BG63615B1 - Cigarette and heater in an electric smoking system - Google Patents
Cigarette and heater in an electric smoking system Download PDFInfo
- Publication number
- BG63615B1 BG63615B1 BG101950A BG10195097A BG63615B1 BG 63615 B1 BG63615 B1 BG 63615B1 BG 101950 A BG101950 A BG 101950A BG 10195097 A BG10195097 A BG 10195097A BG 63615 B1 BG63615 B1 BG 63615B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- tobacco
- cigarette
- core
- heating
- heating plate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТ НА ПРИЛОЖЕНИЕFIELD OF APPLICATION
Изобретението се отнася до цигара, предназначена за електрическа система за пушене, тютюнева сърцевина за тази цигара, метод за изработване на тютюневата сърцевина и нагревател за използуване в системата за пушене. Те ще намерят приложение в тютюневата промишленост и бита.The invention relates to a cigarette intended for an electrical smoking system, a tobacco core for that cigarette, a method for making a tobacco core, and a heater for use in the smoking system. They will find use in the tobacco and household industries.
ПРЕДШЕСТВУВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION
Традиционните цигари при изгаряне предават вкус и аромат към пушача. По време на всмукване масата от изгарящ материал. - принципно тютюн, изгаря при температури, които често надхвърлят 800 °C. Нагряването се разпространява през съседната маса тютюн посредством всмукване от устните. По време на нагряване непълното окисление на горивния материал освобождава различни газообразни горивни продукти и дестилати от тютюна. Щом като тези газообразни продукти се всмукнат през цигарата, те се охлаждат и кондензират във форма на аерозол, който осигурява вкусовете и ароматите, свързвани с пушенето.Traditional burning cigarettes convey taste and aroma to the smoker. During the suction, the mass of the combustion material. - in principle, tobacco is burnt at temperatures often above 800 ° C. The heat is spread through the adjacent tobacco mass by suction from the lips. During heating, the incomplete oxidation of the combustible material releases various gaseous combustion products and distillates from tobacco. As these gaseous products are sucked through the cigarette, they are cooled and condensed in the form of an aerosol that provides the flavors and aromas associated with smoking.
Традиционните цигари имат различни недостатъци, свързани с тях. Един от тях е образуването на страничен дим по време на пушене между всмукванията, който може да бъде неприятен за непушачите. Щом като бъдат запалени, те трябва да бъдат изцяло изпушени или да бъдат изхвърлени. Повторното запалване на традиционната цигара е възможно, но обикновено е нежелана възможност за претенциозния пушач по субективни причини - аромат, вкус, миризма.Traditional cigarettes have various disadvantages associated with them. One of them is the formation of side smoke during smoking between intakes, which can be unpleasant for non-smokers. Once ignited, they must be completely smoked or thrown out. Re-igniting a traditional cigarette is possible, but it is usually an unwanted opportunity for the discerning smoker for subjective reasons - aroma, taste, smell.
Една алтернатива на традиционните цигари са устройствата за пушене, в които горивният материал сам по себе си не отделя тютюневия аерозол. Такива артикули за пушене могат да съдържат горивен въглероден нагревателен елемент (нагревателен източник), поместен до или около единия край на артикула за пушене, и пласт от съдържащи тютюн елементи, поместени в съседство с нагревателния елемент. Нагревателният елемент се запалва с кибрит или запалка за цигари и когато пушач всмукне от цигарата, генерираната топлина от нагревателния елемент се разпространява до пласта от съдържащи тютюн елементи, така че да предизвика отделянето на тютюнев аерозол от пласта.Този тип устройство за пушене не произвежда или произвежда малко страничен дим.Произвежданите продукти от горене при нагревателния източник го замърсяват и не е лесно той да се почисти за бъдещо използване.An alternative to traditional cigarettes is smoking devices in which the combustible material does not itself release the tobacco aerosol. Such smoking articles may comprise a carbon fuel heating element (heating source) placed at or about one end of the smoking article and a layer of tobacco-containing elements adjacent to the heating element. The heating element is ignited by a match or cigarette lighter and when a smoker sucks off the cigarette, the heat generated from the heating element is distributed to the bed of tobacco containing elements so as to cause the release of tobacco aerosol from the bed. This type of device does not produce a smoking device or produces a bit of side smoke. The combustion products produced by the heating source contaminate it and it is not easy to clean it for future use.
И при Явете конвенционални и въглеродно нагрявани устройства, описани по-горе, се осъществява горене по време на тяхното използуване. Този процес обикновено води до образуването на много вторични продукти, когато горивният материал се разпада и взаимодействува с околната атмосфера.Even the conventional and carbon-heated devices described above have combustion during their use. This process usually results in the formation of many by-products when the combustible material decomposes and interacts with the surrounding atmosphere.
Американските патенти US 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 и US 5 095 921 и US-патентни заявки,сериен № 08/380 718, заявена на 30.09.1995 и сериен № 07/943 504, заявена на 11.09.1992, разкриват различни нагревателни елементи и произвеждащи аромат артикули, които намаляват съществено страничния дим, както и позволяват на пушача да спре избирателно и да възобнови отново пушенето. Цигарените артикули, описвани в тези патенти обаче, не са много надеждни и могат да излязат от строя, разкъсани и счупени, вследствие на разтягане или грубо хващане. При определени обстоятелства, тези известни цигари могат да се смачкат, тъй като те са по-слаби и могат да бъдат скъсани или счупени, когато се отделят от запалката.US Patent Nos. 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 and US 5 095 921 and US Patent Applications Serial No. 08/380 718, filed September 30, 1995, and Serial No. 07/943 504, filed September 11, .1992, reveal a variety of heating elements and aroma-producing items that significantly reduce lateral smoke, as well as allow the smoker to stop selectively and resume smoking. However, the cigarette articles described in these patents are not very reliable and can be broken, torn and broken due to stretching or rough gripping. In certain circumstances, these known cigarettes may crumble as they are weaker and may be broken or broken when separated from the cigarette lighter.
В американската патентна заявка № 08/380 718 и в патента US 5 388 594 са описани електрическа система за пушене, включваща нова електрическа запалка и нова цигара, която се съвместява със запалката. Предпочитаното изпълнение на запалката включва множество метални серпантинни нагреватели, разположени в конфигурация, която поема чрез плъзгане част от тютюневата пръчка на цигарата.U.S. Patent Application No. 08/380 718 and U.S. Pat. No. 5,388,594 describe an electrical smoking system comprising a new electric cigarette lighter and a new cigarette that is compatible with the lighter. A preferred embodiment of the cigarette lighter includes a plurality of metal coil heaters arranged in a configuration that slides a portion of the cigarette's tobacco rod.
Предпочитаното изпълнение на цигарата в американската патентна заявка № 08/380 718, описано също така и в ЕР-А-0 615 411, съдържа тръбна носеща част за тютюневата суровина, цигарена хартия, обвита около тръбната носеща част, газопропускаща филтърна запушалка в края при мундщука и филтърна запушалка при свободния (отдалечения) край на тръбната носеща част. Цигарата и запалката са оформени така, че когато цигарата е вкарана в запалката и когато се активират индивидуалните нагреватели, при всяко всмукване се появяват локални обгаряния в местата около цигарата, в зоната, където всеки нагревател подпира цигарата (по-нататък отбелязани като “нагревателен отпечатък”). Щом като всички нагреватели са били активирани, тези петна от обгаряне са разделени едно от друго и обграждат централния участък от тръбната носеща част на цигарата.The preferred embodiment of the cigarette in US patent application No. 08/380 718, also described in EP-A-0 615 411, contains a tubular carrier for tobacco raw material, cigarette paper wrapped around a tubular carrier, a gas-permeable filter stopper at the end of mouthpiece and filter stopper at the free (remote) end of the tubular support. The cigarette and the cigarette lighter are shaped such that when the cigarette is inserted into the cigarette lighter and when the individual heaters are activated, local aspirations occur at each intake in the areas around the cigarette, in the area where each heater supports the cigarette (hereinafter referred to as the "heat seal" ”). Once all the heaters have been activated, these burn spots are separated from one another and surround the central portion of the tubular carrier portion of the cigarette.
В зависимост от максималните температури и общата енергия, освобождавана от нагревателите, петната от нагряване се появяват по-ясно от обичайните обезцветявания на цигарената хартия. В повечето случаи при използване, обгарянето създава поне минимални отчупвания в цигарената хартия и основния носещ материал, които отчупвания водят до механично отслабване на цигарата. За да бъде изтеглена цигарата от запалката, петната от изгаряне трябва поне частично да се плъзнат покрай нагревателите. При утежнени обстоятелства, например когато цигарата е мокра, или смачкана, или извита, тя може да бъде склонна към счупване или да останат части при нейното изтегляне от запалката. Останалите във фиксатора на запалката части могат да попречат на същинската работа на запалката и/или да предадат лош вкус при пушене на следващата цигара. Ако цигарата се счупи на две, пушачът може да се сблъска не само с проблема влошен цигарен продукт, но също така и с перспективата за почистване на остатъци от задръстена запалка, преди той или тя да могат да се наслаждават на следващата цигара.Depending on the maximum temperatures and the total energy released by the heaters, the spots of heat appear more clearly than the usual discoloration of cigarette paper. In most cases, when used, the combustion creates at least minimal breaks in the cigarette paper and the main carrier material, which breaks the mechanical weakening of the cigarette. To remove the cigarette from the cigarette lighter, the burn spots must at least partially slip along the heaters. In aggravated circumstances, for example, when the cigarette is wet, crumpled, or curved, it may be prone to breakage or remain on the cigarette lighter. The parts remaining in the lighter retainer may interfere with the lighter's actual operation and / or convey poor taste when smoking the next cigarette. If a cigarette breaks down in two, the smoker may not only face the problem of a deteriorated cigarette product, but also the prospect of cleaning up the debris from a lighter before he or she can enjoy the next cigarette.
Предпочитаното изпълнение на цигарата от патентна заявка № 08/380 718, ЕР-А-0 615 411 и патент US 5 388 594 е по същество с куха тръба между филтърната запушалка при мундщука на цигарата и запушалката в свободния край. Тази конструкция е пригодена да увеличава предаването към пушача посредством осигуряване на достатъчно пространство, в което може се извлече аерозол на разстояние от носещата част, с минимално обезцветяване и кондензация на аерозол^ върху която и да е от близкостоящите повърхности.The preferred embodiment of the cigarette of patent application No. 08/380 718, EP-A-0 615 411 and patent US 5 388 594 is essentially a hollow tube between the filter stopper at the cigarette mouthpiece and the stopper at the free end. This construction is adapted to increase the delivery to the smoker by providing sufficient space in which an aerosol can be removed at a distance from the carrier, with minimal discoloration and condensation of the aerosol over any of the adjacent surfaces.
Предложени са някои възможности, които значително намаляват нежелания страничен дим, макар че позволяват на пушача да спре пушенето на артикула за желан период от време и след това да възобнови пушенето. Например, американските патенти US 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 и US 5 095 921 разкриват различни нагревателни елементи и образуващи аромат системи. Електрическата система за пушене, разкрита в ЕР-А-0 615 411 и US 5 388 594^ е с нагреватели, които се активират посредством чувствителна на всмукване управляваща логическа схема. Нагревателите за предпочитане са конструирани като относително тънка серпантина за пренасяне на съответно количество топлина към цигарата и са олекотени.Some options are offered that significantly reduce the unwanted side smoke, although they allow the smoker to stop smoking the article for a desired period of time and then resume smoking. For example, US patents US 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 and US 5 095 921 disclose various heating elements and aroma-forming systems. The electrical smoking system disclosed in EP-A-0 615 411 and US 5 388 594 ^ has heaters that are activated by a suction-sensitive control logic. The heaters are preferably designed as a relatively thin coil to carry the appropriate amount of heat to the cigarette and are lightweight.
Въпреки, че тези устройства и нагреватели преодоляват срещаните проблеми и постигат определени параметри, много изпълнения са подложени на механично отслабване и възможна повреда, дължащи се на сътресения, предизвикани от вкарване и изваждане на цилиндричната тютюнева среда, а също така при наместване и при манипулиране с вкараната цигара.Although these devices and heaters overcome common problems and achieve certain parameters, many implementations are subject to mechanical weakening and possible damage due to shocks caused by the insertion and removal of the cylindrical tobacco medium, as well as the setting and manipulation of the tobacco. the inserted cigarette.
Освен това могат да се появят нежелани къси съединения, ако се промени формата на нагревателния комплект, например при нагласяване или манипулиране с вкараната цигара.In addition, unwanted short circuits may occur if the shape of the heating kit changes, for example when adjusting or manipulating a inserted cigarette.
Известните електрически системи за пушене използуват електрически резистивни нагреватели, които притежават необходимите относително сложни електрически връзки, но могат да бъдат повредени от вкарване и изваждане на цигарата.Known electrical smoking systems use electrical resistive heaters that have the necessary relatively complex electrical connections but can be damaged by the insertion and removal of a cigarette.
При включването на отрязан пълнител с кухина в конструкцията на цигарата съгласно ЕР-А-0 615 411, се установява, че такива цигари, когато са изцяло заредени с тютюн във вид на отрязан пълнител, имат склонност да работят адекватно в електрическа запалка само първите няколко всмуквания. Впоследствие техният вкус неприятно се променя.Същият ефект се получава и когато традиционни цигари са пушени в електрическа запалка от вида на тази, описана в ЕР-А-0 615 411.By incorporating a cavity filler into the cigarette structure according to EP-A-0 615 411, such cigarettes, when fully filled with cut-off tobacco, tend to work adequately in an electric cigarette lighter only the first few. intakes. Subsequently, their taste changes unpleasantly.The same effect is obtained when traditional cigarettes are smoked in an electric lighter of the kind described in EP-A-0 615 411.
Когато останат ненапълнени, кухите цигарени конструкции от предпочитаните изпълнения на ЕР-А-0615411 са по някакъв начин уязвими на повреди от крайно или грубо манипулиране.When left unfilled, the hollow cigarette structures of the preferred embodiments of EP-A-0615411 are in some way vulnerable to damage by extreme or gross manipulation.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION
Техническият проблем, който се цели да бъде решен с настоящото изобретение, е да се създаде цигара и нагревател за използване в електрическа система за пушене, чрез които да се постигне повишена сигурност при експлоатацията наA technical problem that is intended to be solved by the present invention is to provide a cigarette and a heater for use in an electrical smoking system, thereby providing increased operational safety.
Ί електрическата система за пушене. Нагревателят трябва да осигури намалена възможност от повреди, дължащи се на сътресения, предизвикани от вкарване и изваждане на цигарата и липса на нежелани къси съединения при нагласяване или манипулиране с вкараната цигара. Цигарата трябва да бъде устойчива ща -повреждане или счупване от консуматора при манипулиране.Ί the electric smoking system. The heater must provide reduced possibility of damage due to distress caused by the insertion and removal of the cigarette and the absence of unwanted short circuits when adjusting or manipulating the inserted cigarette. The cigarette must be resistant to damage or breakage by the consumer during handling.
Първият обект на изобретението е цигара, предназначена за електрическа система за пушене. Тя съдържа тютюнева пръчка, имаща тръбна тютюнева сърцевина, свободен край и обвиван край. Тръбната тютюнева сърцевина има основна сърцевина и пласт от тютюнев ароматен материал, поддържан от основната сърцевина. Основната сърцевина е приспособена за предаване на топлина от електрически нагревателен елемент към ароматния тютюнев материал, а тютюневата пръчка е приспособена за работно поемане на електрическия нагревателен елемент покрай нея. Съгласно изобретението до свободния край на тръбната тютюнева сърцевина е разположена тютюнева запушалка и тя е отделена на разстояние от обвивания край, така че да определя незапълнено пространство между тютюневата запушалка и обвивания край. При това поне част от незапълненото пространство и поне част от тютюневата запушалка са препокрити от разположения покрай тютюневата пръчка електрически нагревателен елемент при употреба.The first object of the invention is a cigarette intended for an electrical smoking system. It contains a tobacco rod having a tubular tobacco core, a loose end and a wrapped end. The tubular tobacco core has a core core and a layer of tobacco flavoring material supported by the core core. The main core is adapted to transmit heat from an electric heating element to the aromatic tobacco material, and the tobacco rod is adapted to absorb the electrical heating element along it. According to the invention, a tobacco stopper is located at the free end of the tubular tobacco core and is separated from the wrapped end so as to define an unfilled space between the tobacco stopper and the wrapped end. In this case, at least part of the unfilled space and at least part of the tobacco stopper are covered by an electric heating element located along the tobacco rod in use.
Съгласно едно вариантно изпълнение тютюневата пръчка включва свободно пропускащ филтър до обвивания край. Последният е отделен на разстояние от тютюневата запушалка така, че да определи незапълненото пространство между свободно пропускащия филтър и тютюневата запушалка.In one embodiment, the tobacco rod includes a free-pass filter to the wrapped end. The latter is separated from the tobacco stopper so as to determine the blank space between the free-pass filter and the tobacco stopper.
За предпочитане е свободно пропускащият филтър да има тръбен елемент.Preferably, the free-pass filter has a tubular element.
Тръбният елемент може да е конструиран от пластифицирани кълчища или от формован материал.The tubular element may be constructed of plasticized wafers or molded material.
В едно вариантно изпълнение на цигарата до обвивания край на тютюневата пръчка е разположен филтърен накрайник.In one embodiment of the cigarette, a filter nozzle is located next to the wrapped end of the tobacco rod.
В друго предпочитано изпълнение филтърният накрайник съдържа втори свободно пропускащ филтър и обвиваща хартия, прикрепена към втория свободно пропускаш филтър в обвивания край.In another preferred embodiment, the filter tip comprises a second free-pass filter and a wrapping paper attached to the second free-pass filter at the wrapped end.
Филтърният накрайник е желателно да съдържа и филтърен мундщук до втория свободно пропускащ филтър.The filter nozzle preferably also includes a filter mouthpiece to the second freely leaking filter.
В едно вариантно изпълнение на цигарата свободно пропускащият филтър на тютюневата пръчка включва първи канал, а вторият свободно пропускащ филтър на филтърния накрайник включва втори канал. При това първият и вторият канал свързват кухината на тютюневата пръчка с филтърния мундщук и вторият канал има вътрешен радиус, по-голям от вътрешния радиус на първия канал.In one embodiment of the cigarette, the tobacco leakage filter includes a first channel and the second leakage filter of the filter tip includes a second channel. The first and second channels connect the cavity of the tobacco rod to the filter mouthpiece, and the second channel has an inner radius larger than the inner radius of the first channel.
Във второ вариантно изпълнение на цигарата тютюневата пръчка съдържа и филтър за обратен поток при свободния й край.In a second embodiment of the cigarette, the tobacco rod also includes a backflow filter at its free end.
В трето вариантно изпълнение на цигарата тютюневата пръчка има и тютюнева запушалка, състояща се от две части. Първата й част е разположена до свободния край и има по-висока плътност ? отколкото втората й част, която е отдалечена от свободния край.In a third embodiment of the cigarette, the tobacco rod also has a two-piece tobacco stopper. Its first part is located at the free end and has a higher density ? than its second part, which is farther from the free end.
При последния вариант е за предпочитане тютюневата запушалка да съдържа отрязан тютюнев пълнител.In the latter embodiment, it is preferable for the tobacco stopper to contain a cut tobacco filler.
Отрязаният тютюнев пълнител на тютюневата запушалка е желателно да представлява смес от тютюни, която е комбинация от поне два от тютюните: светъл, Burley и ориенталски.The cut tobacco filler of the tobacco stopper is preferably a blend of tobacco that is a combination of at least two of the light, Burley and Oriental tobacco.
Тютюневата запушалка може да включва и обвивка за запушалката, разположена около отрязания тютюнев пълнител.The tobacco stopper may also include a cap for the stopper located around the cut tobacco filler.
Съгласно едно вариантно изпълнение на цигарата тютюневата запушалка е разположена по дължина на вътрешната повърхност на тръбната тютюнева сърцевина.According to an embodiment of the cigarette, the tobacco stopper is located along the inner surface of the tubular tobacco core.
Желателно е тютюневата пръчка да съдържа хартиена обвивка, разположена около външната повърхност на цялата тръбна тютюнева пръчка или около част от нея.It is desirable for the tobacco rod to comprise a paper wrapper positioned around the outer surface of the pipe tube or all or part of it.
Вторият обект е тютюнева сърцевина, приспособена за завиване в тръбна тютюнева пръчка на цигара, предназначена за електрическа система за пушене. Тя включва основна сърцевина и пласт от ароматен тютюнев материал, разположен по дължина във вътрешността на основната сърцевина. Съгласно изобретението основната сърцевина съдържа комбинация от тютюнева нишка и целулозна нишка, които са комбинирани в съотношение^ приблизително от 2:1 до 4:1 така, че основната сърцевина да има основно тегло в границите приблизително от 35 до 45 g/m2. Тютюневият материал има поне двойно тегло в сравнение с основната сърцевина. Той съдържа основен тютюн и екстрахирани твърди тютюневи вещества в съотношение приблизително от 3:1 до 9:1, както и овлажнител, при ниво приблизително от 5 до 29% от теглото на материала.The second object is a tobacco core adapted to be wrapped in a tobacco pipe of a cigarette rod intended for an electrical smoking system. It includes a core core and a layer of aromatic tobacco material, located lengthwise inside the core core. According to the invention, the core core comprises a combination of tobacco thread and cellulose thread, which are combined in a ratio of approximately 2: 1 to 4: 1 such that the core core has a basic weight in the range of approximately 35 to 45 g / m 2 . The tobacco material has at least double its weight compared to the core. It contains basic tobacco and extracted solids in a ratio of approximately 3: 1 to 9: 1, as well as a humidifier, at a level of approximately 5 to 29% by weight of the material.
При едно предпочитано изпълнение тютюневият материал има основно тегло ? приблизително три до четири пъти по-голямо от това на основната сърцевина.In one preferred embodiment, does the tobacco material have a weight ? approximately three to four times the size of the main core.
Тютюневият материал може да съдържа и пектин при ниво приблизително до 2% от теглото му.Tobacco material may also contain pectin at levels up to approximately 2% by weight.
Съгласно един вариант на изпълнение на тютюневата сърцевина основната сърцевина съдържа приблизително 28 g/m2 тютюнева нишка и приблизително 12 g/m2 целулозни влакна от дървесинен пулп, или ленен пулп, или пулп от тютюнево стъбло.According to one embodiment of the tobacco core, the core core comprises approximately 28 g / m 2 of tobacco thread and approximately 12 g / m 2 of pulp from wood pulp or flax pulp or tobacco stem pulp.
Тютюневият материал при едно предпочитано изпълнение съдържа приблизително от 66 до 71 тегл, % тютюневи частици, приблизително от 16 до 20 тегловни % екстрахирани тютюневи твърди вещества, приблизително от 10 до 14 тегловни % глицерин и приблизително 1-2 тегловни % пектин.The tobacco material in one preferred embodiment contains from about 66 to 71 wt.% Tobacco particles, from about 16 to 20 wt.% Extracted tobacco solids, from about 10 to 14 wt.% Glycerol and about 1-2 wt.% Pectin.
При друго основно изпълнение на тютюневата сърцевина, приспособена за завиване в тръбна тютюнева пръчка на цигара, предназначена за електрическа система за пушене, тя включва основна сърцевина и пласт от ароматен тютюнев материал, разположен по дължина във вътрешността на основната сърцевина. Съгласно изобретението основната сърцевина съдържа комбинация от тютюнева нишка с основно тегло на компонента^ приблизително от 20 до 30 g/m2, въглеродна нишка с основно тегло на компонента, приблизително 2-9 g/m , и пектин с основно тегло на компонента 1 g/m2.In another major embodiment of the tobacco core adapted for being wrapped in a tobacco pipe of a cigarette intended for an electrical smoking system, it comprises a core core and a layer of aromatic tobacco material extending longitudinally within the core core. According to the invention, the core contains a combination of a tobacco filament with a component weight of about 20 to 30 g / m 2 , a carbon filament with a component weight of about 2-9 g / m, and a pectin with a component weight of 1 g / m 2 .
Тютюневият материал има основно тегло три до четири пъти по-голямо от това на основната сърцевина и освен това той съдържа фино смлян тютюн и екстрахирани тютюневи твърди вещества при съотношение,The tobacco material has a basic weight of three to four times the weight of the main core and furthermore contains finely ground tobacco and extracted tobacco solids at a ratio of
компонента,приблизително от 24 до 28g/m2, въглеродната нишка да е с основно тегло на компонента ^приблизително от 2 до 4g/m2, и пектинът да е с основно тегло на компонента от 2,5 до l,5g/m2.the component, approximately 24 to 28g / m 2 , the carbon filament having a base weight of the component ^ approximately 2 to 4g / m 2 , and the pectin having a base weight of the component 2.5 to 1.5 g / m 2 .
Третият обект съгласно изобретението е метод за производство на тютюнева сърцевина, съдържаща основна сърцевина и пласт от тютюнев материал, при което тютюневата сърцевина е огъваема в тръбна форма като част от цигара, предназначена за електрическа система за пушене, състоящ се от следните етапи:The third object according to the invention is a method of manufacturing a tobacco core comprising a core and a layer of tobacco material, wherein the tobacco core is tubular shaped as part of a cigarette intended for an electrical smoking system, comprising the following steps:
- отделяне на разтворими вещества от нишките на захранващата тютюнева смес, като разтворимите вещества са разтворени в разтвор, съдържащ от 5 до 10 тегловни % разтворени тютюневи съставки;- separating solutes from the filaments of the feed tobacco mixture, the solutes being dissolved in a solution containing from 5 to 10% by weight of the dissolved tobacco ingredients;
- изработване на основната сърцевина посредством формоване на суспензия на отделни тютюневи нишки, смесване на суспензията от тютюневи нишки със суспензия на усилващ агент за образуване на смес във вид на суспензия и отливане на суспендираната смес в устройство за формоване на сърцевината;- manufacturing the core core by forming a slurry of individual tobacco filaments, mixing the slurry of tobacco filaments with a suspension of a boosting agent to form a slurry mixture, and casting the slurry into a core forming device;
- изработване на тютюневия материал посредством смесване на от 5% до 10% разтвор на тютюневи съставки с допълнителни тютюневи частици, глицерин и пектин, така че да се образува дисперсия от тютюнев материал и регулиране на водното й съдържание така, че да се постигне съдържание на твърди частици в дисперсията от тютюнев материал.приблизително от 20% до 30%;- the manufacture of the tobacco material by mixing from 5% to 10% solution of tobacco ingredients with additional tobacco particles, glycerin and pectin, so as to form a dispersion of the tobacco material and adjust its water content to achieve a content of tobacco. solids in the dispersion of tobacco material. from about 20% to 30%;
- напластяване на дисперсията от тютюнев материал върху основната сърцевина за оформяне на пласт тютюнева сърцевина;- layering the dispersion of tobacco material on the core to form a tobacco core layer;
- изсушаване на пласта или тютюневата сърцевина до влагосъдържание в интервалаfприблизително от 8,5% до 12%;drying the layer or tobacco core to a moisture content in the range of f from about 8.5% to 12%;
- охлаждане на пласта от тютюнева сърцевина;- cooling the tobacco core layer;
- изправяне на пласта от тютюнева сърцевина;- straightening of the layer of tobacco core;
- намотаване на пласта от тютюнева сърцевина така, че да се образува руло от тютюнева сърцевина; и- winding the layer of tobacco core to form a roll of tobacco core; and
- разрязване по дължина на рулото от тютюнева сърцевина така, че да се получи бобина от тютюнева сърцевина.- cutting the length of the tobacco core so as to obtain a tobacco core coil.
За предпочитане е, съгласно метода, разтворът от разтворими тютюневи компоненти да съдържа приблизително от 7 до 8 тегловни % разтворени тютюневи съставки.Preferably, according to the method, the solution of soluble tobacco components contains from about 7 to 8% by weight of dissolved tobacco ingredients.
Количеството вода е желателно да е регулирано за постигане в заключителния етап на смесване на дисперсия с приблизително съдържание на твърди вещества от 24% до 26%.The amount of water is desirably adjusted to achieve in the final mixing step a dispersion having an approximate solids content of 24% to 26%.
Съгласно вариант на метода, размерът на утаените тютюневи частици е такъв, че те да могат да преминат през мрежа с брой на отворите, приблизително от 15,5 на cm2 до 31 на cm2 (от 100 до 200 mesh).According to a variant of the method, the size of the precipitated tobacco particles is such that they can pass through a network with a number of openings, from about 15.5 per cm 2 to 31 per cm 2 (100 to 200 mesh).
За предпочитане размерът на утаените тютюневи частици е такъв, че те да могат да преминат през мрежа с брой на отворите приблизително 18,6 на cm2 (120 mesh).Preferably, the size of the precipitated tobacco particles is such that they can pass through a mesh having an aperture of approximately 18.6 per cm 2 (120 mesh).
Усилващият агент в суспензията може да съдържа поне един от видовете: дървесен пулп, ленен пулп или пулп от тютюнево стъбло.The enhancing agent in the suspension may contain at least one of the following: wood pulp, flax pulp, or tobacco stem pulp.
Етапът на напластяване, при едно вариантно изпълнение на метода, включва отлагане на дисперсията от тютюнев материал към основната сърцевина при отношение по тегло в сухо състояние 2:1.The layering step, in one embodiment of the method, involves depositing the dispersion of tobacco material to the base core at a dry weight ratio of 2: 1.
Етапът на напластяване при второ вариантно изпълнение на метода включва напластяване на дисперсията от тютюнев материал към основната сърцевина при отношение по тегло в сухо състояние поне 3:1.The coating step in a second embodiment of the method involves coating the dispersion of tobacco material to the core at a dry weight ratio of at least 3: 1.
Четвъртият обект съгласно изобретението е нагревател за използване в електрическа система за пушене за нагряване на цигара. Той включва множество от електрически резистивни нагревателни пластини, определящи приемник за вкараната цигара, простиращ се покрай нея. Всяка пластина съдържа първо нагревателно пластинково краче с първи и втори край, второ нагревателно пластинково краче с първи и втори край и свързваща секция, свързваща втория край на първото нагревателно пластинково краче с първия край на второто нагревателно пластинково краче. Първото и второто нагревателни пластинкови крачета на всяка нагревателна пластина са отделени едно от друго посредством междина. Първите краища на първото нагревателно пластинково краче са приспособени за електрически контакт с източника на електрическа енергия, така че да оформят съответни резистивни нагревателни контури. Тези контури се състоят от първото нагревателно пластинково краче, свързващата секция и второто нагревателно пластинково краче за съответно нагряване на всяка от електрическите резистивни нагревателни пластини. При това първите краища на нагревателните пластини имат обща връзка.The fourth object of the invention is a heater for use in an electrical smoking system for heating a cigarette. It includes a plurality of electrically resistive heating plates defining a receiver for the inserted cigarette extending past it. Each plate contains a first heating plate with first and second ends, a second heating plate with first and second ends and a connecting section connecting the second end of the first heating plate with the first end of the second heating plate. The first and second heating plate feet of each heating plate are separated from each other by a gap. The first ends of the first heating plate leg are adapted for electrical contact with the power source so as to form corresponding resistive heating circuits. These circuits consist of a first heating plate leg, a connecting section and a second heating plate leg for respectively heating each of the electrical resistive heating plates. The first edges of the heating plates have a common connection.
За предпочитане е първите краища на първите нагревателни пластинкови крачета да са заземени.Preferably, the first ends of the first heating plate feet are grounded.
При едно вариантно изпълнение на нагревателя общата връзка за първите краища на първите нагревателни пластинкови крачета е носеща втулка.In one embodiment of the heater, the common connection for the first edges of the first heating plate legs is a support sleeve.
За предпочитане е междината, разделяща първото и второто нагревателни пластинкови крачета, да е оразмерена така, че да позволява увличането на въздушен поток в нагряваната цигара при всмукване на пушач.Preferably, the gap separating the first and second heating pad legs is sized to allow airflow into the heated cigarette when the smoker is sucked in.
При едно вариантно изпълнение на нагревателя първите краища на всяко от първите нагревателни пластинкови крачета представляват разширения на носещата втулка, приспособена за електрически контакт с източника на електрическа енергия и оформяща общ край за първите краища на първите нагревателни крачета.In one embodiment of the heater, the first ends of each of the first heating plate feet are extensions of a support sleeve adapted for electrical contact with the power source and forming a common end for the first ends of the first heating feet.
При друго изпълнение вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета са приспособени да са в съответен електрически контакт с източника на електрическа енергия така, че да са образувани съответни резистивни нагревателни вериги, съдържащи първото нагревателно пластинково краче, свързващата секция и второто нагревателно пластинково краче за съответно нагряване на всяка от електрическите резистивни нагревателни пластини.In another embodiment, the second ends of the second heating plate legs are adapted to be in appropriate electrical contact with the power source so that corresponding resistive heating circuits are formed containing the first heating plate leg, the connecting section and the second heating plate leg for the respective heating on each of the electrical resistive heating plates.
Съгласно едно изпълнение на нагревателя вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета се г>»According to one embodiment of the heater, the second ends of the second heating plate legs are d> »
I Λ 1 ίI Λ 1 ί
простират към носещата втулка, но са електрически изолирани от нея.extend to the support sleeve, but are electrically isolated from it.
Съгласно друго изпълнение на нагревателя вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета са отделени от носещата втулка посредством междина.According to another embodiment of the heater, the second ends of the second heating plate legs are separated from the carrier sleeve by a gap.
Желателно е върху носещата втулка или върху вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета да е нанесено електрически изолиращо покритие.It is desirable that an electrically insulating coating be applied to the support sleeve or to the second edges of the second heating plate feet.
Възможно е също върху вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета или върху първите краища на първите нагревателни пластинкови крачета да е нанесено електрически изолиращо покритие.It is also possible to have an electrically insulating coating applied to the second ends of the second heating plate feet or to the first ends of the first heating plate feet.
При едно алтернативно изпълнение на нагревателя той включва електрически изолатор, оформен като керамична носеща конструкция във вид на втулка около носещата втулка, вторите краища на вторите нагревателни пластинкови крачета и първите краища на първите нагревателни пластинкови крачета.In an alternative embodiment of the heater, it includes an electrical insulator shaped as a ceramic support structure in the form of a sleeve around the support sleeve, the second ends of the second heating plate feet and the first ends of the first heating plate feet.
Желателно е носещата втулка и нагревателните пластини на нагревателя да са монолитни.It is desirable that the support sleeve and the heating plates of the heater be monolithic.
За предпочитане е и свързващата секция да съдържа свободен край за компенсиране на термичното разширение при нагряване на нагревателния елемент.Preferably, the connecting section also has a free end to compensate for the thermal expansion when the heating element is heated.
При едно предпочитано изпълнение на нагревателя той включва пръстеновиден накрайник, разположен стационарно в системата за пушене и определящ канали за приемане на свободните краища на свързващите секции на нагревателните пластини.In a preferred embodiment of the heater, it includes a annular nozzle located stationary in the smoking system and defining channels for receiving the free edges of the connecting sections of the heating plates.
Желателно е тези канали да са оформени така, че да позволяват термично разширение и свиване на нагревателните пластини.It is desirable that these channels be designed to allow thermal expansion and contraction of the heating plates.
Нагревателят може да включва опорна стена, разположена във всеки от каналите, осигуряваща център на въртене за свободния край на свързващата секция при контакт с опорната стена. Свободният край на свързващата секция се върти около центъра на въртене и по този начин измества първото и второто нагревателни пластинкови крачета навътре към вкараната цигара при нагряване на нагревателната пластина.The heater may include a support wall located in each of the channels, providing a center of rotation for the free end of the connecting section in contact with the support wall. The free end of the connecting section rotates about the center of rotation and thus displaces the first and second heating plate feet inwardly to the inserted cigarette when the heating plate is heated.
За предпочитане е частите на поне едно от първите нагревателни пластинкови крачета и вторите нагревателни пластинкови крачета да са покрити с керамика за усилване и електрическо изолиране на поне едно от първите нагревателни пластинкови крачета и вторите нагревателни пластинкови крачета.Preferably, the portions of at least one of the first heating plate legs and the second heating plate legs are coated with ceramics for amplifying and electrically insulating at least one of the first heating plate legs and the second heating plate legs.
При това част от второто нагревателно пластинково краче, прилежаща на керамиката, може да е приспособена за електрически контакт с източника на електрическа енергия.In this case, the portion of the second heating plate foot adjacent to the ceramic may be adapted for electrical contact with the power source.
Желателно е нагревателните пластини да са оформени за приемане на вкараната цигара чрез плъзгане.It is desirable that the heating plates be formed to receive the inserted cigarette by sliding.
Възможно е вторият край на второто нагревателно пластинково краче да е оформен като стъпало, съдържащо крайна секция за контактуване с източника на електрическа енергия.It is possible that the second end of the second heating plate leg is shaped as a step comprising an end section for contacting the source of electricity.
За предпочитане е първото и второто нагревателни пластинкови крачета на всяка нагревателна пластина да са по същество успоредни.Preferably, the first and second heating plate feet of each heating plate are substantially parallel.
Свързващата секция на нагревателя може да има извивка приблизително от 160° до 200°.The connecting section of the heater may have a curvature of approximately 160 ° to 200 °.
Желателно е долната страна на поне едно от първите и вторите нагревателни пластинкови крачета, обхващаща вкараната цигара, по същество да не е равнинна в напречна посока спрямо нагревателното пластинково краче.It is desirable that the underside of at least one of the first and second heating plate legs enclosing the inserted cigarette is substantially not planarly transverse to the heating plate leg.
Възможно е долната страна на поне едно от първите и вторите нагревателни пластинкови крачета да е извита или да е с ъглов профил.It may be that the underside of at least one of the first and second heating plate legs is curved or has an angular profile.
За предпочитане е по няколко от електрическите резистивни нагревателни пластини на нагревателя да са оформени в групи, между които има междини, оразмерени така, че да осигуряват ненагрети части от вкараната цигара и здравина на същата с оглед улесняване изваждането й след пушене.Preferably, several of the electrical resistive heater plates of the heater are formed in groups, between which there are gaps, sized to provide unheated portions of the inserted cigarette and its strength to facilitate its removal after smoking.
Възможно е поне едно от първите и вторите нагревателни пластинкови крачета да е с вълнообразна форма.At least one of the first and second heating plate legs may be wavy.
При това е за предпочитане както първите, така и вторите пластинкови крачета да са с вълнообразна форма и успоредни помежду си. По този начин междината между тях ще е също с вълнообразна форма.In this case, it is preferable that both the first and second plate feet are wavy and parallel to each other. This way, the gap between them will also be wavy.
При едно вариантно изпълнение на нагревателя поне един от краищата на поне една от пластините е по широк от прилежащата активна част на съответното краче. При това този край има по-ниска плътност на тока и по-ниска електронагревателна способност от активната част на същото краче.In one embodiment of the heater, at least one of the edges of at least one of the plates is wider than the adjacent active portion of the respective leg. Moreover, this end has a lower current density and a lower electric heating capacity than the active part of the same leg.
Свързващата секция на нагревателя може да е перфорирана.The connecting section of the heater may be perforated.
При едно вариантно решение първите и вторите нагревателни пластинкови крачета са наклонени навътре около вкараната цигара.In one embodiment, the first and second heating pad legs are inclined inwardly around the inserted cigarette.
Съгласно Друг вариант на нагревателя първите и вторите нагревателни пластинкови крачета и свързващите краища имат съпротивление,приблизително от 50pohm.cm до 500pohm.cm.According to another heater variant, the first and second heating plate legs and connecting ends have a resistance of approximately 50pohm.cm to 500pohm.cm.
За предпочитане е първите и вторите нагревателни пластинкови крачета и свързващите краища да имат съпротивление приблизително от lOOpohm. cm до 200pohm.cm.Preferably, the first and second heating plate feet and connecting edges have a resistance of approximately lOOpohm. cm to 200pohm.cm.
Желателно е първите и вторите нагревателни крачета и свързващите краища да могат да издържат температури от приблизително 200°С до приблизително 1000°С, за време^приблизително от 0,2s до 2,0 s с импулс^приблизително от 10 J до 50 J.It is desirable that the first and second heating feet and connecting edges be able to withstand temperatures from about 200 ° C to about 1000 ° C for a time of about 0.2s to 2.0s with a pulse of about 10 J to 50 J.
Препоръчително е първите и вторите нагревателни пластинкови крачета и свързващите краища да са годни да издържат тези пулсации на температури за приблизително от 1 800 до 10 000 такива импулса.It is recommended that the first and second heating plate feet and connecting ends are suitable to withstand these pulsations at temperatures of approximately 1,800 to 10,000 such pulses.
Междината, разделяща първото и второто нагревателни пластинкови крачета, трябва да е оразмерена за максимално сумарно лъчево нагряване от всяко едно от първите и вторите нагревателни пластинкови крачета на присъединена нагревателна пластина към част от вкараната цигара под междината.The gap separating the first and second heating plate feet must be sized for maximum total radiant heating from each of the first and second heating plate feet on an attached heating plate to a portion of the inserted cigarette below the gap.
За предпочитане е първото и второ нагревателни пластинкови крачета и свързващата секция да съдържат електрически съпротивителен материал, избран от групата, съдържаща железни и никелови алуминиди.Preferably, the first and second heating plate feet and the connecting section comprise an electrical resistive material selected from the group consisting of ferrous and nickel aluminides.
Различните варианти на изпълнение на цигарата съгласно настоящето изобретение имат предимството на съдържащите отрязан пълнител цигари. Те работят устойчиво, когато са пушени с електрическа система за пушене. Те са приспособени за съвместяване с електрическа запалка и реализират задоволителни нива на вкус и аромат за пушача, като осигуряват подобрена устойчивост на предаване от всмукване към всмукване.The various embodiments of the cigarette according to the present invention have the advantage of containing cut cigarettes. They work sustainably when smoked with an electric smoking system. They are adapted to be combined with an electric cigarette lighter and deliver satisfactory levels of smoker taste and aroma, providing improved intake-to-suction transmission resistance.
Разновидностите на изпълнение на цигарите според изобретението могат да бъдат лесно произведени и пакетирани. Те нямат склонност към повреждане или разкъсване по време на производството им или при пакетирането им.The cigarette embodiments of the invention can be easily manufactured and packaged. They have no tendency to be damaged or torn during production or packaging.
Разновидностите на изпълнение на цигарите съгласно изобретението са физически здрави и намаляват кондензацията и/или филтрацията на аерозол в цигарата и/или запалката. Освен това са устойчиви на счупване при изваждане от запалката. Те са по-малко уязвими на повреждане или счупване по време на грубо манипулиране от консуматора.The cigarette embodiments of the invention are physically sound and reduce the condensation and / or filtration of the aerosol in the cigarette and / or lighter. They are also resistant to breaking when removed from the lighter. They are less vulnerable to damage or breakage during rough handling by the consumer.
Усилената тръбна тютюнева сърцевина, изпълнена съгласно изобретението, притежаваща ленена или дървесинно-целулозна нишка, прибавена към нейната основна сърцевина, осигурява допълнителна здравина на цигарата.The reinforced tubular tobacco core made according to the invention having a linen or wood-pulp thread added to its core core provides additional cigarette strength.
Разновидностите на изпълнение на нагреватели според изобретението могат да генерират дим от тютюнева среда без поддържане на горене, могат да намалят създаването на нежелан страничен дим, могат да позволят на пушача да спре и да възобнови използуването и могат да подобрят аерозолната генерация в системата за пушене.The embodiments of the heaters according to the invention can generate smoke from a non-combustible tobacco medium, can reduce the generation of unwanted side smoke, can allow the smoker to stop and resume use, and can improve aerosol generation in the smoking system.
Чрез предложените конструкции на нагревателя може да се осигурят желан брой всмуквания и може директно да бъде променен броят и/или продължителността на всмукванията, без да се пожертвуват определени качествени показатели на тютюна.The proposed heater designs can provide the desired number of intakes and can directly change the number and / or duration of intakes without sacrificing certain tobacco quality characteristics.
Изпълнението на нагревателния елемент съгласно изобретението е подходящо за механично вкарване и изваждане на цигара.The embodiment of the heating element according to the invention is suitable for mechanical insertion and removal of a cigarette.
Различните изпълнения на резистивния нагревател имат опростени връзки към вграждания енергиен източник.The various embodiments of the resistive heater have simplified connections to the built-in power source.
Вариантните изпълнения на нагревателния елемент са механично стабилни по време на нагревателните цикли.Variant embodiments of the heating element are mechanically stable during the heating cycles.
Изпълненията на изобретението могат да минимизират разнообразието на контактуване между нагревателния елемент и цигарата, с оглед да се избягнат промените в предаването на топлина.Embodiments of the invention may minimize the variety of contact between the heating element and the cigarette in order to avoid changes in heat transfer.
ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE FIGURES Attached
Фиг. 1 е външен изглед на електронна система за пушене в перспектива;FIG. 1 is a perspective view of an electronic smoking system in perspective;
Фиг. 2 е външен изглед на системата за пушене от фиг. 1 със свален капак на запалката;FIG. 2 is an external view of the smoking system of FIG. 1 with the lighter cover removed;
Фиг. 3 е външен изглед на част от цигара, закрепена в нагревателното фиксиращо приспособление на системата за пушене, показана на фиг. 1;FIG. 3 is an external view of a portion of a cigarette fixed in the heating retaining device of the smoking system shown in FIG. 1;
Фиг. 4А е надлъжен разрез на частично напълнена цигара с пълнител 23, в съответствие с първото предпочитано изпълнение на настоящото изобретение;FIG. 4A is a longitudinal section of a partially filled cigarette with a filler 23 in accordance with the first preferred embodiment of the present invention;
Фиг. 4В е изглед в перспектива на цигарата от фиг.4А, като някои части на цигарата са показани в частичен разрез;FIG. 4B is a perspective view of the cigarette of FIG. 4A, some parts of the cigarette being shown in partial section;
Фиг. 5А и фиг. 5В са технологични диаграми на стадиите в предпочитания метод за производство на технологични бобини от тютюнева сърцевина за цигарата, показана на фиг. 4А и 4В. Фиг. 5А показва стадиите на преобразуване на тютюневата суровина в пласт от тютюнева сърцевина, а фиг. 5В показва стадиите на преобразуване на пласт от тютюнева сърцевина в бобини от тютюнева сърцевина;FIG. 5A and FIG. 5B are flow charts of the steps in the preferred method for the production of the tobacco core of the tobacco core for the cigarette shown in FIG. 4A and 4B. FIG. 5A shows the steps of converting the tobacco raw material into a layer of tobacco core, and FIG. 5B shows the steps of converting a tobacco core layer into tobacco core coils;
Фиг. 6А е надлъжен разрез на цигара без пълнител 23';FIG. 6A is a longitudinal section of a cigarette without a filler 23 ';
Фиг. 6В е графично представяне на производството на аерозол във функция от продължителността на всяко всмукване, при използване на цигарата от фиг. 6А;FIG. 6B is a graphical representation of aerosol production as a function of the duration of each intake using the cigarette of FIG. 6A;
Фиг. 6С е схема на устройството за измерване на дим, което е използувано за установяване на данните, представени на фигури 6В, 7В и 8;FIG. 6C is a diagram of the smoke meter used to establish the data presented in Figures 6B, 7B and 8;
Фиг. 7А е надлъжен разрез на изцяло напълнена цигара с пълнител 23;FIG. 7A is a longitudinal section of a fully filled cigarette with filler 23;
Фиг. 7В е графично представяне на производството на аерозол в зависимост от продължителността на всяко всмукване, при използване на цигарата от фиг. 7А;FIG. 7B is a graphical representation of aerosol production depending on the duration of each intake using the cigarette of FIG. 7A;
Фиг. 8 е графично сравнение на аерозолните обеми, освобождавани при всяко последователно всмукване от всяка от цигарите, показани на фигури 4A, 6А и 7А;FIG. 8 is a graphical comparison of the aerosol volumes released at each successive intake of each of the cigarettes shown in Figures 4A, 6A and 7A;
Фиг. 9 е графично представяне на връзката между предаването на напълно раздробено вещество (ТРМ) и дължината на зоната, в която се застъпват нагревателят и напълнената част на цигарата от Фиг. 4А;FIG. 9 is a graphical representation of the relationship between fully fractured substance delivery (TPM) and the length of the area where the heater overlaps with the cigarette portion of FIG. 4A;
Фиг. 10 е надлъжен разрез на цигара, конструирана в съответствие с второ предпочитано изпълнение на настоящото изобретение;FIG. 10 is a longitudinal section of a cigarette constructed in accordance with a second preferred embodiment of the present invention;
Фиг. lie надлъжен разрез на цигара, конструирана в съответствие с трето предпочитано изпълнение на настоящото изобретение;FIG. longitudinal section of a cigarette constructed in accordance with a third preferred embodiment of the present invention;
Фиг. 12 е надлъжен разрез на нагревателя съгласно едно предпочитано изпълнение на настоящото изобретение;FIG. 12 is a longitudinal section of the heater according to a preferred embodiment of the present invention;
Фиг. 13 е страничен изглед на нагревателното устройство, представляващо основната част на нагревателя от фиг. 12;FIG. 13 is a side view of the heating device, representing the main part of the heater of FIG. 12;
Фиг. 14 е надлъжен разрез на второ вариантно изпълнение на нагревателя - с електрическо изолационно покритие;FIG. 14 is a longitudinal section of a second embodiment of the heater - with electrical insulation;
Фиг. 15 е надлъжен разрез на трето вариантно изпълнение на нагревателя, при което електрическият изолационен пласт образува втулка;FIG. 15 is a longitudinal section of a third embodiment of the heater, wherein the electrical insulation layer forms a sleeve;
Фиг. 16 е надлъжен разрез на четвърто вариантно изпълнение на нагревателя - с оформени като серпантина пластинкови нагревателни крачета;FIG. 16 is a longitudinal section of a fourth embodiment of the heater - with serpentine plate-shaped heating feet;
Фиг. 17А е напречен разрез на нагревателна пластина, притежаваща плоска долна страна, ориентирана към вкарваната цигара;FIG. 17A is a cross-sectional view of a heating plate having a flat underside oriented toward the inserted cigarette;
Фиг. 17В е напречен разрез на нагревателна пластина, притежаваща ъглова долна страна, ориентирана към вкарваната цигара;FIG. 17B is a cross-section of a heating plate having an angular underside oriented toward the inserted cigarette;
Фиг. 17С е напречен разрез на нагревателна пластина, притежаваща дъговидна долна страна, ориентирана към вкарваната цигара;FIG. 17C is a cross-section of a heating plate having an arcuate underside oriented toward the inserted cigarette;
Фиг. 18 е поглед отгоре на разгъвката на нагревателните пластини със симетрично разположение, преди огъването им в нагревателя;FIG. 18 is a top view of the unfolding of the symmetrical arrangement of the heating plates before bending them into the heater;
Фиг. 19 е поглед отгоре на разгъвката на нагревателните пластини с несиметрично разположение, преди огъването им в нагревателя;FIG. 19 is a top view of the unfolding of the heating plates with an asymmetrical arrangement before bending them into the heater;
Фиг. 20 е напречен разрез на електрическа система за пушене, включваща нагревател, изпълнен съгласно един от вариантите на изобретението;FIG. 20 is a cross-sectional view of an electrical smoking system comprising a heater according to one embodiment of the invention;
Фиг. 21 е надлъжен разрез през приемната кухина за аромат на електрическата система за пушене от Фиг. 20, направен по линия А-А;FIG. 21 is a longitudinal section through the aroma cavity of the electrical smoking system of FIG. 20 made along line AA;
Фиг. 22 е напречен разрез на електрическа система за пушене, включваща друго вариантно изпълнение на нагревателя; иFIG. 22 is a cross-sectional view of an electrical smoking system comprising another embodiment of the heater; and
Фиг. 23 е надлъжен разрез през приемната кухина за аромат на електрическата система за пушене от Фиг. 22, направен по линия В-В.FIG. 23 is a longitudinal section through the aroma cavity of the electrical smoking system of FIG. 22 made on line B-B.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НАEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF
ИЗОБРЕТЕНИЕТОTHE INVENTION
На фигури 1 и 2 е показана система за пушене 21, която включва частично напълнена цигара 23 и многократно използваема запалка 25. Цигарата 23 е приспособена да бъде вкарвана и изваждана от приемник 27 в предния край 29 на запалката 25. Щом като цигарата 23 е вкарана, системата за пушене 21 се използува в голяма степен по същия начин както при традиционните цигари, но без запалване и тлеещо горене на цигарата 23. Цигарата 23 се изхвърля след един или повече цикли на всмукване. За предпочитане всяка цигара 23 осигурява общо осем или повече всмуквания (цикли на всмукване) за едно пушене. Въпрос на конструктивна целесъобразност е тя да се настрои към по-малко или повече общ брой на действителни всмуквания.Figures 1 and 2 show a smoking system 21 that includes a partially filled cigarette 23 and a reusable cigarette lighter 25. The cigarette 23 is adapted to be inserted and removed from a receiver 27 at the front end 29 of the lighter 25. Once the cigarette 23 is inserted , the smoking system 21 is used in much the same way as traditional cigarettes, but without the ignition and smoldering of the cigarette 23. The cigarette 23 is discarded after one or more aspiration cycles. Preferably, each cigarette 23 provides a total of eight or more intakes (suction cycles) for one smoking. It is a matter of constructive expediency to adjust it to more or less the total number of actual intakes.
Запалката 25 включва корпус 31 с предна част 33 и задна част 35. Една или повече батерии 35а са разположени разглобяемо в задната част 35 и подават енергия къмThe lighter 25 includes a housing 31 with a front portion 33 and a rear portion 35. One or more batteries 35a are disassembled in the rear portion 35 and supply energy to the
множество електрически резистивни нагревателни елементи 37, които са разположени в предната част 33 на корпуса, до приемника 27. Управляващо устройство 41 в предната част 33 на корпуса установява електрическа връзка между батериите 35а и нагревателните елементи 37. За предпочитане е задната част 35 на корпуса да е приспособена за лесно отваряне и затваряне с винтове или заключващи компоненти, за улеснена подмяна на батериите. Ако е необходимо, може да бъде предвидено гнездо или контакти за презареждане на батериите с битов ток или по друг начин.a plurality of electrically resistive heating elements 37 which are located in the front of the housing 33 to the receiver 27. A control device 41 in the front of the housing 33 establishes an electrical connection between the batteries 35a and the heating elements 37. Preferably, the back of the housing 35 It is adapted for easy opening and closing with screws or locking components, for easy battery replacement. If necessary, a socket or sockets may be provided for recharging the batteries with domestic current or otherwise.
За предпочитане е предната част 33 на корпуса да е съединена разглобяемо към задната част 35 на корпуса. Връзката е изпълнена чрез сглобка от типа “лястовича опашка” или с щепселно съединение. Корпусът 31 трябва да е направен от твърд, устойчив на нагряване материал. Той може да е изпълнен от метал или от полимерен материал. За предпочитане е корпусът 31 да има следните габаритни размери: 10,7 cm на 3,8 cm на 1,5 cm, така че да е подходящ за удобно държане в ръката на пушач.Preferably, the front part 33 of the housing is connected detachably to the rear portion 35 of the housing. The connection is made by a swallow-tail assembly or a plug connection. The housing 31 must be made of solid, heat-resistant material. It may be made of metal or polymeric material. Preferably, the housing 31 has the following overall dimensions: 10.7 cm by 3.8 cm by 1.5 cm, so that it is suitable for comfortable holding in the hand of a smoker.
Батериите 35а са оразмерени така, че да осигуряват достатъчно енергия за функциониране на нагревателите 37. За предпочитане е те да са от сменяем или презареждащ се тип. Подходящи са и алтернативни източници на енергия, например кондензатори. В предпочитаното изпълнение енергийният източник съдържа четири никел-кадмиеви батерии, свързани последователно, с напрежение на празен ход ; приблизително от 4,8 V до 5,6 V. Необходимите параметри на енергийния източник обаче, се избират от гледна точка на други компоненти на системата за пушене 21, в частност-параметрите на нагревателните елементи 37. В патент US 5 144 962, посочен тук като позоваване, са описани няколко типа енергийни източници, приложими със системата за пушене от настоящото изобретение, например презареждащи се батерии или енергийни устройства, които включват кондензатор, който се зарежда от батерия.The batteries 35a are sized to provide sufficient energy for the operation of the heaters 37. Preferably, they are of a replaceable or rechargeable type. Alternative energy sources, such as capacitors, are also suitable. In a preferred embodiment, the energy source comprises four nickel-cadmium batteries, connected in series with idle voltage ; however, from about 4.8 V to 5.6 V. However, the required energy source parameters are selected from the perspective of other components of the smoking system 21, in particular the parameters of the heating elements 37. In US Pat. No. 5,144,962 as a reference, several types of energy sources useful with the smoking system of the present invention are described, for example, rechargeable batteries or energy devices that include a battery-charged capacitor.
На фиг. 3 е показана предната част 33 на корпуса на запалката 25, която носи по същество цилиндричен нагревателен фиксатор 39. Този нагревателен фиксатор приема с плъзгане цигарата 23.In FIG. 3 shows the front portion 33 of the cigarette lighter housing 25, which carries a substantially cylindrical heating latch 39. This heating latch accepts a cigarette slide 23.
Нагревателният фиксатор 39 обхваща нагревателния елемент 37 и е приспособен да носи цигара 23 при фиксирана връзка към нагревателните елементи 37, така че нагревателните елементи 37 се позиционират покрай цигарата в приблизително същото положение по всяка цигара. Мястото, където всеки нагревателен елемент 37 поддържа (или е в термичен контакт с) изцяло вкараната цигара 23, се назовава тук като нагревателен отпечатък.The heating latch 39 encloses the heating element 37 and is adapted to carry the cigarette 23 at a fixed connection to the heating elements 37 such that the heating elements 37 are positioned along the cigarette in approximately the same position on each cigarette. The place where each heating element 37 maintains (or is in thermal contact with) a fully inserted cigarette 23 is referred to herein as a heating imprint.
За осигуряване на стабилно местоположение на нагревателните елементи 37 по отношение на всяка цигара 23, нагревателният фиксатор 39 е оборудван с ограничител 182, срещу който цигарата се натиква по време на нейното наместване в запалката 25. Могат да бъдат използувани и други средства за регистриране на положението на цигарата 23 спрямо запалката 25.To ensure a stable location of the heating elements 37 with respect to each cigarette 23, the heating latch 39 is provided with a stop 182 against which the cigarette is pressed during its placement in the lighter 25. Other means of position registration may be used. of cigarette 23 relative to lighter 25.
Предната част 33 на корпуса на запалката 25 включва и електрическо управляващо устройство 41 (фиг.1),което предава предварително определено количество от енергия от енергийния източник 35а към нагревателните елементи 37. В предпочитаното изпълнение нагревателният фиксатор 39 включва осем кръгово разположени и отделени един от друг нагревателни елементи 37, с форма на серпантина, които са концентрично центрирани спрямо приемника 27.The front portion 33 of the lighter housing 25 also includes an electrical control device 41 (FIG. 1) that transmits a predetermined amount of energy from the energy source 35a to the heating elements 37. In a preferred embodiment, the heating latch 39 includes eight circularly arranged and separated one another coil-shaped heating elements 37 centrally centered with respect to the receiver 27.
Нагревателите 37 са захранени с енергия индивидуално посредством енергийния източник 35 а, под контрола на управляващото устройство 41 за загряване на цигарата 23. Загряването се осъществява на 8 пъти в отделните части по периферията на цигарата 23. Нагряването позволява осем всмуквания от цигарата 23, колкото са обикновено всмукванията при пушене на традиционни цигари. Биха могли да се задействат повече от един нагревател едновременно за едно или повече от всмукванията.The heaters 37 are energized individually through the energy source 35 a, under the control of the control device 41 for heating the cigarette 23. The heating is carried out 8 times in the individual parts on the periphery of the cigarette 23. The heating allows eight intakes from the cigarette 23 as much as usually the smoking intakes of traditional cigarettes. More than one heater can be actuated simultaneously for one or more of the intakes.
Друга предпочитана конструкция на нагревателя е описана в US патентна заявка, сериен № 08/224 848, цитирана тук като позоваване.Another preferred heater construction is described in U.S. Patent Application Serial No. 08/224 848 cited herein.
На фиг. 2 е показана електрическа система за пушене с управляващо устройство 41, което се активира посредством задействуван от всмукване сензор 45. Той е чувствителен или към промените в налягането или към промените в нивото на въздушния поток, които се получават при всмукване от цигарата 23 на пушач. Активираният от всмукване сензор 45 за предпочитане е поместен в предната част 33 на корпуса на запалката 25 и е свързан с едно пространство във вътрешността на нагревателния фиксатор 39, съседно на цигарата 23, през канал, простиращ се през междина при основата на нагревателния фиксатор 39 и ако е необходимо, през тръба, чувствителна на всмукване (непоказана). Активираният от всмукване сензор 45, подходящ за използуване в системата за пушене 21, е описан в патент US 5 060 671, посочен тук като позоваване. Сензорът за всмукване 45 за предпочитане съдържа силиконов сензор модел 163PC01D35, произведен от MicroSwitch division of Honeywell, Inc., Freeport, Illinois. Чувствителни на поток устройства, като тези, използуващи принципа на анемометри с топлопроводник, са били също така успешно демонстрирани като приложение за подходящо активиране на един от нагревателните елементи 37, с оглед откриване на промяна във въздушния поток. Щом като се активира от сензора 45, устройството за управление 41 подава електрически ток към един от нагревателните елементи 37.In FIG. 2 shows an electrical smoking system with a control device 41 that is activated by a suction actuated sensor 45. It is sensitive to either pressure changes or changes in the airflow level that are obtained by suction from the cigarette 23 of a smoker. The suction-activated sensor 45 is preferably located in the front portion 33 of the lighter housing 25 and is connected to a space inside the heating latch 39 adjacent to the cigarette 23 through a groove extending through a gap at the base of the heating latch 39 and if necessary, through a suction sensitive tube (not shown). The suction-activated sensor 45, suitable for use in the smoking system 21, is described in U.S. Patent 5,060,671, cited herein. The suction sensor 45 preferably comprises a silicone sensor model 163PC01D35 manufactured by the MicroSwitch division of Honeywell, Inc., Freeport, Illinois. Flow sensitive devices, such as those using the heat conductor anemometer principle, have also been successfully demonstrated as an application for the proper activation of one of the heating elements 37 in order to detect a change in air flow. Once activated by the sensor 45, the control unit 41 supplies electrical current to one of the heating elements 37.
Предвиден е индикатор 51, разположен външно спрямо корпуса на запалката 25, за предпочитане в предната част 33, за показване броя на всмукванията, оставащи при пушене на цигарата 23. Индикаторът 51 включва седем^сегментен течно кристален дисплей. В предпочитаното изпълнение индикаторът 51 показва цифрата 8 , когато цигарен детектор 53 открие наличието на цигара в нагревателния фиксатор 39. Детекторът 53 за предпочитане съдържа светлинен сензор в основата на нагревателния фиксатор 39^ който се задейства, когато сноп от светлина се отразява от вкараната цигара 23. Вследствие на това, цигареният детектор 53 дава сигнал към управляващото устройство 41, което връща съответно сигнала към индикатор 51. Показанието на цифрата 8 на индикатора означава, че са валидни осем всмуквания от всяка цигара 23, т.е. никой от нагревателните елементи 37 не е бил активиран за нагряване на цигарата 23. След като цигарата 23 е напълно изпушена, индикаторът показва цифрата 0 . Когато цигарата 23 е извадена от запалката 25, цигареният детектор 53 вече не открива наличието на цигара 23 и индикаторът 51 се изключва. Цигареният детектор 53 се модулира така, че да не излъчва постоянно светлинен поток, тъй като това би довело до ненужно изчерпване на енергийния източник 35а. Предпочитан цигарен детектор 53, подходящ за използуване със системата за пушене 2Ц е светлинен индикатор тип OPR5005, произведен от ОРТЕХ Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006, USA.An indicator 51 is provided externally relative to the lighter housing 25, preferably in the front portion 33, to indicate the number of intakes remaining when smoking the cigarette 23. The indicator 51 includes a seven ^ segment liquid crystal display. In a preferred embodiment, the indicator 51 shows the number 8 when a cigarette detector 53 detects the presence of a cigarette in the heating latch 39. The detector 53 preferably contains a light sensor at the base of the heating latch 39 ^ which is activated when a beam of light is reflected by the inserted cigarette 23 As a consequence, the cigarette detector 53 gives a signal to the control unit 41, which returns the signal accordingly to the indicator 51. The indication of the digit 8 of the indicator means that eight intakes from each cigarette 23 are valid. ie none of the heating elements 37 have been activated to heat the cigarette 23. After cigarette 23 is completely smoked, the indicator shows the number 0. When the cigarette 23 is removed from the cigarette lighter 25, the cigarette detector 53 no longer detects the presence of a cigarette 23 and the indicator 51 turns off. The cigarette detector 53 is modulated in such a way that it does not emit a constant luminous flux, as this would unnecessarily deplete the energy source 35a. A preferred cigarette detector 53 suitable for use with the 2C smoking system is an OPR5005 type indicator light manufactured by ORTECH Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006, USA.
Детекторът може вместо да показва оставащото количество всмуквания, да бъде конструиран така, че да показва дали системата е активна или не ( on или off ).The detector may, instead of displaying the remaining intake amount, be designed to indicate whether the system is active or not (on or off).
При една от няколкото възможности за използуване на цигарения детектор 53, може да бъде предвиден механичен ключ (непоказан) за показване наличието или отсъствието на цигара 23 и бутон за повторно включване (непоказан), за повторно включване на управляващото устройство 41, когато е вкарана нова цигара в запалката 25, например, да накара индикатор 51 да показва цифрата 8 и т.н. Енергийните източници, управляващото устройство, задействаните от всмукване сензори и индикаторите, използвани със системата за пушене съгласно настоящото изобретение са описани* подробно в патент US 5 060 671 и US патентна заявка, сериен № 07/943 504, които са цитирани тук като позоваване.With one of several options for using the cigarette detector 53, a mechanical key (not shown) may be provided to indicate the presence or absence of a cigarette 23 and a reset button (not shown), to re-engage the control device 41 when a new one is inserted a cigarette in the lighter 25, for example, to cause indicator 51 to show the number 8, etc. The energy sources, the control device, the suction actuated sensors and the indicators used with the smoking system of the present invention are described * in detail in US Patent No. 5 060 671 and US Patent Application Serial No. 07/943 504, which are cited herein by reference.
На фигури 4А и 4В е показана цигара, конструирана в съответствие с първото предпочитано изпълнение на настоящото изобретение. Тя съдържа тютюнева пръчка 60 и филтърен накрайник 62, които са съединени заедно с обвиваща хартия 64. Тютюневата пръчка 60 има свободен край 78 и обвиван край 72. Откъм обвивания край 72 е разположен свободно пропускащ филтър 74. Филтърният накрайник 62 включва филтърен мундщук 104 и втори свободно пропускащ филтър 102.Figures 4A and 4B show a cigarette constructed in accordance with the first preferred embodiment of the present invention. It comprises a tobacco rod 60 and a filter nozzle 62 which are joined together with wrapping paper 64. The tobacco rod 60 has a free end 78 and a wrapped end 72. A free passage filter 74 is disposed on the wrapped end 72. The filter nozzle 62 includes a filter mouthpiece 104 and second free pass filter 102.
Частично напълнената цигара 23 има за предпочитане постоянен диаметър по дължина, който е приблизително 7,5 mm и 8,5 mm, какъвто е диаметърът на повечето от традиционните цигари. По този начин цигарата 23 и съответно системата за пушене 21 осигурява на пушача познатото “усещане на устните”. В предпочитаното изпълнение, цигарата 23 е с обща дължина 62 mm, чрез което се улеснява използуването на конвенционални пакетиращи машини. Общата дължина на филтърния мундщук 104 и втория свободно пропускащ филтър 102 е за предпочитане 30 mm. Обвиващата хартия 64, за предпочитане, се простира приблизително 6 mm върху -тютюневата пръчка 60. Общата дължина на тютюневата пръчка 60 е за предпочитане 32 mm. Могат да бъдат избрани и други пропорции, дължини и диаметри, вместо тези,посочени по-горе.The partially filled cigarette 23 preferably has a constant diameter of approximately 7.5 mm and 8.5 mm in length, which is the diameter of most traditional cigarettes. In this way, the cigarette 23 and the smoking system 21, respectively, provide the smoker with the familiar "lip sensation". In a preferred embodiment, the cigarette 23 has a total length of 62 mm, thereby facilitating the use of conventional packaging machines. The total length of the filter mouthpiece 104 and the second free-pass filter 102 is preferably 30 mm. The wrapping paper 64 preferably extends approximately 6 mm on the tobacco rod 60. The total length of the tobacco rod 60 is preferably 32 mm. Other proportions, lengths and diameters may be selected in addition to those specified above.
Тютюневата пръчка 60 на цигарата 23 включва тютюнева сърцевина 66, която е била огъната в тръбна (цилиндрична) форма.The tobacco rod 60 of the cigarette 23 includes a tobacco core 66 that has been bent in a tubular (cylindrical) manner.
Хартиена обвивка 71 плътно обвива тютюневата сърцевина 66 и я държи по дължина, както е обикновено при конструкцията на повечето от традиционните цигари. Тютюневата сърцевина 66 е обвита около свободно пропускащ филтър 74 и тютюнева запушалка 80.The paper wrapper 71 tightly wraps the tobacco core 66 and holds it long, as is customary for most traditional cigarettes. The tobacco core 66 is wrapped around a free-pass filter 74 and a tobacco stopper 80.
За предпочитане хартиената обвивка 71 е увита плътно около тютюневата сърцевина 66. така че да придаде външен вид и усещане, каквото е налице при повечето от традиционните цигари. Разбира се, че по-добър вкус на пушене се постига, когато обвиващата отгоре хартиена обвивка 71 е стандартен тип цигарена хартия, за предпочитане ленена хартия, с пропускливост, приблизително от 20 до 50 CORESTA (определена като количеството въздух,Preferably, the paper wrapper 71 is wrapped tightly around the tobacco core 66. to give the appearance and feel that is present in most traditional cigarettes. Of course, a better smoking taste is achieved when the top of the paper wrapper 71 is a standard type of cigarette paper, preferably linen paper, with a permeability of approximately 20 to 50 CORESTA (defined as the amount of air,
Λ измерено в cm , което преминава през 1 cm от материала, например хартиен пласт, за една минута, при спадане на налягането с 1,0 КРа) и по-добре от около 30 до 45 CORESTA, основно тегло, приблизително от 23 до 35 g/m2 и най-добре около 23 до 30 g/m2 и зареждане с пълнител (за предпочитане калциев карбонат) приблизително от 23 до 35 тегловни % и по-добре от 28 до 33 тегловни %.Ено measured in cm, which passes through 1 cm of material, for example, a paper layer, for one minute, at a pressure drop of 1,0 KRa) and better from about 30 to 45 CORESTA, with a weight of approximately 23 to 35 g / m 2 and most preferably about 23 to 30 g / m 2 and a filler (preferably calcium carbonate) of about 23 to 35% by weight and more preferably 28 to 33% by weight.
Хартиената обвивка 71 съдържа малко цитрат или други горивни модификатори, с нива на цитрата,изменящи се от 0 до приблизително 2,6% от теглото на увиваната отгоре хартиена обвивка 71, за предпочитане по-малко от 1%.The paper wrapper 71 contains little citrate or other combustible modifiers, with citrate levels varying from 0 to about 2.6% by weight of the wrapped paper wrapper 71, preferably less than 1%.
Тютюневата сърцевина 66 съдържа основна сърцевина 68 и слой от тютюнев ароматен материал 70, разположен по дължината на вътрешната повърхност на основната сърцевина 68. В обвивания край 72 на тютюневата пръчка 60 тютюневата сърцевина 66, заедно с хартиената обвивка 71, са увити около свободно пропускащия филтър 74. Свободно пропускащият филтър 74 осигурява определена структура и поддържа обвивания край 72 на тютюневата пръчка 60. Той позволява да бъде изтеглен аерозол от вътрешността на тютюневата пръчка 60 с минимално понижаване на налягането. Свободно пропускащият филтър 74 също така действа като стеснител за потока при обвивания край 72 на тютюневата пръчка 60, като по този начин допринася за повишаване образуването на аерозол по време на всмукване от цигарата 23. Свободно пропускащият филтър 74 е дълъг поне 7 mm, с оглед улесняване машинното обработване и за предпочитане е пръстеновиден, въпреки че са подходящи и други форми и типове филтри^ включително цилиндрични филтърни запушалки.The tobacco core 66 comprises a core core 68 and a layer of tobacco flavoring material 70 extending along the inner surface of the core core 68. At the wrapped end 72 of the tobacco rod 60, the tobacco core 66, together with the paper sheath 71, are wrapped around a free-pass filter. 74. The leakage filter 74 provides a defined structure and maintains the wrapped end 72 of the tobacco rod 60. It allows the aerosol to be drawn from the inside of the tobacco rod 60 with minimum pressure reduction. The free-pass filter 74 also acts as a flow restrictor at the wrapped end 72 of the tobacco rod 60, thereby contributing to an increase in aerosol formation during suction from the cigarette 23. The free-pass filter 74 is at least 7 mm long, facilitating machining and is preferably annular, although other shapes and types of filters, including cylindrical filter caps, are also suitable.
При свободния край 78 на тютюневата пръчка 60 тютюневата сърцевина 66, заедно с хартиената обвивка 71, са увити около цилиндрична тютюнева запушалка 80. За предпочитане тютюневата запушалка 80 се конструира отделно от тютюневата сърцевина 66 и съдържа относително къс стълб от отрязан тютюнев пълнител, който е увит вътре и поддържан от обвивка на запушалката 84.At the free end 78 of the tobacco rod 60, the tobacco core 66, together with the paper sheath 71, are wrapped around a cylindrical tobacco stopper 80. Preferably, the tobacco stopper 80 is constructed separately from the tobacco core 66 and comprises a relatively short pillar of cut tobacco, which is cut off. wrapped inside and supported by the closure of the closure 84.
За предпочитане тютюневата запушалка 80 е изработена на конвенционална машина, произвеждаща цигари, при което отрязаният пълнител (за предпочитане смесен) е формиран в непрекъсната пръчка от тютюн върху движещ се конвейер и е увит с непрекъсната лента , формираща обвивката на запушалката 84, която след това е слепена по нейния надлъжен шев и е термично споена. В предпочитаното изпълнение на настоящето изобретение, обвивката на запушалката 84 е изработена от целулозна тъкан с малко или без пълнител, калиброващи или горивни добавки (всяка при нива под 0,5 тегловни %) и за предпочитане е с малко или е без калибриране. Желателно е обвивката на тютюневата запушалка 84 да има ниско основно тегло - под 15 g/m2. Най-предпочитаното основно тегло е около 13 g/m2. Обвивката на тютюневата запушалка 84 е желателно да има висока пропускливост, в обхвата от около 20 000 до 35 000 CORESTA. Най-предпочитаната пропускливост е в обхвата от около 25 000 до 35 000 CORESTA. Тя е изработена от мек дървесинен пулп, целулоза от типа на абака и друг пулп с дълги нишки. Такива хартии се осигуряват от Papierfabrik Schoeller and Hoescht GMBH, Postfach 1155, D-76584, Gemsback, GERMANY. Друга хартия, подходяща за използуване като обвивка на запушалка 84, е хартията TW 2000 от De Mauduit of Euimperle FRANCE, c добавката от карбокси-метил целулоза при ниво 2,5 тегловни процента.Preferably, the tobacco stopper 80 is made on a conventional cigarette maker, wherein the cut filler (preferably mixed) is formed in a continuous tobacco rod on a moving conveyor and is wrapped with a continuous strip forming the sheath of the stopper 84. is glued to its longitudinal seam and is thermally soldered. In a preferred embodiment of the present invention, the closure of the closure 84 is made of cellulosic tissue with little or no filler, calibration or combustible additives (each at levels below 0.5% by weight) and preferably with little or no calibration. It is desirable that the casing of the tobacco stopper 84 has a low base weight of less than 15 g / m 2 . The most preferred base weight is about 13 g / m 2 . The tobacco closure sheath 84 is desirable to have a high permeability, in the range of about 20,000 to 35,000 CORESTA. The most preferred permeability is in the range of about 25,000 to 35,000 CORESTA. It is made of soft wood pulp, abacus pulp and other long filament pulp. Such papers are provided by Papierfabrik Schoeller and Hoescht GMBH, Postfach 1155, D-76584, Gemsback, GERMANY. Another paper suitable for use as a cover for closure 84 is the TW 2000 paper from De Mauduit of Euimperle FRANCE, with the addition of carboxymethyl cellulose at 2.5 wt%.
Машината, произвеждаща тютюневата пръчка 60, й осигурява плътност , приблизително от 0,17 g/cm3 до 0,30 g/cm . За предпочитане е плътността да е в обхват поне от 0,20 g/cm3 до 0,30 g/cm3 и най-вече между 0,24 g/cm3 и 0,28 □The machine producing the tobacco rod 60 provides a density of approximately 0.17 g / cm 3 to 0.30 g / cm. Preferably the density is in the range of at least 0.20 g / cm 3 to 0.30 g / cm 3 and in particular between 0.24 g / cm 3 and 0.28 □
g/cm . Увеличените плътности са за предпочитане, с оглед избягване на празни краища при свободния край 78 на тютюневата пръчка 60. В същото време е ясно, че по-ниските плътности на тютюневата пръчка 60 ще позволят на тютюневия стълб 82 да предава по-голямата част от аерозола и аромата към пушача. Необходимо е да се постигне баланс между аерозолното освобождаване (за което благоприятства ниската плътност на пръчката в тютюневия стълб 82) и избягването на празни краища (за което благоприятстват увеличените нива на плътностите на пръчката).g / cm. Increased densities are preferred in order to avoid blank ends at the free end 78 of the tobacco rod 60. At the same time, it is clear that the lower densities of the tobacco rod 60 will allow the tobacco pole 82 to transmit most of the aerosol and the aroma to the smoker. It is necessary to strike a balance between aerosol release (favored by the low rod density in tobacco pole 82) and the avoidance of blank edges (favored by increased rod density levels).
Тютюневият стълб 82 за предпочитане съдържа отрязан пълнител от смес от тютюни, типични за цигарената индустрия, включително смеси, съдържащи светли, “Burley” и ориенталски тютюни. Тези тютюни могат да са всички заедно, само някои - по избор, да се комбинират с преработени (възстановени) тютюни и други смесени компоненти, включващи традиционните цигарени аромати. Обаче, в предпочитаното изпълнение, отрязаният пълнител, във форма на тютюнев стълб 82, съдържа смес от светли, “Burley” и ориенталски тютюни при съотношение , приблизително 45:30:25 за пазара в САЩ, без включване на възстановени тютюни или някакви ароматизатори след отрязване. По избор може да бъде включен разширяващ тютюнев компонент в сместа, за-настройване плътността на пръчката, и могат да бъдат добавени ароматизатори.Tobacco pillar 82 preferably contains a cut-off filler of a tobacco blend typical of the cigarette industry, including blends containing light, Burley and Oriental tobacco. These tobacco can be all together, but some can be optionally combined with processed (reconstituted) tobacco and other mixed components including traditional cigarette aromas. However, in a preferred embodiment, the cut-off tobacco pillar 82 comprises a blend of light, Burley and Oriental tobacco at a ratio of approximately 45:30:25 to the US market, without the inclusion of reconstituted tobacco or any flavors after cutting. Optionally, an expanding tobacco component may be incorporated into the mixture to adjust the rod density, and flavors may be added.
Непрекъснатата тютюнева пръчка, оформена, както е описано по-горе, се разделя в съответствие с предварително определената дължина 86 за тютюневата запушалка 80. Тази дължина 86 е за предпочитане поне 7 mm, за да улесни машинното манипулиране. Обаче, дължината 86 може да се изменя от около 7 mm до 25 mm или повече, в зависимост от предпочитанията в дизайна на цигарата.The continuous tobacco rod shaped as described above is divided according to the predetermined length 86 for the tobacco stopper 80. This length 86 is preferably at least 7 mm to facilitate machine manipulation. However, the length 86 may vary from about 7 mm to 25 mm or more, depending on the preference for the design of the cigarette.
В общия случай дължината 86 на тютюневата запушалка 80 зависи от общата дължина 88 на тютюневата пръчка 60. Дължината 86 се подбира така, че да се образува кухина 90 в тютюневата пръчка 60 между свободно пропускащия филтър 74 и тютюневата запушалка 80. Кухината 90 съответствува на ненапълнена част от тютюневата пръчка 60 и е в непосредствена флуидна връзка с накрайника 62 през свободно пропускащия филтър 74 на тютюневата пръчка 60.In general, the length 86 of the tobacco stopper 80 depends on the total length 88 of the tobacco rod 60. The length 86 is selected to form a cavity 90 in the tobacco rod 60 between the free-pass filter 74 and the tobacco stopper 80. The cavity 90 corresponds to an unfilled part of the tobacco rod 60 and is in direct fluid communication with the nozzle 62 through the free-pass filter 74 of the tobacco rod 60.
Както е показано на фиг. 4А, дължината 86 на тютюневата запушалка 80 и нейното относително положение спрямо тютюневата пръчка 60 се избират и в зависимост от параметрите на нагревателните елементи 37. Когато се позиционира точно цигарата срещу ограничителя 182 на нагревателния фиксатор 39, част 92 на всеки нагревателен елемент 37 ще контактува с тютюневата пръчка 60 в определена контактна зона 94. Тази контактна зона е наречена нагревателен отпечатък 94. Нагревателният отпечатък 94 (както е показано с двойна стрелка на фиг. 4А) не е част от цигарената структура сам по себе си. Той е показател за тази зона от тютюневата пръчка 60, която е препокрита от нагревателния елемент 37 и в която нагревателният елемент 37 достига работната температура на нагрявяне по време пушене на цигара 23.As shown in FIG. 4A, the length 86 of the tobacco stopper 80 and its relative position relative to the tobacco rod 60 are also selected depending on the parameters of the heating elements 37. When positioning the cigarette exactly against the stop 182 of the heating retainer 39, part 92 of each heating element 37 will contact with the tobacco rod 60 in a designated contact zone 94. This contact zone is called a heating footprint 94. The heating footprint 94 (as shown by the double arrow in Fig. 4A) is not part of the cigarette structure per se. It is an indicator of that area of the tobacco rod 60, which is overlapped by the heating element 37 and in which the heating element 37 reaches the working temperature of heating while smoking a cigarette 23.
наon
Тъй като нагревателните елементи 37 имат фиксирано разстояние 96 от ограничителя 182 на нагревателния фиксатор 39, нагревателният отпечатък 94 се разполага плътно по тютюневата пръчка 60 на същото, предварително определено разстояние 96 от свободния край 78 на тютюневата пръчка 60, за всяка цигара 23, която е изцяло вкарана в запалката 25.Because the heating elements 37 have a fixed distance 96 from the stop 182 of the heating retainer 39, the heating footprint 94 is disposed tightly on the tobacco rod 60 at the same predetermined distance 96 from the free end 78 of the tobacco rod 60, for each cigarette 23 that is fully inserted into the lighter 25.
За предпочитане е дължината на тютюневата запушалкаThe length of the tobacco stopper is preferably
80, дължината на нагревателния отпечатък 94 и разстоянието между нагревателния отпечатък 94 и ограничителя 182 да се избират така, че нагревателният отпечатък 94 да се простира зад тютюневата запушалка 80 и да застъпва част от кухината 91 на разстояние 98. Разстоянието , на което нагревателният отпечатък 94 застъпва кухината 91 (ненапълнената част на тютюневата пръчка 60) се нарича припокриване нагревател-кухина 98. Разстоянието, на което остатъкът от нагревателния отпечатък 94 припокрива тютюневата запушалка 80, се нарича припокриване нагревател-пълнител и е обозначено на фигурата с позиция 99.80, the length of the heating footprint 94 and the distance between the heating footprint 94 and the stop 182 so that the heating footprint 94 extends behind the tobacco stopper 80 and overlaps a portion of the cavity 91 at a distance of 98. The distance at which the heating footprint 94 overlaps the cavity 91 (the unfilled portion of the tobacco rod 60) is called the overlay of the heater cavity 98. The distance at which the remainder of the heating footprint 94 overlaps the tobacco stopper 80 is called the overlap of the heater filler. wire and is indicated in the figure by heading 99.
Филтърният накрайник 62 за предпочитане съдържа втори свободно пропускащ филтър 102, разположен до тютюневата пръчка 60 и филтърен мундщук 104, разположен при свободния край на филтърния накрайник 62, на разстояние от тютюневата пръчка 60. За предпочитане вторият свободно пропускащ филтър 102 θ тръбен, за да предава въздух при много малко снижаване на налягането. Вместо това обаче, биха могли да се използуват други филтри със стандартна конфигурация при снижена ефективност. Вътрешният диаметър на втория свободно пропускащ филтър 102 е за предпочитане между 2 и 6 mm и. е по-голям от този на свободно пропускащия филтър 74 на тютюневата пръчка 60.The filter nozzle 62 preferably comprises a second free-pass filter 102 located adjacent to the tobacco rod 60 and a filter mouthpiece 104 located at the free end of the filter nozzle 62, spaced from the tobacco rod 60. Preferably, the second free-pass filter 102 θ is tubular to transmits air at very low pressure. However, other filters with standard configurations with reduced efficiency could be used instead. The inner diameter of the second free pass filter 102 is preferably between 2 and 6 mm and is larger than that of the free pass filter 74 of the tobacco rod 60.
Филтърният мундщук 104 затваря свободния край на филтърния накрайник 62 с цел запазване на познатия външен вид на цигарата и, ако е необходимо-да осъществи известно филтриране, въпреки че е за предпочитане филтърният мундщук 104 да съдържа ниско--ефективен филтър, с ефективност,приблизително от 15 до 25 процента.The filter mouthpiece 104 closes the free end of the filter nozzle 62 in order to maintain the known appearance of the cigarette and, if necessary, to perform some filtering, although it is preferable for the filter mouthpiece 104 to contain a low-efficiency filter with an efficiency of approximately from 15 to 25 percent.
Вторият свободно пропускащ филтър 102 и филтърният мундщук 104 за предпочитане са свързани заедно като комбинирана запушалка 110, посредством обвивката на запушалката 112. Обвивката на запушалката 112 е за предпочитане порьозна и лека, каквито са в действителност конвенционалните, разпространени в областта на цигареното производство обвивки на филтрите. Комбинираната запушалка 110 е закрепена към тютюневата пръчка 60 посредством обвиваща хартия 64. Обвиващата хартия 64 е изпълнена в съответствие със спецификации и стандарти, каквито се използуват в цигарената индустрия. Обвиващата хартия 64 може да бъде с цвят на корк, бяла или някакъв друг цвят, в зависимост от декоративните предпочитания.The second free-pass filter 102 and the filter mouthpiece 104 are preferably connected together as a combined stopper 110 by means of the closure of the closure 112. The closure of the closure 112 is preferably porous and light, such as the conventional cigarette-making shells, which are actually conventional. filters. The combination stopper 110 is secured to the tobacco rod 60 by means of wrapping paper 64. The wrapping paper 64 is made in accordance with the specifications and standards used in the cigarette industry. The wrapping paper 64 may be cork, white or any other color, depending on the decorative preference.
За предпочитане цигара 23, конструирана в съответствие с предпочитаното изпълнение, има обща дължина приблизително 62 mm, от които 30 mm включват комбинираната запушалка 110 на филтърния накрайник 62. В съответствие с това, тютюневата пръчка 60 е дълга 32 mm. За предпочитане е свободно пропускащият филтър 74 на тютюневата пръчка 60 да е поне 7 mm и кухината 91 между свободно пропускащия филтър 74 и тютюневата запушалка 80 също да е поне 7 mm. В предпочитаното изпълнение нагревателният отпечатък 94 е дълъг приблизително 12 пил и е разположен така, че да осигурява 3 mm препокриване нагревател-кухина 98, оставяйки 9 mm от нагревателния отпечатък 94 за препокриване нагревател-пълнител 99.Preferably, the cigarette 23, constructed in accordance with the preferred embodiment, has a total length of approximately 62 mm, of which 30 mm include the combined stopper 110 of the filter nozzle 62. Accordingly, the tobacco rod 60 is 32 mm long. Preferably, the free-pass filter 74 of the tobacco rod 60 is at least 7 mm and the cavity 91 between the free-pass filter 74 and the tobacco stopper 80 is also at least 7 mm. In a preferred embodiment, the heating footprint 94 is approximately 12 piles long and is positioned to provide a 3 mm overlap of the heater cavity 98, leaving 9 mm of the heating footprint 94 to overlap the heater filler 99.
Разбира се, че дължината на кухината 91 и дължината на тютюневата запушалка 80 могат да бъдат нагодени за улесняване производството на аерозол и още по-важно-за настройване характеристиките за пушене на цигарата 23, включващи настройване на нейния вкус, всмукване и предаване. Дължината на кухината 91 и стойността на препокриването нагревател-пълнител 99 (и препокриването нагревател-кухина 98) могат също да бъдат нагаждани за настройване непосредствеността на реакцията, за подпомагане плътността на предаване (основно от всмукване към всмукване, както и плътността на предаване между цигарите) и за управление кондензацията на аерозол при и около нагревателите 37.Of course, the length of the cavity 91 and the length of the tobacco stopper 80 may be adapted to facilitate aerosol production and, more importantly, to adjust the smoking characteristics of the cigarette 23, including adjusting its taste, suction and delivery. The length of the cavity 91 and the overlap value of the heater-filler 99 (and the overlap of the heater-cavity 98) can also be adjusted to adjust the immediacy of the reaction, to assist the transmission density (mainly from suction to suction, as well as the transmission density between cigarettes ) and to control the condensation of the aerosol at and around the heaters 37.
В предпочитаното изпълнение дължината на кухината 91 (частта от тютюневата пръчка 60 без пълнител) достига приблизително 7 шш, за да осигури адекватна междина между нагревателния отпечатък 94 и свободно пропускащия филтър 74. По този начин се осигурява междина, благодарение на която нагревателният отпечатък 94 не нагрява свободно пропускащия филтър 74 по време на пушене. Може да са подходящи и други дължини, ако производствените толеранси позволяват. Например кухината 91 може да бъде оформена по-къса - приблизително 4 mm или по-малка. Дължината на кухината 91 може да е и в другата крайност разширена определено над 7 пил, така че да се удължи частта без пълнител от тютюневата пръчка 60. Предпочитаният обхват от дължини за частта без пълнител (кухината 91) е от приблизително 4 mm до 18 mm. Най-предпочитана е дължината от 5 до 12 mm.In a preferred embodiment, the length of the cavity 91 (the portion of the tobacco rod 60 without the filler) reaches approximately 7 m in order to provide an adequate gap between the heating footprint 94 and the free-pass filter 74. In this way, a gap is provided, whereby the heating footprint 94 does not heats the free-pass filter 74 during smoking. Other lengths may be appropriate if manufacturing tolerances allow. For example, the cavity 91 may be shorter, approximately 4 mm or smaller. The length of the cavity 91 may be at the other extreme extended substantially over 7 piles to extend the non-filler portion of the tobacco rod 60. The preferred length range for the non-filler portion (cavity 91) is from about 4 mm to 18 mm. . Most preferred is a length of 5 to 12 mm.
Основната сърцевина 68 разделя физически нагревателните елементи 37 от тютюневия ароматен материал 70, пренася топлината, генерирана от нагревателните елементи 37 към ароматния материал 70 и поддържа физическата цялост на тютюневата пръчка 60 ПО време на манипулиране, вкарване в запалката 25 и изваждане на цигарата след пушене.The core core 68 physically separates the heating elements 37 from the tobacco flavoring material 70, transfers the heat generated by the heating elements 37 to the flavoring material 70 and maintains the physical integrity of the tobacco rod 60 during handling, insertion into the cigarette lighter 25 and removal of the cigarette after smoking.
В описанието по-нататък са посочени някои процентни нива и/или относителни тегла за различни компоненти, съдържащи се в тютюневата сърцевина 66. Ако не е изразено по друг начин или по друг начин ясно разбираемо противоположното, за един специалист в областта е очевидно, че посочванията на тегловен процент са за тегло при суха основа. Следователно посочените процентни нива и/или относителни тегла са съобразени с влагосъдържанието, без да го включват.The description below lists some percentage levels and / or relative weights for the various components contained in the tobacco core 66. Unless otherwise stated or otherwise clearly understood to the contrary, it is apparent to one of ordinary skill in the art that the percentages by weight are for weight on a dry basis. Therefore, the indicated percentages and / or relative weights are consistent with the moisture content without including it.
Методът за производство на тютюневата сърцевина 66 за предпочитане е без добавяне на карбонова нишка. При предпочитания метод за' производство, основната сърцевина 68 сама за себе си има общо основно тегло* приблизително от 35 g/m2 до 45 g/m2. Най-добре е основната сърцевина 68 да е с общо основно тегло 40 g/ш2. При тегло 40 g/m2 основната сърцевина 68 съдържа приблизително 28 g/m2 тютюневи нишки и приблизително 12 g/m2 целулозна нишка. Целулозната нишка може да бъде от дървесинен пулп или от ленен пулп. Тя служи като целулозен силно заякчаващ агент в композицията на основната тютюнева сърцевина 68. За предпочитане е да се минимизира количеството на целулозна нишка в основната сърцевина по субективни причини (за да се избегне установяването на усещане за хартия във вкуса на цигарата). По принцип отношението между тютюневата нишка към целулозната нишка в основната сърцевина 68, за тегло на суха основа, трябва да се колебае, приблизително от 2:1 до 4:1. Предпочитан целулозен материал е небелена, мекодървесинна, сулфатна целулоза, въпреки че повечето от дървесинните и ленени пулпове са също подходящи.The method of producing the tobacco core 66 is preferably without the addition of carbon fiber. In the preferred production method, the core core 68 itself has a total base weight * of approximately 35 g / m 2 to 45 g / m 2 . Most preferably, the base core 68 has a total base weight of 40 g / w 2 . At a weight of 40 g / m 2, the core 68 contains approximately 28 g / m 2 of tobacco filaments and approximately 12 g / m 2 of cellulose filament. The cellulose yarn may be of wood pulp or linen pulp. It serves as a cellulosic highly entangling agent in the composition of the base tobacco core 68. It is preferable to minimize the amount of cellulose filament in the core core for subjective reasons (to avoid the sensation of paper in the taste of the cigarette). In general, the ratio of the tobacco filament to the cellulose filament in the core core 68, by weight on a dry basis, should range from approximately 2: 1 to 4: 1. A preferred cellulosic material is unbleached, softwood, sulphate cellulose, although most wood and linen pulps are also suitable.
Алтернативен заякчаващ агент за основната сърцевина 68 е целулозна нишка от обработено тютюнево стебло.An alternative clamping agent for the core core 68 is a pulp of processed tobacco stem.
Въпреки че не е за предпочитане, по едната страна на основната сърцевина 68 може да бъде наслоен алгинат, при ниво, приблизително 1 g/m2. Ако е отложен алгинат, за предпочитане е той да бъде отложен от страната на основната сърцевина 68, противоположна на страната, върху която е нанесен ароматниягтютюнев материал 70.Although not preferred, alginate may be coated on one side of the core 68 at approximately 1 g / m 2 . If alginate is deposited, it is preferable that it be deposited on the side of the main core 68 opposite to the side on which the aromatic tobacco material is deposited 70.
Ароматният тютюнев материал 70 се нанася към основната сърцевина 68 при тегловни нива в сухо състояние от поне два и повече пъти над основното тегло на основната сърцевина 68. За предпочитане е основното тегло на ароматния тютюнев материал 70 да е около три до четири пъти по-голямо от това на основната сърцевина 68. В предпочитаното изпълнение тютюневият материал 70 има основно тегло, приблизително 130 g/m2, така че общото тегло на цялата тютюнева сърцевина 66 е приблизително 170 g/m . В основното тегло при сухо състояние тютюневият материал 70 съдържа част от смлян тютюн и екстракти от твърди частици при съотношение в обхвата,приблизително от 3,5 до 1 (3,5:1) до пет към едно (5:1) по тегло, въпреки че това съотношение може да се изменя в обхвата, приблизително от 3:1 до 9:1. В най-предпочитаното изпълнение съотношението е приблизително 4:1.The aromatic tobacco material 70 is applied to the main core 68 at dry weight levels of at least two or more times the basic weight of the main core 68. Preferably, the main weight of the aromatic tobacco material 70 is about three to four times greater from the main core 68. In a preferred embodiment, the tobacco material 70 has a base weight of approximately 130 g / m 2 , such that the total weight of the entire tobacco core 66 is approximately 170 g / m. In the dry bulk, the tobacco material 70 contains a portion of ground tobacco and particulate extracts at a ratio in the range of approximately 3.5 to 1 (3.5: 1) to five to one (5: 1) by weight, although this ratio may vary in the range of approximately 3: 1 to 9: 1. In the most preferred embodiment, the ratio is approximately 4: 1.
Към тютюневия материал 70 се добавя глицерин като овлажнител и като източник на аерозол, при нива около ΙΟΙ 4%, за предпочитане ^приблизително 12% от теглото в сухо състояние на тютюневия материал 70. Тези добавки на глицерин по ниво могат да се изменят, приблизително от 5% до към 20 % или повече спрямо теглото в сухо състояние на тютюневия материал 70. Когато глицеринът се намали до ниващриблизително от 5% до 7% сухо тегло за композицията, тютюневата сърцевина 66 може в известна степен да бъде потвърда и по-устойчива на повреждане, когато се завива в тръбна форма.Glycerin is added to the tobacco material 70 as a moisturizer and as a source of aerosol, at levels of about% 4%, preferably about 12% by weight, in the dry state of the tobacco material 70. These levels of glycerol may vary, approximately from 5% to 20% or more by weight in the dry state of the tobacco material 70. When glycerin is reduced to a level of about 5% to 7% dry weight for the composition, the tobacco core 66 can be somewhat more stable and more stable of damage when twisted into a rub of form.
Към тютюневия материал 70 се добавя също така пектин при процентни нива по тегло в сухо състояние приблизително от 0,5% до 2%, за предпочитане около 1,4%.Pectin is also added to tobacco material 70 at dry weight percentages of about 0.5% to 2%, preferably about 1.4%.
Пектинът се добавя като покриващ агент. При негово отсъствие тютюневият материал 70 може да има склонност към изсушаване (просмукване) на основната сърцевина 68, особено по време на операцията по наслояване, придавайки по този начин зърнеста повърхностна структура на наслоената страна на тютюневата сърцевина 66. Многото пектин пък затруднява просмукването и отслабва връзката между тютюневия материал 70 и основната сърцевина 68. При приблизително 1%, пектинът спомага за адекватно проникване и свързване на пластовете, така че основната сърцевина 68 да може да издържи сътресенията на автоматичното цигарено производство.Pectin is added as a coating agent. In its absence, the tobacco material 70 may have a tendency to dry (permeate) the core core 68, especially during the layering operation, thus imparting a granular surface structure to the layered side of the tobacco core 66. Many pectin, in turn, make it difficult to digest. the connection between the tobacco material 70 and the core 68. At approximately 1%, the pectin promotes adequate penetration and bonding of the layers so that the core 68 can withstand the shocks of a tomatichnoto cigarette production.
Най-вече за предпочитане е тютюневият материал 70 в основната сърцевина 68 да съдържа приблизително от 16% до 20 % от теглото в сухо състояние екстракти от тютюневи частици, от 66% до 71 % от теглото в сухо състояние смл ни тютюневи частици, от 8% до 14 % глицерин и приблизително 1,4 % пектин.Most preferably, the tobacco material 70 in the main core 68 contains from about 16% to 20% by weight in the dry state extracts of tobacco particles, from 66% to 71% by weight in the dry state, ground tobacco particles, from 8 % to 14% glycerol and approximately 1.4% pectin.
За пазара в САЩ смленият тютюн, който е включен в тютюневия материал 70, за предпочитане съдържа смес от светъл, “Burley” и ориенталски тютюни, при което почти половината от сместа е светъл тютюн, приблизително 1/3 е “Burley” и остатъкът е ориенталски. Композицията и относителните количества на смесваните компоненти могат да бъдат преимуществено съобразени с различните предпочитания на американския или други пазари.For the US market, ground tobacco, which is included in tobacco material 70, preferably contains a blend of light, Burley and Oriental tobacco, with nearly half of the blend being light tobacco, approximately 1/3 being Burley and the remainder being oriental. The composition and relative amounts of the mixed components may advantageously be tailored to the different preferences of the US or other markets.
Както се вижда от фигури 5А и 5В, предпочитаният метод за производство на суровина за тютюнева сърцевинаAs can be seen from Figures 5A and 5B, the preferred method of manufacturing a raw material for a tobacco core
66, в подходяща форма' за автоматично производство на цигари 23, съдържа първа серия от етапи 120 (показани на фиг. 5А) за преработване на тютюневата суровина, за предпочитане тютюнева ивица, в непрекъснат пласт от тютюнева сърцевина 66s и втора серия от етапи 122 (показани на фиг. 5В) за преобразуване на непрекъснатия пласт от тютюневата сърцевина 66s в една или повече навити бобини 66Ь от тютюнева сърцевина, които могат да се използват за автоматично производство на цигарите 23.66, in a suitable form for automatic cigarette production 23, comprises a first series of steps 120 (shown in Fig. 5A) for processing the tobacco raw material, preferably a tobacco strip, into a continuous layer of tobacco core 66s and a second series of steps 122 (shown in Fig. 5B) for converting a continuous layer of tobacco core 66s into one or more wound coils 66b of tobacco core that can be used for the automatic production of cigarettes 23.
От фиг. 5А се вижда, че методът на преобразуване на тютюнева сърцевина в непрекъснат пласт от непрекъсната сърцевина 66s започва с етапа на екстракция 124. При този етап тютюневата суровина се подлага на обработка, за предпочитане с вода, за да се отдели тютюневата нишка от разтворимите тютюневи материали в оригиналната суровина. Тютюневата суровина за предпочитане съдържа тютюнева лента, но подходящи за използуване в този процес са и други форми като тютюн и/или тютюневи ламинати. За предпочитане е тютюневата лента да съдържа смес от светъл и Burley-тютюни, но може по избор да включва и ориенталски или други видове тютюни.FIG. 5A shows that the method of converting the tobacco core into a continuous layer of continuous core 66s begins with the extraction step 124. At this stage, the raw material is treated, preferably with water, to separate the tobacco filament from soluble tobacco materials. in the original raw material. The tobacco raw material preferably contains a tobacco strip, but other forms such as tobacco and / or tobacco laminates are also suitable for use in this process. The tobacco strip is preferably comprised of a blend of light and Burley tobacco, but may optionally include oriental or other types of tobacco.
Тютюневата нишка, събрана от процеса на екстракция 124, се подлага на процес 126 за образуване на непрекъснат пласт 66s от основна сърцевина, който процес 126 е от типа процеси за изработване на хартия.The tobacco filament collected from the extraction process 124 is subjected to process 126 to form a continuous core 66s layer 66s, which process 126 is a type of paper-making process.
В процеса на формиране на сърцевина 126, тютюневата нишка от етапа на екстракция 124 се разтваря във вода, с добавяне на предварително определено количество целулозна нишка, която служи като' заякчаващ агент в композицията на основната сърцевина 68. За предпочитане е целулозната нишка да съдържа кашеобразна целулоза от дървесина, лен и/или тютюнево стебло. Щом като се комбинира, смесената дисперсия от тютюнева нишка и целулозна нишка се очиства така, че да образува суспензия за сърцевина 128, подходяща за отливане в етапа на отливане 130. При етапа на отливане 130 суспензията за сърцевината 128 се подава в леярската форма на формиращата сърцевината машина и се отлива върху четиривъжен транспортьор или върху безконечна стоманена лента, за предпочитане чрез шаблон.In the process of forming the core 126, the tobacco filament from the extraction step 124 is dissolved in water, with the addition of a predetermined amount of cellulose filament, which serves as a 'fixing agent in the composition of the core core 68. Preferably, the cellulose filament contains a mushy pulp of wood, flax and / or tobacco stem. Once combined, the mixed tobacco thread and cellulose filament dispersion is purified to form a core suspension 128 suitable for casting at the casting stage 130. At the casting stage 130, the core 128 slurry is fed into the mold forming the core machine and is cast on a four-wire conveyor or on an endless steel strip, preferably by means of a template.
По-целесъобразно е дисперсираната смес от тютюневи нишки и заякчаващ агент да се пречисти след смесване на двете компоненти. Вместо това, те могат да бъдат очистени поотделно и след това комбинирани.It is more appropriate to purify the dispersed mixture of tobacco threads and the clamping agent after mixing the two components. Instead, they can be cleaned separately and then combined.
След етапа на леене 130, получаващата се сърцевина 132 се подава към една или повече сушилни, където настъпва етапът на изсушаване на сърцевината 134. Този етап е желателно да включва преминаване на сърцевината през Yankee-сушилня и една или повече консервиращи сушилни. Етапът на сушене на сърцевината 134 би могъл да се осъществи и чрез други алтернативни приспособления и устройства, познати на специалистите в тази област. След приключване на етапа на сушене на сърцевината 134 настъпва етапът на контрол 136, при който се извършва измерване на влагосъдържанието и теглото на изсушената сърцевина. За настройване операцията по сушене се използува показанието 138 за отчитане на влагосъдържанието. По този начин сеAfter casting stage 130, the resulting core 132 is fed to one or more dryers, where the drying step of the core 134 occurs. This step is desirable to include passing the core through a Yankee dryer and one or more preserving dryers. The drying step of the core 134 could also be accomplished through other alternative devices and devices known to those skilled in the art. Upon completion of the drying step of the core 134, a control step 136 occurs, which measures the moisture content and weight of the dried core. To set the drying operation, readout 138 is used to record the moisture content. This way
осъществява и поддържа желаното крайно ниво на влага в пласта от основна сърцевина 68s за целите на следващата операция по напластяване 144.performs and maintains the desired final moisture level in the core core layer 68s for the purposes of the next coating operation 144.
В етапа на контрол 136 се използува показанието 140, отчитащо теглото на пласта от основна сърцевина 68s, за настройване на формиращата сърцевината машина в етапа на леене 130 така, че да се постигне предпочитаното основно тегло на основната сърцевина 68. Такива настройки включват промени в скоростта, при която суспензията за сърцевината 128 се въвежда в леярската форма на формоващата сърцевината машина.In the control step 136, an indication 140 using the weight of the core core 68s layer is used to adjust the core forming machine at the casting stage 130 so as to achieve the preferred basic core weight 68. Such adjustments include changes in speed , in which the core suspension 128 is introduced into the foundry mold of the core forming machine.
Етапът на формиране на сърцевина 126, по избор, може да включва и етап на напластяване 142. При този етап едната страна на основната сърцевина 68s се напластява с алгинат при нива, описани по-горе. Страната на основната сърцевина 68s, върху която се напластява алгинатаге срещуположна на страната, която приема ароматния тютюнев материал 70. Но предпочитана практика е процесът да се осъществява без напластяване на алгинат.The core forming step 126 may optionally include a coating step 142. In this step, one side of the core core 68s is coated with alginate at the levels described above. The side of the main core 68s on which the alginate is coated opposite to the side that receives the aromatic tobacco material 70. However, it is a preferred practice to carry out the process without alginate coating.
При завършване на процеса на формиране на сърцевина 126, основната сърцевина е във форма на непрекъснат пласт 68s, удобен за следващата операция по напластяване 144. Като алтернатива, тя може да бъде съвместена с последващи операции по напластяване с прекъсване (off-line). За предпочитане е обаче, да се пристъпи незабавно към операцията по напластяване 144 при формирането на пласта от основна сърцевина 68s.Upon completion of the core forming process 126, the core core is in the form of a continuous layer 68s, suitable for the next layering operation 144. Alternatively, it may be combined with subsequent off-line layering operations. However, it is preferable to proceed immediately with the lining operation 144 in the formation of the core core layer 68s.
Желателно е основната сърцевина 68s да включва операцията по напластяване 144 при влагосъдържание, приблизително от 12% до 17%, най-предпочитано при влагосъдържание от 14,5^до 15,5%.It is desirable that the core core 68s comprise a coating operation 144 at a moisture content of approximately 12% to 17%, most preferably at a moisture content of 14.5% to 15.5%.
Както е показано на фиг. 5А, разтворими тютюневи вещества напускат етапа на екстракция 124 във форма на разреден разтвор. Този разтвор съдържа приблизително от 5% до 10% разтворими тютюневи съставки, за предпочитане от 7% до 8% разтворими тютюневи съставки. За предпочитане е разреденият разтвор да не се подлага на каквато и да £ обработка чрез изпаряване. Следва да се намали до минимум подаването на топлина в разтвора, тъй като използуването на топлина може да има влияние върху аромата, отдаван от тютюневите разтворими вещества, когато се пушат като част от цигарата 23.As shown in FIG. 5A, soluble tobacco substances leave the extraction step 124 in the form of a dilute solution. This solution contains from about 5% to 10% soluble tobacco ingredients, preferably from 7% to 8% soluble tobacco ingredients. Preferably, the diluted solution is not subjected to any evaporation treatment. The delivery of heat into the solution should be minimized, as the use of heat can affect the aroma emitted by tobacco solutes when smoked as part of a cigarette 23.
Тези разтворими тютюневи съставки (известни още като “extracted liquor”) от етапа на екстракция 124 се смесват в етапа на смесване 146 с допълнителен фино смлян тютюн, глицерин и пектин, заедно с вода. Количествата от отделните съставки са подбрани така, че накрая да се получи суспензия от тютюнев материал, със съответното съдържание на компонентите, описано по-горе, при сухо състояние на тютюневия материал 70. Във връзка с етапа на смесване 146 се добавя вода (или се задържа) в количества, достатъчни, за да се достигне накрая на етапа на смесване 124 дисперсия с приблизително от 20% до 35% съдържание на твърди вещества, за предпочитане приблизително от 24% до 26% съдържание на твърди вещества. Утаените тютюневи частици от сместа са с размери от 60 до 400 mesh (терминът mesh се отнася до размера на 95% от тютюневите частици, преминаващи през една мрежа с даден номер на отворите на квадратен инч). Следователно размерът на утаените тютюневи частици трябва да е такъв, че да могат да преминат през мрежа с брой на отворите от 9,3 до 62 на cm2 (от 60 до 400 mesh). За предпочитане е размерът на утаените тютюневи частици да е такъв, че да могат да преминат през мрежа с брой на отворите,приблизително от 15,5 до 31 на cm2 (от 100 до 200 mesh) и най-добре е те да могат да преминат през мрежа с брой на отворите 18,6 на cm2 (120 mesh).These soluble tobacco ingredients (also known as "extracted liquor") from the extraction step 124 are mixed in the mixing step 146 with additional finely ground tobacco, glycerin and pectin, together with water. The amounts of the individual constituents are selected so as to finally obtain a suspension of tobacco material, with the corresponding content of the components described above, in the dry state of the tobacco material 70. In connection with the mixing step 146, water is added (or retention) in amounts sufficient to finally reach the mixing step 124 dispersion of from about 20% to 35% solids content, preferably from about 24% to 26% solids content. The precipitated tobacco particles in the mixture are in sizes from 60 to 400 mesh (the term mesh refers to the size of 95% of the tobacco particles passing through a network with a given number of holes per square inch). Therefore, the size of the precipitated tobacco particles should be such that they can pass through a network with the number of openings from 9.3 to 62 per cm 2 (60 to 400 mesh). Preferably, the size of the precipitated tobacco particles is such that they can pass through a network with a number of openings, from about 15.5 to 31 per cm 2 (100 to 200 mesh), and it is best that they passed through a mesh with a mesh number of 18.6 per cm 2 (120 mesh).
Ако размерът на утаените тютюневи частици се установи такъв, че те да могат да преминат през мрежа с брой на отворите над 18,6 на cm2 (над 120 mesh), по-специално през мрежа с брой на отворите, приблизително от 24,9 до 34,1 на cm2 (180-200 mesh), твърдите вещества в суспензията от тютюнев материал, при приключване на етапа на смесване 146, могат да бъдат увеличени, като достигнат до нива приблизително от 28% до 31 %.If the size of the precipitated tobacco particles is found to be such that they can pass through a network with apertures greater than 18.6 per cm 2 (more than 120 mesh), in particular through a network with apertures of approximately 24.9 to 34.1 per cm 2 (180-200 mesh), the solids in the slurry of tobacco material, upon completion of the blending step 146, can be increased, reaching levels of approximately 28% to 31%.
След приключване на етапа на смесване 146, получената суспензия от тютюнев материал се подава незабавно в операцията по напластяване 144, въпреки че операцията по напластяване може да се изпълни избирателно и в по-следващ етап на основа на off-line режим. При операцията по напластяване 144, суспензията от тютюнев материал трябва да има твърдо съдържание приблизително от 22% до 27 % по тегло, за предпочитане приблизително от 24% до 25 %.After completion of the mixing step 146, the resulting suspension of tobacco material is submitted immediately to the coating operation 144, although the coating operation may be selectively performed in a further step on an off-line basis. For coating operation 144, the suspension of tobacco material should have a solid content of approximately 22% to 27% by weight, preferably about 24% to 25%.
При етапа на напластяване 144, суспензията от тютюнев материал трябва да има от 4 до 8 тегловни % разтворим тютюн, за предпочитане от 5,5 до 6,5 тегловни % разтворим тютюн. Суспензията от тютюнев материал трябва да постъпи в операцията по напластяване 144 с температура^ приблизително от 21°С до 49°С (70 - 130°F), за предпочитане е с температура около 32 ± 3° С (90± 5°F).In the coating step 144, the suspension of tobacco material should have from 4 to 8% by weight soluble tobacco, preferably from 5.5 to 6.5% by weight soluble tobacco. The slurry of tobacco material should enter the coating operation 144 at a temperature of approximately 21 ° C to 49 ° C (70 - 130 ° F), preferably at a temperature of about 32 ± 3 ° C (90 ± 5 ° F) .
Етапът на напластяване 144 се изпълнява за предпочитане с реверсивно валцово напластяващо устройство, разположено след Yankee-сушилнята, зад безконечната лента или четиривъжения транспортьор. Етапът на напластяване 144 може да бъде изпълнен и с други подходящи напластяващи устройства, които са познати и са използувани в обичайната практика за формиране на сърцевина. Тютюневият материал 70 може да бъде екструдиран, вместо да бъде отлят върху основната сърцевина 68. Алтернативно, етапът за нанасяне на слой 128 може да бъде изпълнен с прекъсване, отделно от изработката на пласта на основна сърцевина 68s. По време на етапа на напластяване 128 или след него, ако е необходимо, се добавят аромати, които са обичайни за цигарената индустрия.The layering stage 144 is preferably performed with a reversible roller layering device located after the Yankee dryer behind the endless belt or four-conveyor. The coating step 144 may also be implemented with other suitable coating devices that are known and used in conventional core forming practice. The tobacco material 70 may be extruded rather than cast on the core core 68. Alternatively, the step of applying layer 128 may be interrupted separately from the fabrication of the core core layer 68s. During the after-treatment step 128 or thereafter, flavors that are customary in the cigarette industry are added as needed.
При приключване на операцията за напластяване 144, се образува непрекъснатият пласт от тютюнева сърцевина 66s.At the end of the lining operation 144, a continuous layer of tobacco core 66s is formed.
Както се вижда от фиг. 5В, методът продължава през етапите на преобразуване 122 на пласта от тютюнева сърцевина 66s в навита бобина 66Ь от тютюнева сърцевина, която е подходяща за автоматично производство на цигариAs can be seen from FIG. 5B, the process is continued through the steps of converting the tobacco core layer 66s 122 into a coiled tobacco core coil 66b that is suitable for the automatic production of cigarettes
23. За предпочитане етапите на преобразуване 122 се23. Preferably, the transformation steps 122 are
изпълняват on-line (едновременно) c образуването на непрекъснат пласт от тютюнева сърцевина 66s. По време на изпълнението на етапите на преобразуване 122, операторът трябва да избегне условия, които предизвикват счупвания, скъсвания или други повреди в пласта за тютюневата сърцевина 66s, така че да се получи непрекъснатото навиване на тютюневата сърцевина в бобината 66Ь с малко или без сплитания. Допълнително, пластът от тютюнева сърцевина 66s трябва да бъде съобразен с изискването, при приключване на етапите по преобразуване 122, тютюневата сърцевина да не е залепнала между навивките и да може бързо да бъде навита и развита от бобината 66Ь без скъсване.perform on-line (simultaneous) formation of a continuous layer of tobacco cores 66s. During the conversion steps 122, the operator must avoid conditions that cause breaks, breaks or other damage to the tobacco core layer 66s so as to obtain a continuous winding of the tobacco core in the coil 66b with little or no tangling. In addition, the layer of tobacco core 66s must comply with the requirement that upon completion of transformation steps 122, the tobacco core is not stuck between the windings and can be quickly wound and unwound from the coil 66b without breaking.
Етапите по преобразуване 122 започват с етапа на сушене 146, при което за предпочитане пластът от тютюнева сърцевина 66s се подава непрекъснато през сушилня със сушилен агент горивен газ и горещ въздух, такава от типа, който се доставя от Airtech Systems Corp, of Stroughton, Maine или сушилня c пара и горещ въздух. Могат да бъдат използувани и други сушилни, които са известни в областта на формоване на сърцевина. Етапът на сушене 146 трябва да бъде изпълнен с минимално прилагане на топлина, но в количества, достатъчни за изсушаване на тютюневата сърцевина 68s от нейното първоначално състояние (приблизително 15% влагосъдържание в основната сърцевина и приблизително 75% ниво на влага в самия слой) до приблизително от 8,5% до 12% влагосъдържание, навсякъде при приключване на етапа на сушене 146. За предпочитане е изсушеният пласт тютюнева сърцевина 66d да е с приблизително от 10% до 11% крайно влагосъдържание. Това крайно влагосъдържание е за предпочитане по няколко причини: за да улеснят разделителните операции при покъсната фаза в процеса на преобразуване 122; за да се установи ниво на влага, което се доближава до нивото, при което материалът е в равновесно състояние, когато се съхранява и/или за облекчаване на производството; и за установяване на ниво на влага, с което се избягва самозалепване и втвърдяване на основния материал за сърцевината в бобината 66Ь.The conversion steps 122 begin with the drying step 146, wherein preferably a layer of tobacco core 66s is fed continuously through a dryer with a drying agent fuel gas and hot air, such as that supplied by Airtech Systems Corp, of Stroughton, Maine or steam dryer and hot air. Other dryers known in the art of core molding may be used. The drying stage 146 should be performed with minimal heat application, but in quantities sufficient to dry the tobacco core 68s from its original state (approximately 15% moisture content in the core core and approximately 75% moisture level in the layer itself) to approximately from 8.5% to 12% moisture content, anywhere at the end of the drying step 146. Preferably, the dried layer of the tobacco core 66d is from about 10% to 11% final moisture content. This final moisture content is preferably for several reasons: to facilitate the delayed phase separation operations of the conversion process 122; to establish a moisture level approaching the level at which the material is in equilibrium when stored and / or to facilitate production; and to establish a moisture level to avoid self-adhesion and hardening of the core material in the coil 66b.
След етапа на сушене 146 изсушеният пласт тютюнева сърцевина 66d се охлажда при температура на околната среда, за предпочитане тази на неговото място на съхранение и/или съобразена с производствените условия, обикновено в интервала от 18°С до 27°С (от 65°F до 80°F). Този етап на охлаждане 148 не само улеснява уравновесяването на тютюневата сърцевина 66 при работни условия, но също така избягва риска да бъде задържана топлина в бобина 66Ь, която може по друг начин да предизвика самозагряване. Ако остане неконтролирано, самонагряването би довело до екстремни температури и влошаване на качеството на тютюневата сърцевина. За предпочитане, етапът на охлаждане 148 се изпълнява в охлаждащ се със студена вода въздушен охладител, доставян от Airtech Systems Corp, of Stroughton, Maine, въпреки че са известни множество алтернативни охладителни системи от обичайната практика в областта на формоване на сърцевина.After the drying step 146, the dried layer of tobacco core 66d is cooled to ambient temperature, preferably at its storage location and / or adapted to production conditions, typically in the range of 18 ° C to 27 ° C (65 ° F). to 80 ° F). This cooling step 148 not only facilitates the equilibration of the tobacco core 66 under operating conditions, but also avoids the risk of heat being retained in the coil 66b, which may otherwise cause self-heating. If left unchecked, self-heating would lead to extreme temperatures and deterioration of the quality of the tobacco core. Preferably, the cooling step 148 is performed in a cold water air cooler supplied by Airtech Systems Corp, of Stroughton, Maine, although many alternative cooling systems are known in the art of core molding.
След етапите на изсушаване 146 и на охлаждане 148 на сърцевината, изсушеният и охладен пласт тютюнева сърцевина 66dc преминава през етап на изправяне 150. За изправяне на пласта 66dc се използва изправящо приспособление, например това, предлагано от Thermo Electron Web Systems, Inc. of Auburn, Maine или някое друго подходящо изправящо устройство, което би било лесно познато и на разположение за един обикновен специалист в областта на формоване на сърцевина. След приключване на етапа на изправяне 150, тютюневата сърцевина 66 по същество е без създадено термично изкривяване по нейните ръбове и е подготвена за следващите етапи на навиване и разрязване,съответно 152 и 154. Преди да се изпълнят тези етапи обаче,е за предпочитане да се проследи температурата, нивото на влажност и общото тегло на пласта тютюнева сърцевина 66s, когато тя напуска етапа на изпаряване 150 ,така че да се осигури обратна връзка и контрол на процеса. Етапът на контрол 151 е необходим, за да е сигурно, че пластът тютюнева сърцевина 66s е годен за последващо навиване и разрязване и по този начин методът да завърши при желаните зададени стойности на температура и влажност, както и при желаното общо тегло за бобините 66Ь.After the drying steps 146 and the cooling 148 of the core, the dried and cooled tobacco core 66dc goes through a straightening step 150. A straightening device, such as that offered by Thermo Electron Web Systems, Inc., is used to straighten the 66dc layer. of Auburn, Maine, or any other suitable straightening device that would be readily known and available to an ordinary core molding specialist. Upon completion of the straightening step 150, the tobacco core 66 is substantially free of thermal curvature along its edges and is prepared for the subsequent winding and cutting steps 152 and 154. However, before performing these steps, it is preferable to monitor the temperature, humidity level and total weight of the 66s tobacco core layer as it exits the evaporation stage 150 so as to provide feedback and process control. Control step 151 is necessary to ensure that the tobacco core 66s layer is suitable for subsequent winding and cutting, and thus completes the method at the desired setpoints of temperature and humidity, and at the desired total weight for the bobbins 66b.
В частност, при контрола на пласта тютюнева сърцевина 66, показанията за нейното общо тегло се използуват за настройване на операцията по напластяване 144 и по-точно размера на постъпващата суровина от суспензията от тютюнев материал в реверсивното ролково напластяващо устройство или в процеп в мястото на притискане на напластяващото устройство. Показанията за ниво на влажност при етапа на контрол 151 се използуват за контролиране на операциите по сушене, така че да се постигнат зададените нива на влажност в пласта, както са описани по-горе. По същия начин етапът на охлаждане 148 се контролира с висока чувствителност по показанията за температурата на пласта от тютюнева сърцевина 66 при етапа за контрол 151.In particular, in controlling the tobacco core layer 66, indications of its total weight are used to adjust the lining operation 144 and more specifically the size of the incoming feedstock from the tobacco material slurry in the reversible roller bed or in the slot at the compression site of the overlay device. The humidity level readings at control stage 151 are used to control the drying operations so as to achieve the set humidity levels in the formation as described above. Similarly, the cooling step 148 is controlled with high sensitivity by the temperature indication of the tobacco core layer 66 during the control step 151.
По-нататък, пластът тютюнева сърцевина 66 се навива в етапа на навиване 152, който се изпълнява с навиващи сърцевина машини, широко известни и на разположение за един обикновен специалист в областта на обработка на сърцевина. Навитият пласт тютюнева сърцевина 66s след това се разцепва в индивидуални бобини 66Ь, при което отрязваната ширина за всяка бобина е в съответствие с желаната обиколка на цигарата 23.Further, the layer of tobacco core 66 is wound in the winding step 152, which is performed with core winding machines widely known and available to one of ordinary skill in the art of core processing. The rolled layer of tobacco core 66s is then split into individual coils 66b, whereby the cut width for each coil is consistent with the desired cigarette circumference 23.
След приключване на етапите на преобразуване 122, бобините 66Ъ са годни за използване в процеса на автоматично производство на цигари.After completion of the conversion steps 122, the coils 66B are suitable for use in the automatic cigarette production process.
Глицеринът в тютюневия материал 70 служи като източник на аерозол и улеснява образуването на видим аерозол по време на пушене на цигарата 23. Допълнително, когато се освобождава глицеринът в атмосферата, той кондензира и осигурява типично очаквания дим при пушенето на цигарата 23. Вместо него, могат да бъдат използувани и други овлажнители, подходящи за използуване в тютюневата индустрия.Glycerin in tobacco material 70 serves as a source of aerosol and facilitates the formation of visible aerosol during cigarette smoking 23. Additionally, when glycerin is released into the atmosphere, it condenses and provides typically expected smoke when smoking a cigarette 23. Instead, other humidifiers suitable for use in the tobacco industry should be used.
По избор, след етапа на формоване 130, може да бъде напластен алгинат отстрани на сърцевината 68, преди, по време или след етапа на напластяване 144. Покритието с алгинат осигурява допълнителна здравина и образуването на филм по едната страна на основната сърцевина 68.Тъй като основната сърцевина 68 има достатъчна здравина и без алгинат, предпочитана практика е основната сърцевина 68 да се оформи без него.Optionally, after the molding step 130, alginate may be deposited on the side of the core 68 before, during, or after the deposition step 144. Alginate coating provides additional strength and film formation on one side of the core core 68. the core core 68 has sufficient strength and without alginate, it is a preferred practice to shape the core core 68 without it.
Настоящото изобретение може да бъде осъществено и с други типове основни сърцевини 68 (носачи), включващи носачи с въглеродни нишки или метални или решетъчни носачи, описани подробно в патент US 5 388 594 и в заявки за патенти ЕР-А-0 615 411, US сериен № 07/943 504 и US сериен № 07/943 747, които са цитирани тук като позоваване.The present invention can also be implemented with other types of core cores 68 (carriers), including carbon fiber or metal or lattice supports, described in detail in US Patent 5 388 594 and in patent applications EP-A-0 615 411, US Serial No. 07/943 504 and U.S. Serial No. 07/943 747, which are incorporated herein by reference.
По отношение на материалите за въглеродни нишки, както са разкрити в патент US 5 388 594 и в заявка за патент ЕР-А-0 615 411, посочени тук като позоваване, предпочитаната композиция на тези материали съдържа основна сърцевина 68, включваща тютюнева нишка вWith respect to carbon fiber materials as disclosed in US Patent 5 388 594 and in patent application EP-A-0 615 411, cited herein, the preferred composition of these materials comprises a core core 68 comprising a tobacco thread in
А интервала от 20 до 30 g/m , за предпочитане приблизително от 24 до 28 g/m2, най-добре 26 g/m2; въглеродна нишка в интервала от 2 до 9 g/m , по-добре от 2 до 4 g/m и най-вечеAnd the range is from 20 to 30 g / m, preferably from about 24 to 28 g / m 2 , most preferably 26 g / m 2 ; carbon fiber in the range of 2 to 9 g / m, preferably 2 to 4 g / m, and most of all
А приблизително 3 g/m и пектин в интервала,приблизително от 0,5 до 1,5 g/m2,за предпочитане 1 g/m2. За предпочитане тези съставки са балансирани така, че да се постигне основна сърцевина 68 с общо основно тегло,приблизително 30 g/m2. За предпочитане е също така да се използва въглеродна нишка с определена дължина (1/4 инча) за улесняване на дисперсията й при образуването на суспензия.And about 3 g / m and pectin in the range of about 0.5 to 1.5 g / m 2 , preferably 1 g / m 2 . Preferably, these ingredients are balanced to achieve a core core 68 with a total basic weight of approximately 30 g / m 2 . It is also preferable to use a carbon fiber of specified length (1/4 inch) to facilitate its dispersion during slurry formation.
В алтернативно изпълнение на основната тютюнева сърцевина 66 (т.е. материал за въглеродна нишка), общото крайно тегло на сух пласт е за предпочитане около 160 g/m2,In an alternative embodiment of the base tobacco core 66 (i.e. carbon fiber material), the total final weight of the dry layer is preferably about 160 g / m 2 ,
А от които 30 g/m представляват теглото на основнатаAnd of which 30 g / m represent the weight of the base
А сърцевина 68 и 130 g/m представляват теглото на тютюневия материал 70. Предпочитаното изпълнение, което не включва въглеродна нишка, има общо крайно тегло на сух пласт,And the cores 68 and 130g / m represent the weight of the tobacco material 70. The preferred embodiment, which does not include a carbon fiber, has a total final weight of the dry layer,
А А приблизително 170 g/m, от които 40 g/m представляват теглото на основната сърцевина 68 и 130 g/m2 представляват теглото на тютюневия материал 70.A A approximately 170 g / m, of which 40 g / m represent the weight of the base core 68 and 130 g / m 2 represent the weight of the tobacco material 70.
Който и да е тип основна сърцевина 68 (или носач) да се използува, тютюневият материал 70 за предпочитане се разполага по вътрешната повърхност на основната сърцевина 68, за да освобождава ароматен тютюнев аерозол, когато се нагрява. Като такива материали могат също така да бъдат включени непрекъснати пластове, пяни, гелове, изсушени суспензии или изсушени, отложени като спрей-суспензии на тютюнев материал.Whatever type of core core 68 (or carrier) is used, the tobacco material 70 is preferably disposed on the inner surface of the core core 68 to release aromatic tobacco aerosol when heated. Continuous layers, foams, gels, dried suspensions or dried deposited as spray suspensions of tobacco material may also be included as such materials.
В съответствие с описаното в патент US 5 388 594, цитиран тук като позоваване, и в съответствие с фиг. 3, когато цигара 23 на предпочитаното изпълнение е вкарана в приемника 27, тя се подвежда в нагревателния фиксатор 39, докато свободният край 78 на цигарата 23 опре в ограничителя 182, твърдо монтиран при основата на нагревателния фиксатор 39. Щом като цигарата е на място, може да започне пушенето, при което всяко действие по всмукване на цигарата от пушача се открива от сензора за всмукване 45, който е свързан с устройството за управление и предизвиква протичането на електрически ток към един от предварително избраните нагреватели 37. Предава се мощност през електрическа верига, която включва електрически проводници 183 към единия край на всеки нагревател 37, общ пръстен 184, в противоположния край на всеки нагревател 37 и общ проводник 186, продължаващ от общия пръстен 184 обратно, в близост до проводниците 183. Когато всеки нагревател 37 се включи, се предава топлинна енергия през хартиената обвивка 71 и тютюневата сърцевина 68 в достатъчно количество, за да се предизвика тютюневия ароматен материал 70 на тютюневата сърцевина 66 да изпусне тютюнев аерозол в затворените пространства на тютюневата пръчка 60 -Той се изтегля от цигарата 23 като следствие от действието на всмукване на пушача в края на цигарата 23.In accordance with U.S. Patent 5,888,594, cited herein, and in accordance with FIG. 3, when the cigarette 23 of the preferred embodiment is inserted into the receiver 27, it is inserted into the heating latch 39, while the free end 78 of the cigarette 23 rests on the stop 182, firmly mounted at the base of the heating latch 39. Once the cigarette is in place, smoking may start, whereby any cigarette suction action by the smoker is detected by the suction sensor 45, which is connected to the control unit and causes an electric current to flow to one of the pre-selected heaters 37. Powerfully transmitted through a circuit that includes electrical conductors 183 to one end of each heater 37, a common ring 184, at the opposite end of each heater 37, and a common conductor 186 extending from the common ring 184 backwards, adjacent to the wires 183. When each heater 37 is switched on, heat is transmitted through the paper wrapper 71 and the tobacco core 68 in sufficient quantity to cause the tobacco flavoring material 70 of the tobacco core 66 to release the tobacco aerosol into the confined spaces of the tobacco pipe. point 60 - It is withdrawn from the cigarette 23 as a result of the suction effect of the smoker at the end of the cigarette 23.
Всмукването на пушача от цигарата обикновено продължава приблизително от 1,5 до 2,0 s, докато процедурите по тестване на цигарата, използвана в ел.ситема за пушене (FTC-цигара), осигурява 2,0 s продължителност на всмукване.Smoking from a cigarette smoker typically lasts approximately 1.5 to 2.0 s, while the cigarette testing procedures used in the electric smoking system (FTC cigarette) provide a 2.0 s suction duration.
Когато нагревателният отпечатък 94 препокрие кухината 91, се отделя аерозол директно от нагрявания тютюнев ароматен материал 70 в кухината 91. Аерозолът се извлича в и през филтърния накрайник 62 при много малко спадане на налягането. От друга страна, в мястото, където нагревателният отпечатък 94 препокрива тютюневата запушалка 80 (застъпването нагревател/пълнител 99), близките части от тютюневата запушалка 80 ще се нагреят заедно със съседните части на тютюневата сърцевина 66.When the heating footprint 94 overlaps the cavity 91, an aerosol is released directly from the heated tobacco flavoring material 70 into the cavity 91. The aerosol is drawn into and through the filter nozzle 62 at very low pressure. On the other hand, at the place where the heating footprint 94 overlaps the tobacco stopper 80 (overlapping heater / filler 99), the near parts of the tobacco stopper 80 will be heated together with the adjacent portions of the tobacco core 66.
Съответно смесените тютюни на тютюневата запушалка 80 внасят собствената си фракция в общия аерозол, така че придават на аерозола своя съответен вкус, мирис и други специфични особености. Аерозолът, отделян от тютюневата запушалка 80, при или около мястото на препокриване нагревател/пълнител 99 претърпява някаква филтрация и спадане в налягането, като той се изтегля през тютюневата запушалка 80 и в кухината 91.Accordingly, the blended tobacco of the tobacco stopper 80 introduces its own fraction into the total aerosol so that it imparts to the aerosol its respective taste, odor and other specific characteristics. The aerosol discharged from the tobacco stopper 80 undergoes some filtration and pressure drop at or around the overlap of the heater / filler 99 as it is drawn through the tobacco stopper 80 and into the cavity 91.
Аерозолът, образуван от нагряване на тютюневата запушалка 80, има характер и вкус, които могат да бъдат променени посредством смесването на различни тютюни, а също така и чрез настройки каква част от нагревателния отпечатък 94 да препокрива тютюневата запушалка 80. Компонентът от аерозол, който се образува в близост до кухината 91, се отделя съвсем мигновено от цигарата, тъй като има малка термична инерция при кухината 91 и поради термично изпарената тютюнева субстанция при кухината 91, и поради това, че не се намалява налягането му в тютюневата запушалка 80, а вместо това незабавно преминава към филтърния накрайник 62 през свободно пропускащия филтър 74. Той обаче има характер, различен от този, отделян от тютюневата запушалка 80, тъй като се отделя преобладаващо от ароматния тютюнев материал 70 в основната тютюнева сърцевина 68. Установено е, че за удовлетворение на пушача, предаваният аерозол от цигара 23 за предпочитане включва две компоненти, чрез което се получават специфичните аромати, характерни за смесените отрязани тютюневи пълнители. Наличието на кухина 91 и влиянието й върху първоначалното предаване осигурява постоянство (плътност) от всмукване към всмукване при пушене на цигарата 23 и подпомага повтаряемостта между цигарите. Тази зависимост се потвърждава в сравненителните характеристики от всмукване към всмукване на множество зареждани цигари 23, конструирани в съответствие с предпочитаното изпълнение (притежаващи запушалка от отрязан пълнител 80 и кухина 91), в сравнение с цигара 23' на първата алтернативна конструкция (фиг. 6а), без отрязан пълнител в нейната навита сърцевина и втора алтернативна конструкция - цигара 23 (фиг. 7А), притежаваща навита тютюнева сърцевина, изцяло напълнена с отрязан пълнител. От изображенията на тези алтернативни конструкции е видно, че тютюневата сърцевина 66' и 66 съдържа основна сърцевина 68 и пласт от тютюнев материал 70, както е в предпочитаното изпълнение. Тютюневите пръчки 60' и 60 на тези алтернативни конструкции също така включват външна хартиена обвивка 71.The aerosol formed by heating the tobacco stopper 80 has a character and a taste that can be altered by mixing different tobacco, as well as by adjusting what portion of the heating footprint 94 overlaps the tobacco stopper 80. The aerosol component that is forms near the cavity 91, is released immediately from the cigarette, since there is little thermal inertia at the cavity 91 and due to the thermally evaporated tobacco substance at the cavity 91, and because its pressure in the tobacco cavity is not reduced smoker 80, and instead immediately passes to the filter nozzle 62 through the free-pass filter 74. However, it has a character different from that separated from the tobacco stopper 80, since it predominantly separates from the aromatic tobacco material 70 in the main tobacco core 68. Found is that, to satisfy the smoker, the delivered cigarette dispenser 23 preferably includes two components, thereby producing the specific flavors characteristic of mixed cut tobacco fillers. The presence of the cavity 91 and its effect on the original transmission provides persistence (density) from suction to suction when smoking a cigarette 23 and promotes the repeatability between cigarettes. This dependence is confirmed by the comparative suction-to-suction characteristics of a plurality of loaded cigarettes 23 constructed in accordance with a preferred embodiment (having a cut-off cap 80 and a cavity 91) compared to the cigarette 23 'of the first alternative construction (Fig. 6a) without cut filler in its coiled core and a second alternative construction - cigarette 23 (Fig. 7A) having a coiled tobacco core fully filled with cut off filler. It is apparent from the images of these alternative constructions that the tobacco core 66 'and 66 comprise a core core 68 and a layer of tobacco material 70 as in the preferred embodiment. The tobacco rods 60 'and 60 of these alternative constructions also include an outer paper sheath 71.
Серпантинният тип нагревателен елемент се настройва при 15 J енергия, като се използува за генериране на сравнителните показатели, както е показано на фигури 6В и 7В, с цигарите, показани съответно на фигури 6А и 7А.The serpentine type of heating element is adjusted at 15 J of energy, using it to generate the benchmarks as shown in Figures 6B and 7B with the cigarettes shown in Figures 6A and 7A respectively.
В съответствие с фиг. 6А, цигарата 23' от първата алтернативна конструкция, приспособена за пушене в електрическа система за пушене, съдържа тютюнева пръчка 60' и филтърен накрайник 62', всеки от които включва компоненти, означени с прим-номера, имащи съответствие с компонентите на предпочитаното изпълнение, показано на фиг. 4А. Тютюневата пръчка 60' на цигарата 23' обаче не включва отрязан пълнител в тютюневата си сърцевина 66' и свободният край 78' на тютюневата пръчка 60' е снабден с обратно пропускащ филтър 200'. Основната сърцевина 68’, е от типа, включващ въглеродна нишка. Конструкцията на цигара 23' е подробно описана в патент US 5 388 594, цитиран тук като позоваване. По-нататък в описанието тази цигара 23' ще се споменава като цигара без пълнител 23'.In accordance with FIG. 6A, the cigarette 23 'of the first alternative construction adapted for smoking in an electrical smoking system comprises a tobacco rod 60' and a filter nozzle 62 ', each of which includes components designated by primes having correspondence to the components of the preferred embodiment, shown in FIG. 4A. However, the tobacco rod 60 'of the cigarette 23' does not include a cut filler in its tobacco core 66 'and the free end 78' of the tobacco rod 60 'is provided with a back-pass filter 200'. The main core 68 'is of the carbon fiber type. The construction of the cigarette 23 'is described in detail in US Patent 5,888,594, cited herein as a reference. Hereinafter, this cigarette 23 'will be referred to as a non-filler 23' cigarette.
На фиг. 6С е показана опитна установка, с която са проведени експерименти. Използвана е машина за пушене, съвместена със система за пушене 21. Изходът на машината за пушене е насочен при всяко всмукване през измервателно устройство за пушене 6у, притежаващо прозрачна камера 6v, където светлинен сноп би от източник 6w преминава през прозрачната камера 6v към фотосензор 6z от противоположната страна на прозрачната камера 6v. Изходът на фотосензора 6z служи за анализиране интензитета на светлинния сноп би при неговото насочване към фотосензора 6z. Всеки тютюнев аерозол, който преминава през камерата 6v, ще има разсейващ светлината ефект в снопа светлина би, така че всяка последваща промяна в получения светлинен интензитет във фотосензора 6z ще бъде обратно пропорционален показател за общото раздробено вещество (ТРМ) в аерозола. В съответствие с практиката по тестване на FTC-цигара, се предпочита машината за пушене да изтегля стандартно двусекундно всмукване от системата за пушене 21. Информацията, представена графично на фиг. 6В, показва интензитета, регистриран в измервателното устройство заIn FIG. 6C shows an experimental setup with which experiments were performed. A smoking machine combined with a smoking system 21 was used. The output of the smoking machine is directed at each suction through a smoking meter 6y having a transparent chamber 6v, where a light beam from a source 6w passes through the transparent camera 6v to a photo sensor 6z on the opposite side of the transparent chamber 6v. The output of the photosensor 6z serves to analyze the intensity of the light beam as it is directed to the photosensor 6z. Any tobacco aerosol that passes through the chamber 6v will have a light-scattering effect in the beam of light so that any subsequent change in the light intensity obtained in the photosensor 6z will be inversely proportional to the total fragmented substance (TPM) in the aerosol. In accordance with FTC cigarette testing practice, it is preferable for the smoking machine to withdraw standard two-second suction from the smoking system 21. The information presented graphically in FIG. 6B shows the intensity recorded in the metering device for
пушене, отнесен към времето, което машината продължава да отчита,докато бъде изпушена изцяло цигара без пълнител 23'. Данните показват следните две тенденции. Първо-при цигара без пълнител 23' първото и второто всмуквания са несъгласувани с останалите три всмуквания, докато тези покъсни три всмуквания са по-добре съгласувани с всяко следващо. Второ-аерозол се освобождава преди изтичане на периода от време две секунди за всяко всмукване. Цигарата без пълнител 23' е с по-малка последователност в предаването при първите няколко всмуквания и е с преобладаваща последователност само в последните всмуквания. Показателят, отнесен към първото всмукване, е напълно съгласуван с общото наблюдение, че машина за пушене на цигара без пълнител 23' предава по-малко аерозол по време на първото всмукване, освен ако са проведени опорочени измервания, такива като при перфориране на тютюневата пръчка 60' например.smoking related to the time that the machine continues to count until the cigarette is completely smoked without a filler 23 '. The data show the following two trends. First, in a cigarette without a filler 23 ', the first and second intakes are inconsistent with the other three intakes, while these later three intakes are better aligned with each successive. A second aerosol is released before the expiration of a period of two seconds for each inlet. The non-filler cigarette 23 'has a lower delivery sequence in the first few aspirations and is predominantly consistent in the last aspirations only. The indicator related to the first suction is completely consistent with the general observation that a non-filler cigarette smoking machine 23 'delivers less aerosol during the first suction, unless defective measurements, such as when perforating a tobacco rod 60, have been carried out. 'for example.
На фиг. 7А е показана цигара 23 , която също е приспособена за използване с електрическа система за пушене. Тя съдържа тютюнева пръчка 60 и филтърен накрайник 62, притежаващи компоненти и конструкция, подобни на тези от предпочитаното изпълнение, показано на фиг. 4А, с подобни компоненти, означени с двоен прим. Обаче, цигарата 23 на фиг. 7А, включва обратно пропускащ филтър 200 при свободния край 78 и стълб от отрязан пълнител 220, простиращ се по цялата дължина на тютюневата пръчка 60 между обратно пропускащия филтър 200 и свободно пропускащия филтър 74 на тютюневата \ Τ ί'·<In FIG. 7A shows a cigarette 23, which is also adapted for use with an electric smoking system. It contains a tobacco rod 60 and a filter nozzle 62 having components and construction similar to those of the preferred embodiment shown in FIG. 4A, with similar components indicated by double adj. However, the cigarette 23 of FIG. 7A includes a back-pass filter 200 at the free end 78 and a cut-off post 220 extending along the length of the tobacco rod 60 between the back-pass filter 200 and the free-pass filter 74 of the tobacco \ Τ ί '· <
пръчка 60. Тютюневият стълб 220 на цигарата 23 съдържа смес от Burley, светъл и ориенталски тютюни, при плътност на пръчката 0,275 g/cm3. Основната сърцевина 68 на тютюневата сърцевина 66 е от типа, включващ въглеродна нишка, който беше описан по-горе. По-нататък в описанието цигарата 23 ще се среща като изцяло напълнена цигара с пълнител 23.rod 60. Tobacco post 220 of cigarette 23 contains a mixture of Burley, light and oriental tobacco, at a rod density of 0.275 g / cm 3 . The main core 68 of the tobacco core 66 is of the type comprising a carbon filament described above. Hereinafter, the cigarette 23 will be referred to as a fully filled cigarette with a filler 23.
От фиг. 7В става ясно, че измерванията на светлинния интензитет от измервателното устройство за дим 6v са корелативни с временния интервал, увеличаващ се при всяко всмукване за серия от всмуквания, номерирани от едно до седем, от изцяло напълнената цигара с пълнител 23. Данните, представени на фиг. 7В, са показателни за две отличителни закономерности, отнасящи се до изцяло напълнена цигара с пълнител 23. Първата закономерност се състои в това, че първите няколко всмуквания осигуряват значително аерозолно предаване, но все пак предаването понататък спада до такава степен, че по-следващите три всмуквания осигуряват по същество по-малко предаване от първите няколко всмуквания (само ако са направени коректни измервания). Втората закономерност е, че при изцяло напълнена цигара с пълнител 23 аерозолното предаване се забавя и първоначалните всмуквания (всмуквано едно, две и три) не постигат максимум предаване, докато не измине една съществена част от интервала от две-три секунди.FIG. 7B it becomes clear that the light intensity measurements from the smoke meter 6v are correlated with the time interval increasing with each intake for a series of intakes numbered from one to seven from the fully filled cigarette with a filler 23. The data presented in FIG. . 7B are indicative of two distinctive patterns regarding a fully filled cigarette with a filler 23. The first pattern is that the first few intakes provide significant aerosol transmission, but the transmission further drops to such an extent that the subsequent three intakes provide essentially less transmission than the first few intakes (only if correct measurements are made). The second pattern is that in a fully filled cigarette with a cartridge 23, the aerosol delivery is delayed and the initial intakes (one, two, and three intake) do not reach maximum transmission until a substantial part of the two to three second interval has elapsed.
По време на първите няколко всмуквания изцяло напълнената цигара с пълнител 23 се стреми към предаване на по-голям общ обем от аерозол в сравнение с цигарата без пълнител 23'. При сравняване на данните, представени на фигури 7В и 6В, се стига до заключението, че общите зони над първите няколко линии на всмукване на фиг. 7В за изцяло напълнена цигара с пълнител 23 са по-големи от общите зони над първите няколко линии на всмукване на фиг. 6В за цигара без пълнител 23Областта над всяка линия на всмукване на фиг. 7В и 6В е показателна за общото предаване по време на всмукване.During the first few intakes, a fully filled cigarette with a cartridge 23 tends to deliver a larger total volume of aerosol than a cigarette without a cartridge 23 '. When comparing the data presented in Figures 7B and 6B, it is concluded that the common areas above the first few suction lines of Figs. 7B for a fully filled cigarette with a filler 23 are larger than the common areas above the first few suction lines of FIG. 6B for a cigarette without a filler 23 The area above each suction line of FIG. 7B and 6B are indicative of the total intake transmission.
Обаче, сигурно е, че забавянето в предаването на изцяло напълнената цигара с пълнител 23 принуждава пушача да предприеме по-дълго и по-силно дърпане като реакция на неговото или нейното недобиване на незабавен аромат от цигарата 23. По-ясно изразено дърпане на свой ред може да предизвика нагретите части от връхната хартиена обвивка 71 и тютюневата сърцевина 66 да станат поцялостно консумирани (оксидирани). Допълнителното въздушно всмукване, осъществено по този начин, може да доведе до получаването на по-значителна пукнатина и може би до локално повреждане на тютюневия стълб 220 по време на първите няколко всмуквания. Освен това, сигурно е, че щом като започне процесът на пиролиза в изцяло напълнената цигара с пълнител 23, тя се стреми да бъде самоподдържаща се, поради наличието на по-голяма маса от изгарящ тютюн и/или поради нейното по-компактно състояние. Във всеки случай, тъй като може да бъде изтеглен по-лесно въздух в тютюневата пръчка през пробитите “прогорени” места в първите няколко всмуквания, тези локализирани отвори се счита, че скъсяват контура на циркулация на желания въздушен поток при последователните всмуквания. Следователно, предаването спада по време на по-късните всмуквания на изцяло напълнена цигара с пълнител 23.However, it is certain that the delay in the delivery of a fully filled cigarette with a filler 23 causes the smoker to take a longer and stronger pull in reaction to his or her failure to obtain an immediate aroma from the cigarette 23. A more pronounced pull in turn may cause the heated portions of the outer paper sheath 71 and the tobacco core 66 to become fully consumed (oxidized). The additional air intake thus performed may result in a more significant crack and possibly local damage to the tobacco post 220 during the first few intakes. In addition, it is certain that once the pyrolysis process begins in a fully filled cigarette with a filler 23, it tends to be self-sustaining due to the presence of a larger mass of burning tobacco and / or due to its more compact condition. In any case, since it can be easier to draw air into the tobacco rod through the punctured "burned" locations in the first few intakes, these localized openings are considered to shorten the flow path of the desired airflow in successive intakes. Consequently, the transmission declines during the later intake of a fully filled cigarette with a filler 23.
Данните, представени на фиг. 7В, и обясненията погоре са в съответствие с общото наблюдение, че при пушене с електрически запалки, изцяло напълнената цигара с пълнител 23 или традиционната цигара се стремят към снижаване в предаването по време на пушенето.The data presented in FIG. 7B, and the explanations above are consistent with the general observation that when smoking with electric lighters, a fully filled cigarette with a filler 23 or a traditional cigarette tends to decrease in transmission during smoking.
С тяхното забавяне и все повече самоподдържаща се пиролиза, изцяло напълнената цигара с пълнител 23 се стреми да генерира голямо количество аерозол в по-късните стадии на всмукването и може да продължи да произвежда количество аерозол и след периода от време, в който пушачът действително всмуква от цигарата. Последната ситуация може да доведе до създаване на аерозол при “пост-всмукване”. Този аерозол (фиг.2) може да се задържи в корпуса 31 на запалката 25, частично при или около нагревателния фиксатор 39. Някои от тези аерозоли от “пост-всмукване” ще създадат проблеми, като кондензират върху нагревателните елементи 37 или се задържат там достатъчно дълго, за да бъдат изсмукани в цигарата 23” по време на следващо всмукване. Това е неблагоприятно за предаването на приятен и устойчив вкус от цигарата у пушача.With their slowing down and increasingly self-sustaining pyrolysis, a fully filled cigarette with filler 23 tends to generate a large amount of aerosol in the later stages of suction and can continue to produce an amount of aerosol even after the period of time the smoker actually sucks from the cigarette. The latter situation can lead to the creation of an aerosol in the "post-suction". This aerosol (FIG. 2) may be retained in the housing 31 of the lighter 25, partially at or around the heating retainer 39. Some of these "post-intake" aerosols will cause problems by condensing on the heating elements 37 or lingering there. long enough to be sucked into the 23 ”cigarette during the next suction. This is unfavorable for conveying a pleasant and lasting cigarette taste to the smoker.
Нека се върнем отново към фиг. 6В. Линиите на всмукване за цигара без пълнител 23' показват, че предаването на аерозол е максимално (когато линиите на всмукване спаднат максимално), преди да са изтекли двете секунди продължителност на стандартното всмукване и предаването е минимално в по-следващите фази на всмукването. Следователно продукцията на аерозол от “поствсмукване” не е такъв проблем при цигарата без пълнител 23'. Но, както бе отбелязано по-преди, цигарата без пълнител 23' предава по-малък общ обем аерозол в сравнение с този при изцяло напълнената цигара с пълнител 23'', която претърпява непостоянство в предаването по време на първите няколко всмуквания и при нея липсват субективните свойства и гъвкавост, които биха доставили удоволствие в случай, че е включен смесен (или дори несмесен) отрязан пълнител.Let's return to FIG. 6B. The intake lines for a non-refillable cigarette 23 'indicate that aerosol transmission is maximum (when the intake lines are lowered) before the two seconds of standard suction have elapsed and transmission is minimal in the subsequent phases of intake. Therefore, the production of a "suction" aerosol is not such a problem with a cigarette without a filler 23 '. But, as noted earlier, a non-filler cigarette 23 'delivers a smaller total aerosol volume than a full-fill 23' 'cigarette that undergoes volatility during the first few intakes and lacks it. subjective features and flexibility that would be enjoyable if a mixed (or even unmixed) cut filler is included.
Фиг. 8 представя сравнителни данни, получени при пушене чрез машини за пушене, използуващи измервателно устройство за пушене 6у, както е описано по-горе, на цигари, конструирани в съответствие с цигарата без пълнител 23', изцяло напълнената цигара с пълнител 23” и частично напълнената цигара с пълнител 23, създадена в съответствие с предпочитаното изпълнение (както е показано на фиг. 4А) на настоящото изобретение. Като материал за основна сърцевина във всяка от тези цигари може да е използувана въглеродна нишка. При анализирането на данните от фиг. 8 ще се види, че частично напълнената цигара с пълнител 23 на настоящото изобретение осигурява повече постоянство в предаването чрез всмукване. Тя избягва спадането в предаването, което се получава в по-късните всмуквания на изцяло напълнена цигара с пълнител 23” и е с повече постоянство в предаването, в сравнение с цигарата без пълнител 23' по време на първите няколко всмуквания.FIG. 8 presents comparative data obtained from smoking by smoking machines using a smoking measuring device 6y, as described above, on cigarettes constructed in accordance with a non-filler 23 'cigarette, a fully-filled cigarette with a filler 23' and a partially filled cigarette a cigarette with a filler 23 made in accordance with a preferred embodiment (as shown in Fig. 4A) of the present invention. A carbon fiber may be used as the core material in each of these cigarettes. In analyzing the data of FIG. 8 it will be seen that the partially filled cigarette with a filler 23 of the present invention provides more persistence in delivery by suction. It avoids the drop in transmission that occurs in later aspirations of a fully filled cigarette with a 23 ”filler and is more persistent in the delivery than a non-filler 23’ during the first few aspirations.
Частично напълнената цигара с пълнител 23, която е тествана, за да се съберат данните, използувани в диаграмата на фиг. 8, е наполовина напълнена с отрязан пълнител, така че препокриването нагревател - кухина на цигарата е относително голямо, приблизително 6 mm. Нагревателният елемент 37, използуван за генериране на данните, представени на фиг. 8, е от серпантинен тип, при 15 J енергия за нагревателен цикъл.The partially filled cigarette with filler 23, which was tested to collect the data used in the diagram of FIG. 8 is half filled with a cut filler so that the overlap of the cigarette heater cavity is relatively large, approximately 6 mm. The heating element 37 used to generate the data shown in FIG. 8 is serpentine type, at 15 J energy for the heating cycle.
Данните, представени на фиг. 8,са за количеството аерозол (в mg), генерирано по време на първите две секунди на всяко всмукване в серията от всмуквания по време на пушене на всеки отделен тип цигара. Във връзка с данните, представени на фигури 6В и 7В, количеството от аерозол, представено на фиг. 8, би съответствувало аналитично на интегрирането на (зоната, определена отгоре) всяка линия на всмукване от 0 до 2 секунди от фигури 6В и 7В.The data presented in FIG. 8 are for the amount of aerosol (in mg) generated during the first two seconds of each intake in a series of intakes during the smoking of each individual type of cigarette. In relation to the data presented in Figures 6B and 7B, the amount of aerosol shown in Figs. 8 would correspond analytically to the integration of (the zone defined above) each suction line from 0 to 2 seconds in Figures 6B and 7B.
Представянето на данни на фиг. 8 ясно илюстрира спадането в предаването, което е налице при изцяло напълнената цигара с пълнител 23 като една последователност от първото всмукване към последващите всмуквания. Обратно, при цигарата без пълнител 23' няма спадане в предаването, както при изцяло напълнената цигара с пълнител 23.The data representation of FIG. 8 clearly illustrates the drop in transmission present in a fully filled cigarette with a filler 23 as a sequence of first intake to subsequent intakes. Conversely, a cigarette without a filler 23 ' does not have a drop in delivery as with a fully filled cigarette with a filler 23.
Представянето на данни на фиг. 8 също така ясно илюстрира, че частично напълнената цигара с пълнител 23 осигурява последователност в предаването, сравнима с тази на цигара без пълнител 23' по време на шесте всмуквания.The data representation of FIG. 8 also clearly illustrates that a partially filled cigarette with a filler 23 provides a delivery sequence comparable to that of a cigarette without a filler 23 'during six intakes.
Освен това е налице и въздействието на отрязания пълнител по отношение на нейния вкус и субективното усещане.In addition, the effect of the cut-off filler on its taste and subjective sensation is present.
За да се покаже влиянието на промените в стойността на припокриването нагревател - кухина в частично напълнената цигара с пълнител 23 върху предаването, е съставена следната таблица I. Данните от таблица I са получени от машина за пушене при използване на цигара от типа 23, притежаваща 32 шш тютюнева пръчка, 7 ппп свободно пропускащ филтър и 30 mm филтърен накрайник. Нагревателният отпечатък е с дължина 12 mm и е центриран в средата на тютюневата пръчка на всяка цигара.In order to show the effect of changes in the overlap value of the heater cavity in a partially filled cigarette with a filler 23 on the transmission, the following table is compiled. The data in Table I are obtained from a smoking machine using a type 23 cigarette having 32 tobacco rod, 7 ppp free pass filter and 30 mm filter nozzle. The heating footprint is 12 mm long and is centered in the center of the tobacco stick of each cigarette.
Таблица ITable I
C TPM в таблицата е обозначено напълно раздробеното вещество.The TPM in the table indicates the fully crushed substance.
На фиг. 9 е графично представена зависимостта между напълно раздробеното вещество (ТРМ) и стойността на препокриването нагревател-пълнител (в mm). Данните, показани там, са получени чрез използуване на стандартни техники за тестване с цел определяне на FTC-нивата на “катран”, използувайки Кеймбридж - подложки и интервали на всмукване от по две-три секунди на стандартни машини за пушене. Тестваните цигари са частично напълнени цигари с пълнител, притежаващи сърцевина от въглеродна нишка и обща дължина 58 mm. Данните по ординатата на фиг. 9 са получени от цигара без пълнител, притежаваща основна сърцевина от въглеродна нишка и същата обща дължина. Когато е променено препокриването нагревател-тютюн, нагревателният отпечатък остава с постоянна дължина и остава центриран в средата на тютюневата пръчка. Съответно всяко увеличение в препокриването нагревател-тютюн създава пропорционално намаляване в препокриването нагревател-кухина. Нагревателят е от серпантинен тип, с дължина на нагревателния отпечатък^ приблизително 10 mm. Всички данни, взети заедно показват, че съществува връзка от втори порядък между предаваното раздробено вещество и стойността на препокриването нагревател-пълнител. Данните, представени на фиг. 9,и данните, показани на ред 4 в таблица I, показват, че стойността на препокриването нагревателпълнител може да бъде настроена, за да се получи желано (зададено) ниво на предаване в частично напълнена цигара с пълнител 23.In FIG. 9 is a graphically depicting the relationship between the fully crushed substance (TPM) and the overlapping heater-filler value (in mm). The data shown there was obtained using standard testing techniques to determine FTC levels of tar using Cambridge padding and suction intervals of two to three seconds on standard smoking machines. The cigarettes tested are partially filled cigarettes with a carbon fiber core having a total length of 58 mm. The ordinal data of FIG. 9 are obtained from a non-filler cigarette having a carbon core base core and the same overall length. When the tobacco-heater overlap is changed, the heating footprint remains constant in length and remains centered in the middle of the tobacco rod. Accordingly, each increase in the heater-tobacco overlap creates a proportional decrease in the heater-cavity overlap. The heater is serpentine type, with a heating footprint of approximately 10 mm. Taken together, there is a second-order relationship between the fragmented substance delivered and the overlap value of the heater-filler. The data presented in FIG. 9, and the data shown in row 4 in Table I indicate that the overlay heater overlap value can be adjusted to obtain the desired (predetermined) delivery level in a partially filled cigarette 23.
Настройването на стойността на препокриването нагревател-пълнител е предпочитан метод за постигане на желаното ниво “катран” в частично напълнена цигара с пълнител, поради това, че измененията в препокриването нагревател-пълнител имат по-изразен и контролируем ефект по отношение предаването, в сравнение с този при изменение в плътността на тютюневата пръчка 60 и тютюневата запушалка 80. Единствено този подход позволява да се избере плътност на тютюневата пръчка 60 и тютюневата запушалка 80 за цели, различни от тези по нивото на катран, така че да се контролират празни краища и/или създаване на желана степен на спадане в налягането и/или филтрацията при свободния край 78 на тютюневата пръчка 60, или други улеснения в производството. Така също се осигурява възможност за изменяне предаването на катран измежду сродни цигарени продукти, без се изисква промяна на тютюневата сърцевина 66 или тютюневата запушалка 80.Adjusting the heater-filler overlap value is a preferred method of achieving the desired tar pitch in a partially filled cigarette with a filler, because changes in the heater-filler overlap have a more pronounced and controllable effect on transmission than this when changing the density of the tobacco rod 60 and the tobacco stopper 80. Only this approach allows one to select the density of the tobacco rod 60 and the tobacco stopper 80 for purposes other than those at the tar level, so to control the blank edges and / or to create the desired degree of pressure drop and / or filtration at the free end 78 of the tobacco rod 60, or other production facilities. It also provides the opportunity to modify the transfer of tar between related cigarette products without the need to change the tobacco core 66 or the tobacco stopper 80.
Също така е важно да се съгласуват относителните размери на частично напълнената цигара с пълнител 23 и тези на нагревателния фиксатор 39 на запалката 21 така, че при вкарване на цигарата 23 в запалката 21 всеки нагревателен елемент 37 да се намира странично на тютюневата пръчка 60. Като при това поне някой, ако не всички, от нагревателните отпечатъци да препокрива само напълнената част от тютюневата пръчка 60 (върху тютюневата запушалка 80). При тази конфигурация кухината 91, все пак улеснява образуването на аерозол и спомага за охлаждане на дима. Счита се, че свободно пропускащият филтър 74 спомага също за повишаване на аерозолното формиране посредством наличието на пропускаща аерозолните съставки конструкция, след като те са били вече издърпани от по-широката кухина 91. В това отношение може да се отбележи, че свободно пропускащият филтър 74 на тютюневата пръчка 60, чрез краищата си 73 и 75 всъщност оформя прехода между него и кухината 91, от една страна,и респективно между него и втория свободно пропускащ филтър 102-от друга страна. Тези краища 73 и 75 са получени вследствие на това, че свободно пропускащият филтър 74 има по-малък вътрешен радиус от този на другите две съседни зони (кухината 91 и пространството, затворено във втория свободно пропускащ филтър 102). Счита се, че тези краища 73 и 75 (възможно е и другите, съседни части на втория свободно пропускащ филтър 102) създават турбулентност на потока, както и други предпоставки, благоприятствуващи образуването на аерозол от съставките в газовата фаза и фазата на раздробяване, отделян от нагретите части на тютюневата пръчка 60.It is also important to reconcile the relative dimensions of the partially filled cigarette with the filler 23 and those of the cigarette lighter 39 so that when the cigarette 23 is inserted into the cigarette lighter 21, each of the heating elements 37 is located sideways on the tobacco rod 60. with at least some, if not all, of the heating prints covering only the filled portion of the tobacco rod 60 (on the tobacco stopper 80). In this configuration, the cavity 91, however, facilitates the formation of an aerosol and helps to cool the smoke. The free-pass filter 74 is also thought to help increase aerosol formation by the presence of the aerosol-permeable structure after they have already been pulled from the wider cavity 91. In this respect, it can be noted that the free-pass filter 74 of the tobacco rod 60, through its ends 73 and 75, in fact forms the transition between it and the cavity 91 on the one hand, and respectively between it and the second free-pass filter 102 on the other. These ends 73 and 75 are obtained because the free-pass filter 74 has a smaller internal radius than that of the other two adjacent zones (the cavity 91 and the space enclosed in the second free-pass filter 102). These ends 73 and 75 (possibly other adjacent portions of the second free pass filter 102) are believed to create flow turbulence as well as other prerequisites favoring aerosol formation from constituents in the gas phase and the fragmentation phase separated by the heated parts of the tobacco rod 60.
На фиг. 10 е показана цигара 23а, която представлява второ предпочитано изпълнение на цигарата съгласно настоящото изобретение. Тя притежава същите компоненти и приспособления като обяснените в анализа на цигара 23 от изображението на фиг. 4А, но с допълнението на заден пропускащ филтър 200а, разположен при свободния край 78а на тютюневата пръчка 60а.In FIG. 10 shows a cigarette 23a, which is the second preferred embodiment of the cigarette according to the present invention. It has the same components and fittings as explained in the analysis of cigarette 23 in the image of FIG. 4A, but with the addition of a rear pass filter 200a located at the free end 78a of the tobacco rod 60a.
ΜΜ
II
Задният пропускащ филтър 200а предотвратява излизането на тютюна от тютюневата запушалка 80а при свободния край 78а. Свободно пропускащият филтър 200а може така да е оцветен, че да показва, че цигарата 23а е само за използуване в електрическо устройство за пушене и че тя не може да бъде запалвана с кибрит или конвенционална запалка за цигари, както повечето от традиционните цигари. Обратно пропускащият филтър 200а е показан като отделен компонент на обвитата тютюнева запушалка 80а. За удобство при производството на цигарата 23 а, обаче обратно пропускащият филтър 200а може да се комбинира с тютюневата запушалка 80а чрез общо обвиване на запушалката (непоказано). Чрез така оформената обратно пропускащата филтърна запушалка, цигарата 23а може да бъде осигурена с тютюнева запушалка 80а, притежаваща пръчка с ниска плътност, без рискови проблеми от вида на празни краища или повреждане на тютюна в тютюневата пръчка 60а. Както е посочено в ЕР-А-0615411, в US патентна заявка, сериен № 07/943 504, заявена на 11.09.1992 и патент US 5 388 594, цитирани тук само като позоваване, филтърът за обратен поток 200а е разработен да ограничава или изцяло да спира отделянето на аерозол от свободния край 78а на тютюневата пръчка 60а в резултат на всмукване. При това той трябва да понижава налягането при свободния край 78а, така че да благоприятствува за ограничаването на количеството на въздуха, изтеглян в цигарата 23а от свободния край 78а, във връзка с пропорционалното количество въздух^допустимо за преминаване покрай страните на тютюневата пръчка 60а.The rear leakage filter 200a prevents the tobacco from leaving the tobacco stopper 80a at the free end 78a. The free-pass filter 200a may be so colored as to indicate that the cigarette 23a is for use only in an electrical smoking device and that it cannot be lit with a match or a conventional cigarette lighter like most traditional cigarettes. The backflow filter 200a is shown as a separate component of the wrapped tobacco stopper 80a. However, for convenience in the manufacture of cigarette 23a, however, the leakage filter 200a may be combined with the tobacco stopper 80a by a general wrapping of the stopper (not shown). By means of the filter conduit thus formed, the cigarette 23a can be provided with a tobacco stopper 80a having a low density bar, without the risk of blank ends or damage to the tobacco in the tobacco rod 60a. As stated in EP-A-0615411, US Patent Application Serial No. 07/943 504, filed September 11, 1992, and US Patent 5 388 594, cited herein by reference only, the backflow filter 200a is designed to limit or completely stop the separation of the aerosol from the free end 78a of the tobacco rod 60a as a result of suction. In doing so, it must lower the pressure at the free end 78a so as to favor the limitation of the amount of air drawn in the cigarette 23a from the free end 78a in relation to the proportional amount of air permissible for passing along the sides of the tobacco rod 60a.
Като се съобразят с техническите особености на частично напълнена цигара с пълнител 23 от предпочитаното изпълнение, могат да бъдат използувани различни нагревателни енергии и дължини на препокриването нагревател-пълнител за установяване и/или настройване на предаването към желаното ниво на “катран”. Съответно по отношение на предназначението на нова, частично напълнена цигара с пълнител 23, изборът на плътност на пръчката в тютюневата запушалка 80 може да е съобразен с желаното намаляване на налягането при свободния край 78 и/или за контролиране на обратния поток по същия начин, както това е постигнато с филтъра за обратен поток 200а на алтернативното изпълнение 23а.Considering the technical features of a partially filled cigarette with a filler 23 of the preferred embodiment, different heating energies and overlaps of the heater-filler may be used to establish and / or adjust the transmission to the desired level of "tar". Accordingly, with respect to the intended use of a new, partially filled cigarette with a filler 23, the choice of the density of the rod in the tobacco stopper 80 may be in accordance with the desired pressure reduction at the free end 78 and / or to control backflow in the same way as this is achieved by the backflow filter 200a of the alternative embodiment 23a.
На фиг. lie показана друга цигара 23в, конструирана в съответствие с трето предпочитано изпълнение на настоящото изобретение. Тя включва тютюнева запушалка 80в, която съдържа част с ниско налягане 310в, в съседство с кухината 91в и част с високо налягане 320в, в съседство със свободния край 78в на цигарената пръчка 60в. Цигарата 23в е разработена така, че нагревателният отпечатък 94в препокрива частта с ниско налягане 310в на тютюневата запушалка 80в така, че да се получи увеличено предаване, постижимо с понижени плътности на пръчката. Зоната, на висока плътност на отрязания пълнител 320в е разположена в съседство със свободния край 78в, за да се избегнат празните краища и да се ограничи предаването на въздуха аксиално през пръчката 60в по аналогичен начин ,както чрез филтъра за обратен поток 200а при цигарата 23а.In FIG. 1b shows another cigarette 23b constructed in accordance with a third preferred embodiment of the present invention. It includes a tobacco stopper 80b comprising a low pressure portion 310b adjacent to the cavity 91b and a high pressure portion 320b adjacent to the free end 78b of the cigarette rod 60b. Cigarette 23b is designed such that the heating footprint 94b overlaps the low pressure portion 310b of the tobacco stopper 80b so as to obtain increased transmission achievable with reduced rod densities. The high-density area of the cut-off filler 320b is located adjacent to the free end 78b to avoid blank ends and to restrict air transmission axially through the rod 60b in a similar manner as through the backflow filter 200a of cigarette 23a.
На фигури 12-21 са показани предпочитани изпълнения на нагревателя. Тези нагреватели са подходящи за всяко от изпълненията на цигарите, описани дотук - изцяло напълнена, частично напълнена и цигара без пълнител, показани на фигури 4а, 4в, 6а, 7а, 10 и 11, както и на други модификации на тези цигари.Figures 12-21 show preferred embodiments of the heater. These heaters are suitable for any of the embodiments of the cigarettes described herein - fully filled, partially filled and non-filled cigarettes shown in Figures 4a, 4b, 6a, 7a, 10 and 11, as well as other modifications to these cigarettes.
Тези нагреватели осигуряват подобрена механична здравина за повторни вкарвания, нагласявания и изваждане на цигарите 23 и чувствително подобряване създаването на аерозоли от нагрятата цигара, както и запазване на енергийната консумация. Установено е, че създадените аерозоли се стремят да се отделят радиално от импулсния нагревател.These heaters provide improved mechanical strength for re-insertion, adjustment and ejection of cigarettes 23 and a significant improvement in the generation of aerosols from heated cigarettes, as well as the conservation of energy consumption. It has been found that the aerosols created tend to be separated radially from the impulse heater.
Обикновено за предпочитане е нагревателят да има осем нагревателни пластини 121 за осигуряване на осем всмуквания при последователно задействане на нагревателните пластини 121, като по този начин се имитира броят всмуквания на конвенционалната цигара. Обикновено нагревателните пластини 121 се простират от носещата втулка 111 така, че да оформят цилиндричен приемник CR за вкарваната цигара 23. За предпочитане се оформя междина 131 между всеки две съседни нагревателни пластини 121.It is generally preferable for the heater to have eight heating plates 121 to provide eight intakes in successive actuation of the heating plates 121, thus mimicking the number of intakes of a conventional cigarette. Typically, the heating plates 121 extend from the support sleeve 111 so as to form a cylindrical receiver CR for the inserted cigarette 23. Preferably, a gap 131 is formed between any two adjacent heating plates 121.
Може да се наложи да се промени броят всмуквания, и оттук-броят нагревателни пластини 121, когато е вкарана цигара в цилиндричния приемник CR. Този желан брой се постига посредством оформяне на желан брой нагревателни пластини 121. Това може да бъде постигнато чрез осигуряване на еднакво или нееднакво оразмерени пластини.The number of intakes and hence the number of heating plates 121 may need to be modified when a cigarette is inserted into the cylindrical receiver CR. This desired number is achieved by forming the desired number of heating plates 121. This can be achieved by providing uniformly or equally sized plates.
Нагревателният фиксатор 39 е разположен в отвора 27 на запалката 25 (фигури 2 и 12). Цигарата 23 се вкарва, по избор първо с обратно пропускащия филтър 200а, в отвора 27 на запалката 25, в по същество цилиндричното пространство на нагревателния фиксатор 39, оформено от пръстеновиден накрайник 83, притежаващ отворен край за приемане на цигарата, цилиндричен въздушен канал в муфа 87 и нагревателно устройство 100. Нагревателното устройство 100 включва нагревателни пластини 121, електрически проводим контактен щифт или главен тоководещ проводник 104А, който служи като общо захранване за нагревателните елементи, електрически положителни контактни щифтове или тоководещи проводници 104В и дистанционен елемент. Долната вътрешна повърхност 81 на дистанционните елементи ограничават цигарата 23 в желаното положение в нагревателния фиксатор 39, така че нагревателните пластини 121 да се разположат в близост до кухината 91 на цигарата 23. Предпочитаното разположение на нагревателните пластини спрямо цигарата беше описано по-горе в съответствие с фигури от 1 до 11.The heating latch 39 is located in the opening 27 of the lighter 25 (Figures 2 and 12). The cigarette 23 is inserted, optionally first with the back-pass filter 200a, into the opening 27 of the lighter 25 into a substantially cylindrical space of the heating latch 39 formed by an annular nozzle 83 having an open end for receiving the cigarette, a cylindrical air duct in the sleeve. 87 and the heating device 100. The heating device 100 includes heating plates 121, an electrically conductive contact pin or a main conductor 104A, which serves as a general supply for the heating elements, electrically positive ontact pins or conductors 104B and spacer. The lower inner surface 81 of the spacers restrict the cigarette 23 to the desired position in the heating retainer 39 so that the heating plates 121 are positioned near the cavity 91 of the cigarette 23. The preferred arrangement of the heating plates with respect to the cigarette has been described above in accordance with Figures 1 to 11.
По същество целият нагревателен фиксатор 39 е разположен вътрешно и е застопорен посредством плътна сглобка с корпуса 31 в челната част 33 на запалката 25. Предният ръб 93 на пръстеновидния накрайник 83 е разположен за предпочитане при или се простира леко извън предния край 29 на запалката 25 и за предпочитане включва вътрешно скосена или заоблена част за улеснено подвеждане или изваждане на цигарата 23 от нагревателния фиксатор 39.Essentially, the entire heating retainer 39 is disposed internally and secured by a tight fit to the housing 31 at the front portion 33 of the lighter 25. The leading edge 93 of the annular tip 83 is preferably located at or extending slightly beyond the front end 29 of the lighter 25 and preferably includes an internally bevelled or rounded part for easy insertion or removal of the cigarette 23 from the heating latch 39.
Контактните щифтове 104 А и 104В се приемат за предпочитане от съответни гнезда (непоказани), чрез което се осигурява опора за нагревателния фиксатор 39 в запалката 25, а проводници или печатни платки свързват гнездото към различните електрически елементи. Други контактни щифтове могат да осигурят допълнителна опора за подсилване на куплунга. Контактните щифтове 104А и 104В могат да са от какъвто и да е подходящ материал, но за предпочитане те са от калайдисан фосфорен бронз. Каналът 47 в дистанционния елемент и основата 50 са свързани с активирания от всмукване сензор 45 и светлинния сензор 53, различаващи наличието или отсъствието на цигара 23 в запалката 25.The contact pins 104 A and 104B are preferably received from respective sockets (not shown), thereby providing support for the heating retainer 39 in the lighter 25, and wires or circuit boards connect the socket to the various electrical elements. Other pins may provide additional support to strengthen the plug. The contact pins 104A and 104B may be of any suitable material, but preferably they are of tinned phosphor bronze. The channel 47 in the spacer and base 50 are connected to the suction activated sensor 45 and the light sensor 53, which distinguish between the presence or absence of a cigarette 23 in the lighter 25.
Както се вижда на фиг. 12 и 13, нагревателното устройство 100 за предпочитане е монолитна конструкция. То съдържа осем нагревателни пластини 121, простиращи се от централна носеща втулка 111 симетрично, както е показано на фиг. 18,или несиметрично, както е показано на фиг. 19.As can be seen in FIG. 12 and 13, the heating device 100 is preferably a monolithic construction. It contains eight heating plates 121 extending from a central support sleeve 111 symmetrically as shown in FIG. 18, or asymmetrically, as shown in FIG. 19.
Както най-добре се вижда на фиг. 13, нагревателното устройство оформя общ кръгов отвор за вкарване 360, притежаващ гърловина 365, която насочва вкараната цигара към коаксиално разположения цилиндричен приемник CR. Диаметърът на цилиндричния приемник CR е по-малък от този на отвора за вкарване 360. Отворът за вкарване 360 е определен в съответствие със свободните краища 118В на съединителните секции 118 на нагревателните пластини 121. Гърловината 365 е определена чрез частта от свързващи секции 118 между съединителен ръб 118А и свободен крайAs best seen in FIG. 13, the heating device forms a common circular insertion hole 360 having a neck 365 that directs the inserted cigarette to the coaxially arranged cylindrical receiver CR. The diameter of the cylindrical receiver CR is smaller than that of the inlet opening 360. The inlet opening 360 is determined in accordance with the free edges 118B of the connecting sections 118 of the heating plates 121. The neck 365 is determined by the portion of connecting sections 118 between the connecting edge 118A and free end
118В. Отворът за въвеждане 360 за предпочитане има диаметър, по-голям от този на вкараната цигара 23, за да подвежда цигарата към цилиндричния приемник CR. Приемникът CR пък има диаметър, приблизително равен на диаметъра на цигарата 23, за да се осигури плътна сглобка, с оглед добро предаване на топлинната енергия. Цигарата 23 за предпочитане има диаметър, който е приблизително еднакъв с обхвата от диаметри, известен от нивото на техниката. Дадени производствени толеранси за цигарата 23, постепенно стесняващата се повърхност или гърловината 365 в етапа на преминаване на цигарата 23 между дистанционния елемент и цилиндричния приемник CR, също могат да служат за незначително притискане на цигарата 23, с оглед увеличаване на термичния контакт с обхващащите я нагревателни пластини 121, служещи като вътрешна стена на приемника. При един неограничаващ пример отворът за вкарване 360 за предпочитане има вътрешен диаметър^приблизително 0,904 ± 0,05 cm (0,356 ± 0,02 in), а цилиндричният приемник CR за предпочитане има вътрешен диаметър,приблизително 0,706 ± 0,05 cm (0,278 ± 0,02 in). Нагревателните пластини 121 могат да бъдат огънати навътре, за да се увеличи термичният контакт с цигарата 23 чрез намаляване диаметъра на цилиндричния приемник CR.118B. The inlet opening 360 preferably has a diameter greater than that of the inserted cigarette 23 to guide the cigarette to the cylindrical receiver CR. The CR receiver, however, has a diameter approximately equal to the diameter of the cigarette 23 to provide a tight fit for good heat transfer. Cigarette 23 preferably has a diameter that is approximately equal to the range of diameters known in the art. Certain manufacturing tolerances for the cigarette 23, the gradually tapering surface or the neck 365 at the stage of passage of the cigarette 23 between the spacer and the cylindrical receiver CR may also serve to slightly squeeze the cigarette 23, with a view to increasing thermal contact with the enclosing envelopes plates 121 serving as the inner wall of the receiver. In one non-limiting example, the inlet opening 360 preferably has an inner diameter of approximately 0.904 ± 0.05 cm (0.356 ± 0.02 in), and the cylindrical receiver CR preferably has an inside diameter of approximately 0.706 ± 0.05 cm (0.278 ± 0.02 in). The heating plates 121 can be bent inwards to increase the thermal contact with the cigarette 23 by reducing the diameter of the cylindrical receiver CR.
Всяка нагревателна пластина 121 е U-образна и се състои от първа нагревателна секция или първо нагревателно пластинково краче 116А, простиращо се с първия си край до носещата втулка 111, свързваща секция 118, свързана с противоположния край на първото нагревателно пластинковоEach heating plate 121 is U-shaped and consists of a first heating section or a first heating plate leg 116A extending at its first end to the support sleeve 111 connecting section 118 connected to the opposite end of the first heating plate
краче 116А и втора секция или второ нагревателно пластинково краче 116В, простиращо се до първия край на свързващата секция 118 към носещата втулка 111. Първото 116А и второ 116В нагревателни пластинкови крачета са отделени помежду си чрез междина 125, която може да бъде относително постоянна. Тези две нагревателни пластинкови крачета 116А и 116В са за предпочитане по същество успоредни, в каквото и да е неогънато положение, както е описано по-долу и показано на фигури 18 и 19. Освен това тези две нагревателни пластинкови крачета 116А и 116В са разположени постоянно по посоката на вкарване на цигарата, за да се намали нежеланото запъване на цигарата,и са ориентирани така, че да оформят цилиндричния приемник CR за вкараната цигара 23. Свързващата секция 118 има извит съединителен ръб 118А за съединяване срещуположните вътрешни краища на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В. По този начин се оформя удължен U-образен резистивен контур, който е по същество успореден на надлъжната ос на вкараната цигара и се простира по цигарата, както е описано в по-големи подробности по-долу. Съединителният край 118А за предпочитане има извивка, приблизително 180 0 ± 20 °. По този начин е оформена Uобразната нагревателна пластина 121- Тя има вдлъбната част, която е към носещата втулка 111 и изпъкнала част откъм отвора за вкарване 360. Първият край на първото нагревателно пластинково краче 116А при носещата втулка 111 може да има част 115 с увеличена ширина, но със същата приблизителна дебелина, като тази на останалата част на първото нагревателно пластинково краче 116А. Чрез това се цели намаляване плътността на тока и мощността в частта 115, както и до намаляване на електронагревателната способност на тази част. Освен това, уширението 115 увеличава механичната якост на нагревателната пластина 121 при носещата втулка 111.feet 116A and a second section or second heating plate feet 116B extending to the first end of the connecting section 118 to the support sleeve 111. The first 116A and the second 116B heating plate feet are separated from each other by a gap 125 that can be relatively constant. These two heating plate legs 116A and 116B are preferably substantially parallel, in any unbound position, as described below and shown in Figures 18 and 19. In addition, these two heating plate legs 116A and 116B are permanently positioned in the direction of insertion of the cigarette to reduce unwanted cigarette lengthening and are oriented to form a cylindrical receiver CR for the inserted cigarette 23. The connecting section 118 has a curved connecting edge 118A for joining opposite internal heating ends. body plate legs 116A and 116B. In this way, an elongated U-shaped resistive contour is formed which is substantially parallel to the longitudinal axis of the inserted cigarette and extends over the cigarette, as described in greater detail below. The coupling end 118A preferably has a curvature of approximately 180 0 ± 20 °. In this way, the U-shaped heating plate 121 is formed. It has a concave part which is to the bearing sleeve 111 and a convex part from the insertion hole 360. The first end of the first heating plate leg 116A at the bearing sleeve 111 may have a portion 115 of increased width , but with the same approximate thickness as that of the rest of the first heating pad 116A. This is intended to reduce the current and power densities of the section 115, as well as to reduce the electric heating capacity of that portion. Furthermore, the extension 115 increases the mechanical strength of the heating plate 121 at the bearing sleeve 111.
Вторият край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В е за предпочитане издигнат спрямо главната му секция. Той е оформен като стъпало за улесняване електрическата връзка със съответния положителен контактен щифт 104В. По-специално, както е показано на фигури 12 и 13, вторият край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В съдържа три секции, а именно първа секция 122А, която е по същество продължение на главната секция на второто нагревателно пластинково краче 116В и е разположена в същата равнина като него, преходна секция 122В, която се издига под ъгъл, и свързваща крайна секция 122С, която е по същество успоредна на първата секция 122А. Секциите на втория край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В могат да имат по-голяма широчина от тази на самото краче. По този начин се увеличава здравината му, осигурява се адекватна контактна площ за сигурна връзка при свързващата крайна секция 122С, както и се намалява плътността на тока и съответно електронагревателната способност на втория край 122. Крайната секция 122С за предпочитане е заварена или електрически и механично е свързана по какъвто и да е друг начин с положителния контактен щифт 104В.The second end 122 of the second heating plate foot 116B is preferably elevated relative to its main section. It is shaped as a step to facilitate electrical connection to the corresponding positive pin 104B. In particular, as shown in Figures 12 and 13, the second end 122 of the second heating plate foot 116B contains three sections, namely the first section 122A, which is essentially a continuation of the main section of the second heating plate foot 116B and is located in same plane as it, transitional section 122B which rises at an angle, and connecting end section 122C, which is substantially parallel to the first section 122A. The sections of the second end 122 of the second heating plate foot 116B may have a wider width than that of the foot itself. In this way, its strength is increased, an adequate contact area is provided for a secure connection in the connecting end section 122C, as well as reducing the current density and, accordingly, the electric heating capacity of the second end 122. The end section 122C is preferably welded or electrically and mechanically connected in any other way to the positive pin 104B.
Друго изпълнение за постигане на сигурни връзки за нагревателните пластини 121 е показано на фигури 14 и 15. Вторият край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В не е оформен като стъпало, както на фигури 12 и 13, а по-скоро, той е по същество плоскостно разширение на второто нагревателно краче 116В, което улеснява производството. За намаляване възможността за къси съединения, възникващи от контакт между втория край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В и носещата втулка 111 и/или секцията 115 на първото нагревателно пластинково краче 116А, когато например, вкараната цигара е извита или по друг начин нагласена от пушача, се използува електрически изолиращо керамично покритие 300, което се нанася върху втория край 122, носещата втулка 111 и секция 115, по-специално към съответните лицеви краища на тези елементи.Another embodiment for achieving secure connections for the heating plates 121 is shown in Figures 14 and 15. The second end 122 of the second heating plate foot 116B is not shaped as a step, as in Figures 12 and 13, but rather, it is substantially plane extension of the second heating foot 116B, which facilitates production. To reduce the possibility of short circuits arising from contact between the second end 122 of the second heating pad 116B and the support sleeve 111 and / or section 115 of the first heating pad 116A when, for example, the inserted cigarette is curved or otherwise adjusted by the smoker , an electrically insulating ceramic coating 300 is used, which is applied to the second end 122, the support sleeve 111 and section 115, in particular to the respective faces of these elements.
Керамичното покритие 300 е отложено посредством някой от конвенционалните методи, например чрез плазмено разпръскване, върху носещата втулка 111, втория край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В и секцията 115 на първото нагревателно пластинково краче 116А. Керамиката за предпочитане има относително висока диелектрична константа. Може да бъде използуван и друг подходящ изолатор като алуминиев триокис, цирконий, милит, кордерит, шпинел, фостерит или комбинация от тях. За предпочитане е да се използува цирконий или друга керамика с термичен коефициент на разширение, който много наподобява този на подложната метална конструкция, с оглед избягване на разлики в степента на разширение и свиване по време на нагряване и охлаждане, вследствие на което се избягват пукнатини и/или разцепвания по време на работа. Керамичният слой остава физически и химически стабилен, когато се нагрява нагревателният елемент. Предпочитаната дебелина за електрическия изолатор , например е приблизително от 0,003 mm до 0,3 mm (от 0,1 до 10 mils) или приблизително от 0,015 mm до 0,18 mm (от 0,5 до 6 mils) и най-добре от 0,03 mm до 0,09 mm (от 1 до 3 mils). За предпочитане е част от втория край 122 на второто нагревателно пластинково краче 116В да не е покрита с керамика. Положителните контактни щифтове 104В след това се свързват, както е обяснено, към тези непокрити участъци. За да се улесни покриването ^съответна част от секцията 115 на първото нагревателно пластинково краче 116А по същия начин не се покрива с керамика.The ceramic coating 300 is deposited by any conventional method, for example by plasma spraying, on the support sleeve 111, the second end 122 of the second heating plate foot 116B and the section 115 of the first heating plate foot 116A. Ceramics preferably have a relatively high dielectric constant. Other suitable insulators may be used such as aluminum trioxide, zirconium, militia, corderite, spinel, fosterite or a combination thereof. It is preferable to use zirconium or other ceramics with a thermal coefficient of expansion that closely resembles that of the underlying metal structure, in order to avoid differences in the degree of expansion and shrinkage during heating and cooling, thereby avoiding cracks and / or splits at work. The ceramic layer remains physically and chemically stable when the heating element is heated. The preferred thickness for an electrical insulator, for example, is from about 0.003 mm to 0.3 mm (from 0.1 to 10 mils) or from about 0.015 mm to 0.18 mm (from 0.5 to 6 mils) and most preferably from 0.03 mm to 0.09 mm (1 to 3 mils). Preferably, part of the second end 122 of the second heating plate foot 116B is not covered with ceramics. The positive pins 104B are then connected, as explained, to these uncovered portions. In order to facilitate coverage, a corresponding portion of section 115 of the first heating plate foot 116A is similarly not ceramic coated.
Керамиката, както е показано на фиг. 15, може да бъде добавена, например по същия способ на плазмено напластяване, също и в междината 127, между краищата 122 на вторите нагревателни пластинкови крачета 116В и секциите 115 на първите нагревателни пластинкови крачета 116А и в междината 126, между краищата 122 и носещата втулка 1119 за оформяне на конструкция във форма на керамична втулка, с оглед увеличаване механичната цялост на нагревателното устройство. Размерът на тази керамична втулка може да бъде по-голям, отколкото е показано. С използуване или без използуване на допълнителна керамика, керамичното покритие електрически изолира положителните съединителни краища 122 и широките междини 127 и 125 могат да бъдат намалени, тъй като е осигурена защита срещу къси съединения. Съответно краищата 122 на вторите нагревателни пластинкови крачета 116В и секциите 115 на първите нагревателни пластинкови крачета 116А могат да имат увеличена площ, чрез което допълнително се заякчават приемника и корпуса на керамичната втулка, увеличава се здравината на конструкцията и допълнително се заякчава нагревателното устройство. Освен това, такова керамично покритие заглажда острите ръбове, определящи междините 125 и 127. По този начин се намалява възможността за нащърбване и повреждане на цигарата, по-специално по време на вкарване, изваждане или при някакво друго действие за нагласяването й, извършено от пушача.The ceramics as shown in FIG. 15 may be added, for example, by the same plasma coating method, also in the gap 127, between the ends 122 of the second heating plate feet 116B and the sections 115 of the first heating plate feet 116A and in the gap 126, between the ends 122 and the support sleeve 111 9 for forming a ceramic sleeve structure in order to increase the mechanical integrity of the heating device. The size of this ceramic sleeve may be larger than shown. With or without the use of additional ceramics, the ceramic coating electrically insulates the positive connecting edges 122 and the wide gaps 127 and 125 can be reduced as short-circuit protection is provided. Accordingly, the edges 122 of the second heating plate feet 116B and the sections 115 of the first heating plate feet 116A may have an enlarged area, thereby further tightening the receiver and the housing of the ceramic sleeve, increasing the strength of the structure and further tightening the heating device. In addition, such a ceramic coating smooths the sharp edges defining the gaps 125 and 127. This reduces the possibility of injury and damage to the cigarette, especially during insertion, removal or any other adjustment action by the smoker. .
Алтернативно, цялата нагревателна пластина 121 и особено първото и второ нагревателни пластинкови крачета 116А и 116В могат да са напълно покрити по едната повърхност, например външната повърхност откъм цигарата, двете вътрешни и външни повърхности, и/или ръбовете, определящи междините с керамичен пласт, например, приблизително 0,06 mm (2 mil) с цирконий, за заздравяване на нагревателните пластини, запазвайки междините, ако е необходимо. Нагревателните пластини 121 могат съответно да бъдат и по-тънки, например приблизително от 0,06 mm до 0,18 mm (от 2 до 6 mil), чрез което се увеличава съпротивлението на нагревателния контур и става възможно пластините да бъдат по-широки за увеличаване на термичната връзка с вкараната цигара 23, при запазване на същото общо съпротивление на пластината. Тази увеличена ширина на пластината, заедно с керамичния пласт, още повече заздравяват конструкцията на нагревателя. Керамичното покритие върху външната повърхност на пластините, откъм вкараната цигарата, може да предотврати и термичните загуби от нагрятата пластина към околната среда. Керамиката за предпочитане е отложена чрез плазмено разпръскване или по друг метод, описан в сродни приложения. За предпочитане е приложено отлагане чрез физическо изпарение с електронен сноп, за избягване създаването на остатъчни напрежения, които могат да бъдат предизвикани по време на обработка чрез плазмено разпръскване при повърхностно обработване и/или от ударите на частиците.Alternatively, the entire heating plate 121 and especially the first and second heating plate feet 116A and 116B may be completely coated on one surface, for example the outer surface of the cigarette, the two inner and outer surfaces, and / or the edges defining the gaps with the ceramic layer, e.g. , approximately 0.06 mm (2 mil) with zirconium, to strengthen the heating plates, retaining gaps if necessary. The heating plates 121 may accordingly be thinner, for example, from about 0.06 mm to 0.18 mm (from 2 to 6 mil), thereby increasing the resistance of the heating circuit and making the plates wider increasing the thermal bond with the inserted cigarette 23 while maintaining the same overall resistance of the plate. This increased width of the plate, together with the ceramic layer, further strengthens the construction of the heater. The ceramic coating on the outer surface of the plates from which the cigarette is inserted can also prevent thermal losses from the heated plate to the environment. The ceramics are preferably deposited by plasma spraying or by another method described in related applications. Preferably, electron-vapor deposition is applied to avoid the formation of residual stresses that may be induced during plasma treatment during surface treatment and / or from particle impact.
Всяка нагревателна пластина 121 оформя резистивен нагревателен елемент. По-специално първият край 115 на първото нагревателно пластинково краче 116А е електрически свързан към отрицателния извод на енергийния източник и представлява монолитно разширение на носещата втулка 111. Той може и да е механично и електрически свързан към носещата втулка 111, която на свой ред е електрически и механично свързана с отрицателния контактен щифт 104А чрез заваряване или друга техника, такава като спояване с твърд или мек припой. Изводите 104А се използуват за осигуряване балансирана опора, тъй като отрицателните и положителните връзки служат и за механично закрепване на нагревателя. Носещата втулка 111 по този начин функционира като електрически обединяващ елемент за всички нагревателни пластини 121. Във всяко от изпълненията отрицателната връзка за всеки нагревател може да бъде изпълнена индивидуално, например посредством подходящ отрицателен контакт, вграден в края на нагревателя, срещу съответните положителни контактни зони - вторите краища 122 на вторите нагревателни пластинкови крачета 116В.Each heating plate 121 forms a resistive heating element. In particular, the first end 115 of the first heating plate leg 116A is electrically connected to the negative terminal of the power source and represents a monolithic extension of the carrier sleeve 111. It may be mechanically and electrically connected to the carrier sleeve 111, which in turn is electrically and mechanically coupled to the negative pin 104A by welding or other technique such as hard or soft solder. Terminals 104A are used to provide balanced support, since the negative and positive connections also serve to mechanically secure the heater. The carrier sleeve 111 thus functions as an electrical coupling element for all the heating plates 121. In each embodiment, the negative connection for each heater can be made individually, for example by a suitable negative contact built into the end of the heater, against the respective positive contact zones, the second ends 122 of the second heating plate feet 116B.
Положителна връзка за всяка нагревателна пластина 121 е осъществена при свързващата крайна секция 122С на второто нагревателно пластинково краче 116В. Свързващата крайна секция 122С е електрически изолирана и отделена от общата втулка 111 посредством междина 127, както и от първото нагревателно пластинково краче 116А, и поспециално от първия край 115 на съединената нагревателна пластина 121 посредством междина 125, за избягване на къси съединения и за осигуряване възможност за термично разширение. В допълнение, дискутираните по-горе керамични покрития се използуват по избор. Алтернативно свързващите крайни секции 122С респективно са заземени.A positive connection for each heating plate 121 is made at the connecting end section 122C of the second heating plate 116B. The connecting end section 122C is electrically isolated and separated from the common sleeve 111 by means of gap 127, as well as from the first heating plate leg 116A, and especially from the first end 115 of the connected heating plate 121 by gap 125, to avoid short circuits and to allow for thermal expansion. In addition, the ceramic coatings discussed above are optional. Alternatively, the connecting end sections 122C are respectively grounded.
Описваните положителни и отрицателни връзки осигуряват резистивен контур и по-специално верига за ток, подаден от източника на електрическа енергия, например чрез управляващото устройство 41, към отделна пластина или пластини 121 при активирането на системата за пушене при всмукване на пушач. Първата нагрявана зона на нагревателната пластина 121 съдържа първо нагревателно пластинково краче 116А, свързваща секция 118 и второ нагревателно пластинково краче 116В. Съответно, част от вкараната цигара 23, подпирайки и контактувайки с активираната нагревателна пластина 121, простираща се покрай нея, ще бъде нагрявана по външен повърхностен отпечатък, съответствуващ на нагрятата част от пластината. Този отпечатък ще има издължена U-образна форма, съответствуваща на препокриващата нагревателна пластина 121. Нагряването се осъществява главно чрез проводимост и излъчване, но има и известна вероятност за получаване на конвекция. В допълнение, частта от вкараната цигара между нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В, по-точно частта, лежаща под междината 125, е нагрявана посредством препокриване или чрез пресичане на общия лъчист и кондуктивен топлообмен между двете крачета. Ако междината 125 е твърде голяма, желаното препокриване няма да се получи и частта от вкараната цигара, намираща се под междината 125, няма да бъде нагрявана достатъчно. В общия случай лъчевото и кондуктивно нагряване ще нагряват части от вкараната цигара във форма на ивици, оформени малко извън външните краища на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В. Различните нагрявани части заедно съставляват нагрявания участък от цигарата 23, който се простира малко извън външния край на краче 116А, под краче 116А, през междина 125, под краче 116В и малко извън краче 116В на активираната нагревателна пластина 121. Този нагряван участък съответствува на едно всмукване и създаване на тютюнев аромат. Размерът на нагряваната част зависи от геометрията на нагревателната пластина 121, от нагревателните й характеристики, както и от количеството и от продължителността на енергийния импулс. За предпочитане е нагревателната пластина 121 да е оразмерена и термично конструирана за основно нагряване на сегмент от вкараната цигара с достатъчен размер, например 18 mm2, за получаване на приемливо всмукване от пушача, в съответствие с активирания от всмукването енергиен импулс.The positive and negative connections described provide a resistive circuit, and in particular a current circuit supplied by the power source, for example, via the control unit 41, to a separate plate or plates 121 when the smoking system is activated when the smoker is sucked in. The first heated area of the heating plate 121 comprises a first heating plate foot 116A, a connecting section 118 and a second heating plate foot 116B. Accordingly, a portion of the inserted cigarette 23, by supporting and contacting the activated heating plate 121 extending thereto, will be heated by an external surface imprint corresponding to the heated portion of the plate. This imprint will have an elongated U-shape corresponding to the overlapping heating plate 121. Heating is mainly carried out by conduction and radiation, but there is also some likelihood of convection. In addition, the portion of the inserted cigarette between the heating plate legs 116A and 116B, namely the portion lying below the gap 125, is heated by overlapping or by crossing the total radiative and conductive heat exchange between the two legs. If the gap 125 is too large, the desired overlap will not occur and the portion of the inserted cigarette below the gap 125 will not be heated sufficiently. In general, beam and conductive heating will heat portions of the inserted cigarette in strips formed slightly outside the outer edges of the heating plates 116A and 116B. The various heated portions together constitute the heated portion of the cigarette 23 extending slightly beyond the outer end of foot 116A, under foot 116A, through the gap 125, under foot 116B and slightly beyond foot 116B of the activated heating plate 121. This heated portion corresponds to one suction and tobacco flavor. The size of the heated portion depends on the geometry of the heating plate 121, on its heating characteristics, as well as on the amount and duration of the energy pulse. Preferably, the heating plate 121 is sized and thermally engineered to substantially heat a segment of the inserted cigarette of sufficient size, for example, 18 mm 2 , to obtain acceptable suction from the smoker, in accordance with the energy activated by the suction.
При относително по-големи нагревателни пластини 121 и зони 115 и 122, оформящи част от токовия контур, те не се нагряват до необходимите работни температури, тъй като техните относително по-големи обеми снижават токовата плътност и по този начин се намалява електронагревателната им способност. Също така част от съединителната секция 118 не се нагрява до необходимите работни температури, тъй като нагревателният контур се стреми към следващия край 118А, а тази секция има относително по-голям обем. Тя съответно има по-ниска токова плътност и вследствие на това има пониска електронагревателна способност, отколкото краят 118А и разположените непосредствено до него съседни секции. За по-нататъшно намаляване на нежеланото нагряване на остатъка от съединителната секция 118, единствено може:With relatively larger heating plates 121 and zones 115 and 122 forming part of the current circuit, they do not heat up to the required operating temperatures, since their relatively larger volumes reduce the current density and thus reduce their electrical heating capacity. Also, part of the connection section 118 is not heated to the required operating temperatures, as the heating circuit tends toward the next end 118A, and this section has a relatively larger volume. Accordingly, it has a lower current density and, as a result, has a lower electrical heating capacity than the 118A end and adjacent adjacent sections. To further reduce the unwanted heating of the remainder of the connecting section 118, it can only:
- да се увеличи дебелината на плътния материал в съединителната секция 118 спрямо извития край 118А в областта 118С, както е показано на фиг. 14, за по-нататъшно намаляване на токовата плътност и електронагревателната способност на тази част;- increase the thickness of the dense material in the connecting section 118 relative to the curved end 118A in the 118C region, as shown in FIG. 14, to further reduce the current density and the electric heating capacity of this part;
- да се перфорира съединителната секция 118, за намаляване на електронагревателната способност на тази част и/или на топлопроводимосттта на контурите, и/или- perforating the connection section 118 to reduce the electric heating capacity of this part and / or the thermal conductivity of the circuits, and / or
- да се добави допълнителен топлоотвеждащ материал 119 върху съединителната секция 118, както е показано на фиг. 15, за намаляване топлопредаването към нея.- Adding additional heat removal material 119 to the coupling section 118 as shown in FIG. 15, to reduce heat transfer to it.
За постигане на топлоотнемаща функция се използува топлинно непроводим материал, по-точно топлинен изолатор, като например керамика. Примери за подходящи керамики включват алуминиев окис, цирконий, смес от алуминиев окис и цирконий, мулит и т.н., т.е. биха могли да се използват всички материали, описани по-горе, от които е изработено покритието 300 на нагревателната пластина 121. Всяка от тези модификации трябва да бъде оценена за всеки вреден ефект по отношение механичната цялост на съединителните части 118, които поддържат нагревателното устройство 100 и определят отвора за вкарване и изтегляне на цигарата 360.A heat-conductive material, in particular a thermal insulator, such as ceramics, is used to achieve the heat-removal function. Examples of suitable ceramics include aluminum oxide, zirconium, a mixture of aluminum oxide and zirconium, mullite, etc., e.g. All the materials described above from which the coating 300 of the heating plate 121. was made could be used. Each of these modifications should be evaluated for any detrimental effect on the mechanical integrity of the coupling parts 118 supporting the heating device 100. and determine the opening for the insertion and withdrawal of the 360 cigarette.
След импулсното нагряване на нагревателната пластина 121 има предварително определено минимално време,преди да се допусне последващо всмукване. Предварителното нагряване на една част от цигарата би могло да доведе до нежелано и/или частично създаване на аерозол или да предизвика топлинно въздействие върху част от цигарата, преди желаното нагряване. Следващо повторно нагряване на предварително нагрятата част от цигарата, може да доведе до извличане на нежелани аромати и вкусови усещания.After the impulse heating of the heating plate 121, there is a predetermined minimum time before subsequent suction is allowed. Preheating one part of the cigarette could lead to the unwanted and / or partial formation of an aerosol or cause a thermal effect on a part of the cigarette before the desired heating. Subsequent reheating of the preheated portion of the cigarette can lead to the extraction of unwanted aromas and taste sensations.
Ако пушачът желае по-дълго всмукване, отколкото се получава посредством импулсното нагряване на единична нагревателна пластина 121, то управляващото устройство 41 е така програмирано, че се задейства друга нагревателна пластина или допълнителна нагревателна пластина (нагревателни пластини), непосредствено след импулса на първоначалната нагревателна пластина или в края на първоначалния импулс, за загряване на друг сегмент от цигарата. Допълнителна нагревателна пластина може да бъде следващата радиално разположена нагревателна пластина или друга нагревателна пластина. Нагревателните пластини 121 трябва да бъдат оразмерени за получаване на общия желан брой от всмуквания за желана продължителност.If the smoker desires longer suction than is obtained by pulse heating a single heating plate 121, then the control device 41 is so programmed that another heating plate or additional heating plate (s) is actuated immediately after the impulse of the initial heating plate. or at the end of the initial impulse to heat another segment of the cigarette. An additional heating plate may be the next radially located heating plate or other heating plate. The heating plates 121 must be sized to obtain the total desired number of intakes for the desired duration.
В едно изпълнение на нагревателя съгласно изобретението броят на нагревателните пластини 121 съответства на броя на желаните всмуквания, например осем. В друго изпълнение броят на оформените нагревателни пластини 121 е два пъти по-голям от броя на всмукванията, например нагревател за цигара с осем всмуквания има шестнадесет нагревателни пластини 121. Такава конфигурация позволява различно задействане на нагревателните пластини 121 от редицата спрямо нормалното последователно включване през интервал от приблизително 2 секунди. Но най-предпочитан вариант на нагревател е този, чийто брой нагревателни пластини 121 съответствува на броя всмуквания, и при това е с радиално последователно задействане на пластините. Възможно е програматорът на устройството за управление 41 да е настроен така, че при наличие на всмукване две периферно противоположни нагревателни пластини 121, по-точно две нагревателни пластини, разположени на 180° една спрямо друга, се задействат едновременно за съвместно нагряване на съответните части от цигарата. Алтернативно, би могло да има две последователности на задействане на пластините като първата, при поставяне на една цигара в нагревателя, включва нагревателните пластини 121 през една, а втората включва междинните нагревателни пластини 121 за следващата цигара. Алтернативно, тази първа запалителна последователност може да бъде повторена за предварително определен брой цикли за няколко цигари и след това да започне втората запалителна последователност. Може да бъде приложена всяка комбинация от нагревателни пластини. Броят на нагревателните пластини 121 може да бъде помалък, равен или по-голям от броя на всмукванията за една използувана цигара. Например, система от девет нагревателни пластини може да бъде използувана за цигара със шест всмуквания, при което се включва различен комплект от шест нагревателни пластини за всяка следваща цигара, а присъединеният комплект от оставащите три нагревателни пластини не се задейства.In one embodiment of the heater according to the invention, the number of heating plates 121 corresponds to the number of aspirations desired, for example eight. In another embodiment, the number of shaped heating plates 121 is twice greater than the number of intakes, for example, an eight-suction cigarette heater has sixteen heating plates 121. Such a configuration permits different activation of heating plates 121 from a row relative to normal sequential switching on at intervals of approximately 2 seconds. However, the most preferred embodiment of a heater is one whose number of heating plates 121 corresponds to the number of intakes, and thus having radially sequential actuation of the plates. It is possible that the controller of the control unit 41 is configured such that, in the presence of suction, two peripherally opposite heating plates 121, namely two heating plates 180 ° relative to each other, are actuated simultaneously to co-heat the respective portions of the cigarette. Alternatively, there may be two sequences of actuation of the plates as the first, when one cigarette is inserted into the heater, includes the heating plates 121 through one, and the second includes the intermediate heating plates 121 for the next cigarette. Alternatively, this first ignition sequence may be repeated for a predetermined number of cycles for several cigarettes and then the second ignition sequence is started. Any combination of heating plates can be applied. The number of heating plates 121 may be less than or equal to the number of aspirations per cigarette used. For example, a system of nine heating plates can be used for a six-suction cigarette, which includes a different set of six heating plates for each subsequent cigarette, and the coupled set of the remaining three heating plates is not activated.
Нагревателното устройство 100 е електрически и механично относително фиксирано в единия си край чрез заваряване на контактен щифт (щифтове) 104А към носещата втулка 111 и на контактни щифтове 104В към краищата 122 на вторите нагревателни пластинкови крачета 116В. Контактните щифтове 104А и 104В са за предпочитане предварително формовани в пластмасова втулка или по друг начин фиксирано свързани към нея. За предпочитане тази връзка трябва да е такава, че да се минимизира изтичането на въздух през нея. Желателно е този фиксиран край да е противоположен на отвора за вкарване 360. Свързващите секции 118 и по-специално свободните краища 118В и противоположните свързващи краища 118А определят отвора за вкарване 360. Свободните краища 118В могат да се разширяват навън, за да определят секцията във форма на гърловина 365. След тази гърловина 365, нагревателните пластини 121 се стесняват навътре, за да формират вътрешен диаметър, който е малко по-малък ? отколкото външния диаметър на вкараната цигара 23. По този начин центърът на пластините ще осигури желания термичен контакт, по-точно ще са налице необходимите притискащи сили между нагревателните пластини 121 и цигарата 23.The heating device 100 is electrically and mechanically relatively fixed at one end by welding the contact pin (s) 104A to the support sleeve 111 and the contact pins 104B to the ends 122 of the second heating plate feet 116B. The pins 104A and 104B are preferably preformed into a plastic sleeve or otherwise fixed to it. Preferably, this connection should be such as to minimize airflow through it. It is desirable that this fixed end is opposite to the insertion hole 360. The connecting sections 118, and in particular the free ends 118B and the opposite connecting ends 118A, define the insertion hole 360. The free ends 118B may extend outward to define the shaped section after the neck 365. After this neck 365, the heating plates 121 narrow inwards to form an inner diameter that is slightly smaller ? than the outer diameter of the inserted cigarette 23. In this way, the center of the plates will provide the desired thermal contact, in particular the necessary compression forces will be provided between the heating plates 121 and the cigarette 23.
Свободните краища 118В са свободни за разширяване при нагряване, по-точно те не са фиксирани. Всеки свободен край 118В е позициониран в съответен канал 200, разположен във вътрешна стена 201 в пръстеновидния накрайник 83 на запалката 25. Движенията навън в радиална посока на свързващите секции 118 на наклонените навътре нагревателни пластини 121 са ограничени посредством свободните краища 118В, контактуващи външно в радиална посока със стените на каналите 200, по-точно с опорна стена 204, явяваща се част от вътрешната стена 201. При това се установява граница за наклоняването и се определя вътрешниятнаклон. Както е показано на фиг. 12, вътрешната стена 201 е разширена навън,за да могат да се вкарат част от свободните краища 118В на нагревателните пластини 121. Опорната стена 204 на канал 200 и свободните краища 118В на нагревателната пластина 121 са оразмерени и оформени по такъв начин, че да е допустимо вкарването на адекватна част от свободния край 118В на нагревателната пластина 121 в канала, но да е невъзможно излизането на пластината 121 от канала 200 по време на нагряване или охлаждане.,или при вкарване и изваждане на цигарата. Ако е необходимо, както е показано на фиг. 14, опорната стена 204 на канала 200 е с трапецовиден жлеб, осигуряващ по-добра опора на свободните краищата 118В при контакт. В алтернативно изпълнение, показано на фиг. 12, свързващата секция 118 на нагревателната пластина 121 има заоблена част 118D, поспециално с елипсовидна форма, която е оформена преди вкарвания в канала свободен край 118В. Тази заоблена част 118D позволява вкараната част от пластината 121 да се върти вътре в канала 200, за да противодействува на термично и механично възбуждани моменти при поддържането на края на нагревателната пластина 121 в канала 200. Допълнително или алтернативно, свободните краища на пластините 118В са позаоблени.The free edges 118B are free to expand upon heating, that is, they are not fixed. Each free end 118B is positioned in a corresponding groove 200 located in an inner wall 201 in the lug nozzle 83 of the lighter 25. Radial outward movement of the connecting sections 118 of the inwardly heated heating plates 121 is limited by the free ends 118B contacting externally in the radial direction with the walls of the grooves 200, in particular with the support wall 204, which is part of the inner wall 201. This determines the slope limit and determines the inner slope. As shown in FIG. 12, the inner wall 201 is extended outwards to allow part of the free edges 118B of the heating plates 121. The supporting wall 204 of the channel 200 and the free edges 118B of the heating plate 121 are sized and shaped such that it is permissible to insert an adequate portion of the free end 118B of the heating plate 121 into the duct, but to prevent the exit of the plate 121 from the duct 200 during heating or cooling, or during the insertion and removal of the cigarette. If necessary, as shown in FIG. 14, the support wall 204 of the groove 200 has a trapezoidal groove providing better support for the free edges 118B in contact. In an alternative embodiment shown in FIG. 12, the connecting section 118 of the heating plate 121 has a rounded portion 118D, preferably of an ellipsoidal shape, which is formed before insertion into the channel free end 118B. This rounded portion 118D allows the inserted portion of the plate 121 to rotate inside the groove 200 to counteract thermally and mechanically excited moments while maintaining the end of the heating plate 121 in the groove 200. Additionally or alternatively, the free edges of the plates 118B are rounded .
В първото вариантно изпълнение на нагревателя, показано на фиг. 12, каналът 200 е оразмерен така, че при вкарване на цигарата 23 и/или нагряване на пластината, свободният й край 118В да може да се разшири,като се измества към крайната лицева повърхност 202 на канал 200, за да се постигне желаният контакт между цигарата и пластините. Такава конструкция, при която единият край 118В на нагревателната пластина 121 е свободен спрямо срещуположно разположената носеща втулка 111, позволява механично разместване и/или термично разширение и свиване на нагревателните пластини 121 в надлъжно направление, при съответно вкарване на цигара, отстраняване и/или нагряване, съответно охлаждане на нагревателна пластина 121, чрез което се намаляват напреженията.In the first embodiment of the heater shown in FIG. 12, the groove 200 is sized so that when the cigarette is inserted 23 and / or the plate is heated, its free end 118B can be expanded by moving to the end face 202 of the groove 200 to achieve the desired contact between the cigarette and the plates. Such construction, in which one end 118B of the heating plate 121 is free from the opposite bearing carrier 111, permits mechanical displacement and / or thermal expansion and contraction of the heating plates 121 in the longitudinal direction, with the corresponding insertion of the cigarette, removal and / or heating. , respectively cooling the heating plate 121, thereby reducing the voltages.
Второ вариантно изпълнение на нагревателя, показано на фиг. 14, включва опорна стена 204, която може да бъде с трапецовидна форма, и е разположена в канала 200. Когато нагревателната пластина 121 се разширява термично от нагряване или се размества при вкарване на цигара, свободният край 118В контактува с опорната стена 204 и се осигурява център на въртене, за да има възможност пластината 121 да се измести навътре към вкараната цигара. По този начин се намаляват напреженията върху нагревателната пластина 121 и се увеличава желаният термичен контакт, по-точно силите на притискане между пластината и цигарата. Посредством осигурения център на въртене при опорната стена 204, нагревателната пластина 121 е свободна за въртене, но не и за преместване.A second embodiment of the heater shown in FIG. 14, includes a trapezoidal support wall 204 which is located in the groove 200. When the heating plate 121 is thermally expanded by heating or displaced upon insertion of a cigarette, the free end 118B contacts the support wall 204 and secures center of rotation to allow the plate 121 to move inward to the inserted cigarette. In this way, the stresses on the heating plate 121 are reduced and the desired thermal contact is increased, in particular the compression forces between the plate and the cigarette. Through the provided center of rotation at the support wall 204, the heating plate 121 is free to rotate but not to move.
Нагревателното устройство 100 е за предпочитане монолитна конструкция, която по избор е покрита с керамика, както бе обяснено по-горе. Носещата втулка 111 и нагревателните пластини 121 са изработени от материал с желано електрическо съпротивление и здравина. Подходящи са материали с електрическо съпротивление в интервала приблизително от 50 pohm.cm до 500 pohm.cm, а още попредпочитан е интервалът от 100 pohm.cm до 200 pohm.cm. По този начин се достигат температури ^приблизително от 200 °C до 1000 °C, за предпочитане-приблизително от 400 °C до 950 °C, а най-добре е температурите да се изменят приблизително от 300 °C до 850 °C, посредством активираната пластина 121, за приблизително от 0,2 s до 2,0s, с импулс, приблизително от 10 J до 50 J, най-добре-приблизително 20 J. Материалът трябва да може да издържи приблизително от 1 800 до 10 000 такива импулса без повреда, забележима деформация или нежелателно изкривяване на пластините 121.The heating device 100 is preferably a monolithic structure, which is optionally coated with ceramics, as explained above. The support sleeve 111 and the heating plates 121 are made of a material of desired electrical resistance and strength. Materials with electrical resistance in the range of approximately 50 pohm.cm to 500 pohm.cm are more suitable, and more preferably, the interval is from 100 pohm.cm to 200 pohm.cm. In this way temperatures are reached from about 200 ° C to 1000 ° C, preferably from about 400 ° C to 950 ° C, and most preferably, the temperatures are varied from about 300 ° C to 850 ° C, by activated plate 121, for approximately 0.2 s to 2.0 s, with a pulse of approximately 10 J to 50 J, most preferably about 20 J. The material must be capable of withstanding approximately 1 800 to 10,000 such pulses without damage, noticeable deformation or undesirable distortion of the plates 121.
Материалите, от които се правят нагревателните пластини 121, за предпочитане са избрани да осигуряват надеждна повторяема експлоатация, за поне 1 800 цикли включване/изключване (on/off), без повреда. Нагревателният фиксатор 39 обикновено се разполага отделно от запалката 25, включваща енергийния източник 37 и електрическата схема, и за предпочитане се отстранява след 3 600 цикъла или повече. Материалите за нагревателните пластини 121 и за другите метални компоненти, трябва да са така избрани, че да са устойчиви на оксидация и да не са химически активни, за да не оксидират или по друг начин да реагират с цигарата 23, при каквато и да е температура. За да се избегне оксидация или реакция, ако е необходимо, нагревателните пластини 121 или другите метални компоненти се капсуловат в инертен на топлопроводимост материал, например в керамичен материал.The materials of which the heating plates 121 are preferably selected are selected to provide reliable repeatable operation for at least 1 800 on / off cycles without damage. The heating retainer 39 is generally located separately from the lighter 25 comprising the power source 37 and the wiring diagram, and is preferably removed after 3 600 cycles or more. The materials for the heating plates 121 and for the other metal components must be so selected that they are resistant to oxidation and not be chemically active so as not to oxidize or otherwise react with cigarette 23 at any temperature . In order to avoid oxidation or reaction, if necessary, the heating plates 121 or other metal components are encapsulated in a thermally conductive material such as a ceramic material.
Още по-желано е нагревателните пластини 121 и другите метални компоненти да са направени от устойчива на нагряване сплав, която проявява комбинация от висока механична здравина и устойчивост на повърхностна оксидация, корозия и разграждане при високи температури. За предпочитане е нагревателните пластини 121 да са направени от материали, които показват висока здравина и повърхностна стабилност при температури по-високи от около 80% от техните температури на топене. Такива сплави са общоизвестни като супер-сплави и основно се базират на никел, стомана или кобалт. Например подходящи са сплави преимуществено от желязо или никел, с алуминий и итрий. За предпочитане сплавта на нагревателните пластини 121 включва алуминий за допълнително подобряване изпълнението на нагревателния елемент, например чрез осигуряване устойчивост на оксидация.More preferably, the heating plates 121 and other metal components are made of a heat-resistant alloy which exhibits a combination of high mechanical strength and resistance to surface oxidation, corrosion and degradation at high temperatures. Preferably, the heating plates 121 are made of materials that exhibit high strength and surface stability at temperatures higher than about 80% of their melting temperatures. Such alloys are commonly known as super-alloys and are mainly based on nickel, steel or cobalt. For example, alloys preferably of iron or nickel, with aluminum and yttrium. Preferably the alloy of the heating plates 121 includes aluminum to further improve the performance of the heating element, for example by providing oxidation resistance.
Предпочитаните материали включват стоманени и никелови алуминиди и най-вече за предпочитане са сплавите, описани подробно в патентна заявка US, сериен № 08/365 952, заявена на 29.12.1994 и в подадената едновременно с настоящата американска заявка с наименование “Желязноалуминиеви сплави, приложими като електрически съпротивителни нагревателни елементи”, които са цитирани тук като позоваване.Preferred materials include steel and nickel aluminides and, most preferably, the alloys described in detail in U.S. Patent Application Serial No. 08/365 952, filed December 29, 1994, and filed simultaneously with this U.S. application entitled "Aluminum Alloys Applicable" as electrical resistive heating elements, "which are cited herein as references.
Някои елементи могат да бъдат използувани като добавки към N13AI - сплави. Основни добавки към сплав за нагревателни пластини 121 са В и Si. Счита се, че В увеличава граничната якост и е най-ефективен, когато №зА1 - сплав е богата на никел, например А1 < 24 %. Не се добавя към Ni3Al сплави Si в големи количества, тъй като добавянето на Si над максимум 3 тегловни % ще доведе до образуване силициди на никела и при оксидация ще доведе до образуване на SiOx. Добавянето на Мо подобрява здравината при ниски и високи температури. Цирконият спомага за подобряване устойчивостта на окисни напуквания по време на термичен цикъл. Също така може да бъде добавен Hf за подобряване високотемпературната якост. Предпочитаната N13AI - сплав за използуване е известна с обозначението IC-50 и съдържа приблизително 77,92 % Ni, 21,73 % Al, 0,34 % Zr и 0,01 % В, както е посочено в “Processing of Intermetallic Aluminides”, V. Sikka, Intermetallic Metallurgy and Processing Intermetallic Compounds, ed. Stoloff et al., Van Nestrand Reinhold, Ν. Y., 1994, Table 4, цитирана тук като позоваване. Различни елементи могат да бъдат добавени към железен алуминид. Възможни добавки са Nb, Cu, Та, Zr, Ti, Μη, Si, Mo и Ni. Нагряваният материал може да бъде от: сплав Haynes® 214 (сплав Haynes® № 214 е базирана на никел сплав, съдържаща 16 % Сг, 3 % Fe, 4,5% Al, следи от итрий и останалото Ni (приблизително 75 %), доставяна на пазара от Haynes International of Kokomo, Indiana); сплав Inconel 702; сплав McrAly; сплав FeCrAlY; сплав Nichrome® (54 - 80 % Ni, 10-20 % Cr, 7-27% Fe, 0-11% Cu, 0-5% Mg, 0,3 - 4,6 % силикон, и понякога 1 % Mo, и 0,25 % Ti; Nichrome I е установено да съдържа 60 % Ni, 25% Fe, 11% Cr и 2% Mg; Nichrome П съдържа 75% Ni, 22% Fe, 11% Cr и 2 % Mg и Nichrome Ш, високо съпротивителна сплав, съдържаща 85% Ni и 15% Cr, както е описано в US патентна заявка, сер. № 08/380 718, заявена на 30.01.1995 и патент US 5 388 594, посочени тук само като позоваване, или от други материали, притежаващи подобни свойства.Some elements can be used as additives to N13AI alloys. The main additions to the alloy for heating plates 121 are B and Si. B is considered to increase the ultimate strength and is most effective when No. 3A1 - alloy is rich in nickel, for example A1 <24%. It is not added to the Ni 3 Al alloys of Si in large quantities, since the addition of Si above a maximum of 3% by weight will lead to the formation of nickel silicides and, upon oxidation, will lead to the formation of SiO x . The addition of Mo improves strength at low and high temperatures. Zirconium helps to improve the resistance to oxidation cracks during the thermal cycle. Hf can also be added to improve high temperature strength. The preferred N13AI alloy for use is known by the designation IC-50 and contains approximately 77.92% Ni, 21.73% Al, 0.34% Zr and 0.01% B as indicated in “Processing of Intermetallic Aluminides” , V. Sikka, Intermetallic Metallurgy and Processing Intermetallic Compounds, ed. Stoloff et al., Van Nestrand Reinhold, Ν. Y., 1994, Table 4, cited herein by reference. Various elements can be added to the iron aluminide. Possible additives are Nb, Cu, Ta, Zr, Ti, Μη, Si, Mo and Ni. The heated material may be: Haynes® 214 alloy (Haynes® 214 alloy is based on a nickel alloy containing 16% Cr, 3% Fe, 4.5% Al, traces of yttrium and the rest of Ni (approximately 75%), marketed by Haynes International of Kokomo, Indiana); Inconel 702 alloy; McrAly alloy; alloy FeCrAlY; Nichrome® alloy (54 - 80% Ni, 10-20% Cr, 7-27% Fe, 0-11% Cu, 0-5% Mg, 0.3 - 4.6% silicone, and sometimes 1% Mo, and 0.25% Ti; Nichrome I was found to contain 60% Ni, 25% Fe, 11% Cr and 2% Mg; Nichrome II contains 75% Ni, 22% Fe, 11% Cr and 2% Mg and Nichrome III , a high resistance alloy containing 85% Ni and 15% Cr as described in U.S. Patent Application Ser. No. 08/380 718, filed Jan. 30, 1995, and US Patent 5 388 594, cited herein only by reference, or by other materials having similar properties.
Както е показано на фиг. 18, нагревателните пластини 121 са закрепени за симетрично разполагане относно носещата втулка 111. Алтернативно се използуват и несиметрични разположения. Например, множеството от шест или осем нагревателни пластини 121 може да бъде разделено на две еднакви по брой пластини подгрупи, например от по три или съответно четири нагревателни пластини 121. Нагревателните пластини 121 във всяка подгрупа са разделени помежду си посредством междини 131, както бе посочено преди. Подгрупите са разделени от по-широка междина 133, както е показано на фиг. 19. Междината 133 е определена така, че кондуктивното и по-специално лъчевото топлопредаване между съседни нагревателни пластини 121 на съседни подгрупи е намалено до частта от цигарата 23, лежаща под междината 133. Съответно, междината 133 осигурява по-широка ненагрята и устойчива част от цигарата, която е по-здрава, отколкото ненагр^тите части от цигарата под по-близките междини 131, при което се подобрява здравината на тютневия стълб на цигарата 23. По този начин цигарата е по-устойчива при изваждане след пушене, както и при последващо нагряване. Ако е необходимо, устройството за управление 41 може да активира повече от една нагревателна пластина 121 едновременно, както при симетричното, така и при несиметричното разполагане на пластините.As shown in FIG. 18, the heating plates 121 are secured for symmetrical arrangement with respect to the bearing sleeve 111. Alternatively, asymmetrical arrangements are also used. For example, the plurality of six or eight heating plates 121 may be divided into two equal numbers of subgroup plates, for example three or four heating plates, respectively, 121. The heating plates 121 in each subgroup are separated by gaps 131, as indicated before. The subgroups are separated by a wider gap 133, as shown in FIG. 19. The gap 133 is defined such that the conductive and, in particular, radiative heat transfer between adjacent heating plates 121 of adjacent subgroups is reduced to the portion of the cigarette 23 lying below the gap 133. Accordingly, the gap 133 provides a wider unheated and stable portion of a cigarette that is healthier than unheated cigarette sections under closer gaps 131, thereby improving the strength of the tobacco post of the cigarette 23. This makes the cigarette more stable when removed after smoking, as well as subsequent heating. If necessary, the control unit 41 can activate more than one heating plate 121 at a time, both in symmetrical and in asymmetrical arrangement of the plates.
Нагревателят, изпълнен в съответствие с настоящото изобретение, притежаващ две нагревателни пластинкови крачета 116А и 116В, разделени от междина 125, значително повишава количеството произведен аерозол, в сравнение с количеството аерозол, създадено от монолитен нагревателен елемент. Монолитният нагревател постига добро термично г/ O'.A heater made in accordance with the present invention having two heating plate legs 116A and 116B separated by a gap 125 significantly increases the amount of aerosol produced compared to the amount of aerosol generated by a monolithic heating element. The monolithic heater achieves good thermal g / O '.
предаване към цигарата, обаче, предаването на масата на аерозола в изтегляния въздушен поток е затруднено от монолитната конструкция, която блокира оптималното увличане на въздух отвън-навътре към цигарата, особено, ако кожухът на корпуса на системата за пушене, е снабден с перфорации за подаване на външния за кожуха въздух към външната повърхност на цигарата. Нагревателят, според настоящото изобретение, е със същия обем като монолитен нагревател, но има по-голям периметър, което води до поголяма възможност за увличане на въздуха при всмукване, например, вследствие на междината 125 и съответно се отразява в подобряване предаването на аромат за единица енергия, подавана към нагревателната пластина 121. Както бе обяснено, междината 125 трябва да се оразмери за осигуряване оптимално радиално препокриване за дадена геометрия на пластината. Тъй като се генерира по-голямо количество от аерозоли, може да бъде намален броят на нагревателните пластини, при запазване на същото желано количество аромати, отделяни при действието на нагревателя. Това ще доведе до намаление на необходимата енергия за адекватно нагряване на нагревателните пластини 121 и вкараната цигара 23, вследствие на което енергийният източник, например батерии,, може да бъде по-малък. Освен това ще се намали и теглото на нагревателя.transmission to the cigarette, however, the transfer of the mass of the aerosol into the extracted air stream is hampered by the monolithic construction, which blocks the optimum entrainment of air from the outside to the cigarette, especially if the housing of the smoking system is provided with perforations for delivery of air to the outer surface of the cigarette to the outer surface of the cigarette. The heater according to the present invention is of the same volume as the monolithic heater, but has a larger perimeter, which leads to a greater possibility of entraining the air at suction, for example, due to the gap 125, and is accordingly reflected in improving the aroma transmission per unit energy supplied to the heating plate 121. As explained, the gap 125 must be sized to provide optimum radial overlap for a given geometry of the plate. As more aerosols are generated, the number of heating plates can be reduced, while maintaining the same desired amount of aroma released by the action of the heater. This will result in a reduction in the energy required to adequately heat the heating plates 121 and the inserted cigarette 23, which may make the energy source, such as batteries, smaller. In addition, the weight of the heater will be reduced.
Въз основа на неограничаващ пример, междината 125 може да бъде с ширина ^приблизително 0,051 ± 0,013 cm (0,020 ± 0,005 in). Нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В могат да бъдат с ширина,приблизително от 0,032 cm до 0,043 cm (от 0,0125 in до 0,017 in) + приблизително 0,013 cm (0,005 in), c дължина приблизително 1,4 ± 0,013 cm (0,55+ 0,005 in) и c дебелина приблизително от 0,02 cm до 0,025 cm (от 0,008 in до 0,010 in) + приблизително 0,013 cm (0,005 in). Дължината от края на носещата втулка 110 до края на съединителната секция 118 може да бъде приблизително 2,697 ± 0,159 cm (1,062 ± 0,0625 in).Based on a non-limiting example, the gap 125 may have a width ^ of approximately 0.051 ± 0.013 cm (0.020 ± 0.005 in). The heating lugs 116A and 116B can be approximately 0.032 cm to 0.043 cm wide (0.0125 in to 0.017 in) + approximately 0.013 cm (0.005 in) in length, approximately 1.4 ± 0.013 cm (0, 55+ 0.005 in) and a thickness of approximately 0.02 cm to 0.025 cm (0.008 in to 0.010 in) + approximately 0.013 cm (0.005 in). The length from the end of the support sleeve 110 to the end of the connecting section 118 may be approximately 2,697 ± 0,159 cm (1,062 ± 0.0625 in).
Установено е, че главно напречният или радиален въздушен поток спрямо вкараната цигара се отразява поблагоприятно върху генерацията на дим в сравнение с главно надлъжния поток. Междините 125, 127 и 131 осигуряват контури за изтегляне на въздуха, който е в контакт с вкараните цигари. Осигурени са и допълнителни въздушни канали за оптимизиране напречния въздушен поток, посредством перфорираните секции на нагревателните пластини 121.It was found that mainly the transverse or radial air flow relative to the inserted cigarette had a more favorable effect on the generation of smoke compared to the mainly longitudinal flow. Gaps 125, 127 and 131 provide contours to draw in air that is in contact with the inserted cigarettes. Additional air ducts are also provided to optimize the transverse air flow through the perforated sections of the heating plates 121.
Друго вариантно изпълнение на нагревателя с различна геометрия на нагревателната пластина 121 е показано на фиг. 16. В този вариант първото нагревателно пластинково краче 116А и второто краче-нагревателно пластинково 9116В са оформени серпантинно. Серпантинните форми на крачетата 116А и 116В са успоредни помежду си, така че са равно отдалечени едно от друго и междината 125. между тях има също форма на серпантина. Такава серпантинна форма увеличава периметъра на пластината и по този начин подобрява аерозолното увличане. Тази серпантинна форма е описана по-пълно в патент US 5 386 594, в ЕР-А-0 615 411 и в патентна заявка US, сериен № 08/380 718, заявена на 30.01.1995, цитирани тук само като позоваване.Another embodiment of the heater with different geometry of the heating plate 121 is shown in FIG. 16. In this embodiment, the first heating pad 116A and the second heating pad 9 116B are serpentine. The serpentine shapes of the feet 116A and 116B are parallel to each other so that they are equally spaced from each other and the gap 125. there is also a serpentine shape between them. Such a serpentine shape increases the perimeter of the plate and thus improves aerosol entrainment. This serpentine form is more fully described in US Patent 5 386 594, in EP-A-0 615 411 and in US Patent Application Serial No. 08/380 718, filed January 30, 1995, cited herein only by reference.
Комплектите от нагревателни пластини 121, показани на фигури 18 и 19, могат да бъдат изработени по следния предпочитан метод за производство. Етапите на производство, дефинирани тук, могат да бъдат изпълнени във всеки желан ред за постигане на по-висока производителност, икономии на материали и т.н.The sets of heating plates 121 shown in Figures 18 and 19 can be made by the following preferred manufacturing method. The production steps defined here can be performed in any desired order to achieve higher productivity, material savings, etc.
Върху лист от лента, от подходящ материал, с дебелина приблизително от 0,0508 cm до 0,508 cm (от 2 mil до 20 mil), например 0,254 cm (10 mil), се оформя множество от нагревателни пластини 121, простиращи се основно перпендикулярно чрез съответно първи нагревателни пластинкови крачета 116А и отчасти чрез съответно първи крайни секции 115, на основно правата секция 111А във оформление, подобно на гребен. Нагревателните пластини 121 са по същество успоредни една на друга, с междини 131, оформени между противоположните краища на второто нагревателно пластинково краче 116В на единична пластина и първото нагревателно пластинково краче 116А на съседна пластина. Нагревателните пластини 121 са или симетрично разположени с равни междини 131 между тях, както е показано на фиг. 18, или са несиметрично разположени, например с равни междини 131 между съседните нагревателни пластини 121, определящи подгрупите 121А и 121В от нагревателни пластини, и по-голямо разстояние 133 с ширина X, оформено между двете подгрупи, както е показано на фиг. 19. При несиметричното разположение (фиг. 19) правата секция 111А има две крайни части, с дължина поне половината от ширината X, за оформяне на второ разстояние 133 чрез извиване. Тези крайни части трябва да бъдат сумарно по-дълги от X, за да се осигури препокриването им при свързване. Посредством неограничаващ пример, междината 131 може да бъде с ширина приблизително 0,102 ± 0,013 cm (0,040 ± 0,005 in) във всяко от изпълненията, а междината 135 може да бъде с ширина приблизително 0,032 ± 0,013 cm (0,125 ± 0,005 in) при несиметричното изпълнение.A plurality of heating plates 121 extending substantially perpendicularly through a sheet of strip of suitable material with a thickness of approximately 0.0508 cm to 0.508 cm (from 2 mil to 20 mil), eg 0.254 cm (10 mil) respectively, the first heating plate legs 116A and, in part, through respectively the first end sections 115, of the substantially straight section 111A in a comb-like arrangement. The heating plates 121 are substantially parallel to one another, with gaps 131 formed between opposite ends of the second heating plate foot 116B on a single plate and the first heating plate foot 116A on an adjacent plate. The heating plates 121 are or symmetrically arranged with equal gaps 131 between them, as shown in FIG. 18, or are asymmetrically arranged, for example, with equal gaps 131 between adjacent heating plates 121 defining subsets 121A and 121B of heating plates, and a greater distance 133 having width X formed between the two subsets, as shown in FIG. 19. In the asymmetrical arrangement (Fig. 19), the straight section 111A has two end portions, at least half of the width X in length, for forming a second distance 133 by twisting. These end pieces should be cumulatively longer than X to allow them to overlap when connecting. By means of a non-limiting example, the gap 131 may be approximately 0.102 ± 0.013 cm (0.040 ± 0.005 in) wide in each embodiment, and the gap 135 may be approximately 0.032 ± 0.013 cm (0.125 ± 0.005 in) wide in the asymmetrical embodiment.
Нагревателните пластини 121 са оформени, както бе обяснено преди, от двете нагревателни пластинкови крачета 116А и 116В, свързани помежду си чрез свързваща секция 118.The heating plates 121 are formed, as previously explained, by the two heating plates 116A and 116B, connected to each other by a connecting section 118.
Оформянето от лист или лентов материал на описаната форма се изпълнява посредством всяка конвенционална технология, такава като щамповане или отрязване, например с СО2 или Yag-лазер. Ако се използува лентов материал, броят на нагревателните пластини 121, оформени от лентата, може да надвишава необходимия брой за единично цилиндрично нагревателно устройство. Правата лента след това се отрязва, ако е необходимо, за оформяне на секции 111А, с желания брой от нагревателни пластини 121, извлечени оттам. Ако се изработват нагревателни пластини 121 със стъпаловидна форма на втория край 122 на вторите нагревателни пластинкови крачета 116В, то секциите му 122A, 122В и 122С се оформят чрез щамповане.The molding or sheet material of the form described is accomplished by any conventional technology, such as embossing or cutting, for example with a CO 2 or Yag laser. If strip material is used, the number of heating plates 121 formed by the strip may exceed the number required for a single cylindrical heating device. The straight strip is then cut, if necessary, to form sections 111A with the desired number of heating plates 121 extracted therefrom. If heating plates 121 with a step-like shape at the second end 122 of the second heating plate feet 116B are made, its sections 122A, 122B and 122C are molded.
При изработване на нагревателни пластини 121 с керамично покритие 300, след като са оформени пластините, се маркира желаният профил и впоследствие, например чрез термично разпръскване, се нанася керамичният пласт върху секциите 111 А, 115,122 или върху цялата пластина или върху някаква част от нея, за да се оформи желаният модел. Алтернативно, керамичното покритие 300 може да се нанесе след операцията огъване по същия метод или, ако е необходимо, преди да се формоват пластините. Както е известно, подходящи маркирания се използуват, преди да се изпълни всеки от етапите на производство на нагревната и керамична области, при различните варианти на изпълнение.In the manufacture of heating plates 121 with ceramic coating 300, after forming the plates, the desired profile is marked and subsequently, for example, by thermal spraying, the ceramic layer is applied to sections 111 A, 115,122, or to the entire plate or to any part thereof. to shape the desired model. Alternatively, the ceramic coating 300 may be applied after the bending operation by the same method or, if necessary, before forming the plates. As is known, suitable markings are used before each of the stages of production of the heating and ceramic regions is completed, in the various embodiments.
Секцията 111А след това се огъва във форма на кръгла носеща втулка 110. Секцията 111А може да бъде огъната и в двете посоки. За предпочитане, секция 111А е огъната така, че свързващите крайни секции 122С, създаващи положителния контакт, да са откъм външната повърхност на така оформения цилиндричен нагревател, т.е. да са насочени към обратната страна, а не към цигарата. По този начин се улеснява връзката с контактните щифтове 104В и се избягва евентуална повреда при вкарване и изваждане на цигарата. Секцията 111А може първоначално да бъде огъната до помалък диаметър от желания краен диаметър и да е вкарана във фиксатора. След това тя се разширява и допълнително се оформя чрез електрическите връзки. Алтернативно, огънатата секция се съединява, например чрез някаква заваръчна техника - точково заваряване или лазерно заваряване, за да се оформи носещата втулка 110.Section 111A is then bent in the form of a circular support sleeve 110. Section 111A can be bent in both directions. Preferably, section 111A is bent such that the connecting end sections 122C creating the positive contact are from the outer surface of the cylindrical heater thus formed, i.e. aiming at the opposite side, not the cigarette. This facilitates the connection to the 104B contact pins and avoids any damage to the insertion and removal of the cigarette. Section 111A may initially be bent to a smaller diameter than the desired end diameter and inserted into the retainer. It is then expanded and further formed through electrical connections. Alternatively, the bent section is joined, for example, by some welding technique - spot welding or laser welding, to form the support sleeve 110.
Когато се формова нагревателно устройство, както е показано на фиг. 13, наложително е всяка нагревателнаWhen forming a heating device as shown in FIG. 13, any heating is imperative
100 fay \!v -ι ι пластина 121 да има наклон, така че нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В и съединителният ръб 118А на свързващата секция 118 да упражняват притискаща сила върху вкараната цигара. Този наклон обикновено се реализира преди огъването, но може да бъде създаден и след него. Това огъване увеличава термичния контакт между нагревателната пластина 121 и вкараната цигара 23 за подобряване ефективността на термичното предаване.100 fay \! V -ι ι plate 121 is inclined so that the heating plate legs 116A and 116B and the connecting edge 118A of the connecting section 118 exert a compressive force on the inserted cigarette. This slope is usually realized before bending, but can be created after it. This bending increases the thermal contact between the heating plate 121 and the inserted cigarette 23 to improve thermal transfer efficiency.
Ефективността на термичното предаване също така се подобрява чрез оптимизиране големината на повърхностните зони на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В, които са в ефективна термична връзка с лежащите под тях цигари. Както се вижда от фиг. 17А, долните страни 117 на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В (краче 116А е показано като пример) са плоски. В описаните варианти, те са плоски в напречна посока на нагревателното пластинково краче. За подобряване на топлообмена, долната страна 117 може да е с оформена по различен начин неравнинна геометрия. Например тя може да е оформена под ъгъл, както е показано на фиг.17В, или да е извита, както е показано на фиг.17С, за да се увеличи максимално повърхностната зона на нагревателното краче до цигарата, без нежелано увеличаване на обема и следователно, нежелателно намаляване на токовата плътност и произтичащата от това електронагревателна способност на нагревателното краче. Оформената долна страна 117 за предпочитане не пробожда никаква част от цигарата 23, за да се избегне отслабването и възможното нарушаване целостта на цигарата по време на нейното вкарване, нагласяване и изваждане. По-скоро, центърът или върхът на долната част 117 контактува или е в тясна термична близост с цигарата 23, а останалата повърхност на долната страна 117 е в лъчиста термична връзка с цигарата 23.Thermal transmission efficiency is also improved by optimizing the size of the surface areas of the heating plates 116A and 116B, which are in effective thermal connection with the cigarettes lying beneath them. As can be seen from FIG. 17A, the lower sides 117 of the heating plate feet 116A and 116B (foot 116A is shown as an example) are flat. In the embodiments described, they are flat in the transverse direction of the heating plate leg. To improve the heat transfer, the underside 117 may have a differently shaped non-uniform geometry. For example, it may be angled as shown in FIG. 17B or curved as shown in FIG. 17C to maximize the surface area of the heating foot to the cigarette without undesirably increasing the volume and therefore , undesirable decrease in the current density and the resulting electric heating ability of the heating foot. The molded underside 117 preferably does not pierce any portion of the cigarette 23 in order to avoid weakening and possibly disrupting the integrity of the cigarette during its insertion, adjustment and removal. Rather, the center or tip of the lower portion 117 contacts or is closely thermally adjacent to the cigarette 23, and the remaining surface of the underside 117 is in radiant thermal contact with the cigarette 23.
Тази форма на долната повърхност 117 се постига за предпочитане чрез щамповане на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В на нагревателните пластини 121, в неогънато положение. Това щамповане може да се извърши едновременно с щамповането за постигане на наклона на нагревателните пластини 121. При щамповането, за оформяне на долната страна 117, се увеличава якостта на нагревателните пластинкови крачета 116А и 116В, с което се избягват нежелани чупливости и деформации.This shape of the lower surface 117 is preferably achieved by stamping the heating plates 116A and 116B on the heating plates 121 in a non-folded position. This embossing can be performed at the same time as the embossing to achieve the inclination of the heating plates 121. The embossing, for shaping the underside 117, increases the strength of the heating plates 116A and 116B, thereby avoiding unwanted brittleness and deformation.
Нагревателните пластини 121 могат да бъдат произведени и по следния, втори метод за производство. Осигурява се тръба от подходящ материал. От нея, чрез каквато и да е техника, например чрез лазерно срязване, се оформят нагревателните пластини 121. Алтернативно, те могат да се формират посредством щамповъчна техника. При това, в тръбата се вкарва вътрешен дорник за оформяне на описаните профили на пластините и след това се използува друга щампа, вътрешно или външно, за отрязване на профила. По профилираната тръба, ако е необходимо, се нанася керамично покритие 300.The heating plates 121 may also be manufactured by the following, second method of production. A suitable material pipe shall be provided. From this, the heating plates 121. are formed by any technique, for example by laser cutting, alternatively, they can be formed by the printing technique. In addition, an inner mandrel is inserted into the tube to shape the plate profiles described, and then another stamp is used, internally or externally, to cut the profile. A ceramic coating 300 is applied to the profiled tube if necessary.
Нагревателят, изпълнен в съответствие с описаните методи, намалява възможността за потенциално увреждане от термично предизвикани напрежения. Тъй като нагревателнитеThe heater, designed in accordance with the described methods, reduces the possibility of potential damage from thermally induced voltages. Because the heaters
102 пластини 121 и втулката 111 са монолитни, се избягват напреженията, възникващи при евентуалното взаимно свързване на отделните части на нагревателния елемент.102 plates 121 and sleeve 111 are monolithic, avoiding stresses arising from the possible interconnection of the individual parts of the heating element.
Предвидени са различни изпълнения на настоящото изобретение, за осигуряване предаване на ефективно количество от ароматизиран тютюн към пушача, при стандартни условия на използуване. Желателно е да се предават между 5 и 13 mg аерозол, за предпочитане между 7 и 10 mg аерозол, към пушача при 8 всмуквания, като за всяко всмукване той да бъде 35 ml, при продължителност на всмукването две секунди.Various embodiments of the present invention are contemplated to provide the transfer of an effective amount of flavored tobacco to the smoker under standard conditions of use. It is desirable to transfer between 5 and 13 mg of aerosol, preferably between 7 and 10 mg of aerosol, to the smoker at 8 intakes, with 35 mL for each intake, with a suction duration of two seconds.
Разбира се, че за да се постигне това предаване, нагревателните елементи 121 трябва да са в състояние да се нагреят до определена температура, когато са в контакт с цигарата 23 за термичен топлообмен. За предпочитане е нагревателните пластини 121 да консумират и една предварително определена енергия. Поради това, че нагревателните пластини 121 са извити навътре към цигарата 23, се подобрява топлообменът между тях и се удовлетворяват по-ниски енергийни изисквания.Of course, in order to achieve this transfer, the heating elements 121 must be able to heat up to a certain temperature when in contact with the cigarette 23 for thermal exchange. Preferably, the heating plates 121 also consume one predetermined energy. Because the heating plates 121 are curved inwards to the cigarette 23, the heat exchange between them is improved and lower energy requirements are met.
Разбира се, съпротивлението на нагревателя също така се определя от особения енергиен източник 37, който се използува за осигуряване необходимата електрическа енергия за нагряване на нагревателните пластини 121. Например, съпротивленията на горния нагревателен елемент съответствуват на изпълненията, при които се осигурява енергия от четири никел-кадмиеви батерии, свързани последователно с напрежение на източника на енергия наOf course, the heater resistance is also determined by the particular energy source 37, which is used to provide the electricity required to heat the heating plates 121. For example, the resistances of the upper heating element correspond to embodiments where four nickel energy is provided. - Cadmium batteries connected in series with the voltage of the energy source
103 празен ход, приблизително от 4,8 V до 5,8 V. Като алтернатива, ако се използуват шест или осем такива серийно свързани батерии, нагревателните пластини 121 трябва за предпочитане да имат съпротивление^приблизително между 3 Ω и 5 Ω или съответно между 5 Ω и 7 Ω.103 idle, approximately 4.8 V to 5.8 V. Alternatively, if six or eight such series-connected batteries are used, the heating plates 121 should preferably have a resistance of approximately 3 Ω to 5 Ω or between 5 Ω and 7 Ω.
Друго изпълнение на настоящото изобретение е показано на фигури 20 и 21. Нагревателят 450 съдържа множество от нагревателни елементи 451. Всеки нагревателен елемент 451 е във форма на удължено U и има в двата си края 452 и 453 съответни крачета, свързани към страничната стена на кухина 430, в близост до крайна стена 443 на кухината 430. Всеки съответен край 452 е самостоятелно свързан към веригата за управление, за самостоятелно задействуване на нагревателните елементи 451, докато краищата 453 са свързани общо и заземени. Участъците 454 на нагревателните пластини 451 оформят гърловина в съседство с входния край на кухината 430. Те не са електрически свързани и не е необходимо да се опират в страничната стена на кухината 430, но въпреки това, те са извити към страничната стена на кухината 430, както е показано на фигури 20 и 21, за осигуряване на лесно вкарване на цигарата. (На фиг. 21 най-горният и най-долният нагревателни елементи 451 са показани в надлъжен разрез през техните U-образни участъци 454.)Another embodiment of the present invention is shown in Figures 20 and 21. The heater 450 comprises a plurality of heating elements 451. Each heating element 451 is U-shaped and has at each end 452 and 453 corresponding feet connected to the side wall of the cavity. 430, near the end wall 443 of the cavity 430. Each respective end 452 is independently connected to the control circuit for self-actuation of the heating elements 451, while the ends 453 are connected in common and grounded. The sections 454 of the heating plates 451 form a neck adjacent to the inlet end of the cavity 430. as shown in FIGS. 20 and 21, to ensure easy insertion of the cigarette. (In Fig. 21, the top and bottom heating elements 451 are shown longitudinally through their U-shaped sections 454.)
Друго изпълнение на настоящото изобретение е показано на фигури 22 и 23. Нагревателят 470 има нагревателни елементи 471, които са леко обърнати към стената на кухина 430. Всеки нагревателен елемент 471 еAnother embodiment of the present invention is shown in Figures 22 and 23. The heater 470 has heating elements 471 that are slightly facing the wall of cavity 430. Each heating element 471 is
104 снабден с малък остър V-образен накрайник 472 и с фалцов ръб 473, за увеличаване на устойчивостта му. По този начин нагревателните елементи 471 в действителност проникват и се разпростират в разполагаемата в запалката част, като по този начин осигуряват близък термичен контакт с цигарата. В това вариантно изпълнение нагревателните елементи 471 са отдалечени от страничната стена на кухината 430. Краищата 452 и 453 на нагревателните елементи 471 не се допират до страничната стена на кухината 430, а към нейната крайна стена 443. За предпочитане, връзките на краища 452 и 453 към крайната стена 443 са осъществени чрез дистанционни елементи 480, които са непроводими както топлинно, така и електрически. Посредством крайните участъци на краищата 452 и 453, разположени върху дистанционните елементи 480, се осъществява електрически контакт на нагревателните елементи 471, като тези участъци не се нагряват, както попълно е описано в патент US 5 249 586, цитиран тук само като позоваване. Предвидени са и перфорации 412 в стената на кухината 430 за осигуряване на външен въздух, който да бъде изтеглен през кухината 430, както по-пълно е описано в токущо цитирания патент.104 is provided with a small sharp V-shaped tip 472 and a fold edge 473 to increase its stability. Thus, the heating elements 471 actually penetrate and extend into the lighter portion of the lighter, thus providing close thermal contact with the cigarette. In this embodiment, the heating elements 471 are away from the side wall of the cavity 430. The ends 452 and 453 of the heating elements 471 do not touch the side wall of the cavity 430, but to its end wall 443. Preferably, the connections of ends 452 and 453 to the end wall 443 are made by means of spacers 480, which are both thermally and electrically non-conductive. By means of the end portions of the ends 452 and 453 located on the spacers 480, electrical contact of the heating elements 471 is made, these portions not being heated as fully described in U.S. Pat. Also provided are perforations 412 in the cavity wall 430 to provide ambient air to be drawn through the cavity 430, as more fully described in the patent just cited.
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретението намира приложение в система за пушене за усвояване на предпочитан от пушача тютюн. Системата се състои от цигара и електрическа запалка, която запалка включва множество електрически нагреватели. Всеки отThe invention is used in a smoking system for the absorption of tobacco preferred by the smoker. The system consists of a cigarette and an electric lighter, which lighter includes a variety of electric heaters. Everyone from
105 нагревателите е приспособен или самостоятелно, или в комбинация, да освобождава термично предварително определено количество от тютюнев аерозол от цигарата при неговото/тяхното активизиране. Цигарите съдържат тръбна тютюнева сърцевина, състояща се от две части. Първата част на тютюневата сърцевина е напълнена със стълб от тютюн, за предпочитане във формата на отрязан пълнител. Втората част от тръбната тютюнева сърцевина остава ненапълнена или куха, така че да оформи празнина в тютюневия стълб.105 heaters are adapted, either alone or in combination, to release a thermally predetermined amount of tobacco aerosol from the cigarette upon its activation. Cigarettes contain a tubular tobacco core consisting of two parts. The first portion of the tobacco core is filled with a tobacco pole, preferably in the form of a cut filler. The second portion of the tubular tobacco core remains unfilled or hollow to form a gap in the tobacco pole.
Цигарата съдържа за предпочитане тютюнева пръчка, оформена от тръбна тютюнева сърцевина и запушалка от тютюн, поместена в нея. Тютюневата пръчка е приспособена да бъде плъзгащо помествана посредством фиксатор на електрически нагревател, така че нагревателните елементи да се разположат надлъжно на тютюневата пръчка, в участъка между свободния край и противоположния край на тютюневата пръчка. За предпочитане, запушалката (или стълба) от тютюн се простира от свободния край на тютюневата пръчка до участък, който е отделен от срещуположния край на тютюневата пръчка така, че да оформи кухина в съседство с противоположния край.The cigarette preferably contains a tobacco rod formed by a tubular tobacco core and a tobacco stopper placed therein. The tobacco rod is adapted to be slidably positioned by an electric heater lock so that the heating elements are positioned longitudinally on the tobacco rod in the region between the free end and the opposite end of the tobacco rod. Preferably, the tobacco plug (or ladder) extends from the free end of the tobacco rod to a portion that is separated from the opposite end of the tobacco rod so as to form a cavity adjacent to the opposite end.
Относителните размери на цигарата и нагревателния фиксатор на запалката са определени така, че при вкарване на цигарата в запалката всеки нагревател да се разположи надлъжно на тютюневата пръчка, в предварително определено положение, по продължение на тютюневата пръчка и за предпочитане така, че надлъжната големина на контакта между нагревателя и цигарата, т. нар. нагревателенThe relative dimensions of the cigarette and the cigarette lighter retainer are determined such that, when the cigarette is inserted into the lighter, each heater is positioned longitudinally on the tobacco rod, in a predetermined position, along the tobacco rod and preferably such that the longitudinal contact size between the heater and the cigarette, the so-called heater
106 отпечатък да се насложи върху поне една част от кухината и поне една част от тютюневата запушалка. По този начин се получава устойчиво и задоволително предаване и се намалява кондензацията на тютюнев аерозол при или около нагревателните елементи.106 imprint on at least one part of the cavity and at least one part of the tobacco stopper. In this way, a stable and satisfactory transmission is obtained and the condensation of the tobacco aerosol at or near the heating elements is reduced.
Като алтернатива, относителните размери на цигарата и нагревателния фиксатор на запалката са определени така, че при вкарване на цигарата в запалката всеки нагревател ще се разположи надлъжно на тютюневата пръчка така, че поне някой, ако не и всички от нагревателните отпечатъци, да припокрият само напълнената част от тютюневата пръчка (над тютюневата запушалка). При такива конфигурации кухината може все пак да бъде използвана за улесняване на аерозолното формиране и да подпомага охлаждането на дима.Alternatively, the relative dimensions of the cigarette and the cigarette lighter retainer are determined such that, when the cigarette is inserted into the lighter, each heater will be positioned longitudinally on the tobacco rod so that at least some, if not all, of the heating prints overlap only the filled cigarette. part of the tobacco rod (above the tobacco stopper). In such configurations, the cavity may nevertheless be used to facilitate aerosol formation and assist in the cooling of the smoke.
Цигарената хартия, увита около тръбната тютюнева сърцевина, осигурява външния вид и осезаемостга на пушача по време на манипулиране за традиционна цигара.Cigarette paper wrapped around the tubular tobacco core provides the smoker's appearance and sensibility while manipulating a traditional cigarette.
Цигарата, изпълнена съгласно един от вариантите на настоящото изобретение, се вкарва в запалката на електрическа система за пушене. Наличието на цигара се регистрира от ограничител, поместен в нагревателния фиксатор на запалката (или се регистрира по някакъв еквивалентен начин на регистрация), така че електрическите нагревателни елементи ма запалката се разполагат непрекъснато покрай цигарата, принципно на същото място за всяка цигара. Щом като се регистрира всмукване, поне един от нагревателите на запалката със сигурност се активира за нагряване на цигарата в посоченото място околоA cigarette made according to one embodiment of the present invention is inserted into the cigarette lighter of an electrical smoking system. The presence of a cigarette is recorded by a limiter placed in the cigarette lighter retainer (or registered by some equivalent means of registration) so that the electrical heating elements of the cigarette lighter are placed continuously along the cigarette, generally at the same location for each cigarette. Once the intake is registered, at least one of the lighter heaters is safely activated to heat the cigarette at the designated location around
107 тютюневата пръчка. Тъй като всмукването продължава, тютюневата пръчка се нагрява и се изтласква аерозол от тютюневата сърцевина и пълнителя. В мястото, където нагревателният отпечатък покрива кухината в тютюневата пръчка, се изпуска тютюнев аерозол почти мигновено в пространството, затворено в незапълнената част (кухината) на тютюневата пръчка и се изтегля извън цигарата. Тютюневата сърцевина пропуска повечето от аерозола, предаван от цигарата, и това непосредствено оказва благоприятно въздействие върху естеството и степента на всмукването от пушача от цигарата. Поради по-голямата маса тютюн, при напълнената част на тютюневата пръчка има леко забавяне в изпускането на аерозоли от мястото, където нагревателният отпечатък се наслагва върху напълнената част от пръчката. Аерозолът, който се изпуска от напълнената част на тютюневата пръчка, допринася за допълнителен, доминиращ аромат и усещане при пушене.107 tobacco rod. As the suction proceeds, the tobacco rod is heated and an aerosol is expelled from the tobacco core and filler. Where the heating footprint covers the cavity in the tobacco rod, the tobacco aerosol is released almost instantaneously into the space enclosed in the unfilled portion (cavity) of the tobacco rod and withdrawn outside the cigarette. The tobacco core misses most of the aerosol delivered by the cigarette and this directly has a beneficial effect on the nature and degree of suction of the cigarette smoker. Due to the larger mass of tobacco, there is a slight delay in the discharge of the aerosols from the place where the heating imprint is superimposed on the filled portion of the rod. The aerosol emitted from the filled portion of the tobacco rod contributes to an additional, dominant aroma and a smoky feel.
Особено важен аспект на настоящото изобретение е вместимостта, с оглед настройване запълването на цигара на електрическа система за пушене. Пропорционално на степента на застъпване между напълнената и незапълнената част на тютюневата пръчка, посредством нагревателния отпечатък се осъществява желаната настройка в предаването от едно петно на цигарата към друго или според линейните разширения на същото петно.A particularly important aspect of the present invention is the capacity, with a view to adjusting the cigarette filling of an electrical smoking system. In proportion to the degree of overlap between the filled and unfilled portions of the tobacco rod, the desired impression is made in the transfer from one cigarette spot to another or according to the linear extensions of the same spot by means of the heating imprint.
С настоящото изобретение се постига подобряване нивата и консистенцията на освобождавания аерозол от цигарата, имаща свободен край и противоположен край, приThe present invention achieves an improvement in the level and consistency of the released aerosol from a cigarette having a free end and an opposite end at
108 използването й в електронно нагревателно устройство. При употреба първо става препокриване на нагревателното петно върху двете части: напълнената с тютюн част от цигарата - в съседство със свободния край и ненапълнената част от цигарата - в близост до свободния край. Едновременно с това настъпва резистивно нагряване по нагревателния отпечатък и дърпане от цигарата през противоположния й край.108 use in an electronic heating device. In use, the heating spot overlaps on both sides first: the tobacco-filled portion of the cigarette adjacent to the free end and the unfilled portion of the cigarette near the free end. At the same time, there is a resistive heat on the heating imprint and a pull from the cigarette at its opposite end.
При използването на цигара, включваща тютюнева пръчка със свободно пропускащ филтър и пръчковидна част без пълнител, съседна на свободно пропускащия филтър, в електрическа система за пушене, се създава устойчив аерозол.The use of a cigarette incorporating a tobacco rod with a free-pass filter and a non-filler rod adjacent to the free-pass filter in an electrical smoking system creates a stable aerosol.
Заякчаването на цигарата се постига посредством включване на отрязан пълнител в структурата на нейната тръбна тютюнева сърцевина. Така създадените цигари могат по-добре да издържат както манипулациите на машините при производството и пакетирането им, така и манипулациите на консуматорите при експлоатация.Cigarette reinforcement is achieved by incorporating a cut filler into the structure of its tubular tobacco core. The cigarettes created in this way can better withstand both the manipulation of the machines during their production and packaging, as well as the manipulation of the consumers during the operation.
Claims (68)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/425,166 US5692525A (en) | 1992-09-11 | 1995-04-20 | Cigarette for electrical smoking system |
US08/425,837 US5499636A (en) | 1992-09-11 | 1995-04-20 | Cigarette for electrical smoking system |
US08/425,165 US5567286A (en) | 1993-01-06 | 1995-04-20 | Apparatus for refining a low carbon steel melt |
PCT/US1996/005417 WO1996032854A2 (en) | 1995-04-20 | 1996-04-19 | Cigarette and heater for use in an electrical smoking system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG101950A BG101950A (en) | 1998-04-30 |
BG63615B1 true BG63615B1 (en) | 2002-07-31 |
Family
ID=27411455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG101950A BG63615B1 (en) | 1995-04-20 | 1997-10-08 | Cigarette and heater in an electric smoking system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG63615B1 (en) |
CZ (1) | CZ295783B6 (en) |
-
1996
- 1996-04-19 CZ CZ19973215A patent/CZ295783B6/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-10-08 BG BG101950A patent/BG63615B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ295783B6 (en) | 2005-11-16 |
CZ321597A3 (en) | 1998-04-15 |
BG101950A (en) | 1998-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0822760B1 (en) | Cigarette and heater for use in an electrical smoking system | |
JP4171054B2 (en) | Tobacco web and method for producing such tobacco web | |
KR100449444B1 (en) | Electrothermal Smoking Cigarettes, Manufacturing Method and Electrothermal Absorption Research | |
RU2132629C1 (en) | Tobacco heater with electric power supply for heating tobacco aromatic medium, that for heating cylindrical cigarettes, and heater manufacturing process | |
US5988176A (en) | Cigarette for electrical smoking system | |
US5499636A (en) | Cigarette for electrical smoking system | |
AU609677B2 (en) | Smoking article with improved mouthend piece | |
US7163015B2 (en) | Opposed seam electrically heated cigarette smoking system | |
FI95436B (en) | Sodium-containing carbonaceous fuel composition for fuel cells in smoking articles | |
EP3965600B1 (en) | A cooling structure and a smoking article including the same | |
JPH11507234A (en) | Method for producing a cigarette for an electric smoking device and the cigarette | |
EA006333B1 (en) | Electrical smoking system and method | |
JPH07184627A (en) | Electric smoking device for giving off flavor and manufacture thereof | |
HU213935B (en) | Tobacco-inudstrial product particularly cigarette with coat made from more materials | |
BG63615B1 (en) | Cigarette and heater in an electric smoking system | |
AU750070B2 (en) | Cigarette and heater for use in an electrical smoking system | |
AU721448B2 (en) | Cigarette and heater for use in an electrical smoking system | |
CN116235990A (en) | Charcoal heating cigarette | |
MXPA95005094A (en) | Tubular heater to be used in an articulopara fumar electr |