溶膠產生製品。在這種情況下，氣溶膠產生莢體可以附接至吸嘴並且與吸嘴包裹在一起，例如製成棍狀氣溶膠產生製品。

在該方法的一個方面： 步驟(i)可以包括供應具有連續輪廓的氣溶膠產生材料； 步驟(ii)可以包括在該氣溶膠產生材料之連續輪廓的相反側上供應連續材料片；並且 步驟(iii)可以包括從該材料片的兩側中的一側上反復衝壓該氣溶膠產生材料之連續輪廓的以及該連續材料片，以形成包括由該材料片覆蓋的氣溶膠產生材料的多個氣溶膠產生莢體。

該方法這個方面利於大批量生產氣溶膠產生莢體。

該氣溶膠產生材料可為任何類型的固體或半固體材料。氣溶膠產生材料的示例性類型包括粉末、微粒、顆粒、凝膠、條帶、散葉、切割的填料、球粒、粉末、碎片、線束、泡沫材料和片材。氣溶膠產生材料之連續輪廓可以包括氣溶膠產生材料的連續供應。

泡沫材料可以包括多個微細顆粒(例如，煙草顆粒)，並且還可以包括一定體積的水和/或水分添加劑(例如，濕潤劑)。泡沫材料可為多孔的，並且可以允許空氣和/或蒸氣流動穿過該泡沫材料。

氣溶膠產生材料可以包括植物衍生材料，尤其可以包括煙草。氣溶膠產生材料可以例如包括切碎的填充煙草或再造煙草，該再造煙草包含煙草、和纖維素纖維、煙草莖纖維以及比如CaCO3等無機填料中的任何一者或多者。

氣溶膠產生材料可以包括氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑之示例包括多元醇及其混合物，例如丙三醇或丙二醇。典型地，氣溶膠產生材料可以包括在大約5%與大約50%(基於乾重)之間的氣溶膠形成劑含量。在一些實施方式中，氣溶膠產生材料可以包括在大約10%與大約20%(基於乾重)之間、可能為大約15%(基於乾重)的氣溶膠形成劑含量。

該方法可以進一步包括： (iv)將可感應加熱的感受器定位在該氣溶膠產生材料中。

使用可感應加熱的感受器提供了方便、有效、且能量高效的方式來加熱氣溶膠產生材料。當氣溶膠產生莢體定位在氣溶膠產生裝置中並且暴露於交變電磁場時，可感應加熱的感受器由於渦電流和磁滯損耗而產生熱量，從而使得電磁能轉換為熱能。可感應加熱的感受器中產生的熱量被傳遞至氣溶膠產生材料，由此加熱氣溶膠產生材料以產生蒸氣，該蒸氣冷卻並且冷凝以形成具有所期望的特徵之氣溶膠。

可感應加熱的感受器可以包括但不限於鋁、鐵、鎳、不銹鋼及其合金(例如鎳鉻或鎳銅合金)中的一種或多種。

可感應加熱的感受器可以包括顆粒感受器材料。步驟(iv)可以包括將感受器材料定位在氣溶膠產生材料中。使用顆粒感受器材料尤其當顆粒感受器材料均勻分佈在氣溶膠產生材料中時可以向氣溶膠產生材料提供均勻的熱傳遞。

可感應加熱的感受器可以包括可感應加熱之感受器片材。步驟(iv)可以包括將可感應加熱之感受器片材定位在該氣溶膠產生材料中。在一個方面，步驟(iv)可以包括將多個可感應加熱之感受器片材定位在該氣溶膠產生材料中，例如兩個或更多個片材。使用可感應加熱之感受器片材可以確保在使用可感應加熱之氣溶膠產生裝置中的莢體期間在整個氣溶膠產生莢體中均勻地產生熱量。還可以容易地控制(多個)感受器片材在氣溶膠產生莢體中的位置。

可感應加熱之感受器片材可以包括孔口。步驟(iv)可以包括將包括孔口的可感應加熱之感受器片材定位在該氣溶膠產生材料中。可感應加熱之感受器片材可以包括多個孔口，該等孔口沿片材的縱向方向均勻地間隔開。步驟(iv)可以包括將包括沿片材的縱向方向均勻地間隔開的多個孔口的可感應加熱之感受器片材定位在氣溶膠產生材料中。使用包括一個或多個孔口的可感應加熱之感受器片材可以利於在片材內(例如圍繞圓形的路徑)產生渦電流，和/或可以利於空氣和蒸氣通過氣溶膠產生莢體、例如朝向氣溶膠產生裝置的出口(例如吸嘴)流動。

步驟(i)可以包括將氣溶膠產生材料定位在該材料片與可感應加熱之感受器片材之間、和/或在可感應加熱之感受器片材之間。這種佈置可以使向氣溶膠產生材料之熱傳遞最大化，這可以使產生的氣溶膠的量最大化，同時可以使能量效率最大化。

步驟(i)可以包括提供切碎的填充氣溶膠產生材料、例如切碎的填充煙草。有利地，使用切碎的填料可以利於空氣和蒸氣通過氣溶膠產生莢體、例如朝向氣溶膠產生裝置的出口(例如吸嘴)流動。

步驟(i)可以包括供應氣溶膠產生材料的片材。步驟(i)可以包括將氣溶膠產生材料的多個片材、例如氣溶膠產生材料的兩個或更多個片材定位在可感應加熱之感受器片材之間。該方法因此允許高效且可靠地製造氣溶膠產生莢體，因為可以容易地供應(多個)片材並且可以容易地控制(多個)片材的位置。

步驟(i)可以包括供應包括多個穿孔的氣溶膠產生材料的片材。有利地，穿孔利於在氣溶膠產生裝置中使用氣溶膠產生莢體期間使空氣和蒸氣流動通過氣溶膠產生材料。穿孔允許仔細地控制所得氣溶膠產生莢體之透氣性並且使其最佳。例如，氣溶膠產生材料的片材可以具有約50至約24,000 CORESTA單位(CU)、較佳的是約4,000至約24,000 CORESTA單位(CU)的透氣性。

步驟(i)可以包括供應氣溶膠產生材料的起皺的片材。有利地，使用氣溶膠產生材料的起皺的片材可以利於空氣和蒸氣流動通過氣溶膠產生莢體、例如朝向氣溶膠產生裝置的出口(例如吸嘴)流動。

步驟(i)可以包括供應氣溶膠產生材料的砑光之片材。有利地，使用氣溶膠產生材料的砑光之片材可以允許氣溶膠產生片材的厚度和/或密度最佳，由此確保在使用氣溶膠產生裝置中的氣溶膠產生莢體期間產生具有最佳特徵的氣溶膠。

材料片可為透氣的。步驟(ii)可以包括將透氣的材料片定位在氣溶膠產生材料之連續輪廓的相反側上。有利地，使用透氣的材料片可以利於在使用氣溶膠產生裝置期間使空氣和蒸氣流動氣溶膠產生莢體。透氣的材料片還可以用作過濾器。替代性地，材料片可以包括以下材料：該材料不透氣，但是包括合適的穿孔或開口，以允許空氣和蒸氣流動通過。

在步驟(iii)之前，該方法可以進一步包括： (v)切割定位在該氣溶膠產生材料的至少一側上的該材料片，以使其與剩餘的材料片分開；或在定位在該氣溶膠產生材料的至少一側上的該材料片中產生弱化區域，以利於在步驟(iii)期間切割並且使該材料片與該剩餘的材料片分開。

弱化區域可以包括凹槽、劃線、穿孔、弱化線、或相似物中的任何一者或多者。

切割材料片之步驟可以包括切割定位在氣溶膠產生材料的兩側上、例如上側和下側的材料片。氣溶膠產生材料的一側上、例如上側的切割面積可以小於氣溶膠產生材料的另一側上、例如下側的切割面積。這確保了在氣溶膠產生材料的另一側上、例如下側的切割材料片具有較大表面面積，該較大的表面面積能夠覆蓋氣溶膠產生材料的暴露的區域、例如側部區域。

步驟(iii)可以包括使衝壓元件朝向定位在該氣溶膠產生材料的一側上的該材料片移動，並且移動到與定位在該氣溶膠產生材料的另一側上的該材料片相鄰近的模具的腔體中。衝壓元件可以具有圓形的截面。模具的腔體可以具有圓形的截面，以接納衝壓元件。使用衝壓元件和模具提供了方便的方式來衝壓氣溶膠產生材料和材料片，以經由剪切來在氣溶膠產生材料和材料片中產生孔洞而形成氣溶膠產生莢體。有利地，使用具有圓形的截面的衝壓元件和腔體可以產生具有圓形的截面的氣溶膠產生莢體。圓形的截面例如與正方形的截面或三角形的截面相比可為有利的，這係因為壓力均勻地分佈在材料片上和氣溶膠產生材料，由此利於進行平穩的衝壓操作；和/或因為氣溶膠產生莢體的側壁不具有邊緣，由此允許藉由將材料片定位在氣溶膠產生材料的所述另一側以簡單的方式均勻包裹氣溶膠產生材料的側部區域。

步驟(iii)可以包括步將衝壓元件朝向定位在該氣溶膠產生材料的一側上的該材料片移動並且將定位在該氣溶膠產生材料的相反側上的該材料片推入模具的腔體中，從而因此用該材料片包裹該氣溶膠產生材料的暴露之區域。氣溶膠產生材料的暴露的區域、例如側部區域在衝壓元件移入模具的腔體中期間被方便地包裹和覆蓋。

在步驟(iii)期間，在氣溶膠產生材料的所述相反側上的材料片被推入模具的腔體中時該材料片可以變形。例如，氣溶膠產生材料的所述相反側上的材料片可以包括可變形材料、例如可以經受彈性變形或塑性變形之材料。因此，在步驟(iii)期間，在氣溶膠產生材料的所述相反側上的材料片推入腔體中時，該材料片可以例如被彈性地或塑膠地拉伸。材料片的變形、例如拉伸有助於確保在衝壓元件移入模具的腔體中期間包裹和覆蓋氣溶膠產生材料的暴露的區域、例如側部區域。

定位在氣溶膠產生材料的所述一側上的材料片可以經由剪切來藉由衝壓元件從剩餘的材料片上切割下來並且與其分開。在可感應加熱之感受器片材定位在氣溶膠產生材料中之實施方式中，可感應加熱之感受器片材可以在衝壓元件移入模具的腔體期間經由剪切來從剩餘的感受器片材上切割下來並且與其分開。該方法因此允許高效且可靠地製造氣溶膠產生莢體。

在一個方面，該方法可以進一步包括在步驟(iii)之後： (vi)連結定位在該氣溶膠產生材料的相反側上的材料片，以將該氣溶膠產生材料、以及可選地可感應加熱的感受器固定在該材料片內部。

步驟(vi)可以包括藉由加熱材料片、例如使用密封加熱器來連結定位在氣溶膠產生材料的相反側上的材料片。由此，氣溶膠產生材料以及可選的可感應加熱的感受器被可靠地被定位材料片內部並且被其包封，以形成密封的氣溶膠產生莢體。

該方法可以進一步包括： (vii)從模具的腔體釋放氣溶膠產生莢體。

模具可以包括可分開的模具部分，並且步驟(vii)可以包括使該等模具部分分開，以從模具的腔體釋放氣溶膠產生莢體。因此，可以可靠地從腔體釋放氣溶膠產生莢體。

在一個方面，材料片可以包括第一材料片，該第一材料片定位在氣溶膠產生材料的一側上；以及第二材料片，該第二材料片定位在氣溶膠產生材料的相反側上。第一材料片可以定位在氣溶膠產生材料的例如與衝壓元件相鄰近的第一側上，並且第二材料片可以定位在氣溶膠產生材料的例如與模具相鄰近的第二側上。

該方法可以進一步包括： (viii)將第一材料片、第二材料片、以及氣溶膠產生材料傳遞至衝壓位置，以壓覆模具的腔體。

在可感應加熱的感受器定位在氣溶膠產生材料中之實施方式，可感應加熱之感受器在氣溶膠產生材料的傳遞至衝壓位置期間被傳遞至衝壓位置。

第一材料片、第二材料片、以及氣溶膠產生材料可以移動相同距離，以將第一材料片、第二材料片以及氣溶膠產生材料傳遞至衝壓位置。由此簡化了製造方法。替代性地，氣溶膠產生材料與第一材料片和第二材料片中的一者可以比第一材料片和第二材料片中的另一者移動更小的距離，以將第一材料片、第二材料片、以及氣溶膠產生材料傳遞至衝壓位置。這可以提供材料片之高效使用。

第一供應單元可以包括多個輥，該等錕可以被適配成供應氣溶膠產生材料的一個或多個起皺的或砑光的片材。

該設備可以包括用於在氣溶膠產生材料的一側上供應第一材料片的第二供應單元、例如供應輥，並且可以包括在氣溶膠產生材料的相反側上供應第二材料片的第二供應單元、例如供應輥。

該設備可以包括第三供應單元，該第三供應單元用於將可感應加熱的感受器定位在氣溶膠產生材料中。如上所述，使用可感應加熱的感受器提供了方便、有效且能量高效的方式來加熱氣溶膠產生材料。

衝壓單元可以包括衝壓元件，該衝壓元件與定位在氣溶膠產生材料的一側上的材料片相鄰近；以及具有腔體之模具，該模具遇定位在氣溶膠產生材料的相反側上的材料片相鄰近。衝壓元件可以可移入模具的腔體，以形成氣溶膠產生莢體。衝壓元件和模具的使用利於製造氣溶膠產生莢體。

衝壓元件可以包括可以具有外周邊緣之外周壁。衝壓元件可以具有圓形截面，並且因此可以包括圓形外周壁，該外周壁可以具有圓形外周邊緣。外周邊緣可以被適配成經由剪切來使定位氣溶膠產生材料的與衝壓元件相鄰近的一側上的材料片與定位在所述側上的剩餘的材料片分開。外周邊緣可以被適配成經由剪切來使氣溶膠產生材料的一部分與周圍的氣溶膠產生材料分開。外周邊緣可以被適配成將定位在氣溶膠產生材料的相反側上的材料片推入模具之腔體，由此用材料片包裹氣溶膠產生材料的暴露的區域。

在可感應加熱之感受器片材定位在氣溶膠產生材料中的實施方式中，外周邊緣可以被適配成切割可感應加熱之感受器片材，以經由剪切來使其與剩餘的感受器片材分開。該設備因此允許高效且可靠地製造可感應加熱之氣溶膠產生莢體。

衝壓元件可以包括端壁。端壁和外周壁可以限定空心部分，該空心部分用於接納氣溶膠產生材料的被分開的部分以及氣溶膠產生材料的與衝壓元件相鄰近的一側上的被分開的材料片。

該設備可以進一步包括連結單元，該連結單元被適配成連結定位在該氣溶膠產生材料的相反側上的材料片(例如第一材料片和第二材料片)，以將該氣溶膠產生材料固定在該材料片內部。連結單元可以包括密封加熱器。連結單元的使用確保氣溶膠產生材料以及可選的可感應加熱的感受器被可靠地被定位材料片內部並且被其包封，以形成密封的氣溶膠產生莢體。

現在將僅藉由舉例方式並且參考附圖來描述本揭露之實施方式。

首先參見圖1，示出了用於製造如圖16a和圖16b所示出的氣溶膠產生莢體1的設備的一部分的第一示例。氣溶膠產生莢體1用於氣溶膠產生裝置中以產生供裝置的使用者吸入的氣溶膠。合適的氣溶膠產生裝置通常在本領域中是已知的，並且將不會在本說明書中進一步詳細描述。

該設備包括第一供應單元，該第一供應單元用於供應氣溶膠產生材料10；第二供應單元12，該等第二供應單元用於將材料片14定位在氣溶膠產生材料10的相反側上；以及第三供應單元16，該等第三供應單元用於將可感應加熱的感受器18定位在氣溶膠產生材料10中。圖1底部的水平箭頭展示了製程流程方向，即，氣溶膠產生材料10、材料片14、以及可感應加熱的感受器18之移動方向。

更詳細地，第二供應單元12中的每個供應單元包括供應輥12a和給送輥12b，該等輥被佈置成將第一材料片14a定位在氣溶膠產生材料10的一側上並且將第二材料片14b定位在氣溶膠產生材料10之相反側上。第一材料片14a和第二材料片14b旨在覆蓋氣溶膠產生莢體1中的氣溶膠產生材料10，並且因此，典型地包括透氣性材料，該透氣性材料允許空氣和蒸氣流入和流出氣溶膠產生莢體1並且流動通過氣溶膠產生材料10。

第三供應單元16中的每個供應單元包括供應輥16a，該供應輥被佈置成供應可感應加熱之感受器片材18並且將可感應加熱之感受器片材18定位在氣溶膠產生材料10中。在所展示的實施方式中，可感應加熱之感受器片材18中的每個可感應加熱之感受器片材包括多個孔口22，該等孔口沿感受器片材18的縱向方向均勻地間隔開。孔口22利於在使用可感應加熱之氣溶膠產生裝置中的氣溶膠產生莢體1期間在可感應加熱之感受器片材18中產生渦電流和/或利於空氣和蒸氣流動通過氣溶膠產生莢體1。然而，但熟悉該項技術者應理解的是，孔口22不是必需的並且可以省卻。

第一供應單元供應的氣溶膠產生材料10定位在相鄰可感應加熱之感受器片材18之間。氣溶膠產生材料10還被第一供應單元定位在第一材料片14a與最上面的可感應加熱之感受器片材18之間(如圖1所見)、以及在第二材料片14b與最下面的可感應加熱之感受器片材18之間(如圖1所見)。這確保了氣溶膠產生材料10在整個氣溶膠產生莢體1中均勻分佈，如在圖16a中最佳看到的。

在圖1的示例中，氣溶膠產生材料10典型地是切碎的填料，例如，植物衍生的切碎的填料(比如切碎的煙草填料)。

氣溶膠產生材料10可以包括氣溶膠形成劑，比如丙三醇或丙二醇。典型地，氣溶膠產生材料10包括在大約5%與大約50%(基於乾燥重量)之間的氣溶膠形成劑含量。加熱時，氣溶膠產生材料10釋放可能包含尼古丁的揮發性化合物、或者比如煙草香料等風味化合物。

現在參見圖2，示出了用於製造氣溶膠產生莢體之設備的一部分之第二示例。該設備與以上參見圖1描述的設備共用一些相似之處，並且使用相同附圖標記標識對應之特徵。同樣，圖2底部的水平箭頭展示了製程流程方向，即，氣溶膠產生材料10、材料片14、以及可感應加熱的感受器18之移動方向。

設備包括第二供應單元12，該等第二供應單元用於將材料片14定位在氣溶膠產生材料10的相反側上；以及第三供應單元16，該等第三供應單元將可感應加熱之感受器片材18定位在氣溶膠產生材料10中。第二供應單元12和第三供應單元16與以上參見圖1描述的第二供應單元和第三供應單元相同。

設備還包括第一供應單元24，該等第一供應單元用於供應氣溶膠產生材料10。第一供應單元24中的每個供應單元包括供應輥24a，該供應輥典型地被佈置成供應具有連續輪廓的、例如呈氣溶膠產生片材26形式的氣溶膠產生材料10。氣溶膠產生材料10典型地包括再造材料、例如再造煙草，該再造煙草包括煙草以及纖維素纖維、煙草莖纖維、以及無機填料(比如CaCO3)中的任何一者或兩者。

第一供應單元24中的每個供應單元包括第一配合輥24b(例如打孔輥)，該等第一配合輥被適配成在氣溶膠產生片材26穿過輥24b時對其進行打孔，以利於空氣和蒸氣流動通過氣溶膠產生片材26。第一供應單元24中的每個供應單元還包括第二配合輥24c，例如提供砑光的氣溶膠產生片材26的砑光輥，或提供起皺的氣溶膠產生片材26的起皺輥。

由第一供應單元24中的每個供應單元供應的氣溶膠產生材料10定位在相鄰可感應加熱之感受器片材18之間。氣溶膠產生材料10還定位在第一材料片14a與最上面的可感應加熱之感受器片材18之間(如圖2所見)、以及在第二材料片14b與最下面的可感應加熱之感受器片材18之間(如圖2所見)。

圖2的設備包括多個供應組件28，每個供應組件28包括兩個第一供應單元24和一個第三供應單元16，該第三供應單元被佈置成將可感應加熱之感受器片材18在由第一供應單元24供應的氣溶膠產生材料10中。應理解的是，該設備可以包括任何合適數量的供應組件28，條件係該設備第三供應單元16定位在相鄰供應組件28之間，如圖2所示出的。

現在參見圖3至圖14，示出了用於製造圖16a和圖16b所示出的氣溶膠產生莢體1的設備之另一部分，並且這部分定位在圖1和圖2所示出的設備的一部分之下游。該設備包括衝壓單元30，該衝壓單元用於從材料片14的相反側中的一側對氣溶膠產生材料10和材料片14進行衝壓，以形成圖16a和圖16b所示的氣溶膠產生莢體1。

更詳細地，衝壓單元30包括與第一材料片14a相鄰地定位的衝壓元件32以及與第二材料片14b相鄰定位之配合模具34。衝壓元件32的截面通常是圓形的、並且包括具有外周邊緣38的外周壁36。衝壓元件32還包括端壁40，該端壁與外周壁36一起限定空心內部部分42。模具34包括腔體44，該腔體也具有圓形的截面，並且衝壓元件32可以移動到該腔體中。模具34包括可以分開的第一模具部分34a和第二模具部分34b，例如如圖8所示出的。

由圖1和圖2所示出的設備的上游部分產生的氣溶膠產生材料10、定位在氣溶膠產生材料10中的可感應加熱之感受器片材18、以及第一材料片14a和第二材料片14b藉由第一供應單元、第二供應單元、以及第三供應單元行進到圖3所示出的衝壓位置。該設備包括切割單元43，該切割單元被適配成在第二材料片14b處於衝壓位置時切割第二材料片14b、例如將其與剩餘的第二材料片14b(圖3的切割單元43的左邊所示出的)分開、或在第二材料片14b中產生弱化區域46(例如包括凹槽、劃線、穿孔、弱化線、或相似物中的任何一者或多者)。

在氣溶膠產生材料10、可感應加熱之感受器片材18、以及第一材料片14a和第二材料片14b處於衝壓位置的情況下，衝壓元件32朝向模具34之腔體44移動，如圖4的箭頭所示出的。衝壓元件32的外周邊緣38在其朝向腔體44移動時經由剪切來切割第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18。第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18的經切割的部分被接納在衝壓元件32的空心內部部分42內，以形成圖16a和圖16b所示出的氣溶膠產生莢體1的一部分。

如圖5和圖6的箭頭所示出的衝壓元件32向模具34的腔體44中的繼續移動將第二材料片14b的分開的部分推入腔體44中並且使其包裹在氣溶膠產生材料10的暴露的側部區域周圍。

然後如圖7的較大箭頭所示出的從模具34的腔體44撤出衝壓元件32，並且連結單元48(在所展示的實施方式中，該連結單元具有圓形的形狀，例如是密封加熱器形式)如圖7的較小箭頭所示出的朝向模具34移動，使得該連結單元可以在第一材料片14a的經切割的部分的外周邊緣與第二材料片14b的分開的部分的上部外周邊緣彼此接觸處向其施加熱量。這將第一材料片14a和第二材料片14b密封在一起，由此形成氣溶膠產生莢體1，在該氣溶膠產生莢體中，氣溶膠產生材料10和可感應加熱的感受器18被材料片14完全包封。

在一些實施方式中，第二材料片14b的分開的部分的尺寸可以被確定成使得基本上不存在過量的第二材料片14b從腔體44的上部邊緣突出，如圖6所示出的，並且使得第二材料片14b的分開的部分的上部外周邊緣接觸第一材料片14a的經切割的部分之外周邊緣。實際上，這樣準確地確定第二材料片14b的分開的部分的尺寸可能難以實現，並且第二材料片14b的分開的部分的尺寸可以代替地被確定成使得存在充足的第二材料片14b的區域來覆蓋氣溶膠產生材料10的暴露的側部區域，並且使得存在過量的第二材料片14b從腔體44的上部邊緣突出。在這種情況下，在第一材料片14a和第二材料片14b已經被連結單元48密封在一起之後可以切割並移除任何過量的第二材料片14b，或者可以將其作為氣溶膠產生莢體1的一部分留在原處。

在第一材料片14a和第二材料片14b已經被加熱以將其密封在一起之後，連結單元48移動至其原始位置，如圖8和圖9的小豎直箭頭所示出的，並且第一模具部分34a和第二模具部分34b分開，如圖8的水平箭頭所示出的，以從模具34的腔體44釋放氣溶膠產生莢體1，如圖9的箭頭所示出的。第一模具部分34a和第二模具部分34b然後移回它們的原始位置，如圖10的箭頭所示出的。

連續執行上述方法，以使得能夠大批量生產氣溶膠產生莢體1。因此，參見圖11，第二材料片14b的另一個區段行進到衝壓位置，如箭頭表示的，使得這一區段覆壓在模具34的腔體44上，如上所描述的。第一材料片14和包括可感應加熱之感受器片材18的氣溶膠產生材料10的另一個區段也移動至衝壓位置，如圖12的箭頭所示出的。切割單元43再次切割第二材料片14b或在第二材料片14b中產生弱化區域46，如以上所討論的。然後連續地重複上述步驟，以生產進一步的氣溶膠產生莢體1。

在圖13所示出的第一實施方式中，該設備(尤其是供應單元)被配置成使第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18移動比第二材料片14b小的距離，以將第一材料片14a、第二材料片14b、以及包括可感應加熱之感受器片材18的氣溶膠產生材料10沿箭頭表示的方向傳遞至衝壓位置。如從圖13顯而易見的，在此第一實施方式中，衝壓元件32以上述方式衝壓第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18，由此經由剪切來產生一系列彼此緊鄰之孔洞50。由此實現第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18的最大利用，並且第一實施方式可以因此提供對該等材料的特別有效的使用，並且浪費最小。如應理解的，圖13中由虛線表示的大圓圈與如上所述之第二材料片14b中的弱化區域46相對應，而由實線表示的大圓圈指示第二材料片14b中的孔洞52，該等孔洞由於第二材料片14b的一部分藉由衝壓元件32之分離而形成，如以上參見圖5和圖6描述的。

在圖14所示出的第二實施方式中，該設備(尤其是供應單元)被配置成使第一材料片14a、第二材料片14b、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18移動相同距離，以將第一材料片14a、第二材料片14b、以及包括可感應加熱之感受器片材18的氣溶膠產生材料10沿箭頭表示的方向傳遞至衝壓位置。如從圖14顯而易見的，在此第二實施方式中，衝壓元件32以上述方式衝壓第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18，由此經由剪切來產生一系列彼此間隔開的孔洞50，從而在孔洞50之間留下第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18的未使用的區域，如圖14清楚呈現的。雖然由於在孔洞50之間存在未使用的區域而可能使第一材料片14a、氣溶膠產生材料10、以及可感應加熱之感受器片材18的使用效率較低，但是第二實施方式允許簡化製造的設備和方法。如應理解的，圖14中由虛線表示的大圓圈與如上所述之第二材料片14b中的弱化區域46相對應，而由實線表示的大圓圈指示第二材料片14b中的孔洞52，該等孔洞由於第二材料片14b的一部分藉由衝壓元件32的分離而形成，如以上參見圖5和圖6描述的。

圖15展示了上述方法的變體，其中，在第二材料片14b如圖15的箭頭所示出的被衝壓元件32推入模具34的腔體44中時，該第二材料片變形、尤其是拉伸。藉由該方法的這個變體，可以使第一材料片14a與第二材料片14b(如由對應的第二供應單元12供應的)的給送速率的差異最小化，這係因為由於第二材料片14b在衝壓過程期間之伸長，所以需要較小量的第二材料14b來在衝壓元件32移動到腔體44的期間覆蓋氣溶膠產生材料10和可感應加熱之感受器片材18。

圖16a和圖16b示出了藉由以上方法製造的並且與圖8之實施方式相對應的氣溶膠產生莢體1。氣溶膠產生莢體1包括氣溶膠產生材料10以及多個感受器元件18a，該等感受器元件藉由可感應加熱之感受器片材18的經切割之部分形成。感受器元件18a中的孔口22利於空氣和蒸氣通過氣溶膠莢體1、例如朝向氣溶膠產生裝置的出口(例如，吸嘴)流動。氣溶膠產生材料10和感受器元件18a被材料片14完全包封(第一材料片14a和第二材料片14b)，以形成密封的氣溶膠產生莢體1。

雖然在前述段落中已經描述了示例性實施方式，但是應當理解的是，在不背離所附申請專利範圍之範圍情況下可以對該等實施方式做出各種修改。因此，申請專利範圍之廣度及範圍不應當局限於以上描述的示例性實施方式。

例如，雖然圖1和圖2的設備包括用於將可感應加熱的感受器18定位在氣溶膠產生材料10中的第三供應單元16，但是可以省卻第三供應單元16，使得所得的氣溶膠產生莢體1僅包括由材料片14覆蓋的氣溶膠產生材料10。在這種情況下，氣溶膠產生莢體1可以與採用電阻加熱系統的氣溶膠產生裝置一起使用，例如在該電阻加熱系統中，電阻加熱元件穿入氣溶膠產生莢體1和/或被佈置成接近該氣溶膠產生莢體，使得當氣溶膠產生莢體1定位在氣溶膠產生裝置的加熱隔室中時該電阻加熱元件可以加熱氣溶膠產生莢體1內的氣溶膠產生材料10。氣溶膠產生莢體1同樣可以與採用感應加熱系統的氣溶膠產生裝置一起使用，例如在該感應加熱系統中，可感應加熱的感受器穿入氣溶膠產生莢體1和/或被佈置成接近該氣溶膠產生莢體，使得當氣溶膠產生莢體1定位在氣溶膠產生裝置的加熱隔室中時該電阻加熱元件可以加熱氣溶膠產生莢體1內的氣溶膠產生材料10。

不必嚴格使用第一材料片14a和第二材料片14b來覆蓋氣溶膠產生材料10和可選的可感應加熱的感受器18，並且可以代替使用單個材料片14。

除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則本揭露涵蓋了上述特徵的所有可能變體的任何組合。

除非上下文另外清楚地要求，否則遍及說明書和申請專利範圍，詞語「包括」、「包含」等應以包含而非排他或窮盡的意義來解釋；也就是說，以「包括但不限於」的意義來解釋。

無。

[圖1]係用於製造氣溶膠產生莢體之方法和設備的一部分之圖解截面側視圖，展示了將氣溶膠產生材料和可感應加熱之感受器片材定位在材料片之間的一種方式； [圖2]係用於製造氣溶膠產生莢體之方法和設備的一部分之圖解截面側視圖，展示了將氣溶膠產生材料和可感應加熱之感受器片材定位在材料片之間的另一種方式； [圖3]至圖12用於製造氣溶膠產生莢體之方法和設備的另一部分之圖解視圖； [圖13]和圖14係圖3至圖12所展示之方法和設備之俯視圖，分別展示了第一實施方式和第二實施方式； [圖15]係類似於圖5之圖解截面側視圖，展示了材料片氣溶膠產生材料的一側上的拉伸； [圖16a]係使用圖1至圖15所展示之方法和設備製造的氣溶膠產生莢體的示例之圖解截面側視圖；並且 [圖16b]係沿圖16a所示出的線A-A之截面視圖。

Claims (15)

1. 一種製造氣溶膠產生莢體(1)之方法，該方法包括： (i)提供氣溶膠產生材料(10)； (ii)將材料片(14)定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上； (iii)從該等相反側中的一側衝壓該氣溶膠產生材料(10)以及該材料片(14)，以形成包括由該材料片(14)覆蓋的氣溶膠產生材料(10)的氣溶膠產生莢體(1)。
2. 如請求項1所述之方法，其中， 步驟(i)包括供應具有連續輪廓的氣溶膠產生材料(10)； 步驟(ii)包括在該氣溶膠產生材料(10)的連續輪廓的相反側上供應連續的材料片(14)； 步驟(iii)包括從該材料片(14)的兩側中的一側上反復衝壓該氣溶膠產生材料(10)的連續輪廓以及該連續材料片(14)，以形成包括由該材料片(14)覆蓋的氣溶膠產生材料(10)的多個氣溶膠產生莢體(1)。
3. 如請求項1或請求項2所述之方法，進一步包括： (iv)將可感應加熱的感受器(18)定位在該氣溶膠產生材料(10)中。
4. 如請求項3所述之方法，其中，步驟(iv)包括將可感應加熱之感受器片材(18)定位在該氣溶膠產生材料(10)中。
5. 如請求項4所述之方法，其中，步驟(iv)包括將包括孔口(22)的可感應加熱之感受器片材(18)定位在該氣溶膠產生材料(10)中。
6. 如任一前述請求項所述之方法，其中，步驟(i)包括將氣溶膠產生材料(10)定位在該材料片(14)與可感應加熱之感受器片材(18)之間、和/或在可感應加熱之感受器片材(18)之間。
7. 如任一前述請求項所述之方法，進一步包括：在步驟(iii)之前： (v)切割定位在該氣溶膠產生材料(10)的至少一側上的該材料片(14)，以使其與剩餘的材料片分開；或在定位在該氣溶膠產生材料(10)的至少一側上的該材料片(14)中產生弱化區域(46)，以利於在步驟(iii)期間切割並且使該材料片(14)與該剩餘的材料片分開。
8. 如任一前述請求項所述之方法，其中，步驟(iii)包括使衝壓元件(32)朝向定位在該氣溶膠產生材料(10)的一側上的該材料片(14)移動，並且移動到與定位在該氣溶膠產生材料(10)的另一側上的該材料片(14)相鄰近的模具(34)的腔體(44)中。
9. 如請求項8所述之方法，其中，步驟(iii)包括將衝壓元件(32)朝向定位在該氣溶膠產生材料(10)的一側上的該材料片(14)移動並且將定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上的該材料片(14)推入模具(34)的腔體(44)中，從而因此用該材料片(14)包裹該氣溶膠產生材料(10)的暴露的區域。
10. 如任一前述請求項所述之方法，進一步包括：在步驟(iii)之後： (vi)連結定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上的該材料片(14)，以將該氣溶膠產生材料(10)固定在該材料片(14)內部。
11. 一種用於製造氣溶膠產生莢體之設備，該設備包括： 第一供應單元(24)，該第一供應單元用於供應氣溶膠產生材料(10)； 第二供應單元(12)，該第二供應單元用於將材料片(14)定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上；以及 衝壓單元(30)，該衝壓單元被佈置成從該等相反側中的一側衝壓該氣溶膠產生材料(10)以及該材料片(14)，以形成包括由該材料片(14)覆蓋的氣溶膠產生材料(10)之氣溶膠產生莢體(1)。
12. 如請求項11所述之設備，其中，該設備包括第三供應單元(16)，該第三供應單元件可感應加熱的感受器(18)定位在該氣溶膠產生材料(10)中。
13. 如請求項11或請求項12所述之設備，其中，該衝壓單元(30)包括衝壓元件(32)，該衝壓元件與定位在該氣溶膠產生材料(10)的一側上的該材料片(14)相鄰近；以及具有腔體(44)的模具(34)，該模具與定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上的該材料片(14)相鄰近，該衝壓元件(32)可移動到該模具(34)的腔體(44)中，以形成該氣溶膠產生莢體(1)。
14. 如請求項13所述之設備，其中，該衝壓元件(32)包括具有外周邊緣(38)的外周壁(36)，該外周邊緣被適配成使定位在該氣溶膠產生材料(10)的與該衝壓元件(32)相鄰近的一側上的該材料片(14)與定位在所述側上的剩餘的材料片(14)分開，並且將定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上的該材料片(14)推入該模具(34)的腔體(44)中，因此用該材料片(14)包裹該氣溶膠產生材料(10)的暴露的區域。
15. 如請求項11至14中任一項所述之設備，進一步包括：連結單元(48)，該連結單元被適配成連結定位在該氣溶膠產生材料(10)的相反側上的該材料片(14)，以將該氣溶膠產生材料(10)固定在該材料片(14)內部。

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