供填充待抽吸烟草且具有芯槽的一次性小瓶及其制造方法与流程

1.本发明实施方式涉及一种用于自其内抽吸物质的小瓶的制造方法，尤其涉及一种可内填充并抽吸烟草的一次性小瓶的制造方法。该小瓶设有用于缠裹由麻等材料制成的燃芯的凹槽，所述燃芯用于在点燃后提供长时间不熄的火焰。还描述了其他实施方式。


背景技术：

2.目前，存在各种各样用于抽吸烟草等物质的器物。最常用的此类器物为由薄纸卷裹烟草制成的香烟或雪茄。香烟或雪茄一端点燃后，从另一端吸入或品尝处于点燃(或闷烧)状态的烟草所发出的烟。除香烟之外，还存在设计为一端以烟钵盛放烟草而另一端供使用者吸入或品尝烟草的燃烧或蒸发所发出的烟或汽的烟斗。具体而言，烟斗一般由朝向上方且用于盛放烟草的烟钵，以及自烟钵伸出直至烟嘴(斗嘴)中的烟杆(或斗柄)组成。香烟和雪茄为一次性产品，而大部分烟草则不是一次性产品。


技术实现要素：

3.本发明涉及一种用于在其内填充待抽吸的物质(如烟草)的一次性小瓶的制造方法。该方法可包括对形状为两端均具有开口的圆柱形管状物的小瓶(如玻璃小瓶)的窄缩部分进行加热。该加热部分靠近所述小瓶的两端当中的一端。该小瓶应该在整个工艺过程中以30转/分钟(rpm)～60rpm范围内的任意速度旋转。在一种实施方式中，在小瓶加热至足以对其进行操作时，利用工具(如石墨工具)在小瓶的加热部分上施加压力，以形成沙漏形状。在沙漏形状形成后，对小瓶的同一部分再次加热，并在加热过程中，同时对小瓶的两端施加压力，直至小瓶的瓶壁各处再次齐平。也就是说，对在沙漏形状两侧之间的外表面中形成凹陷的瓶壁各部分再次同时施加压力，以消除所述凹陷。在另一实施方式中，作为通过以工具向所述加热部分施压而形成所述沙漏形状的替代方案，也可在加热所述部分时，在向小瓶的两端均施加压力的同时，向邻近所述加热部分的小瓶的外表面施加压辊，以使得小瓶由于压辊施加在外表面上的压力以及两端被一起压缩提供的压力而发生塌缩。如此，可在形成相同沙漏形状的同时，由于未以任何工具对玻璃进行内向施压，因此小瓶的外径不会发生塌缩。施加至外表面上的压力仅来自压辊，而该压辊用于使小瓶保持外径不变，而非朝内施压。
4.在小瓶两端同时施压至小瓶的瓶壁再次齐平后，可以对小瓶中部附近处的更宽的第二部分加热并拉伸，其中，在小瓶旋转的同时，以石墨工具等更宽的第二工具对小瓶的所述更宽的第二部分施加压力，以形成宽度更宽且凹陷的第二部分。该宽度更宽且凹陷的部分的形状类似于沙漏，但具有更长的颈部，该颈部通过在将工具压抵处于旋转状态下的小瓶的加热部分的同时在其两端施加压力直至所述第二部分的内外径均变小的方式形成。如此，最终产品具有处于一端的开口，较短的沙漏结构，细长窄缩的中间部分，以及下游的第三部分，该第三部分自所述窄缩的中间部分的第二端延伸至小瓶的第二端。因此，所形成的小瓶具有处于与第一腔室临近的一端的第一开口，以及将所述第一腔室与第二腔室连接的
短窄部分(也称颈部)。所述细长中间部分自第二腔室延伸至第三腔室，该第三腔室的末端位于与第一开口相对的小瓶末端的开口处。所述三个腔室的内径和外径可彼此大致相同。所述沙漏形状结构的外径与所述三个腔室的外径大约相等。所述细长窄缩中间部分的内径小于所述三个腔室的内径，而该内径又可等于、小于或大于所述短窄部分的直径。小瓶相对两端处的开口的内径和外径彼此大约相同。在上述方式之外，也可向小瓶的上述两部分同时施加热量，以及同时以所述第一和第二工具施压，并获得与分别加热和施压方式下相同的一次性小瓶。
5.具体而言，在一种实施方式中，提供一种用于在其内填充待抽吸的物质的小瓶的制造方法。该方法可包括：提供小瓶，该小瓶具有由管状部分连接的第一端部和第二端部，所述管状部分具有中空内部空间。在一种实施方式中，第一端部和第二端部起初均为开口端。或者，其中的一端或两端可起初为闭口端，并在后续时间节点上形成开口。优选地，这两个开口具有相同的内径和外径。然而，这些直径也可彼此不同。该方法还包括：在所述管状部分的中空内部空间内形成第一腔室、第二腔室、细长中间部分以及第三腔室。所述第二端部的开口可以为吸烟口，而且其直径可等于第一端部处的开口，或者小于第一端部处的开口。在一个方面中，所述第一、第二及第三腔室可通过对形成小瓶的管状部分的瓶壁的一部分进行加热的方式形成。在所述瓶壁的一部分被加热后，可向该瓶壁的所述一部分施加朝内的压力，以使得瓶壁朝管状部分的中空内部空间内塌缩，从而在该管状部分的中空内部空间内形成短颈部。该短颈部的大小构造为将所述第一腔室与第二腔室隔开，所述中间部分的大小构造为将所述第二腔室与第三腔室隔开。在一种实施方式中，在所述短颈部的形成过程中及形成之后，可向形成该颈部的瓶壁的该部分施加热量，并将小瓶的第一端部和第二端部朝彼此方向推动，直至位于所述颈部的周向外部的所述管状部分的外表面与该管状部分的其余部分齐平。在向所述瓶壁的所述部分施加热量和压力的同时，可令所述小瓶旋转。在一种实施方式中，在相对于所述颈部周向向外的管状部分与该管状部分的其余部分齐平后，向所述小瓶的中间部分施加热量直至玻璃的温度高至足以允许操作，然后令小瓶停止转动，并将其两端沿相反方向外拉，从而使得所述中间部分开始塌缩。随后，再次令小瓶旋转，并在该旋转状态下，再次向所述细长中间部分施加热量，并向该中间部分施加朝内的压力。除此之外，在持续向所述中间部分朝内施加压力的同时，还向所述第一端部和第二端部施加压力，以使得小瓶的中间部分的外径变得均一且更小。在一个方面中，当小瓶第二端为闭口端时，可通过如下方式在该第二端部形成开口：加热第二端部；以及将空气引入第一端部中的开口，直至在第二端部中形成开口。
6.在另一实施方式中，一种用于在其内填充待抽吸的物质的小瓶的制造方法包括：提供小瓶，该小瓶具有由管状部分连接的第一端部和第二端部，所述管状部分在其两端形成开口。所述方法可进一步包括：向管状部分的一部分施加热量，以对管状部分的该部分进行加热；以及在管状部分的加热部分的周围施加压力，以使得管状部分的该加热部分向管状部分的中空内部空间塌缩。通过使管状部分塌缩，在管状部分的中空内部空间内形成颈部。该颈部可包括比第一端部的开口更窄的开口。此外，向所述第一端部和第二端部同时施加压力，直至围绕所述塌陷部分的管状部分的外表面与管状部分的其余外表面齐平。通过类似方式，还可形成细长窄缩中间部分，其区别在于形成所述细长窄缩中间部分的窄缩部分的直径更小。
7.在另一实施方式中，所述制造方法包括：在所述细长窄缩中间部分周围缠绕燃芯。
8.在另一实施方式中，提供一种用于在其内填充待抽吸的物质的小瓶。该小瓶可包括具有开口端的第一腔室(也称容纳腔室)，所述开口的大小构造为将待填充物质容纳至所述容纳腔室内。该小瓶可进一步包括第二腔室(也称短汽室)，该第二腔室自所述容纳腔室延伸而出，其下游为窄缩中间部分，再下游为第三汽室。该第三汽室可具有位于第二开口端处的吸烟口，用于输出所述第一(容纳)腔室内的物质发出的蒸汽。此外，该小瓶可包括处于所述容纳腔室与短汽室之间的第一短颈部，所述短汽室处于窄缩中间部分上游，而该窄缩中间部分又处于第三腔室上游。所述短颈部的瓶壁可自形成所述容纳腔室及第二(短)汽室的弧形瓶壁以同心方式向内延伸。所述窄缩中间部分的瓶壁可自形成所述第二腔室的弧形瓶壁以及形成所述窄缩中间部分的第二弧形瓶壁以同心方式向内延伸。所述瓶壁可进一步包括与所述容纳腔室的开口端以及所述第三腔室的吸烟口轴向对齐的开口。在一些实施方式中，所述容纳腔室的直径小于或等于所述细长汽室的直径。此外，所述容纳腔室的长度可小于所述细长汽室的长度。另外，所述颈部的宽度可小于所述容纳腔室、窄缩中间部分及细长汽室的长度。在一个方面中，形成所述细长汽室的内壁可包括面向所述窄缩中间部分的开口端的第一侧以及面向所述吸烟口的第二侧。所述容纳腔室、颈部、窄缩中间部分及细长汽室可自玻璃小瓶一体成型。
附图说明
9.以下，通过附图，以非限制性举例方式，对本发明的实施方式加以说明。附图中，类似附图标记表示类似元件。需要注意的是，在本公开内容中，提及本发明的“某一实施方式”或“一种实施方式”之处，并不一定指同一实施方式，而是表示至少一种实施方式。此外，出于减少附图总数的考量，某一附图可用于图示本公开内容的一个以上实施方式的特征。因此，对于某一实施方式而言，附图中所示元件可并非全部是必需元件。
10.图1为由本文公开的方法制成的可供抽吸物质的小瓶的一种实施方式的侧视图。
11.图2为图1的小瓶沿2-2线的侧视剖面图。
12.图3为小瓶的一种实施方式的侧视图，该小瓶可供制造用于填充和抽吸物质的小瓶。
13.图4为对图3的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，向小瓶的加热部分施加压力进。
14.图5为对图4的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，在一起按压小瓶的两端的同时通过以压辊向加热部分施加压力而使得在该两端被向内压缩的过程中保持外径不变。
15.图6为对图5的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，将小瓶的两端压在一起后向小瓶的中间部分施加热量。
16.图7为对图6的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，在向小瓶的中间部分施加热量后通过拉伸小瓶的两端而使得加热后的小瓶的中间部分塌缩。
17.图8为对图7的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，通过拉伸小瓶的两端而使得加热后的小瓶的中间部分塌缩然后向小瓶的该塌缩的中间部分再次施加热量。
18.图9为对图8的小瓶执行进一步处理操作后的图，其中，在向小瓶的该塌缩的中间部分再次施加热量后在小瓶的两端被向内压缩的同时以压辊向该塌缩的中间部分施加压
力以形成外径均一且小于小瓶的其他部分的外径的塌缩的中间部分。
19.图10为可供自其内抽吸物质的小瓶的一种实施方式的侧视图，其中，该小瓶具有在图7所示的处理之后形成的塌缩的中间部分周围缠绕的燃芯。
具体实施方式
20.以下，参考附图，对本发明的实施方式加以说明。在下述方面中，各实施方式如有任何未明确限定的方面，则所示部件仅旨在于说明，本公开的范围并不仅限于所示部件。此外，虽然文中阐述了许多细节，但是可以理解的是，本公开内容的一些实施方式还可以在没有这些细节的情况下付诸实践。另外，为了避免给本文的理解造成困难，文中未对某些熟知的电路、结构及技术进行详细描述。
21.图1为可供抽吸物质的小瓶的一种实施方式的侧视图。在一种实施方式中，小瓶100可以为包括第一端部102、第二端部106及窄缩中间部分104的小瓶。第一端部102可因开口103而基本呈开放状态。第二端部106可因开口107而基本呈开放状态，流体可从第一端部穿过开口107到达第二端部。该流体可例如为自小瓶100抽吸的物质(如烟草)发出的蒸汽或气体。中间部分104可以为管状部分，该管状部分具有基本上呈中空的内部空间108。待抽吸物质(如烟草)可通过插入开口103内而以保持于第一端部102附近的方式填充在小瓶100内。在使用过程中，通过在第一端部102施加火焰而使得填充物质燃烧或闷烧，并发出蒸汽。随后，物质燃烧或闷烧发出的蒸汽可由使用者经图1所示开口107吸取。
22.图2为图1的小瓶沿直线2-2的侧视剖面图。从该图可以看出，小瓶100的基本上呈中空的内部空间108由外壁202限定而出，并划分为第一腔室204，由短颈部214与第一腔室隔开的第二腔室206，以及将第二腔室连接至第三腔室207的中间部分104。第一腔室204可自形成于小瓶100的第一端部102中的开口103延伸至短颈部214。第一腔室204为开放腔室，以使得物质可经开口103引入该第一腔室204。在一些情形中，第一腔室204的直径可与开口103相同。一般情况下，第一腔室204的直径可大至足以使物质(如烟草)插入第一腔室204，从而使得一旦物质处于第一腔室204内后，短颈部214基本上能够防止物质进入第二腔室206。
23.第一腔室204的大小可构造为容纳并保持待从小瓶100抽吸的物质(如烟草)。其中，第一腔室204在本文中也可称为容纳腔室。第二腔室206的大小可构造为容纳第一腔室204内的物质发出的且经颈部214进入的烟或蒸汽，该烟或蒸汽随后经窄缩中间部分104流入第三腔室207。其中，在一些实施方式中，第三腔室207在本文中也可称为烟室或汽室。第三腔室207的长度可大于第一腔室204的长度和第二腔室206的长度。
24.为了保持第一腔室204内的填充物质不进入第二腔室206，第一腔室204和第二腔室206可由颈部214隔开。颈部214可由内壁212形成，该内壁212可自外壁202周向内伸。在一个方面中，内壁212可包括面向第一腔室204和第一端102的开口103的第一侧面222，以及面向窄缩中间部分104的第二侧面224。其中，第一侧面222可构成第一腔室204的一部分，第二侧面224可构成第二腔室206的一部分。
25.内壁212可包括颈部214，该颈部可形成开口，该开口的尺寸可足以允许自第一腔室204内的物质发出的烟或蒸汽通入第二腔室206同时依然防止该物质从第一腔室204进入第二腔室206。其中，在一些实施方式中，颈部214的开口直径小于第一腔室204的直径和第
二腔室206的直径。第一腔室204的直径和第二腔室206的直径可基本上相同，或者第一腔室204的直径可小于第二腔室206和第三腔室207的直径。另外，需要注意的是，在一些实施方式中，内壁212的宽度小于第一腔室204的长度和第二腔室206的长度。其中，内壁212并不视为占据了中空内部空间108的大部分区域。
26.还需注意的是，在一些实施方式中，颈部214的开口与第三腔室207的开口107轴向对齐。也就是说，第一开口103、颈部214中的开口、穿过窄缩中间部分104的开口以及第二开口107当中的每一个均沿着小瓶100的纵向轴线220对齐。换句话说，小瓶100可在整个长度上基本平直，以使得其关于轴线220对称，进而使得第一端开口103、颈部214中的开口、第二腔室206与窄缩中间部分104之间的开口230以及第二开口107当中的每一个也均关于轴线220对称。
27.图3为小瓶的一种实施方式的侧视图，该小瓶可供制造用于填充和抽吸物质的小瓶。小瓶300可例如为由透明硼硅酸盐玻璃(33号膨胀)(例如由美国加利福尼亚州科默斯市pacific vial manufacturing inc.公司商售)制成的一次性玻璃小瓶。小瓶300旨在由使用者单次使用后丢弃，因此可视为一次性小瓶。与上述小瓶100类似，小瓶300可包括由中间部分304连接的第一端部302和第二端部306。
28.如图4所示，在本文公开的所有处理操作过程当中，小瓶300可按照箭头414所示方向一直旋转。小瓶300的旋转速度一般可以为大约30转/分钟(rpm)至大约60rpm。其中，可将小瓶300插入任何能够令小瓶旋转的现有机器中，令小瓶300在所需rpm下旋转。小瓶300开始旋转后，可在处理操作401过程中，向小瓶300的一部分408上施加热量416。热量416例如可由与小瓶300的所述一部分408对准的燃烧器施加。通过对所述一部分408加热而使小瓶300的玻璃材料软化，可使得小瓶内壁410在靠近第一端302之处朝小瓶300的中空内部空间418塌缩，以下将参考图5，对此进行进一步详细描述。所施加的热量应该能够产生令用于制造小瓶的玻璃等材料发生软化的温度，从而使得可对该小瓶进行操作而实现本文所述的小瓶的制造。举例而言，透明硼硅酸盐玻璃(33号膨胀)的工作点温度为1240℃，软化点温度为825℃，退火点温度为565℃。
29.需要注意的是，虽然本文可能公开了具体的处理参数(如旋转速度)，但是各参数可例如随机器速度而变。例如，本文公开的任何处理步骤过程中的小瓶加热时间取决于机器速度，该机器速度可取决于机器速度和所需结果而在例如为30～60rpm的旋转速度下，以22
±
2件/分钟(ppm)的速度制造产品。在22ppm的制造速度下，每件产品的热量施加时间大约为3秒钟。如上所述，具体的温度和时间取决于用于制造小瓶的玻璃等材料的特性。此类特性为本领域普通技术人员所熟知，因此无需在本文中再次赘述。
30.图5所示为对图4的小瓶执行进一步的处理操作后的图，其中，通过向小瓶的加热部分408施加压力而使得该加热部分塌缩。具体而言，在处理操作501中，通过工具502向小瓶300的加热部分408施加压力。在操作501中，可不再继续施加热量416。工具502可以为适于向小瓶300的瓶壁510平坦施压的任何类型的相对平坦的工具。工具502可以为用于加热和/或旋转小瓶300的机器的一部分。一般情况下，工具502可以为石墨或钢制工具，该工具的压辊端在小瓶300处于旋转状态时由机器压抵在瓶壁510上。通过在以工具502向瓶壁510的部分408施加压力的同时，向所述两端302和306分别施加压力509a和509b，使得内壁512如图5所示，塌向中空内部空间418。所述向内施加的压力可取决于玻璃在加热过程后的柔
软程度，但是在一些情形中，可例如为约2～4磅/平方英寸。压力施加时间取决于机器速度。如以上参考图2所述，塌陷后的瓶壁部分构成颈部214。其中，工具502所施加的压力应足以防止外壁510的直径在压力509a和509b朝内施加的过程中变大。瓶壁510塌陷部分的相对表面之间应留有空间或空隙，以使得第一端部302与第二端部306之间仍旧具有开口。
31.图6所示对图5的小瓶执行进一步的处理操作之后的图，其中，向小瓶的塌陷部分施加热量且以工具502施加压力。一般情况下，在处理操作601中，通过向小瓶300的中间部分609的外部施加热量605，将其一部分609和外壁611软化，以供进行图7所示的进一步的处理。
32.图7所示为对图6的小瓶进行进一步处理操作后的的图，其中，对中间部分609进行加热。具体而言，在处理操作701中，向第一端部302施加朝外的作用力705a，并向第二端部306施加朝外的作用力705b。其中，将第一端部302和第二端部306沿彼此远离的方向外拉。如图7所示，由于中间部分609上已施加热量605，因此所述拉力使得中间部分开始塌缩。朝外的作用力705a，705b可由与上述讨论的机器相关的设计为将两个端部沿彼此分开的方向外拉的机器施加。所述用于将两个端部沿彼此分开的方向外拉的工具可以为具有定制形状且附接至所述机器上的钢制工具。类似地，处理时间和压力可取决于机器速度、玻璃柔软程度等。第一端302和第二端306沿彼此分开的方向外拉直至中间部分609的外壁611的外表面形成如图7所示的塌缩中间部分709。
33.图8所示在形成塌缩中间部分709的进一步处理操作后的图7的小瓶。一般情况下，处理操作801显示将热量805施加在塌缩中间部分709的外表面，以使得中间部分709的玻璃发生软化，以供执行以下参考图9所示的进一步处理。
34.图9所示为将中间部分709的玻璃软化的进一步处理操作后的图8的小瓶。如图9所示，处理操作901利用压辊907等工具，向小瓶300的中间部分施加作用以形成中间部分909，该中间部分909具有小于小瓶300的其他部分的外径的均一的内径和外径。也就是说，在小瓶300按如上所述方式旋转的同时，将中间部分已软化的玻璃材质在最大程度上塑形为均匀圆柱，中间部分909两端的外径逐步增大直至与相邻的外径更大部分911和913相接。通过在以压辊907向中间部分909施加朝内的压力的同时，还向两端302和306施加朝内的压力905a和905b，可使得小瓶300的瓶壁具有如图9所示的均一且更小的直径。所述朝内的压力可取决于加热过程后玻璃的柔软程度，但是在一些情形中，可例如为2～4磅/平方英寸。压力的施加时间长度取决于机器速度。与此同时，在两端302和306施加向内的压力，从而使得在小瓶旋转且以压辊907施加压力时，窄缩中间部分909处的小瓶300的瓶壁如图9所示变得均匀且直径变小。如以上参考图2所述，塌缩的瓶壁形成窄缩中间部分104。其中，压辊907施加的压力应足以在使得中间部分909的外径均一的同时，在塌缩中间部分909的相对表面之间留有空间或空隙，以使得第一端部302与第二端部306之间仍旧具有开口。与本文所述其他处理操作的情形一致，处理操作901采用的时间和压力随机器速度、玻璃柔软程度等的不同而不同。
35.处理操作901完成后，小瓶形成以上参考图2所述的形状，其中，小瓶在一端103处形成腔室204，腔室204由颈部214与相邻的腔室206隔开。此外，腔室206由中空内部空间108与腔室207相连，中空内部空间108由与图9所示的中间部分909对应的窄缩中间部分104形成。腔室207自中间部分104延伸至端部106。
36.图10所示为中间部分909的周围缠裹燃芯1005的图9的小瓶。燃芯可由麻等材料制成，而且在点燃后维持较为均匀的火焰，该火焰可通过开口103施加在腔室204内的填充物质上。
37.虽然以上已经描述且以附图图示了某些实施方式，但是应该理解的是，此类实施方式仅出于说明目的，并不对本公开内容的广义范围构成限制。例如，虽然本文描述了一种用于抽烟的玻璃小瓶，但是由在抽吸操作中保持形状不变的任何非可燃材料制成的小瓶均可在考虑之列。一般情况下，小瓶还可由陶瓷或绝缘金属材料等其他非可燃材料制成。此外，应该理解的是，本文公开的每一处理操作均可由单台机器或相互组合的多台机器执行，以使得每一步骤均视为能够在无需使用者干预的情况下执行的自动化步骤。因此，本发明不限于本文所示和所述的具体构造和设置方式，本领域技术人员还可进行各种其他改动。