一种用于气溶胶发生制品的落料装置及其落料方法与流程

本发明涉及低温加热不燃烧制品的制造领域，尤其涉及一种用于气溶胶发生制品的落料装置及其落料方法。

背景技术：

随着低温加热不燃烧行业的发展，特色化、差异化的产品发展越来越多，爆珠款是其中之一。目前，低温加热不燃烧产品的发烟形式主要有两种，一种是以烟丝或薄片为代表的材料，一种是颗粒式的发烟材料。颗粒式的发烟材料是以草本植物颗粒为基材，辅以特征香精香料和发烟剂，这类材料由于天然植物颗粒有颜色，或香料物质中有颜色，在填装时候会污染低温加热不燃烧制品管材的一端，从而导致装填合格率严重下降。

另外，低温加热不燃烧制品抽吸过程中，为了增加烟气风味多样性，提高烟雾量，通常会在低温加热不燃烧制品中添加包含功能性材料的爆珠。对于爆珠的加热不燃烧制品而言，目前主要通过人工将爆珠直接添加至低温加热不燃烧制品的纸管中，但这种人工填装的人工人本高、由于爆珠尺寸一般为2-6mm，人工只能靠肉眼观察爆珠少填或多填，这导致填装的合格率较低，影响产业化应用。

综上所述，现有技术中向气溶胶发生制品中装填颗粒状或粉末状发烟材料或者颗粒状爆珠型功能材料时，存在以下问题：1、传统卷烟的爆珠滤棒和成型设备均属于烟草专卖物资，在目前国家尚没有明确低温加热不燃烧制品的监管政策下，非烟草类企业是无法使用的；2、现有技术的颗粒发烟材料在落料的过程中容易污染气溶胶发生制品管材端部或外部通常为纸管；3、现有技术依赖人工一颗一颗添加爆珠，人工成本高、影响产业化应用；4、由于低温加热不燃烧制品的纸管一般直径为5-8mm，长时间人工添加爆珠使人眼睛和注意力产生疲劳，导致空填或多填，无法精准地按量来填装。

为了解决以上问题，提出本发明。

技术实现要素：

为了解决颗粒发烟材料在落料过程中容易污染主体管材、人工成本高、无法精准地按量填装为问题，本发明第一方面提供了一种气溶胶发生制品的落料装置。具体技术方案如下：

一种用于气溶胶发生制品的落料装置，所述落料装置用于向所述气溶胶发生制品的管材中装填颗粒状或粉状物料，其包括：落料槽1、置物盘2、托盖3、刮板4；

所述落料槽1包括上层物料槽11和下层挡板12，所述下层挡板12平行于上层物料槽11的底面设置，所述上层物料槽11上开设有至少一个第一落料孔道111，所述下层挡板12上开设有至少一个第二落料孔道121；所述上层物料槽11中可容纳待被装填的物料；

所述置物盘2位于在所述落料槽1的下方，所述置物盘2上设置有至少一个凹槽21，所述凹槽21的位置与所述第一落料孔道111的位置在垂直方向上一一对应；待装填的气溶胶发生制品管材放置于所述凹槽21中；

所述托盖3位于在落料槽1和置物盘2的中间，所述托盖3上设置有至少一个第三落料孔道31，所述第三落料孔道31的位置与所述凹槽21的位置在垂直方向上一一对应；

所述刮板4设置在所述落料槽1上方，其可以在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内，并将未被装入所述第一落料孔道111内的物料刮至所述上层物料槽11两侧；

所述下层挡板12能够相对于上层物料槽11从第一位置到第二位置之间运动，当所述下层挡板12位于第一位置时，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121相通，允许所述上层物料槽11中的物料经所述第一落料孔道111、所述第二落料孔道121和所述第三落料孔道31落入所述凹槽21中的气溶胶发生制品管材中；当所述下层挡板12位于第二位置时，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121不相通，不允许所述上层物料槽11中的物料经所述第一落料孔道111进入所述第二落料孔道121。

优选地，所述上层物料槽11上方设有可在垂直方向上下运动的压针5，所述压针5位置与所述第一落料孔道111位置在垂直方向上一一对应；所述压针5是上下两个同心的不同直径的圆柱体，上圆柱体51的直径大于下圆柱体52的直径，且所述上圆柱体51的外径小于所述第一落料孔道111的内径，以使所述压针5向下运动时可插入所述第一落料孔道111内；所述压针5用于将所述第一落料孔道111的物料压紧，而该结构可以减小压料的时候的气压，防止颗粒因阻塞而未正常落入气溶胶发生制品的管材中。

优选地，所述置物盘2和所述托盖3均是可拆卸的，可从所述落料槽1下方抽出，以便于向所述凹槽21中装入气溶胶发生制品管材。具体的为：所述托盖3位于落料槽1和置物盘2的中间，托盖3与落料槽1和置物盘2的位置是相对可拆卸的，当托盖3和落料槽1作为一个整体时，托盖3固定在落料槽1的下方，将置物盘2从装置中拉出来，将气溶胶发生制品管材放入所述凹槽21中后再将其推入托盖3的下方。当置物盘2和托盖3作为一个整体时，在装入气溶胶发生制品管材时，可以将置物盘2和所述托盖3整体从装置中拉出来，装好在再将两者推入落料槽1下方。

优选地，所述第三落料孔道31包括内嵌在所述托盖3里面的内嵌孔311和沿所述托盖3底部向下伸出的伸出部312，所述伸出部312形状为圆柱形或锥形；所述伸出部312的外径小于气溶胶发生制品管材内径，以使其可插入气溶胶发生制品管材内。伸出部312的目的在于插入所述气溶胶发生制品内部，当物料为有颜色或者添加了香料物质时的发烟颗粒时，其在落料的时候会污染管材外部或者端部，此时将托盖的伸出部312插入所述气溶胶发生制品内部，可以直接将带有颜色的发烟颗粒装入气溶胶发生制品内部，即便污染也是对气溶胶发生制品管材内部带来些许污染，避免发烟可以接触气溶胶发生制品管材的端部或者外部，从而防止物料下落过程中对管材外部或者端部产生污染，提升气溶胶发生制品装填合格率和产品品质。当物料为类似爆珠或其他无色等状态时，托盖上的的伸出部312设计也可以让物料从第二落料孔道121中过渡至管材中。

优选地，所述刮板4为整体板材或底部带有毛刷头的平板。当物料较硬、不易破损时，刮板4为整体的板材；当物料较软、形态易破损时刮板4选用带有毛刷头的平板。

优选地，所述压针5、所述第一落料孔道111、所述第二落料孔道121、所述第三落料孔道31、所述凹槽21数量相等。

优选地，所述物料为颗粒状爆珠，或者颗粒状、粉状发烟材料；

所述刮板4在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内，剩余的物料经所述刮板4刮至所述上层物料槽11两侧没有所述第一落料孔道111的位置，所述第一落料孔道111中容纳的物料，即添加至气溶胶发生制品管材中的物料；通过控制所述第一落料孔道111中添加的物料量，可以控制添加到气溶胶发生制品管材中的物料量。

优选地，所述第一落料孔道111的深度为1-15mm，优选地5-15mm，更优选地10-15mm，或者所述第一落料孔道111内具有多个分段式刻度板，刻度板的厚度为0.5-5mm，优选地1-5mm，每个刻度板上的孔道和数量相等，通过不同数量刻度板的叠加控制所述第一落料孔道111的深度，叠加在一起的刻度板孔道相通，通过刻度板个数的调整，控制第一落料孔道111的深度，进一步控制第一落料孔道111中的物料容纳量。

具体来说，所述第一落料孔道111的深度设计的使其仅能容纳所需要的向气溶胶发生制品管材中添加的物料量。当所述物料为颗粒状爆珠型功能材料时，所述第一落料孔道111的深度接近于爆珠的添加颗数乘以爆珠的直径，小于爆珠的添加颗数加一后乘以爆珠的直径，大于爆珠的添加颗数减一后乘以爆珠的直径。现有技术中人工添加保准一个最大的问题就是无法精准地按量来填装，而本发明通过调控所述第一落料孔道111的深度，实现对物料装填量的调控。本发明装置中落料槽1中可容纳待被装填的物料，开始操作时，所述下层挡板12是关闭状态，也就是说下层挡板12上的第二落料孔道121和所述第一落料孔道111不能贯通，装入所述第一落料孔道111内的量即装入气溶胶发生制品管材的量。尤其是针对于爆珠添加时，所述第一落料孔道111的深度接近于爆珠的添加颗数乘以爆珠的直径，小于爆珠的添加颗数加一后乘以爆珠的直径，大于爆珠的添加颗数减一后乘以爆珠的直径。第一落料孔道111该深度就可以保证第一落料孔道111内仅能容纳规定的，预添加颗数的爆珠，多一颗爆珠第一落料孔道111都装不下，这样既能保证爆珠准确的添加量，又能保证在刮料的过程中不会将爆珠刮走。物料在刮料的时候落料槽中的开关门是关闭的。当完成刮料后，打开开关门，使物料顺利通过托盖进入置物盘中的管材中。而当物料为细小的颗粒状、粉状发烟材料时，所述第一落料孔道111对发烟材料的容纳量等于所需要的向气溶胶发生制品管材中添加的物料量。

优选地，所述凹槽21的内径取决于气溶胶发生制品管材的外径，所述凹槽21的深度取决于气溶胶发生制品管材的长度，所述凹槽21底端是封闭的，以支撑待装填的气溶胶发生制品管材。

上述各孔道和气溶胶发生制品直径关系如下：

第一落料孔道111、第二落料孔道121、第三落料孔道31、凹槽21之间不限定直径大小关系，但要保证以下尺寸：

所述压针5的上圆柱体的直径和下圆柱体的直径均小于所述第一落料孔道111的内径，以使所述压针5向下运动时可插入所述第一落料孔道111内；

凹槽21直径大于气溶胶发生制品外径，以容纳气溶胶发生制品；

所述伸出部312的直径小于气溶胶发生制品的内径，以将所述伸出部312插入所述气溶胶发生制品内部。

本发明第二方面提供一种向气溶胶发生制品管材中装填颗粒状或粉状物料的落料方法，使用本发明第一方面所述的用于气溶胶发生制品的落料装置，包括以下步骤：

a、将所述下层挡板12运动到第二位置，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121不相通；

b、在所述落料槽1的所述上层物料槽11中装入物料，启动所述刮板4在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内；

c、将气溶胶发生制品管材插入到所述凹槽21中，然后所述托盖3的所述第三落料孔道31部分插入到气溶胶发生制品管材中；

d、将所述下层挡板12运动到第一位置，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121相通,所述第一落料孔道111中的物料通过所述第二落料孔道121和所述第三落料孔道31后落入气溶胶发生制品管材中。

进一步的，该落料装置还包括压针5，,启动所述压针5，所述压针5可沿垂直方向上下运动，以将所述第一落料孔道111内的物料装入气溶胶发生制品管材中并压实物料。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明装置不属于烟草专卖机械设备，开发了一种专门爆珠落料装置，解决了现有技术中人工添加物料或者爆珠的问题，可工业化应用，提高了生产效率、降低了人工成本。

2、本发明装置通过落料槽1的第一落料孔道111的深度设计确保了物料的添加量，不会出现物料添加过多或者过少的问题，缩减了气溶胶发生制品后段生产质检的人工干预，大幅提高了生产效率。当所述物料为颗粒状或者粉末状发烟材料时，所述第一落料孔道111的物料容纳量，即装入气溶胶发生制品管材的量。当所述物料为颗粒状爆珠型功能材料时，所述第一落料孔道111的深度接近于爆珠的添加颗数乘以爆珠的直径，小于爆珠的添加颗数加一后乘以爆珠的直径，大于爆珠的添加颗数减一后乘以爆珠的直径。现有技术中人工添加爆珠一个最大的问题就是无法精准地按量来填装，而本发明通过调控所述第一落料孔道111的深度，实现对物料装填量的调控。本发明装置中落料槽1中可容纳待被装填的物料，开始操作时，所述下层挡板12是关闭状态，也就是说下层挡板12上的第二落料孔道121和所述第一落料孔道111不能贯通，装入所述第一落料孔道111内的量即装入气溶胶发生制品管材的量。尤其是针对于爆珠添加时，所述第一落料孔道111的接近于爆珠的添加颗数乘以爆珠的直径，小于爆珠的添加颗数加一后乘以爆珠的直径，大于爆珠的添加颗数减一后乘以爆珠的直径。第一落料孔道111该深度就可以保证第一落料孔道111内仅能容纳规定的，预添加颗数的爆珠，多一颗爆珠第一落料孔道111都装不下，这样既能保证爆珠准确的添加量，又能保证在刮料的过程中不会将爆珠刮走。而当物料为细小的颗粒状、粉状发烟材料时，所述第一落料孔道111对发烟材料的容纳量等于所需要的向气溶胶发生制品管材中添加的物料量。

3、本发明装置中伸出部312的目的在于插入所述气溶胶发生制品内部，当物料为有颜色或者添加了香料物质时的发烟颗粒时，其在落料的时候会污染管材外部或者端部，此时将托盖的伸出部312插入所述气溶胶发生制品内部，可以直接将带有颜色的发烟颗粒装入气溶胶发生制品内部，即便污染也是对气溶胶发生制品管材内部带来些许污染，避免发烟可以接触气溶胶发生制品管材的端部或者外部，从而防止物料下落过程中对管材外部或者端部产生污染，提升气溶胶发生制品装填合格率和产品品质。当物料为类似爆珠或其他无色等状态时，托盖上的的伸出部312设计也可以让物料从落料槽1中过渡至管材中。有颜色或有香料的物料在添加过程中解决了纸管污染的问题，提高了合格率。

4、本发明装置中所述压针5有上下两个直径不同的圆柱体构成，其中上圆柱体51的直径大于下圆柱体52的直径。该结构可以减小压料的时候的气压，防止颗粒因阻塞而未正常落入气溶胶发生制品的管材中。

5、本发明装置中的述刮板4为整体板材或底部带有毛刷头的平板，可根据物料的特性灵活选择刮板4。当物料较硬、不易破损时，刮板4为整体的板材；当物料较软、形态易破损时刮板4选用带有毛刷头的平板。

附图说明

图1为落料装置整体结构示意图；

图2为置物盘2和托盖3拆卸后的落料装置结构示意图；

图3为落料装置中落料槽1结构示意图；

图4为落料装置中托盖3结构示意图；

图5为落料装置中置物盘2结构示意图；

图6为落料装置中下层挡板12结构示意图；

图7为落料装置中托盖3上第三落料孔道31结构示意图；

图8为落料装置中压针5结构示意图；

附图标记说明：1-落料槽，11-上层物料槽，12-下层挡板，111-第一落料孔道，121-第二落料孔道，2-置物盘，21-凹槽，3-托盖，31-第三落料孔道，311-内嵌孔，312-伸出部，4-刮板，5-压针，51-上圆柱体，52-下圆柱体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例

气溶胶发生制品结构图可参照但不限于本申请人，下列申请号cn202011211167.4、cn202011379612.8、cn202022464190.6、cn202010158726.3所提及的专利申请。

本实施例为一种气溶胶发生制品的落料装置，该落料装置用于向气溶胶发生制品的管材中装填颗粒状爆珠，该落料装置包括：落料槽1、置物盘2、托盖3、刮板4；

所述落料槽1包括上层物料槽11和下层挡板12，所述下层挡板12平行于上层物料槽11的底面设置，所述上层物料槽11上开设有至少一个第一落料孔道111，所述下层挡板12上开设有至少一个第二落料孔道121；所述上层物料槽11中可容纳待被装填的物料；

所述置物盘2位于在所述落料槽1的下方，所述置物盘2上设置有至少一个凹槽21，所述凹槽21的位置与所述第一落料孔道111的位置在垂直方向上一一对应；待装填的气溶胶发生制品管材放置于所述凹槽21中；

所述托盖3位于在落料槽1和置物盘2的中间，所述托盖3上设置有至少一个第三落料孔道31，所述第三落料孔道31的位置与所述凹槽21的位置在垂直方向上一一对应；

所述刮板4设置在所述落料槽1上方，其可以在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内；

上述各部件的运动关系为：

所述下层挡板12能够相对于上层物料槽11从第一位置到第二位置之间运动；

当所述下层挡板12位于第一位置时，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121相通，允许所述上层物料槽11中的物料经所述第一落料孔道111、所述第二落料孔道121和所述第三落料孔道31落入所述凹槽21中的气溶胶发生制品管材中；

当所述下层挡板12位于第二位置时，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121不相通，不允许所述上层物料槽11中的物料经所述第一落料孔道111进入所述第二落料孔道121。

所述上层物料槽11上方设有可在垂直方向上下运动的压针5，所述压针5位置与所述第一落料孔道111位置在垂直方向上一一对应；所述压针5是上下两个同心的不同直径的圆柱体，上圆柱体的直径大于下圆柱体的直径，且所述上圆柱体的外径小于所述第一落料孔道111的内径，以使所述压针5向下运动时可插入所述第一落料孔道111内。

所述置物盘2和所述托盖3是可拆卸的，可从所述落料槽1下方抽出，以便于向所述凹槽21中装入气溶胶发生制品管材。

所述第三落料孔道31包括内嵌在所述托盖3里面的内嵌孔311和沿所述托盖3底部向下伸出的伸出部312；所述伸出部312的外径小于气溶胶发生制品管材内径，以使其可插入气溶胶发生制品管材内。

所述刮板4为底部带有毛刷头的平板。

所述压针5、所述第一落料孔道111、所述第二落料孔道121、所述第三落料孔道31、所述凹槽21数量相等。

所述物料为颗粒状爆珠；所述刮板4在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内，剩余的物料经所述刮板4刮至所述上层物料槽11两侧没有所述第一落料孔道111的位置，所述第一落料孔道111中容纳的物料，即添加至气溶胶发生制品管材中的物料；通过控制经刮板刮后所述第一落料孔道111的物料量，可以控制添加到气溶胶发生制品管材中的物料量。

所述第一落料孔道111的深度为3mm。一颗爆珠的直径是3.5mm。也就是说所述第一落料孔道111内仅能容纳一颗爆珠。

具体装填步骤如下：

a、将所述下层挡板12运动到第二位置，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121不相通；

b、在所述落料槽1的所述上层物料槽11中装入物料，启动所述刮板4在所述落料槽1底板上沿水平方向往复运动，以将所述上层物料槽11中的物料装入所述第一落料孔道111内；

c、将气溶胶发生制品管材插入到所述凹槽21中，然后所述托盖3的所述第三落料孔道31部分插入到气溶胶发生制品管材中；

d、将所述下层挡板12运动到第一位置，所述第一落料孔道111和所述第二落料孔道121相通,所述第一落料孔道111中的物料通过所述第二落料孔道121和所述第三落料孔道31后落入气溶胶发生制品管材中。