用于与流体填充盒一起使用的加热器组件的制造方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201380074695.1 | 申请日 | 2013-12-20 | 公开(公告)号 | CN105340360A | 公开(公告)日 | 2016-02-17 |
| 申请人 | 菲利普莫里斯生产公司; | 发明人 | M·托伦斯; A·卢韦; Y·德古莫伊斯; F·迪比耶夫; | ||||
| 摘要 | 提供了一种制造用于成烟系统的加热器组件的方法，包括：提供柔性芯部(100)；将刚性支承元件(700)联接于该芯部；将加热元件(610)装配在刚性支承件的周围；以及移除该刚性支承件。也提供了一种制造用于成烟系统的加热器组件的方法，包括：提供柔性芯部；将拉伸 力 施加于该芯部；将加热元件装配在该芯部的周围；以及将拉伸力从芯部上解除。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种制造用于成烟系统的加热器组件的方法，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 用于与流体填充盒一起使用的加热器组件的制造方法技术领域[0001] 本发明涉及一种制造适于在成烟系统中使用的加热器组件的方法。特别地，本发明涉及一种制造加热器组件的方法，该加热器组件包括与毛细芯接合的加热器。 背景技术[0002] 手持的并且通过加热毛细芯中的液态成烟基质运转的电加热吸烟系统在本领域中是己知的。例如，WO2009/132793描述了一种电加热吸烟系统，该电加热吸烟系统包括壳体和可替换的烟嘴。该壳体包括电源和电气线路。烟嘴包括流体存储部分以及具有第一端部和第二端部的毛细芯。芯的第一端部延伸到流体存储部分中，用于与其中的流体相接触。烟嘴还包括用于加热毛细芯的第二端部的加热元件、排气口、和位于毛细芯的第二端部与排气口之间的成烟室。当壳体与烟嘴接合时，加热元件与电源经由线路电气连接，并且从至少一个进气口经由成烟室到排气口限定用于空气的流动路线。在使用中，流体被通过芯部中的毛细作用从流体存储部分朝向加热元件传递。毛细芯的第二端部处的流体通过该加热元件被汽化。所产生的过饱和蒸汽被混合在来自至少一个进气口的气流中并且被在该气流载运到成烟室。在该成烟室中，蒸汽冷凝以形成烟雾，该烟雾被朝向排气口载运到用户的口腔中。 [0003] 尽管这类系统具有优点，但在烟嘴的制造中并且特别是在加热元件与毛细芯的组装中存在挑战。能够提供一种用于制造这种加热器组件的方法会是合乎要求的，该加热器组件是耐用且便宜的、适于在生产线上大规模制造。 发明内容[0004] 在第一方面中，提供了一种制造用于成烟系统的加热器组件的方法，包括： [0005] 提供柔性芯部； [0006] 将刚性支承元件联接于该芯部； [0007] 将加热元件装配在刚性支承件的周围；以及 [0008] 移除该刚性支承件。 [0009] 该刚性支承件可通过将刚性支承元件插置在芯部内而被联接于该芯部。作为选择，可将刚性支承元件联接于该芯部的外部。特别地，该刚性支承元件可以是芯部被插置到其中的管状元件。 [0010] 在该刚性支承元件为管状元件的情况下，首先可将加热元件装配在该管状元件的周围，随后将该芯部插置到该管状元件中并且然后将该管状元件从加热元件和芯部上移除。该芯部和管状元件可被确定尺寸成，使得当该芯部被通过管状元件释放时，该加热元件接触并保留住该芯部。 [0011] 该加热元件可以是电阻丝的线圈。作为选择，该加热元件可通过冲压或蚀刻片材坯件而形成，该片材坯件随后可被包裹在芯部的周围。在优选实施例中，至少一个加热元件是电阻丝的线圈。线圈的节距优选地介于0.5mm与1.5mm之间，并且最为优选地约为1.5mm。线圈的节距意指线圈的相邻圈之间的间距。线圈可有利地包括不到六圈，并且优选地具有不到五圈。电阻丝有利地具有介于0.10mm与0.15mm之间的直径，并且优选地约为0.125mm的直径。电阻丝优选地由904或301不锈钢形成。 [0012] 该加热器组件可包括流体存储部分，该流体存储部分包含或适于包含液态成烟基质。芯部可在移除该刚性支承件之前或之后被装配于该流体存储部分。该芯部也可在将该加热元件装配在该刚性支承件的周围之前或之后被装配到该流体存储部分。 [0013] 该流体存储部分可包括两个部分。这两个部分可在这些部分中的一个已被装满该液态成烟基质之后被装配在一起。这两个部分可被利用任何适当的方法(包括焊接、胶粘和机械锁定)装配在一起。这两个部分可包括主要部分和盖罩部分。 [0014] 在一个实施例中，当已装配好该加热器组件时，该芯部可被通过开口定位在该流体存储部分的盖罩部分中。该芯部可有利地在移除该刚性支承元件之前被固定于该盖罩部分。该盖罩部分可由多个部件装配而成，这多个部件被围绕该芯部连结在一起。这多个部件可被利用任何适当的方法(包括焊接、胶粘和机械锁定)连结在一起。该盖罩部分可随后被装配于该流体存储部分的主要部分。在一个实施例中，该盖罩部分由被围绕该芯部连结在一起的两个部件形成。 [0015] 在另一实施例中，该芯部延伸通过主要部分中的孔口。该芯部可有利地在移除该刚性支承元件之前被固定于该主要部分。该主要部分可由多个部件装配而成，这多个部件被围绕该芯部连结在一起。该主要部分可随后被装配于盖罩部分或成型件部分。在一个实施例中，该主要部分由被围绕该芯部连结在一起的两个部分形成。 [0016] 该加热器组件可还包括一个或多个电气接触元件，这一个或多个电气接触元件被固定于加热元件以便在使用中在加热元件与外部线路之间提供电气连接。这一个或多个电气接触元件可均表现为导电叶片的形式。这一个或多个电气接触元件可被安装于该流体存储部分。 [0017] 电气接触元件可在被连接至该加热元件之前被安装于该流体存储部分。电气接触元件可在将该流体存储部分的一部分相对于该芯部固定住之前被安装于该部分。 [0018] 该加热器组件可包括第一电气接触元件和第二电气接触元件，该第一电气接触元件接触该加热元件的与该第二电气接触元件相对的端部。在该盖罩部分或主要部分的第一部件和第二部件被相对于该芯部固定住之前，该第一电气接触元件可被固定于该盖罩部分或主要部分的第一部件并且该第二电气接触元件可被固定于该盖罩部分或主要部分的第二部件。 [0019] 一个或多个电气接触元件可在移除该刚性支承元件之前与该加热元件相接触。该刚性支承件在压制或压接操作中会是有利的以便将该电气接触部分压制成与该加热元件相接触。作为选择，或者此外，一个或多个电气接触元件可被焊接于该加热元件。这一个或多个电气接触元件的焊接可在移除该刚性支承元件之前进行。作为选择，或此外，这一个或多个电气接触元件的夹持或胶粘可被在移除该刚性支承元件之前使用。可使用用于将电气接触部分附接于加热器和该流体存储部分的任何其它适当的方法，包括胶粘、焊接和机械互锁。 [0020] 这一个或多个电气接触元件可在将该芯部固定于该流体存储部分或该流体存储部分的一部分之前或之后被安装于该流体存储部分或该流体存储部分的一部分。 [0021] 在该加热元件是电阻丝的线圈的实施例中，可将该电阻丝缠绕在该刚性支承元件的周围。该电阻丝可随后被在压制或压接操作中压制或压接靠在芯部或刚性支承元件上。电气接触元件可被用于执行该压制或压接操作。该压制或压接操作可被在移除该刚性支承元件之前或之后执行，但是有利地在移除该刚性支承元件之前执行。 [0022] 将电阻丝缠绕在该刚性支承元件的周围可被通过使该刚性支承元件相对于张紧的电阻丝的供应旋转而执行。作为选择，将电阻丝缠绕在该刚性支承元件的周围可被通过飞轮相对于该刚性支承元件的旋转而执行，张紧的电阻丝的供应被供应到该飞轮。 [0023] 该加热器组件可还包括封盖部分，该封盖部分被设置在该芯部和加热元件上并且限定出环绕该加热元件的室。该封盖部分可在该装配过程中作为最终阶段而被装配到该流体存储部分，并且可被通过任何适当的方法(例如焊接、胶粘或机械锁定布置)固定于该流体存储部分。 [0024] 在第二方面中，提供了一种制造用于成烟系统的加热器组件的方法，包括： [0025] 提供一种柔性芯部， [0026] 将拉伸力施加于该芯部， [0027] 将加热元件装配在该芯部的周围，以及 [0028] 将该拉伸力从该芯部上解除。 [0029] 关于该第一方面描述的特征可应用于该第二方面。特别地，可在将拉伸力施加于该芯部的同时执行将该芯部装配到流体存储部分或流体存储部分的一部分的步骤、将电气接触元件连接于该加热元件的步骤、以及使该加热元件围绕该芯部压接的步骤。 [0030] 将拉伸力供应到该芯部的步骤可包括将该芯部保持在两对握持元件之间。 [0031] 此外，关于该第一方面描述的该加热元件、一个或多个电气接触部分、流体存储部分和封盖的结构和组件的特征可应用于该第二方面，且将拉伸力从该芯部上解除的步骤代替了移除该刚性支承元件的步骤，区别在于该加热元件并不被装配在刚性支承元件的周围而是直接装配在该芯部的周围。 [0032] 在第三方面中，提供了一种根据第一方面或第二方面所述的方法制造的加热器组件。 [0033] 在所有方面中，该毛细芯部可具有纤维状或海绵状结构。该毛细芯部优选地包括一束毛细管。例如，该毛细芯部可包括多个纤维或细丝、或其它细孔管。该纤维或细丝可以是沿该成烟系统的纵向方向大致对齐的。作为选择，该毛细芯部可包括形成杆形的海绵状或泡沫状材料。该杆形可沿着该成烟系统的纵向方向延伸。该芯部的结构形成多个小孔或管，流体可贯穿这多个小孔或管被通过毛细作用输送到电加热元件。该毛细芯部可包括任何适当的材料或材料的组合。适当材料示例是呈纤维或烧结粉末的形式的基于陶瓷或石墨的材料。该毛细芯部可具有任何适当的毛细作用和孔隙率，以便与不同的流体物理性质(例如，密度、粘度、表面张力和蒸汽压力)一起使用。芯部的毛细管特性与流体的特性相结合确保该芯部在该加热面积中总是潮湿的。 [0034] 在所有方面中，该加热器组件可包括单个加热元件。作为选择，该加热器组件可包括不止一个加热元件，例如两个、或三个、或四个、或五个、或六个或更多个加热元件。一个或多个加热元件可被适当地布置以便最为有效地加热该成烟基质。 [0035] 该加热元件优选地包括电阻材料。适当金属的示例包括钛、锆、钽和来自铂系元素的金属。适当的金属合金的示例包括不锈钢、康铜、含镍合金、含钴合金、含铬合金、含铝合金、含钛合金、含锆合金、含铪合金、含铌合金、含钼合金、含钽合金、含钨合金、含锡合金、含镓合金、含锰合金、和含铁合金、和基于镍、铁、钴的超级合金、不锈钢、 基于铁铝的合金以及基于铁锰铝的合金。 是科罗拉多州丹佛市百老汇套房4300的钛金属公司(Titanium Metals Corporation)1999年的注册商标。在合成材料中，根据所需的能量转移动力学和外部物理化学性质，电阻材料可以可选地被嵌置在绝缘材料中、以绝缘材料封装或涂覆有绝缘材料或反之亦然。该加热元件可包括在两层惰性材料之间绝缘的金属蚀刻的箔。在这种情况下，该惰性材料可包括 全聚酰亚胺或云母箔。 是美国特拉华州19898威明顿市市场街1007号的杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)的注册商标。该加热元件也可包括呈带状物的形式提供的金属箔，例如，铝箔。作为选择，该金属箔可被印制在该芯部材料上。 [0036] 该流体存储部分和封盖部分可包括任何适当的材料或材料的组合。适当材料的示例包括金属、合金、塑胶或包含那些材料中的一种或多种的合成材料、或适于食品或制药应用的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，该材料是且轻型的且是不易破碎的。 [0037] 优选地，该加热器组件适于在便携式的成烟系统中使用。该成烟系统可以是一种吸烟系统并且可具有可与传统的雪茄或香烟比较的尺寸。该吸烟系统可具有介于约30mm与约150mm之间的总长度。该吸烟系统可具有介于约5mm与约30mm之间的外径。附图说明 [0038] 现在将参照附图仅作为示例详细地描述本发明的实施例，在附图中： [0039] 图1是适于在成烟系统中使用的加热器组件的分解透视图； [0040] 图2是用于装配图1中所示的这类加热器组件的第一制造过程的示意图； [0041] 图3是用于制造图1中所示的这类加热器组件的第二装配过程的示意图； [0042] 图4是用于制造图1中所示的这类加热器组件的第三装配过程的示意图； [0043] 图5是用于制造图1中所示的这类加热器组件的第四装配过程的示意图； [0044] 图6图示了用于处理芯部的装配线；和 [0045] 图7A到7F图示了用于在装配过程期间向一定长度的芯部提供硬度的替代布置。 具体实施方式[0046] 图1是加热器组件的分解图。该加热器组件包括芯部100和包裹在该芯部100的周围的加热元件200，该加热元件200呈电阻丝的线圈的形式。该丝状体由电阻金属或金属合金形成。芯部100固定于流体存储部分，该流体存储部分包括盖罩部分300和主要部分310。图1也示出了成型件元件320，该成型件元件320在将描述的装配方法中的一些中仅作为与主要部分310分离开的元件而被需要。加热器组件也包括电气接触部分400以便在加热元件200与外部线路之间提供电气连接，该外部线路包括处于加热器组件将会在其中使用的成烟装置内的任何电源。电气接触部分400可由具有低电阻系数的任何导电材料(例如，镀金的金属和合金、黄铜、和/或铜)形成，并且被成形以便装配在盖罩部分300中的专用凹部内。 [0047] 封盖部分500被设置成延伸遍布加热元件200和芯部100，并且限定成烟室，在该成烟室中，通过加热器200的作用而被汽化的流体会冷凝以形成烟雾。 [0048] 装配这类加热器组件的一个特别的困难是加热元件200在柔性芯部100周围的定位。图2是用于装配图1中所示的这类加热器组件的第一制造方法的示意图。在图2的方法中，首先通过使丝状体围绕刚性管状支承件缠绕来构建该加热元件，该加热元件被确定尺寸成使得它可将芯部接收在其内部内。刚性管状支承件可由具有光滑表面的任何刚性材料形成，例如，具有或不具有抛光表面的不锈钢管，其中，该光滑表面并不妨碍该芯部材料从该支承件上滑落。使丝状体610围绕刚性管状支承件600缠绕的该第一步骤被图示为S1。在第二步骤S2中，芯部100被切割成所需的长度。该芯部100被装载到旋转输送管620内，该旋转输送管620可包括漏斗部分。一旦将芯部装载到输送管内，芯部就被推动到刚性管状支承件600中。这被示出为步骤S3。在步骤S3之后，盖罩部分300和电气接触元件400被围绕该管状支承件600定位。这被示出为步骤S4。在该实施例中，盖罩300和电气接触元件400被全部装配于彼此。在随后的步骤S5中，电气接触部分400被通过焊接或压接而固定于加热元件200的相对端部。在将电气接触部分装配于加热器之后，刚性支承元件优选地被移除但是可被维持在适当位置处以有助于操纵盖罩和接触组件。这通过在从加热元件600和盖罩部分中退出管状支承件元件的同时将芯部推出管状支承件元件600来实现。 这被示出为步骤S6。 [0049] 在该步骤之后或与该步骤同时，将流体存储部分的主要部分310装满成烟基质。这可利用任何传统的填充方法来实现。随后将加热器、芯部和盖罩部分的子组件相对于该流体存储部分的主要部分310定位。这被示出为步骤S8。在步骤S9中，将芯部插入到存储器中并连结盖罩部分和主要部分。盖罩部分和主要部分可被利用任何适当的机构(例如激光焊接超声技术或机械锁定)连结在一起。在最终步骤S10中，将封盖部分500装载在芯部上并利用机械锁定啮合固定于盖罩部分300。 [0050] 图3图示了图2中所示的制造方法的替代制造方法。在图3的方法中，以与图2中所示的方式相同的方式利用刚性管状支承件。然而，在图3的方法中，流体存储部分的盖罩部分300和主要部分310被预先装配好并且成型件元件320被用于在填充之后密封该流体存储部分。在第一步骤S11中，加热元件被以与图2中图示的步骤1中相同的方式装配在该管状支承元件600的周围。在第二步骤S12中，将具有切割长度的芯部100供给到该管状支承元件600中。旋转输送管可被以与图2中图示的方式相同的方式使用。在第三步骤S13中，将主要部分310、盖罩部分300和电气接触元件400的预先装配的子组件定位在管状支承元件600的周围，使得该芯部延伸到主要部分310的内部中。在第四步骤S14中，将电气接触部分400焊接或压接到加热元件200的各个端部。在第五步骤中，移除该刚性支承元件600。同时推动该芯部100从而防止该芯部与该刚性管状支承件600一起被移除。 [0051] 在第六步骤S16中，流体存储部分从其打开的后端部被填充，其中，芯部被固定在适当的位置中。在第七步骤S17中，将密封成型件320放置在主要部分310的开放端上。在第八步骤S18中，将密封成型件焊接于主要部分310以便确保该流体存储部分不泄漏。在最终步骤S19中，封盖部分500被在该芯部上以与参照图2中的步骤S10描述的方式相同的方式固定在适当位置中。 [0052] 应该清楚的是，在参照图2和图3描述的两种方法中，可存在所执行的附加步骤。例如，在步骤S3与步骤S4之间，可将加热元件200压接在该刚性支承件600的周围。 [0053] 在参照图2和图3描述的两种方法中，该刚性支承元件600被确定尺寸成，使得当芯部处于刚性支承元件600内时，该芯部受到压缩。当从该芯部移除该刚性支承元件时，芯部将随后膨胀以便接合加热元件200和盖罩部分300。 [0054] 图4图示了用于装配图1中所示的这类加热器组件的第三制造方法。在第一步骤S20中，将大致呈管状的芯部100装载到刚性支承固定件700上。该刚性支承固定件700可以是一种不锈钢杆。在第二步骤S21中，利用移动飞轮组件将丝状体缠绕在芯部100的周围。将丝状体在一端固定于静止点。该飞轮围绕该芯部移动并且平行于该芯部的纵向轴线移动，以便形成呈线圈200的形式的加热元件。在线圈的缠绕期间，利用张紧装置张紧该丝状体610。 [0055] 在第三步骤S22中，将盖罩部分300和电气接触部分400装配在芯部100的周围。盖罩部分由两个半件形成。每一个半件均具有被预先装配于它的电气接触部分400。该盖罩部分的两个半件被围绕芯部集合在一起并被连结在一起。在第四步骤S23中，将电气接触部分400焊接到该加热元件的各个端部。 [0056] 在可与步骤S20到S23并行执行的第五步骤S24中，将该流体存储部分的主要部分310装满成烟基质。在第六步骤S25中，将芯部、加热器、盖罩部分和电气接触部分的子组件安装于主要部分310，其中，该芯部延伸到液态成烟基质中。在第七步骤中，将该支承固定件700从芯部内侧移除。在第八步骤中，将封盖部分500装配到盖罩部分，如前所述。 [0057] 图5是用于图1中所示的这类加热器组件的第四替代装配方法的示意图。图5的方法依赖于保持该芯部处于张紧状态以便提供芯部硬度。 [0058] 在第一步骤S30中，在两对抓取器800之间供给一定长度的芯部100。在第二步骤S31中，将抓取器800夹持在芯部100的周围并随后对芯部进行切割。在第三步骤S32中，将盖罩300和电气接触元件400装配在芯部的周围。盖罩部分300仅具有已经就位的单个电气接触元件。一旦已将盖罩部分装配在该芯部的周围，就在步骤S33中将加热器丝状体压接到电气接触元件。此时，该芯部也被旋转以便将线圈缠绕在其自身的周围。在该步骤之后，在步骤S34中，装载第二电气接触元件，并且将第二电气接触元件附接于盖罩部分300并压接到该加热元件。 [0059] 在第六步骤S35中，将流体存储部分的主要部分310装填有成烟基质。在第七步骤S36中，将芯部、加热器和盖罩部分的子组件安装于填充好的主要部分。在该步骤中，将底部这对抓取器800从芯部100上松开以便允许将芯部的自由端插入到液态成烟基质中。有利地，在该过程的这个步骤期间，保持住盖罩部分300。 [0060] 在第八步骤中，将盖罩部分300焊接于主要部分310以便提供不透流体的流体存储部分。在最终步骤S38中，将封盖500装配在芯部100上，如前所述。 [0061] 所述方法可被在生产线中通过使芯部和加热元件移动通过与所述步骤相对应的一系列加工阶段而实施。该生产线可被布置在旋转平台上或沿着传送带布置。 [0062] 生产线的一个示例性的设置在图6中图示出。在图6中，设置辊子900和切割刀片902。刚性管状支承件600的初始位置在步骤S39中示出。移动到步骤S40，使支承件600前移并且将加热元件200形成在支承件600的周围。然后在步骤S41中，辊子900将芯部100推动到支承件600的内部中。在步骤S42中，将支承件600缩回，从而使芯部100被元件200环绕住。切割刀片902随后在步骤S43中以预定长度对装配好的芯部100与元件 200进行切割。 [0063] 本领域技术人员现在将清楚的是，上文中讨论的制造方法是示例性的并且在不偏离本文中讨论的实施例的范围和精神的情况下本领域中己知的方法和设备可被用于利用这类刚性支承件获得预期的结果。 [0064] 例如，尽管如本文中所讨论的那样可使用刚性支承件，但关于使用刚性支承件的变型可以被替代地使用。图7A-7F图示了这种变化。图7A图示了被保持处于漏斗1001内的中空套管1000，其中，芯部100被推动通过该套管。图7B图示了内部线材1002的使用，该内部线材1002向芯部材料提供了足够的硬度以便有助于将加热器元件200包裹在芯部100的圆周的周围。图7C图示了另一可能的解决方案，其中，刚性杆1004通过将芯部100的第一部分1006压靠在漏斗1001上以便向元件200形成在其周围的第二部分1008提供足够的硬度，从而向芯部材料提供支承。图7D图示了沿着芯部100的侧部设置的辅助线材 1010。辅助线材1010可被撤回或与完成的芯部100和元件200一起保持成组件。辅助线材1010可由线材或作为选择由编织纤维或其它纤维形成的细绳形成。图7E图示了在以元件200缠绕之前向芯部100提供硬度的另一装置。在图7E中，使流体1012在该芯部100上流过漏斗1001并且流动流体的力向待包裹有元件200的芯部100提供足够的硬度。流体1012可以是包括加压空气的任何适当的流体，只要该流体具有足够的密度并且可被以足够的流量提供以使芯部100是足够刚性的，从而利用元件200来包裹它。图7F图示了冻结的芯部100的使用，其中，流体在芯部100中的润湿和冻结提供了足够的硬度以便利用元件200包裹住芯部100。 [0065] 上述示例性实施例是说明性的但是并非限制性的。鉴于上文中讨论的示例性实施例，与上述示例性实施例相一致的其它实施例现在将对于本领域技术人员是明显的。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈