CZ295783B6 - Cigareta, způsob zdokonalené dodávky kouře z cigarety opatřené elektronickým zapalovačem, tabáková struktura, cigareta opatřená elektrickým zapalovačem, způsob výroby tabákové struktury, ohřívač pro použití v elektrickém kuřáckém systému a elektrický kuřácký systém - Google Patents

Abstract

Cigareta (23) obsahuje tabákovou tyčinku (60) mající naplněnou a nenaplněnou část, které jsou uspořádány pro překrytí elektrickými žhavicími prvky (37). Tabáková tyčinka (60) obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu, která je vyrobena úpravou tabákové suroviny do podoby spojité vrstvy. Navinutím spojité vrstvy tabákové struktury do jedné anebo více cívek se umožní automatizovaná výroba uvedených cigaret (23). Ohřívač (39) cigarety (23) obsahuje podpěrné elektrické odporové žhavicí prvky (37). Ty jsou žhaveny pomocí odporového žhavicího obvodu, čímž ohřívají nasunutou cigaretu (23).

Description

Cigareta, způsob zdokonalené dodávky kouře z cigarety opatřené elektronickým zapalovačem, tabáková struktura, cigareta opatřená elektrickým zapalovačem, způsob výroby tabákové struktury, ohřívač pro použití v elektrickém kuřáckém systému a elektrický kuřácký systém

Oblast techniky

Vynález se týká cigarety, způsobu zdokonalené dodávky kouře z cigarety opatřené elektronickým zapalovačem, tabákové struktury, cigarety opatřené elektrickým zapalovačem, způsobu výroby tabákové struktury, ohřívače pro použití v elektrickém kuřáckém systému a elektrického kuřáckého systému.

Dosavadní stav techniky

Tradiční cigarety dodávají kuřákovi chuť a aroma, jež jsou výsledkem hoření, během kterého je hmota nějakého hořlavého materiálu, v zásadě tabáku, spalována při teplotách, jež během potahování - štukování cigarety často přesahují 800 °C. Teplo je potažením šlukováním na zakončení cigarety u úst natahováno přilehlou masou tabáku. Během ohřívání uvolňuje nedostatečná oxidace hořlavého materiálu z tabáku rozmanité plynné produkty spalování a destiláty. Jsou-li tyto plynné produkty potahovány z cigarety, ochlazují se a kondenzují do podoby aerosolu, který poskytuje příslušné chutě a aróma spojené s kouřením.

Tradiční cigarety mají různé nedostatky. Jedním z nich je vytváření postranního proudu kouře během doutnání mezi jednotlivými potaženími - šluknutími, který může být nekuřákům nepříjemný. Jakmile jsou již jednou zapáleny, musí být plně spotřebovány anebo zhašeny. Nové zapálení tradiční cigarety je možné, ale pro vytříbeného kuřáka je to obvykle ze subjektivních důvodů nepřitažlivá volba z důvodu nevalné vůně chutě či dokonce zápachu.

Alternativou tradiční cigarety je výrobek, v němž hořlavý materiál sám neuvolňuje tabákový aerosol. Takové kuřácké výrobky mohou obsahovat hořlavý uhlíkový ohřívací prvek či zdroj tepla, jenž je umístěn v anebo okolo jednoho zakončení kuřáckého výrobku, a lože tabákem naplněných prvků, umístěných přilehle k uvedenému ohřívacímu prvku. Ten se zapaluje pomocí zápalky anebo cigaretového zapalovače a když kuřák potáhne cigaretou, žár generovaný tímto ohřívacím prvkem je veden do tabákového lůžka, takže způsobuje uvolňování tabákového aerosolu. Ačkoli tento typ kuřáckého zařízení produkuje malý anebo žádný postranní proud kouře, stále ještě generuje produkty spalování ve zdroji žáru a jakmile je jeho zdroj zapálen, není snadno rychle uhašen pro budoucí použití v praktickém smyslu.

Jak v tradičních, tak v uhlíkem žhavených zařízeních popsaných výše, dochází při jejich používání k hoření a spalování. Tento postup přirozeně dává vzniknout mnoha vedlejším produktům, když se spalovaný materiál rozkládá a reaguje s okolní atmosférou.

V patentech US 5 666 978, US 5 505 214, US 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 a US 5 095 921 se uvádějí různé ohřívací prvky a výrobky generující příchuť či vůni, jež významně v redukují postranní proud kouře, zatímco dovolují kuřákovi, aby volitelně přerušil, odložil, zastavil a opět obnovil kouření. Avšak cigaretové výrobky uvedené v těchto patentech nejsou příliš trvanlivé a mohou se hroutit, trhat či praskat při delším či hrubším zacházení. Za jistých okolností se tyto cigarety mohou drobit, protože jsou ještě měkčí a mohou se trhat nebo praskat, jsou-li vyjmuty ze zapalovače.

Patenty US 5 666 978 a US 5 388 594 popisují elektrický kuřácký systém, jenž obsahuje nový, elektricky napájený zapalovač a novou cigaretu, která spolupracuje s tímto zapalovačem. Přednostní provedení tohoto zapalovače obsahuje kovová, hadovitě tvarovaná žhavicí vlákna, jež

-1 CZ 295783 B6 jsou uspořádána v takové konfiguraci, jež má v sobě posuvně uspořádanou část cigarety s tabákovou tyčinkou. Přednostní provedení této cigarety je popsáno v patentu US 5 666 978 a v evropské zveřejněné patentové přihlášce EP0615411. Zahrnuje trubicovitý nosič naplněný tabákem, přes něj přebalený cigaretový papír, uspořádání průtokových filtrových vložek u zakončení u úst tohoto nosiče a filtrovou vložku na volném distálním zakončení nosiče. Cigareta a zapalovač jsou sestaveny tak, že, je-li cigareta vsunuta do zapalovače a jsou-li aktivovány jednotlivé ohřívače pro každé potáhnutí, dochází k lokalizovanému žhnutí v bodech okolo cigarety v umístění, kde se každý ohřívač či žhavicí prvek opírá o cigaretu. Jakmile jsou všechny ohřívače aktivovány, tyto žhnoucí body jsou od sebe vzájemně rozmístěny a obklopují centrální díl části nosiče cigarety. V závislosti na maximálních teplotách a celkové energii dodávané ohřívači, žhnoucí body projevují více než pouhé změny zbarvení cigaretového papíru. Ve většině případů toto žhnutí vytváří alespoň drobounké prasklinky v cigaretovém papíře a v podkladovém materiálu nosiče, tyto trhlinky pak mají tendenci mechanicky oslabovat danou cigaretu. Aby mohla být cigareta vytažena ze zapalovače, žhnoucí body musí být alespoň částečně posunuty mimo ohřívače. Za ztížených okolností, např. tehdy, když je cigareta mokrá anebo zkroucená, může být náchylná k přetrhávání či zanechávání kusů za sebou při svém vytažení ze zapalovače. Tyto kusy zanechané v držáku zapalovače mohou rušivě zasahovat do patřičné funkce zapalovače a/nebo dodávat pachuť při kouření příští cigarety. Pokud se cigareta přetrhne na dva kusy při svém vytahování, kuřák musí čelit nejenom zklamání ze selhání cigaretového výrobku, ale musí rovněž odstranit zbytky z ucpaného zapalovače předtím, než se bude moci potěšit další cigaretou.

Cigareta podle patentů US 5 666 978, US 5 388 594 a podle evropské zveřejněné patentové přihlášky EP0615411jev podstatě dutá trubice mezi filtrovými vložkami v ústním zakončení a vložkou ve vzdáleném zakončení. Má se za to, že tato sestava zvyšuje dodávku tabákového aerosolu kuřákovi prostřednictvím zajištění dostatečného prostoru, do kterého se může uvolňovat aerosol z nosiče, s minimálním rušivým zasahováním a kondenzací aerosolu na jakémkoli sousedním povrchu.

Bylo provedeno několik návrhů, které významně snižují nežádoucí postranní proud kouře, zatímco umožňují kuřákovi, aby přerušil kouření daného výrobku po žádoucí dobu a pak kouření obnovil. Např. v patentech US 5 093 894, US 5 225 498, US 5 060 671 a US 5 095 921 se uvádějí různé ohřívací prvky a systémy generování příchutě. Evropská patentová přihláška EP 615 411 a patent US 5 388 594 uvádějí elektrický kuřácký systém mající ohřívače, které jsou aktivovány při ucítění potažení pomocí řídicího a logického obvodu. Ohřívače jsou přednostně tenké, točité struktury k přenosu adekvátních množství tepla na lehkou cigaretu.

Ačkoli tato zařízení a ohřívače překonávají uvedené problémy, mnoho jejich praktických provedení vykazuje mechanické oslabení a selhání v důsledku zatížení, vyvolávaných vsouváním a odstraňováním válcovitého tabákového nosiče a také případným hraním si se vsunutou cigaretou. Mohou též nastat nežádoucí elektrické zkraty. Elektrické kuřácké systémy také používají elektrické odporové ohřívače, které si vynutily poměrně složitá elektrická zapojení, která mohou být narušena nasouváním a vyjímáním dané cigarety.

Při použití nařezaného plnicího tabáku s dutou strukturou cigarety podle zveřejněné evropské patentové přihlášky EP0615411 bylo zjištěno, že tyto cigarety, jsou-li úplně naplněny řezaným plnicím tabákem, mají tendenci fungovat adekvátně v elektrickém zapalovači pouze po několik prvních tahů. Posléze se dodávka kouře měla tendenci se zmenšovat. Stejný jev nastává, když jsou tradiční cigarety kouřeny v elektrickém zapalovači, takovém, jako je elektrický zapalovač uvedený ve zmíněné evropské patentové přihlášce. Duté cigaretové struktury provedení podle této evropské přihlášky mají také tendenci se hroutit při extrémním anebo hrubém zacházení.

-2CZ 295783 B6

Podstata vynálezu

Vynález přináší cigaretu obsahující tabákovou tyčinku, která obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu, kde tabáková tyčinka má volné zakončení a protilehlé hrotové zakončení a trubicovitá tabáková struktura obsahuje podkladovou strukturu a vrstvu materiálu s tabákovou příchutí podepřeného touto podkladovou strukturou přizpůsobenou k přenášení tepla od elektrického žhavicího prvku do materiálu s tabákovou příchutí, přičemž tabáková tyčinka je uspořádána pro uložení elektrického žhavicího prvku podél ní v místě mezi volným zakončením a protilehlým hrotovým zakončením, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že cigareta dále obsahuje tabákovou vložku uloženou přilehle k volnému zakončení a která je umístěna stranou od protilehlého hrotového zakončení s vymezením nenaplněné dutiny mezi tabákovou vložkou a protilehlým hrotovým zakončením.

Vynález může být též proveden tak, že umístění elektrického žhavicího prvku podél tabákové tyčinky přesahuje alespoň část tabákové vložky.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková tyčinka obsahuje filtr s volným průchodem, uspořádaný u protilehlého hrotového zakončení a ve vzdálenosti od tohoto filtru s volným průchodem je vymezena nenaplněná dutina mezi tímto filtrem s volným průchodem a tabákovou vložkou.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu a je opatřena přiřazeným zapalovačem, je částečně naplněna řezaným tabákem s vymezením naplněné části tabákové tyčinky a dutiny nenaplněné tabákem, přičemž k cigaretě přiřazený zapalovač má elektrický žhavicí prvek, který alespoň částečně překrývá alespoň jednu z naplněné a nenaplněné části tabákové tyčinky a cigareta i zapalovač jsou uspořádány pro spolupráci v elektrickém kuřáckém systému.

Vynález může být též proveden tak, že naplněná část tabákové tyčinky obsahuje tabákovou vložku a elektrický žhavicí prvek překrývá alespoň část tabákem nenaplněné dutiny a též alespoň část tabákové vložky při cigaretě umístěné v zapalovači.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta má volné zakončení, k němuž je přilehle umístěna tabáková vložka a cigareta obsahuje trubkovitý prvek umístěný ve vzdálenosti od tabákové vložky s vymezením části tabákové tyčinky nenaplněné tabákem mezi filtrem s volným průchodem a tabákovou vložkou.

Vynález může být též proveden tak, že trubkovitý prvek je filtr.

Vynález může být též proveden tak, že trubkovitý prvek je proveden z plastového tažného materiálu.

Vynález může být též proveden tak, že trubkovitý prvek je filtr s volným průchodem provedený z lisovaného materiálu.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta dále obsahuje filtrovou špičku uspořádanou přilehle u protilehlého hrotového zakončení.

Vynález může být též proveden tak, že filtrová špička cigarety s tabákovou vložkou obsahuje volně průchozí filtr, uspořádaný přilehle u protilehlého hrotového zakončení a obsahuje dále papír filtrové špičky připojující volně průchozí filtr k protilehlému hrotovému zakončení.

Vynález může být též proveden tak, že k tabákové vložce s tabákovou tyčinkou je přiřazen filtr s volným průchodem a filtrová špička dále obsahuje náustek přilehlý k volně průchozímu filtru.

-3CZ 295783 B6

Vynález může být též proveden tak, že filtr s volným průchodem obsahuje první průchozí okraj a volně průchozí filtr přiřazený k filtrové špičce obsahuje druhý průchod, přičemž průchozí okraj a druhý průchod propojují nenaplněnou dutinu tabákové tyčinky s náustkem a druhý průchod má druhý vnitřní poloměr zaoblení větší než je vnitřní poloměr zaoblení průchozího okraje.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková tyčinka dále obsahuje na volném zakončení zadní průtokový filtr.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková vložka obsahuje první část umístěnou u volného zakončení, která má větší hustotu než druhá část tabákové vložky vzdálená od volného zakončení.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta obsahuje tabákovou tyčinku a má volné zakončení odolné proti zpětnému tahu a protilehlé hrotové zakončení, kde tato tabáková tyčinka obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu s vrstvou tabákového materiálu a je dále opatřena filtrem s volným průchodem opatřeným omezením toku a umístěným na protilehlém konci trubicovité tabákové struktury, přičemž tabák je umístěn u volného zakončení a je vzdálen od omezení toku a tabáková struktura je uspořádána pro příjem tepla tabákem, kde tabáková tyčinka je uspořádána pro uvolnění aerosolu alespoň z části tabáku během potažení z cigarety omezeným průchodem s aplikací tepla podél oblasti trubicovité tabákové struktury, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že tabáková tyčinka je částečně naplněna nařezaným tabákem, čímž je vymezena její tabákem naplněná část a část tabákem nenaplněná, která je uspořádána u omezení toku ve filtru s volným průchodem.

Vynález může být též proveden tak, že omezení toku ve filtru s volným průchodem je provedeno trubicovitým prvkem.

Vynález může být též proveden tak, že trubkovitý prvek obsahuje první filtr s volným průchodem, který je opatřen průchozím okrajem a cigareta je dále opatřena filtrovou špičkou obsahující druhý volně průchozí filtr umístěný u prvního filtru s volným průchodem, který je užší než je dutina tabákové tyčinky v cigaretě a užší i než průchod druhého volně průchozího filtru.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta je naplněna plnivem z řezaného tabáku vytvářejícího zábranu zpětnému proudění.

Vynález může být též proveden tak, že část plniva z řezaného tabáku v podobě tabákové vložky je umístěna u volného zakončení a má hustotu větší, než má zbytek tohoto řezaného tabáku vzdálený od volného zakončení.

Vynález může být též proveden tak, že její filtrová špička dále zahrnuje filtrový náustek přilehlý k volně průchozímu filtru.

Vynález může být též proveden tak, že trubicovitá tabáková struktura je opatřena cigaretovým obalem uspořádaným okolo tabákové tyčinky a filtrová špička je připojena k této tabákové tyčince pomocí papíru filtrové špičky.

Vynález může být též proveden tak, že tabák nebo tabáková vložka obsahuje plnivo z řezaného tabáku.

Vynález může být též proveden tak, že tabák nebo tabáková vložka obsahuje směs plniva z řezaného tabáku v kombinaci alespoň dvou výrazných, silných a orientálních tabáků.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková vložka je opatřena obalem uspořádaným okolo plniva z řezaného tabáku.

-4CZ 295783 B6

Vynález může být též proveden tak, že tabáková vložka je uspořádána podél vnitřního povrchu trubicovité tabákové struktury.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková tyčinka je opatřena svým obalem uspořádaným okolo vnějšího povrchu této trubicovité tabákové tyčinky anebo kolem její části.

Vynález se též týká způsobu zdokonalení dodávky kouře z cigarety uváděné v činnost elektronickým zapalovačem se žhavicím prvkem, kde cigareta obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu mající volné zakončení a protilehlé hrotové zakončení, z něhož je odváděn kouř, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že způsob obsahuje postupně po sobě následující kroky, a to krok vytvoření nenaplněné části podél trubicovité struktury v místě u hrotového zakončení cigarety a tabákem naplněné části podél této trubicovité struktury u volného zakončení cigarety a krok překrytí elektrického žhavicího prvku elektronického zapalovače alespoň částečně přes tabákem naplněnou část trubicovité struktury a aktivaci elektrického žhavicího prvku pro uvolňování kouřových složek z tabáku.

Vynález může být též prováděn tak, že krok překrytí obsahuje překrytí elektrického žhavicího prvku částečně jak přes naplněnou část, tak i nenaplněnou část trubicovité struktury při aktivaci elektrického žhavicího prvku.

Vynález může být též prováděn tak, že dále zahrnuje krok průchodu uvolňovaných tabákových složek uspořádáním cigarety u jejího hrotového zakončení.

Vynález se dále týká tabákové struktury přizpůsobené ke svinutí do trubicovité tabákové tyčinky cigarety s elektrickým zapalovačem, kde tato tabáková struktura obsahuje podkladovou vrstvu a tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí, uspořádaný podél první strany této podkladové vrstvy, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí má alespoň dvojnásobnou plošnou hmotnost než má podkladová vrstva, která obsahuje jemně mletý tabák a extrahované pevné částice tabáku v poměru 3:1 až 9:1 a stabilizátor vlhkosti v rozmezí 5 % až 20 % hmotnosti tohoto materiálu, a že podkladová vrstva obsahuje kombinaci tabákových a celulózových vláken, spojených v poměru v rozmezí 2:1 až 4:1, přičemž podkladová vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí 35 až 45 g/m².

Vynález může být též proveden tak, že tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí má plošnou hmotnost třikrát až čtyřikrát větší než má podkladová vrstva.

Vynález může být též proveden tak, že tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí obsahuje pektin v úrovni až do 2 % hmotnosti tabákového materiálu nebo materiálu, s tabákovou příchutí.

Vynález může být též proveden tak, že podkladová vrstva struktura obsahuje kolem 28 g/m² tabákového vlákna a kolem 12 g/m² celulózového vlákna z dřevité nebo lněné vlákniny nebo vlákniny z tabákového stvolu.

Vynález může být též proveden tak, že tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí obsahuje 66% až 71 % hmotn. tabákových částic, dále 16% až 20% hmotn. extrahovaných tabákových pevných částic, dále 10 % až 14 % hmotn. glycerinu a 1 % až 2 % hmotn. pektinu.

Vynález může být též proveden tak, že tabáková struktura je přizpůsobena ke svinutí do trubicovité tabákové tyčinky cigarety s elektrickým zapalovačem, kde tato tabáková struktura obsahuje podkladovou vrstvu a tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí, uspořádaný podél první strany této podkladové vrstvy, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí má alespoň trojnásobnou až čtyřnásobnou plošnou hmotnost než má podkladová vrstva, která obsahuje jemně mletý tabák a extrahované pevné částice tabáku v poměru 3:1 až 9:1 a stabilizátor vlhkosti v rozmezí 5 % až 20 % hmotnosti

-5 CZ 295783 B6 tohoto A materiálu, a že podkladová vrstva obsahuje kombinaci složky z tabákových vláken s plošnou hmotností této složky 20 až 30 g/m² a složku z uhlíkových vláken s plošnou hmotností této složky 2 až 9 g/m², jakož i složku pektinu s plošnou hmotností této složky 1 g/m².

Vynález se týká též cigarety s elektrickým cigaretovým zapalovačem, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že cigareta obsahuje trubicovitou tabákovou tyčinku, zhotovenou z tabákové struktury.

Vynález může být též proveden tak, že cigareta dále obsahuje tabákovou vložku z řezaného tabáku u volného zakončení tabákové tyčinky, dále alespoň jeden trubicovitý filtr s volným průchodem u protilehlého hrotového zakončení cigarety s tabákovou tyčinkou a plniva prostou dutinu, umístěnou mezi tabákovou vložkou a filtrem s volným průchodem.

Vynález se též týká způsobu výroby tabákové struktury, obsahující podkladovou vrstvu a tabákový materiál nebo materiál s tabákovou příchutí, kde tato tabáková struktura je ohýbatelná do trubicovité podoby jako součást cigarety opatřené elektrickým cigaretovým zapalovačem, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že tento způsob zahrnuje postupně po sobě následující kroky, a to krok extrakce rozpustných látek z vláken tabákové suroviny, přičemž tyto rozpustné látky jsou v roztoku obsahujícím 5 až 10 % hmotn. rozpuštěných tabákových složek, dále krok výroby kaše podkladové struktury z odděleného tabákového vlákna, míchání tohoto kašovitého tabákového vlákna s kaši zpevňujícím prostředkem pro vytvoření kašovité směsi a lití této kašovité směsi na zařízení vytvářející strukturu, dále krok výroby tabákového materiálu mícháním 5 až 10% roztoku tabákových složek s dodatečnými tabákovými částicemi, glycerinem a pektinem, aby se vytvořila disperze tabákového materiálu, a krok úpravy obsahu vody pro docílení obsahu pevných látek v disperzi v rozmezí 20 až 30 %, dále krok aplikace této disperze tabákového materiálu podél podkladové struktury pro vytvoření vrstvy tabákové struktury, dále krok sušení této vrstvy tabákové struktury na obsah vlhkosti v rozmezí v přibližně 8,5 až 12 %, a dále krok chlazení této vrstvy A tabákové struktury, poté krok odkadeření této vrstvy tabákové struktury, potom krok navíjení této vrstvy tabákové struktuiy pro vytvoření válce tabákové struktury a konečně krok řezání tohoto válce tabákové struktury pro vytvoření cívky tabákové struktury.

Vynález může být též prováděn tak, že roztok tabákových rozpustných látek obsahuje přibližně 7 až 8 % hmotn. rozpuštěných tabákových složek.

Vynález může být též prováděn tak, že obsah vody se upraví pro dosažení disperze s obsahem 24 až 26 % hmotn. pevných látek na závěr kroku míchání.

Vynález může být též prováděn tak, že částice tabáku mají velikost v rozmezí 100 až 220 ok.

Vynález může být též prováděn tak, že částice tabáku mají velikost 120 ok.

Vynález může být též prováděn tak, že prostředek zpevňující kaši obsahuje alespoň jednu složku ze skupiny obsahující dřevitou vlákninu, lněnou vlákninu a vlákninu tabákových stvolů.

Vynález může být též prováděn tak, že krok aplikace obsahuje aplikaci disperze tabákového materiálu na řečenou podkladovou strukturu v poměru suché hmotnosti alespoň 2:1.

Vynález může být též prováděn tak, že krok aplikace obsahuje aplikaci disperze tabákového materiálu na podkladovou strukturu v poměru suché hmotnosti alespoň 3:1.

Vynález se též týká tabákové struktury, v níž tabákové vlákno má plošnou hmotnost této složky až 28 g/m², uhlíkové vlákno má plošnou hmotnost této složky 2 až 4 g/m² a pektin má plošnou hmotnost této složky 2,5 až 1,5 g/m .

-6CZ 295783 B6

Vynález se dále týká ohřívače pro použití v kuřáckém systému se zdrojem elektrické energie k ohřívání cigarety, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že ohřívač obsahuje množství elektrických odporových žhavicích čepelí, vymezujících objímku k uložení vsunuté cigarety a rozprostírající se podél této vsunuté cigarety, kde každá žhavicí čepel obsahuje první žhavicí čepelové rameno mající dvě zakončení, druhé žhavicí čepelové rameno mající dvě zakončení a spojovací část spojující druhé zakončení prvního žhavicího čepelového ramene s prvním zakončením druhého žhavicího čepelového ramene, přičemž vždy obě čepelová ramena každé žhavicí čepele jsou oddělena mezerou a první zakončení prvního žhavicího čepelového ramene jsou uspořádána pro elektrický kontakt se zdrojem elektrické energie a ohřívač má vytvořeny příslušné odporové žhavicí dráhy zahrnující první žhavicí čepelové rameno, spojovací část a druhé žhavicí čepelové rameno uspořádané pro ohřívání každé ze žhavicích čepelí v podélném směru k ohřátí vsunuté cigarety a jedny ze zakončení čepelí mají společné elektrické připojení.

Vynález může být též proveden tak, že jedna zakončení prvních žhavicích čepelových ramen jsou uzemněna.

Vynález může být též proveden tak, že společné připojení prvních zakončení prvních žhavicích čepelových ramen je uspořádáno v opěrném centrálním hrdle.

Vynález může být též proveden tak, že mezera oddělující první a druhá žhavicí čepelová ramena je upravena pro vpouštění vzduchu do ohřívané cigarety při potažení kuřákem.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač je opatřen podpěrným společným hrdlem, z něhož jsou vyvedena první zakončení každého ze žhavicích čepelových ramen a podpěrné společné hrdlo je uspořádáno pro elektrické spojení se zdrojem elektrické energie a tvoří společné připojení pro první zakončení prvních žhavicích čepelových ramen.

Vynález může být též proveden tak, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen jsou uspořádána pro elektrické spojení se zdrojem elektrické energie, přičemž jsou vytvořeny odporové ohřívací obvody obsahující první žhavicí čepelové rameno, okrajovou spojovací část a druhou žhavicí čepel pro ohřívání každé z elektrických odporových žhavicích čepelí k ohřívání vsunuté cigarety.

Vynález může být též proveden tak, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen se rozprostírají směrem k opěrnému centrálnímu hrdlu, od něhož jsou elektricky odizolována.

Vynález může být též proveden tak, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen jsou oddělena od centrálního hrdla mezerou.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač dále obsahuje elektricky izolační vrstvu na alespoň jednom hrdle a na druhých zakončeních druhých žhavicích čepelových ramen.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač dále obsahuje elektricky izolační vrstvu na alespoň jednom z druhých zakončení druhých žhavicích čepelových ramen a prvních zakončeních prvních žhavicích čepelových ramen.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač dále obsahuje elektricky izolační vrstvu v podobě keramického povrchu tvořící opěrnou strukturu kolem podpěrného centrálního hrdla druhých zakončení druhých žhavicích čepelových ramen a prvních zakončení prvních žhavicích čepelových ramen.

Vynález může být též proveden tak, že podpěrné centrální hrdlo a žhavicí čepele jsou monolitické.

-7CZ 295783 B6

Vynález může být též proveden tak, že spojovací část obsahuje volnou koncovou část pro kompenzaci tepelné expanze při ohřívání žhavicího prvku.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač obsahuje podpěrnou strukturu v podobě tvarované čepičky pevně umístěné uvnitř kuřáckého systému a kanály k uložení volných koncových částí spojovacích částí žhavicích čepelí.

Vynález může být též proveden tak, že kanály jsou uspořádány pro umožnění translačního tepelného roztahování a stahování žhavicích čepelí.

Vynález může být též proveden tak, že ohřívač obsahuje místo dosednutí umístěné v každém z kanálů, které je uspořádáno pro otáčení volné koncové části spojovací části kolem místa dosednutí a první i druhá žhavicí čepelová ramena jsou zešikmena dovnitř směrem ke vsunuté cigaretě pro ohřívání přidružené žhavicí čepele.

Vynález může být též proveden tak, že části alespoň jednoho z prvních žhavicích čepelových ramen a druhých žhavicích čepelových ramen jsou pokryty keramickým povrchem pro zpevnění a elektrickou izolaci.

Vynález může být též proveden tak, že část druhého žhavicího čepelového ramene, přilehlá ke keramickému povrchu, je uspořádána pro elektrický kontakt se zdrojem elektrické energie.

Vynález může být též proveden tak, že žhavicí čepele jsou uspořádány pro podélné vsunutí cigarety.

Vynález může být též proveden tak, že druhé zakončení druhého žhavicího čepelového ramene je stupňovitého tvaru, jehož konec je uspořádán pro elektrické napojení na zdroj elektrické energie.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá žhavicí čepelová ramena příslušné žhavicí čepele jsou uspořádána vzájemně rovnoběžně.

Vynález může být též proveden tak, že okraje spojovací části jsou provedeny se zakřivením mezi 160°a 200°.

Vynález může být též proveden tak, že spodní strana alespoň jednoho z prvních a druhých žhavicích čepelových ramen, směřující ke vsunuté cigaretě, je v příčném směru tohoto žhavicího čepelového ramene neplanární.

Vynález může být též proveden tak, že spodní strana alespoň jednoho z prvních i druhých žhavicích čepelových ramen je zakřivena.

Vynález může být též proveden tak, že spodní strana alespoň jednoho z prvních i druhých žhavicích čepelových ramen je provedena v úhlu.

Vynález může být též proveden tak, že elektrické odporové žhavicí čepele jsou uspořádány ve skupinách, oddělených od sebe mezerami, které jsou uspořádány ve svém rozměru pro zajištění pevnosti k usnadnění vyjmutí cigarety po kouření.

Vynález může být též proveden tak, že alespoň jedno z prvních a druhých žhavicích čepelových ramen má točitý tvar.

Vynález může být též proveden tak, že jak první, tak i druhá čepelová ramena jsou vzájemně rovnoběžná i prostor mezi nimi je točitý.

-8CZ 295783 B6

Vynález může být též proveden tak, že alespoň jedno zakončení alespoň jedné žhavicí čepele je širší než je přilehlá činná část tohoto alespoň jednoho ramene žhavicí čepele a zakončení tohoto ramene má menší proudový odběr a menší ohřev než činná část tohoto ramene.

Vynález může být též proveden tak, že spojovací část je perforována.

Vynález může být též proveden tak, že první i druhá žhavicí čepelová ramena jsou zešikmena směrem ke vsunuté cigaretě.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá žhavicí čepelová ramena a okraje spojovací části mají měrný odpor 100 μΩ/cm až 200 μΩ/cm.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá žhavicí čepelová ramena a okraje spojovací části mají měrný odpor 50 μΩ/cm až 500 μΩ/cm.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá žhavicí čepelová ramena a okraje spojovací části jsou provedeny pro dosažení teplot 200 až 1000 °C za 0,2 až 2,0 sekundy s pulzní energií 10 až 50 joulů.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá ramena a okraje spojovací části jsou upraveny pro zatížení pulzní energií do těchto teplot po 1800 až 10 000 takovýchto impulzů.

Vynález může být též proveden tak, že mezera oddělující první a druhá žhavicí čepelová ramena má velikost vhodnou pro maximalizaci převodu tepla z kumulativního sálavého ohřívání každého prvního i druhého žhavicího čepelového ramene sdružené žhavicí čepele na část vsunuté cigarety ležící pod touto mezerou.

Vynález může být též proveden tak, že první a druhá žhavicí čepelová ramena a okraj spojovací části jsou provedeny z elektricky odporového materiálu vybraného ze skupiny skládající se z aluminidů niklu a železa.

Vynález se též týká elektrického kuřáckého systému, obsahujícího cigaretu a zapalovač s množstvím odporových žhavicích čepelí vymezujících místo pro držák ohřívače cigarety, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že žhavicí čepele alespoň částečně přektyvají tabákovou vložku cigarety při nasunutí cigarety mezi elektrické žhavicí prvky zapalovače.

Vynález může být též proveden tak, že žhavicí čepele se rozprostírají podél tabákové vložky a částečně překrývají nenaplněnou dutinu.

Vynález může být též proveden tak, že zapalovač obsahuje ohřívač podle vynálezu.

Cigareta podle tohoto vynálezu má výhodu v tom, že obsahuje řezané plnivo a je použitelná soustavně, je-li kouřena jako součást elektrického kuřáckého systému. Dále má výhodu v tom, že obsahuje řezané plnivo a je přizpůsobena ke spolupráci s elektrickým zapalovačem a poskytuje uspokojující úroveň chuti. Má též výhodu v tom, že obsahuje řezané plnivo a stále ještě zajišťuje zlepšenou konzistenci dodávání od jednoho šluknutí k dalšímu. Tyto cigarety ztvárňující mohou být snadno vyráběny a baleny do atraktivního balení.

Cigarety podle vynálezu mohou být robustní a mohou minimalizovat kondenzaci a/nebo filtraci aerosolu uvnitř cigarety a/nebo zapalovače. Mohou být dále odolné vůči přetržení a lámání během vyndávání ze zapalovače. Jsou vhodné pro spotřebu se zapalovačem elektrického kuřáckého systému a jsou méně zranitelné vůči hroucení či přetržení během hrubého zacházení spotřebitelem. Mohou přispívat k nákladově efektivním způsobům výroby při poměrně značných výrobních rychlostech.

-9CZ 295783 B6

Ohřívače podle tohoto vynálezu, generující kouř z tabákového média či nosiče bez udržovaného spalování, redukují tvorbu nežádoucího postranního proudu kouře, umožňují kuřákovi, aby přerušil a znovu obnovil kouření a zvyšují generaci aerosolu uvnitř tohoto kuřáckého systému.

Struktura ohřívače podle vynálezu zajišťuje dostatečné množství potažení - šluků a nekomplikovanou modifikaci týkající se změny množství a/nebo trvání tahů, poskytovaných bez obětování subjektivních vlastností daného tabáku.

Ohřívací prvek podle vynálezu je vhodný pro nasunutí a vyjmutí vynálezecké cigarety.

Elektricky odporový ohřívač podle vynálezu vykazuje jednoduché připojení ke zdroji napájení a je mechanicky stabilní během ohřívacích cyklů. Minimalizuje proměnnost rozhraní mezi žhavicím prvkem a cigaretou a brání změnám v tepelném přenosu. Výrobně je nenákladný.

Kuřácký systém podle vynálezu obsahuje cigaretu a elektricky ovládaný zapalovač s elektrickými ohřívači. Ohřívač je přizpůsobený k tomu, aby buď jednotlivě, anebo v sestavě tepelně uvolnil předem určené množství tabákového aerosolu z cigarety. Cigareta obsahuje trubicovou tabákovou strukturu, v níž první část je naplněna sloupcem tabáku, přednostně v podobě řezaného plnicího tabáku, a druhá část je ponechána nenaplněná či dutá tak, aby vymezovala prázdný prostor v tomto sloupci tabáku.

Cigareta podle vynálezu přednostně obsahuje tyčinku tabáku, zformovanou z trubicovité tabákové struktury, a vložku tabáku, umístěnou uvnitř této trubicové tabákové struktury. Tyčinka tabáku je přizpůsobena tak, aby byla vsunutelná do držáku elektrického ohřívače tak, že prvky ohřívače jsou umístěny podél tyčinky tabáku mezi jejím volným a protilehlým zakončením. Přednostně se vložka či sloupec tabáku rozprostírá od volného zakončení tyčinky tabáku do místa, které je uspořádáno vůči protilehlému zakončení tyčinky tabáku tak, že vytváří prázdný prostor, přilehlý protilehlému zakončení. Rozměry cigarety a držáku ohřívače zapalovače jsou stanoveny tak, že po vsunutí cigarety do zapalovače je každý ohřívač, resp. žhavicí vlákno umístěno podél tyčinky tabáku v předem stanovené pozici podél tabákové tyčinky, přičemž podélný rozsah kontaktu mezi ohřívačem a cigaretou překrývá alespoň část výše zmíněného prázdného prostoru a alespoň část vložky tabáku. Tak se dosáhne konzistentní a uspokojující dodávky kouře při elektrickém kouření a kondenzace tabákového aerosolu v ohřívači nebo okolo jeho prvků je omezena.

V alternativní podobě jsou rozměry cigarety a držáku ohřívače zapalovače stanoveny tak, že po vsunutí cigarety do zapalovače jsou ohřívače umístěny podél tyčinky tabáku tak, že překrývají pouze naplněnou část tyčinky tabáku přes tabákovou vložku. Uvedený prázdný prostor přispívá k usnadnění formování aerosolu a napomáhá ochlazovat kouř.

Přednostně je cigaretový papír obalen okolo trubicové tabákové struktury tak, aby zajišťoval kuřákovi během kouření vzhled a pocit tradiční cigarety. Tabáková struktura pak přednostně zahrnuje netkanou tabákovou podkladovou strukturu v podobě rouna a vrstvu tabákového materiálu, umístěnou podél alespoň jedné strany tabákové podkladové struktury.

Cigareta rovněž přednostně obsahuje filtrovou špičku v protilehlém zakončení tabákové tyčinky, jež zahrnuje průtokovou filtrovou vložku, známou též jako „profukovací vložka“, dále filtrovou vložku náustku a papír špičky připojující vložku k tyčince tabáku.

Je-li cigareta podle vynálezu vsunuta do zapalovače elektrického kuřáckého systému, nachází se v soutisku proti zarážce umístěné uvnitř držáku zapalovače tak, že elektrické žhavicí prvky zapalovače jsou umístěny podél cigarety. Je-li iniciováno potažení - šluknutí, alespoň jeden z ohřívačů zapalovače je aktivován pro ohřev cigarety ve výše uvedeném umístění podél tyčinky tabáku. Když potažení - šluknutí pokračuje, tabáková tyčinka je ohřívána a z tabákové struktury a plniva je vypuzován aerosol. Překrývá-li stykový obrys ohřívače prázdný prostor v tyčince tabáku, tabákový aerosol je uvolňován téměř ihned do prostoru uvnitř této nenaplněné části

-10CZ 295783 B6 tabákové tyčinky a vytahován z cigarety. Tabáková struktura přispívá většinou k této frakci aerosolu dodávaného cigaretou a má se za to, že příznivě ovlivňuje povahu a rozsah kuřákova tahu - šluknutí. Z důvodu větší hmotnosti tabáku v naplněné části tabákové tyčinky existuje nepatrné zpoždění uvolnění aerosolu z místa, kde stykový obrys ohřívače překrývá naplněnou část tyčinky. Aerosol, který je vypuzován z naplněné části tabákové tyčinky, přispívá svou dominantní příchutí a charakterem určitého kouře.

Dalším výhodným aspektem vynálezu je schopnost použít v elektrickém kuřáckém systému v důsledku proporcionální velikosti překrytí mezi naplněnou a nenaplněnou částí tabákové tyčinky prostřednictvím stykového obrysu ohřívače různé značky cigaret nebo tytéž výrobky rámci produktů jedné výrobní řady. Výhodný je též způsob zvyšování úrovní a konzistence dodávky aerosolu z cigarety fungující se zařízením elektrického ohřívače, v němž má cigareta volné zakončení a protilehlé zakončení. Tento způsob zahrnuje kroky překrývání stykového obrysu ohřívače přes jak tabákem naplněnou část cigarety přilehlou volnému zakončení, tak nenaplněnou část cigarety přilehlou protilehlému zakončení, a to při simultánním odporovém žhavení podél stykového obrysu ohřívače a potahování - šlukování cigarety jejím protilehlým koncem.

Výhodným aspektem tohoto vynálezu je vytvoření cigarety obsahující plnivo, které funguje s elektrickým zapalovačem, přičemž cigareta obsahuje tyčinku tabáku s filtrem s volným průchodem a částí tyčinky bez plniva, přilehlou k tomuto filtru s volným tokem, a to tak, že podporuje konzistentní produkci aerosolu.

Dalším výhodným aspektem tohoto vynálezu je vyztužená trubicová tabáková struktura, mající přidané do své podkladové struktury lněné anebo dřevité celulózové vlákno k zajištění dodatečné pevnosti. Alternativně může být ve složení dané podkladové struktury jako vyztužující prostředek obsaženo celulózové vlákno ze suroviny ze zpracování tabákového stvolu. Hutnost cigarety je zvýšena včleněním řezaného plniva uvnitř okrajů její trubicové tabákové struktury tak, aby se vytvořila cigareta, jež lépe vydrží hrubší zacházení, a to jak při výrobě, tak i spotřebě.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán prostřednictvím příkladů a pomocí odkazů na příslušné doprovodné výkresy, na nichž: obr. 1 a 2 znázorňují perspektivní pohledy na elektrický kuřácký systém, v souladu s přednostním provedením tohoto vynálezu; obr. 3 znázorňuje rozložený perspektivní pohled na cigaretu v záběru uvnitř držáku ohřívače kuřáckého systému uvedeného na obr. 1; obr. 4A znázorňuje boční řez cigaretou sestavenou v souladu s přednostním provedením tohoto vynálezu; obr. 4B znázorňuje podrobný perspektivní pohled na cigaretu uvedenou na obr. 4A, s určitými komponenty cigarety částečně rozbalenými; obr. 5A a 5B znázorňují proudové grafy kroků v přednostním postupu výroby cívek tabákové struktury cigarety uvedené na obr. 4A a 4B, v nichž obr. 5A znázorňuje kroky přeměny tabákové suroviny ke zpracování do vrstvy tabákové struktury, a obr. 5B znázorňuje kroky přeměny vrstvy tabákové struktury do cívek tabákové struktury; obr. 6A znázorňuje pohled na boční řez dutou cigaretou; obr. 6B znázorňuje grafické vyjádření produkce aerosolu za určitý čas, během něhož je generováno každé potažení - šluknutí cigaretou sestavenou v souladu s provedením podle obr. 6A; obr. 6C znázorňuje schéma měřicího zařízení kouře, jež bylo použito k získání dat, jež jsou uvedena na obr. 6B, 7B a 8; obr. 7A znázorňuje pohled na boční řez naplněnou cigaretou; obr. 7B znázorňuje grafické vyjádření produkce aerosolu za určitý čas, během něhož je generováno každé potažení - šluknutí cigaretou sestavenou podle obr. 7A; obr. 8 znázorňuje grafické porovnání objemu aerosolu v každém následném potažení - šluknutí, jak je dodáván každou z cigaret popsaných s odkazem na obr. 4A, 6A a 7A; obr. 9 znázorňuje grafické vyjádření vztahu mezi dodávkou celkové částicové hmoty (TPM) a velikostí překrytí ohřívače nad plnou částí částečné naplněné cigarety podle přednostního provedení znázorněného na obr. 4A; obr. 10 znázorňuje boční řez cigaretou sestavenou v souladu s druhým přednostním provedením vynálezu; obr. 11 znázorňuje boční řez cigaretou

-11 CZ 295783 B6 sestavenou v souladu s třetím přednostním provedením tohoto vynálezu; obr. 12 znázorňuje boční řez držákem ohřívače podle dalšího aspektu tohoto vynálezu; obr. 13 znázorňuje boční pohled na montáž ohřívače ztvárňující další aspekt tohoto vynálezu; obr. 14 znázorňuje boční řez držákem ohřívače ztvárňující ještě další aspekt tohoto vynálezu s použitím elektricky izolačního povlaku; obr. 15 znázorňuje boční řez držákem ohřívače ztvárňující provedení používající elektricky izolačního povlaku vytvářejícího hrdlo; obr. 16 znázorňuje boční řez držákem ohřívače ztvárňující provedení používající točitě tvarovaná žhavicí čepelová ramena; obr. 17A znázorňuje pohled zepředu na řez žhavicí čepelí mající ke vsunuté cigaretě otočenou plošnou spodní část; obr. 17B znázorňuje pohled zepředu na řez žhavicí čepelí mající spodní část otočenou ke vsunuté cigaretě ostrou hranou; obr. 17C znázorňuje pohled zepředu na řez žhavicí čepelí mající ke vsunuté cigaretě otočenou zakřivenou spodní část; obr. 18 znázorňuje půdorys symetrického uspořádání žhavicích čepelí v plochém stavu před svinutím; obr. 19 znázorňuje půdorys nesymetrického uspořádání žhavicích čepelí v plochém stavu před svinutím; obr. 20 znázorňuje radiální řez elektrickým kuřáckým systémem podle vynálezu, zobrazující alternativní provedení žhavení; obr. 21 znázorňuje podélný řez patronou příchutě či vůně pro vložení do dutiny elektrického kuřáckého systému podle obr. 20, přičemž tento řez je proveden podle čáry A-A z obr. 20; obr. 22 znázorňuje radiální řez dalším provedením žhavení; a obr. 23 znázorňuje podélný řez patronou příchutě či vůně pro vložení do dutiny elektrického kuřáckého systému z obr. 22, přičemž tento řez je provedený podle čáry B-B z obr. 22.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 je znázorněno přednostní provedení kuřáckého systému 21, který obsahuje částečně naplněnou cigaretu 23 a zapalovač 25, který je opětovně použitelný. Cigareta 23 je přizpůsobena tak, aby byla vsouvána do a vyjímána z objímky 27 v přední koncové části zapalovače 25. Jakmile je cigareta 23 vsunuta, kuřácký systém se použije v podstatě stejným způsobem jako u tradiční cigarety, ale bez zapalování nebo doutnání cigarety 23. Cigareta 23 je odhozena po jednom anebo více cyklech potahování - šlukování. Každá cigareta 23 přednostně poskytuje celkově osm potažení - šluknutí, i více, najedno pokouření. Je však záležitostí účelného designu, upravit cigaretu na celkově menší anebo větší počet použitelných potažení - šluknutí.

Zapalovač 25 obsahuje pouzdro 31, mající přední část 33 a zadní část 35. Jedna anebo více baterií 35a jsou odstranitelně umístěny v zadní části 35 pouzdra 31 a dodávají energii do elektrických odporových žhavicích prvků 37, které jsou uspořádány uvnitř přední části 33 pouzdra 31, přilehle k objímce 27. Řídicí obvod 41 v přední části 33 pouzdra 31 vytváří elektrické spojení mezi bateriemi 35a a žhavicími prvky 37. Zadní část 35 je s výhodou přizpůsobena tak, aby se snadno otevírala a zavírala, například pomocí šroubů či západek, a to k usnadnění výměny baterií 35a. V případě, že je to žádoucí, může být provedena elektrická zásuvka či kontakty k dobíjení baterií 35a proudem.

Přední část 33 pouzdra 31 je s výhodou odstranitelně připojena k zadní části 35 pouzdra 31, například pomocí rybinového spojení nebo zástrčkovým uložením. Pouzdro 31 je vyrobeno z tvrdého, teplu odolávajícího materiálu. Takovéto materiály jsou s výhodou metalické či výhodněji polymerové. Pouzdro 31 má celkové rozměry asi 10,7 cm x 3,8 cm x 1,5 cm, takže se umístí pohodlně do ruky kuřáka.

Kapacita baterií 35a je dostatečná, aby tyto zajišťovaly dostatečný výkon pro žhavicí prvky 37. S výhodou jsou použity vyměnitelné a nabíjecí. Alternativní zdroje energie jsou též použitelné, jako například kondenzátory. V přednostním provedení příslušný napájecí zdroj obsahuje niklkadmiové bateriové články spojené v sérii na napětí přibližně 4,8 až 5,6 voltů. Charakteristiky požadované od napájecího zdroje jsou však voleny se zřetelem na charakteristiky jiných komponentů v kuřáckém systému 21, obzvláště charakteristiky žhavicích prvků 37. Patent US 5 144 962 popisuje několik typů napájecích zdrojů, použitých ve spojení s kuřáckým systémem podle

-12CZ 295783 B6 tohoto vynálezu, jako jsou nabíjecí bateriové zdroje a napájecí uspořádání, která zahrnují kondenzátor, jenž je dobíjen baterií.

Podle obr. 3, přední část pouzdra 31 zapalovače 25 obsahuje v podstatě válcovitý držák ohřívače 39, v němž je vsunuta cigareta 23. Tento držák ohřívače 39 má v sobě žhavicí prvky 37 a ie přizpůsoben k podpoře vsunuté cigarety 23 v pevné poloze ve vztahu k žhavicím prvkům 37 tak, že tyto jsou umístěny podél cigarety 23, v přibližně stejném rozmístění podél každé cigarety 23. Místo, kde každý žhavicí prvek 37 tlačí nebo je v tepelném kontaktu s plně vsunutou cigaretou 23, je uváděno jako stykový obrys 94 ohřívače 39. K zajištění soudržného umístění žhavicích prvků 37 ve vztahu ke každé cigaretě 23 je držák ohřívače 39 opatřen zarážkou 182, proti které je cigareta 23 tlačena během svého umístění v zapalovači 25. Místo toho by mohly být k vyrovnání cigarety 23 ve vztahu k zapalovači 25 použity i jiné vhodné prostředky. Přední část 33 pouzdra 31 zapalovače 25 rovněž obsahuje elektrický řídicí obvod 41. který dodává předem stanovené množství energie z napájecího zdroje, tj. baterie 35a do žhavicích prvků 37. V přednostním provedení tento držák ohřívače 39 obsahuje osm po obvodu od sebe rozmístěných žhavicích prvků 37, jež jsou koncentricky vyrovnány s objímkou 27 a mají točitou podobu. Podrobnosti těchto žhavicích prvků 37 jsou znázorněny a popsány v patentech US 5 505 214 a US 5 388 934. Dodatečné žhavicí prvky 37, jež jsou součástmi zapalovače 25, jsou uvedeny v patentu US 5 498 855 a zobrazeny na obr. 13 až 23. Žhavicí prvky 37 jsou napájeny baterií 35a na základě řídicího obvodu 41 k zahřívání cigarety 23, a jsou přednostně rovnoměrně rozmístěny v osmi místech od sebe po obvodu cigarety 23. Ohřívání poskytuje osm potažení - šluknutí z cigarety 23, jak se běžně dosahuje u kouření běžné cigarety. Žhavicích prvků 37 však podle požadovaného počtu potažení - šluknutí může být i méně nebo více než osm.

Podle obr. 2 je přednostně řídicí obvod 41 aktivován potáhnutím - šluknutím, a to pomocí senzoru 45, který je citlivý buď na změny tlaku, anebo na změny toku vzduchu, ke kterému dochází na základě zahájení potahování šlukování z cigarety 23 kuřákem. Tahem aktivovaný senzor 45 je přednostně umístěn uvnitř přední části 33 pouzdra 31 zapalovače 25 a je spojen s prostorem uvnitř držáku ohřívače 39 u cigarety 23 v průchodu uspořádaném v prostoru rozpěrky v základně držáku ohřívače 39 a tvoří případně neznázoměnou trubičku senzoru potažení - šluknutí. Tahem aktivovaný senzor 45, vhodný pro použití v kuřáckém systému 21, je popsán v patentu US 5 060 671. Senzor 45 potažení - šluknutí je s výhodou silikonový senzor, model 163PC01D35, vyráběný divizí firmy MicroSwitch of Honeywell, lne., Freeport, Illinois. Zařízení pro snímání toku vzduchu na principu anemometrie horkého drátu byla také úspěšně uplatněna pro aktivaci žhavicího prvku 37 na základě detekce změny v proudu vzduchu. Jakmile je senzorem 45 aktivován řídící obvod 41, je veden elektrický proud do jednoho z příslušných žhavicích prvků 37.

Indikátor 51 je umístěn na vnějšku zapalovače 25, a to přednostně na přední části 33 pouzdra 31, a je určen k indikaci zbývajícího počtu tahů v kouření cigarety 23. Indikátor 51 přednostně obsahuje sedmisegmentový tekutý krystalový displej. V přednostním provedení indikátor 51 zobrazuje číslici „8“, zaznamená-li detektor 53 cigarety 23 její přítomnost v držáku ohřívače 39. Tento detektor 53 obsahuje přednostně světelné čidlo na základně držáku ohřívače 39, jež zaznamenává, že ze vsunuté cigarety 23 je odražen světelný paprsek. Na základě toho detektor 53 vydá signál do řídícího obvodu 41, který v reakci na to vydá signál do indikátoru 5L Zobrazení číslice „8“ na indikátoru 51 znamená, že v každé cigaretě 23 je k dispozici osm potažení šluknutí, tj., že žádný ze žhavicích prvků 37 nebyl dosud aktivován k ohřívání cigarety 23.

Poté, co je cigareta 23 úplně vykouřena, indikátor 51 zobrazí číslicí „0“. Když je cigareta 23 vyjmuta ze zapalovače 25, detektor 53 dále nezaznamenává přítomnost cigarety 23 a vypne indikátor 51. Detektor 53 je uzpůsoben tak, že okamžitě nevyšle světelný paprsek, jenž by jinak představoval zbytečné zatížení baterie 35a. S výhodou je detektor 53 proveden jako světelný senzor, typ OPR5005, vyráběný firmou OPTEX Technology, lne., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006, USA.

- 13CZ 295783 B6

Alternativně k zobrazování zbytku počtu tahů - žluknutí může být detektor 53 uspořádán pro indikaci toho, zdaje systém aktivní či neaktivní (tj. „on“ nebo „off“).

Jako jedna z několika možných alternativ při používání výše uvedeného detektoru 53 může být k detekci přítomnosti či nepřítomnosti cigarety 23 použit mechanický spínač (neznázoměn) se stavěcím knoflíkem (neznázoměn) k opětnému nastavování řídicího obvodu 41, je-li nová cigareta 23 zasunuta do zapalovače 25, například proto, aby indikátor 51 zobrazil číslici „8“. Zdroje napájení, obvody, potažením - šluknutím aktivované senzory a indikátory pro použití vkuřáckém systému 21 podle tohoto vynálezu jsou popsány v patentech US 5 060 671 aUS 5 505 214.

Podle obr. 4A a 4B cigareta 23 podle vynálezu obsahuje tabákovou tyčinku 60 a filtrovou špičku 62, které jsou spojeny dohromady pomocí papíru 64.

Částečně naplněná cigareta 23 má přednostně v podstatě konstantní průměr podél své délky a, jako běžné cigarety, a má přednostně asi 7,5 mm až 8,5 mm v průměru tak, aby kuřácký systém 21 poskytoval kuřákovi jemu známý pocit v ústech. V přednostním provedení má cigareta celkově délku 62 mm, čímž usnadňuje použití běžných balicích strojů při výrobě. Spojená délka filtrovacího náustku 104 a volně průchozího filtru 102 je přednostně 30 mm. Papír 64 se s výhodou rozprostírá přibližně 6 mm za tabákovou tyčinku 60. Celková délka tabákové tyčinky 60 je přednostně 32 mm. Místo těchto rozměrů výhodného provedení mohou být zvoleny jiné proporce, délky a průměry.

Tabáková tyčinka 60 cigarety 23 přednostně obsahuje tabákovou strukturu 66, jež byla přehnuta do trubicové podoby. Obal 71 těsně objímá tabákovou strukturu 66 a je držen dohromady podél švu, jak je to běžné u běžných cigaret. Obal 71 přidržuje tabákovou strukturu 66 v obaleném stavu okolo filtru 74 s volným průchodem a kolem tabákové vložky 80.

Přednostně je papír 64 obalu 71 cigarety 23 těsně umístěn okolo tabákové struktury 66 tak, že jí dodává vnější vzhled a pocit jako u běžné cigarety. Bylo zjištěno, že kouř je pro kuřáka chutnější, když je papír 64 obalu 71 je standardním typem cigaretového papíru, přednostně lněným papírem s hodnotou přibližně 20 až 50 CORESTA (definováno jako množství vzduchu, měřeného v krychlových centimetrech, který prochází jedním čtverečním centimetrem materiálu, například papírové vrstvy, za jednu minutu při poklesu tlaku 1,0 kP) a přednostně asi 30 až 45 CORESTA, plošné hmotnosti přibližně 23 až 35 gramů na metr čtvereční (g/m²) a přednostněji asi 23 až 30 g/m², a naplnění plnivem (přednostně uhličitan vápenatý) přibližně v rozsahu 23 až 35 % hmotnosti a výhodněji 28 až 33 % hmotnosti.

Papír 64 obalu 71 přednostně obsahuje málo anebo žádný citronan či jiný modifikátor hoření, s výhodnými úrovněmi citronanu pohybujícími se od 0 do přibližně 2,6 % hmotnosti papíru 64 obalu 71 a přednostněji méně než 1 % hmotnosti.

Tabáková struktura 66 sama s výhodou zahrnuje podkladovou vrstvu 68 a materiálovou vrstvu materiálu 70 s tabákovou příchutí, vůní či chutí, umístěnou podél vnitřního povrchu podkladové vrstvy 68. V hrotovém zakončení 72 tabákové tyčinky 60 tabáková struktura 66 spolu s obalem 71 jsou obaleny okolo trubicového filtru 74 s volným průchodem. Ten zajišťuje strukturální definici a podporu hrotového zakončení 72 tabákové tyčinky 60 a umožňuje aerosolu, aby byl tažen z vnitřku tabákové tyčinky 60 s minimálním poklesem tlaku. Tento filtr 74 s volným průchodem rovněž působí jako omezení toku v hrotovém zakončení 72 tabákové tyčinky 60, která pravděpodobně napomáhá vytváření aerosolu během šlukování cigarety 23. Filtr 74 s volným průchodem je přednostně alespoň 7 mm dlouhý, aby usnadňoval strojní výrobu a je přednostně prstencový, ačkoli jsou vhodné i jiné tvary a typy nízkovýkonných filtrů, včetně válcovitých filtrových vložek.

-14CZ 295783 B6

Na volném zakončení 78 tabákové tyčinky 60 je tabáková struktura 66 spolu s obalem 71 obalena okolo válcovité tabákové vložky 80. Přednostně je tabáková vložka 80 sestavena odděleně od tabákové struktury 66 a obsahuje poměrně krátký sloupec řezaného plnicího tabáku, jenž je zabalen uvnitř. Přednostně je tabáková vložka 80 vyrobena na běžném stroji vyrábějícím tyčinku z tabáku, v němž je řezané plnivo, přednostně směs, formována vzduchem do spojité tyčinky z tabáku na běžícím pásu a obalována spojitou obalovou páskou, jež je pak lepena podél jejího podélného švu a tepelně uzavřena. Avšak v souladu s přednostním provedením tohoto vynálezu je obal 84 tabákové vložky 80 přednostně sestaven z celulózové struktury s málo plnivem či žádným plnivem, s klížícími přísadami a přísadami pro hoření (každá v úrovních pod 0,5 % hmotnosti) s přednostně malým anebo i žádným, klížením. Přednostně má obal 84 tabákové vložky 80 malou plošnou hmotnost, a to pod 15 gramů na metr čtvereční a přednostněji asi 13 gramů na metr čtvereční. Obal 84 tabákové vložky 80 má s výhodou vysokou prostupnost v rozpětí hodnot od asi 20 000 do 35 000 CORESTA a výhodněji v rozpětí hodnot od asi 25 000 do 35 000 CORESTA, a je vyroben přednostně z vláknité buničiny měkkých dřevin, celulózy typu manilského konopí či jiné buničiny s dlouhými vlákny. Takové papíry jsou k dostání u firmy Papierfabrik Schoeller und Hoechst GmbH, Postfach 1155,D-76584, Gemsback, Německo. Ještě dalším papírem, vhodným pro použití jako obal tabákové vložky, je papír TW 2000 od firmy DeNauduit z Euimperle, Francie, s v přidáním karboxy-methylové celulózy v úrovni 2,5 % hmotnosti.

Stroj vyrábějící tabákovou tyčinku 60 je řízen tak, aby zajišťoval její hustotu přibližně 0,17 až 0,30 g/cm³, ale výhodněji v rozpětí alespoň 0,20 do 0,30 g/cm³ a nejlépe mezi 0,24 až 0,28 g/cm³. Zvýšeným hustotám se dává přednost, a to z důvodu zabránění vytvoření volných konců na volném zakončení 78 tabákové tyčinky 60. Nižší hustoty tabákové tyčinky 60 umožňují tabákové vložce 80, aby přispívala větší proporcí aerosolu a příchutě do kouření. Podle toho musí být dosaženo rovnováhy mezi dodávkou aerosolu, jež upřednostňuje nízkou hustotu ve sloupci 82 tabáku, a mezi zábranou vytvoření volných konců.

Sloupec 82 tabáku přednostně obsahuje řezané plnivo směsi typických tabáků daného odvětví, obsahujících směsi s výraznými, silnými a orientálními tabáky spolu s případně rekonstituovanými tabáky a jinými komponenty směsi obsahující tradiční cigaretové příchutě. Avšak v přednostním provedení obsahuje řezané plnivo sloupce 82 tabáku směs výrazných, silných a orientálních tabáků v poměru přibližně 45:30:25 pro trh USA, bez včlenění rekonstituovaných tabáků či jakýchkoliv jiných příchutí. Volitelně může být ve směsi obsažena komponenta expandovaného tabáku k úpravě hustoty a mohou být přidány různé příchutě.

Spojitá tabáková tyčinka 60, vytvořená tak, jak je popsáno, je krájena v souladu s předem stanovenou délkou pro tabákovou vložku 80. Tato délka je alespoň 7 mm, aby se usnadnila strojní výroba. Nicméně se délka může měnit od asi 7 mm do 25 mm či více, v závislosti na přednostech v designu cigarety, což je uvedeno dále v popisu s odkazem na obr. 4A a 4B.

Obecně je délka 86 tabákové vložky 80 přednostně zvolena v poměru k celkové délce 88 tabákové tyčinky 60 tak, že se vytvoří prázdný prostor 90 podél tabákové tyčinky 60 mezi filtrem 74 s volným průchodem a tabákovou vložkou 80. Prázdný prostor 90 odpovídá nenaplněné části tabákové tyčinky 60 a je v bezprostředním spojení se špičkou 62 skrze filtr 74 s volným průchodem tabákové tyčinky 60.

S odkazem zejména na obr. 4A je délka 86 tabákové vložky 80 a její relativní umístění podél tabákové tyčinky 60 rovněž volena ve vztahu k charakteristickým rysům žhavicích prvků 37. Je-li cigareta 23 patřičně umístěna proti zarážce 182 držáku ohřívače 39, část 92 každého žhavicího prvku 37 bude kontaktovat tabákovou tyčinku 60 podél jedné oblasti tabákové tyčinky 60. Na tuto oblast kontaktu se odkazuje jako na styčný obrys 94 ohřívače 39. Ten, jak je znázorněno pomocí dvojité přerušované čáry na obr. 4A, není součástí tabákové struktury 66 samotné, ale místo toho představuje oblast tabákové tyčinky 60, kde bude žhavicí prvek 37 dosahovat funkčních žhavicích teplot během kouření cigarety 23. Protože žhavicí prvky 37 jsou

-15CZ 295783 B6 v pevné vzdálenosti 96 od zarážky 182 držáku .ohřívače 39, styčný obrys 94 ohřívače 39 je umístěn podél tabákové tyčinky 60 ve stejné, předem stanovené vzdálenosti 96 od volného zakončení 78 tabákové tyčinky 60 pro každou cigaretu 23, která je vsunuta do zapalovače 25.

Přednostně je délka tabákové vložky 80, délka styčného obrysu 94 ohřívače 39 a vzdálenost mezi styčným obrysem 94 ohřívače 39 a zarážkou 182 volena tak, že styčný obrys 94 ohřívače 39 se rozprostírá za tabákovou vložku 80 a překrývá část prázdného prostoru 90 překrytím 98. Překrytí 98, kterým styčný obrys 94 ohřívače 39 překrývá prázdný prostor 90 (tj. nenaplněnou část tabákové tyčinky 60) se rovněž nazývá „překrytí prázdné dutiny ohřívačem“. Pevná vzdálenost 96, kterou zbytek styčného obrysu 94 ohřívače 39 překiývá tabákovou vložku 80, se nazývá „překrytí plniva ohřívačem“.

Špička 62 přednostně obsahuje volně průchozí filtr 102 umístěný přilehle u tabákové tyčinky 60 a u filtrového náustku 104 ve vzdáleném zakončení špičky 62 od tabákově tyčinky 60. Přednostně je volně průchozí filtr 102 trubicovitý a přenáší vzduch s velmi malým poklesem tlaku. Mohly by však být rovněž použity jiné standardní filtry s nízkým účinkem. Vnitřní průměr volně průchozího filtru 102 je přednostně o 2 až 6 mm větší než je filtr 74 s volným průchodem tabákové tyčinky 60.

Filtrový náustek 104 uzavírá volné zakončení špičky 62 pro účely vzhledu a, je-li to žádoucí, za účelem provádění určité filtrace, ačkoli se dává přednost tomu, aby tento filtrový náustek 104 obsahoval nízkoúčinný filtr s účinností přibližně asi 15 až 25 %.

Volně průchozí filtr 102 a filtrový náustek 104 jsou přednostně spojeny dohromady jako kombinovaná vložka 110 s obalem 112. Ten je přednostně porézní a lehký, a je dobře známý příslušným odborníkům ve výrobě cigaret. Kombinovaná vložka 110, která je připojena k tabákové tyčince 60 pomocí papíru 64 tak, jak je běžně používáno v oboru výroby cigaret. Papír 64 špičky 62 může být buď korkové, bílé, či jiné barvy podle estetických preferencí.

Přednostně má cigareta 23 vyrobená podle vynálezu celkovou délku přibližně 62 mm, z čehož 30 mm zahrnuje kombinovanou vložku 110 špičky 62. Podle toho je tabáková tyčinka 60 32 mm dlouhá. Přednostně je filtr 74 s volným průchodem tabákové tyčinky 60 alespoň 7 mm dlouhý a dutina 91 mezi filtrem 74 s volným průchodem a tabákovou vložkou 80 je přednostně alespoň 7 mm dlouhá.Ve výhodném provedení je styčný obrys 94 ohřívače 39 dlouhý přibližně 12 mm a umístěný tak, že zajišťuje třímilimetrové překrytí 98 dutiny 91 ohřívačem 39, s ponecháním 9 mm styčného obrysu 94 ohřívače 39 překrývajícího tabákovou vložku 80.

Délka dutiny 91 a délka tabákové vložky 80 mohou být upraveny tak, aby usnadňovaly výrobu a navíc jsou důležité pro úpravu charakteristik kouření cigarety 23, včetně úpravy její chuti, tahu a dodávky aromatu. Délka dutiny 91 a velikost překrytí 99 plniva ohřívačem 39 (a překrytí prázdného prostoru ohřívačem 39) může být rovněž uzpůsobeno, aby se upravila okamžitá reakce k podpoře konzistence v dodávce aromatu od jednoho potažení - šluknutí k druhému, stejně jako mezi cigaretami) a k řízení kondenzace aerosolu u ohřívačů 39.

V přednostním provedení se dutina 91, tj. plniva prostá část tabákové tyčinky 60, rozprostírá přibližně 7 mm pro zajištění adekvátní vůle mezi styčným obrysem 94 ohřívače 39 a filtrem 74 s volným průchodem. Tak je zajištěn okraj styku tím, že styčný obrys 94 ohřívače 39 během kouření neohřívá filtr 74 s volným průchodem. Jsou vhodné i jiné délky, například, jestliže to výrobní tolerance dovolí, aby dutina 91 mohla být vyrobena jen v délce 4 mm anebo kratší, či naopak aby měla délku více než 7 mm tak, aby vytvářela protaženou část bez plniva podél tabákové tyčinky 60. Přednostní rozmezí délek pro část bez plniva (pro dutinu 91) je přibližně 4 až 18 mm a přednostněji 5 až 12 mm.

Podkladová vrstva 68 odděluje žhavicí prvky 37 od tabákového materiálu 70 s příslušnou tabákovou příchutí, přenáší žár generovaný žhavicími prvky 37 do tabákového materiálu 70

-16CZ 295783 B6 s příchutí a udržuje fyzikální soudržnost tabákové tyčinky 60 během zacházení s cigaretou 23. nasouvání do zapalovače 25 a odstraňování cigarety 23 po kouření.

V dalším popisu jsou stanoveny určité procentuální úrovně anebo poměrné hmotnosti pro různé komponenty tabákové struktury 66. Pokud nebude výslovně řečeno jinak, jsou uvedené procentuální poměry na základě suché hmotnosti, tj. uváděně úrovně procent a/nebo poměrné hmotnosti jsou upraveny tak, že neobsahují vlhkost.

Postup výroby tabákové struktury 66 je přednostně bez přidání uhlíkového vlákna, jak bude popsáno v odstavcích, jež následují. Na závěr přednostního výrobního postupu má podkladová vrstva 68 samotná celkovou plošnou hmotnost přibližně 35 až 45 g/m², výhodněji přibližně 40 g/m². Při 40 g/m² tato podkladová vrstva 68 přednostně zahrnuje přibližně 28 g/m² tabákového vlákna a přibližně 12 g/m² celulózového vlákna jako je dřevěná buničina nebo len. Celulózové vlákno slouží jako celulózový zpevňovací prostředek v podkladové vrstvě 68. Výhodné je minimalizovat množství celulózového vlákna v dané podkladové vrstvě 68 ze subjektivních důvodů, zejména se tím zamezí pocit „papírové chuti“ dané cigarety. Obecně, poměr tabákového vlákna k celulózovému vláknu v podkladové vrstvě 68 na základě suché hmotnosti by měl být v rozmezí od přibližně 2:1 do 4:1. Celulózový materiál je s výhodou nebělená celulóza měkkých dřevin typu „krafit“, ačkoli je funkční i většina dřevitých a lněných vláknin.

Alternativním zpevňovacím prostředkem pro podkladovou vrstvu 68 je celulózové vlákno z produkovaného tabákového stvolu.

Je též možno podél jedné strany nanést na podkladovou vrstvu 68 povlak alginátu na úrovni přibližně 1 g/m². Pokud je aplikován alginát, pak se upřednostňuje jeho použití na stranu podkladové vrstvy, protilehle ke straně přijímající materiál 70 s tabákovou příchutí.

Materiál 70 s tabákovou příchutí nebo i tabákový materiál je přednostně aplikován na podkladovou vrstvu 68 v úrovních suché hmotnosti alespoň dvakrát a přednostně asi tři až čtyřikrát větších, než má podkladová vrstva 68. V přednostním provedení má daný materiál 70 plošnou hmotnost přibližně 130 g/m², takže celková hmotnost tabákové struktury 66 je přibližně 170 g/m². Na základě suché hmotnosti tento materiál 70 zahrnuje podíl mletého tabáku a extrahované pevné látky v poměru v rozmezí přibližně 3,5:1 až 5:1 hmotnosti, ačkoli se tento poměr může měnit v rozmezí od přibližně 3:1 do 9:1. V přednostním provedení je tento poměr přibližně 4:1. Do materiálu 70 s tabákovou příchutí přidáván jako stabilizátor vlhkosti a jako aerosolový prekurzor v úrovních asi 10 až 14 % hmotn., nejlépe přibližně 12 % suché hmotnosti tohoto materiálu 70, ale úroveň přidání se může měnit od přibližně 5 % až do 20 % hmotn. anebo více, suché hmotnosti. Je-li glycerin snížen jen na asi 5 až 7 % suché hmotnosti, tabáková struktura 66 může být poněkud tužší a odolnější vůči zhroucení, je-li je stočena do trubicovité podoby.

K materiálu 70 s tabákovou příchutí je rovněž přidáván pektin v procentuálních úrovních hmotnosti v rozmezí od asi 0,5 do 2 %, přednostně 1,4 % hmotn. Pektin je přidáván jako prostředek povrchové úpravy. Za jeho nepřítomnosti může mít materiál 70 tendenci pronikat nadbytečně podkladovou vrstvou 68 během operace povrchové úpravy, přičemž se dosáhne zmovitého povrchu tabákové struktuře 66. Příliš mnoho pektinu překáží pronikání a oslabuje vazbu mezi materiálem 70 s tabákovou příchutí a podkladovou vrstvou 68. Při přibližně 1 % hmotn. pektin podporuje přiměřené pronikání a vázání mezi vrstvami tak, že podkladová vrstva 68 vydrží namáhání automatizované výroby cigaret.

Nejvýhodněji obsahuje materiál 70 s tabákovou příchutí na podkladové vrstvě 68 přibližně 16 až 20% suché hmotnosti extrahovaných tabákových pevných látek, 66 až 71 % suché hmotnosti částic mletého tabáku, 8 až 14 % glycerinu a přibližně 1,4 % hmotn. pektinu. Pro trhy USA mletý tabák, jenž je zapracován do tohoto příslušného materiálu 70, přednostně obsahuje směs výrazných, silných a orientálních tabáků, kde téměř polovinu této směsi tvoří výrazný tabák, přibližně

-17CZ 295783 B6 jedna třetina je silný tabák a zbytek tvoří orientální tabák. Složení a poměrná množství příslušných komponent směsi mohou být upravovány podle preferencí spotřebitele v USA a na jiných trzích.

Na obr. 5A a 5B je znázorněn přednostní způsob výroby polotovaru tabákové struktury 66, v podobě vhodné pro automatickou výrobu cigaret, zahrnuje první sérií kroků 120 pro přeměnu tabákové suroviny, přednostně tabákového pásu, do spojité vrstvy tabákové struktury 66 (obr. 5A) a druhou sérii kroků 122 (obr. 5B) přeměny spojité vrstvy tabákové struktury 66s do jedné nebo více navinutých cívek 66b tabákové struktury 66s, jež jsou ve stavu pro použití v automatické výrobě cigaret.

Podle obr. 5A začíná krok 120 přeměny tabákové suroviny do spojité vrstvy tabákové struktury 66s extrakcí 124, přednostně pomocí vody, k oddělení tabákového vlákna od rozpustných částí tabáku původní suroviny ke zpracování. Tabáková surovina ke zpracování přednostně obsahuje tabákový pás, ale pro použití v tomto postupu jsou vhodné i jiné podoby tabáku a/nebo tabákové vrstvy. Přednostně tabákový pás obsahuje směs výrazných a silných tabáků, a volitelně může obsahovat orientální či jiné odrůdy.

Tabákové vlákno z výrobního postupu 126 extrakce 124 je samo použito při výrobě papíru ke zformování spojité vrstvy 68s podkladové struktury.

V tomto výrobním postupu 126 je extrahované tabákové vlákno rozptýleno ve vodě, s přidáním předem stanoveného množství celulózového vlákna, které slouží jako zpevňovací prostředek ve složení dané podkladové vrstvy 68. Celulózové vlákno přednostně obsahuje rozvlákněnou, tj. drcenou celulózu ze dřeva, lnu a/nebo tabákového stvolu. Po spojení je smíchaná disperze tabákového vlákna a celulózového vlákna rafinována tak, aby se vyrobila kaše 128 struktury vhodná pro lití v kroku lití 130, v němž je kaše 128 struktury směrována do formovacího rámu stroje pro formování struktury a je lita na Fourdrinierovo čili podélné síto nebo na nekonečný ocelový pás.

Je vhodnější rafinovat rozptýlenou směs tabákového vlákna a zpevňujícího prostředku po smíchání obou složek dohromady. Místo toho mohou být čištěny odděleně a potom spojeny.

Po kroku lití 130 je pak výsledná struktura 132 směrována do jedné nebo více sušiček v kroku sušení 134. Tento krok přednostně obsahuje průchod dané struktury přes sušičku typu Yankee a jednu anebo více bubnových sušiček, přičemž výchozí alternativní uspořádání a zařízení jsou známa a použitelná k provedení kroku sušení 134. Na závěr sušení je proveden krok monitorování 136 měření obsahu vlhkosti a hmotnosti vysušené struktury. Výstup 138 z tohoto krokuje použit k sušení 134, aby se dosáhlo konečné úrovně vlhkosti a tato se udržovala na této úrovni, a to pro účely následné povrchové úpravy 144, tj. natírání. Podkladová vrstva 68s má při této operaci povrchové úpravy asi 15 % anebo přednostně přímo 15 % vlhkosti.

Výstup 140, týkající se hmotnosti podkladové vrstvy 68s, je použit k úpravě provozu kroku lití 130 tak, aby se docílilo přednostní plošné hmotnosti v podkladové vrstvě 68, jak bylo dříve popsáno. Tato přizpůsobení obsahují změny v množství, kterým je kaše 128 struktury zaváděna na formovací rám stroje formování struktury v kroku lití 130.

Postup 126 formování struktury může volitelně dále zahrnovat krok povrchové úpravy 144, která pokrývá jednu stranu podkladové struktury 68a alginátem 142 v úrovních dříve popsaných podél jedné strany podkladové vrstvy 68s na protilehlé straně, jež přijímá materiál 70 tabákové příchuti. Avšak, přednostní praxí je postupovat bez aplikace alginátu.

Na závěr strukturu formujícího postupu 126 se dosáhne podkladové struktury ve formě podkladové vrstvy 68s, jež napomáhá provedení operace povrchové úpravy 144. Alternativně může být sbírána pro následující operace povrchové úpravy „off-line“. Nicméně se dává přednost tomu

- 18CZ 295783 B6 aby, na základě zformování podkladové vrstvy 68s postupovala ihned do provozu povrchové úpravy 144 natíráním.

Podkladová vrstva 68s přednostně vstupuje do natírání s obsahem vlhkosti přibližně 12 až 17 %, přednostněji s vlhkostí 14,5 až 15,5 %.

Nyní zpět ke kroku extrakce 124. Tabákové rozpustné části opouštějí krok extrakce 124 v podobě zředěného roztoku, v obsahujícího přibližně 5 až 10 % rozpuštěných tabákových složek, přednostněji 7 až 8 % rozpuštěných tabákových složek. Tento zředěný roztok není přednostně podroben žádnému ošetření odpařováním tak, aby se minimalizovala aplikace tepla na roztok. Aplikace tepla na roztok může mít dopad na příchuť, kterou mají tabákové rozpustné složky, jsou-li kouřeny jako součást cigarety 23.

Tyto rozpustné složky z kroku extrakce jsou smíchávány s dodatečným, jemně namletým tabákem, glycerinem a pektinem, dále s vodou, všechno v poměrných množstvích, jimiž se dosahují konečné poměrné obsahy, jak bylo popsáno dříve pro suchý stav tabákového materiálu. Ve spojení s mícháním je přidávána anebo zadržována voda v množstvích dostatečných k vytvoření závěrečného míchání disperze s obsahem pevných částic přibližně 20 až 35 %, přednostněji s obsahem pevných částic přibližně 24 až 26 %. Částice mletého tabáku ve směsi jsou přednostně v rozmezí od 60 do 400 ok, přičemž pojem „oko“ se týká míry 95 % průchodu tabákových částic sítí mající dané množství otvorů na 6,45 cm². Přednostněji jsou tyto částice mletého tabáku v rozmezí od přibližně 100 až 200 ok, a nejvýhodněji asi 120 ok.

Pokud je míra počtu ok síta pro částice mletého tabáku stanovena nad 120, konkrétněji na nebo okolo 180 až 220, obsah pevných částí materiálu kašového tabáku na závěr míchání může být zvýšen, například na úrovně přibližně 28 až 31 %. Na konci míchání je výsledný kašovitý tabákový materiál směrován přímo do provozu povrchové úpravy 144, ačkoli tato operace může být efektivně provedena později odděleně („off-line“). Při operaci povrchové úpravy 144 by měl mít kašovitý tabákový materiál obsah pevných částí přibližně 22 až 27 % hmotnosti, přednostněji okolo 24 až 25 %.

Při kroku povrchové úpravy 144 má kašovitý tabákový materiál cílové hmotnostní procento tabákových rozpustných částic 4 až 8 %, přednostněji 5,5 až 6,5 % hmotn. tabákových rozpustných částic. Kašovitý tabákový materiál přednostně vstupuje do operace povrchové úpravy 144 za teploty v rozmezí přibližně 21,1 až 54,4 °C, výhodněji okolo 32,2 °C.

Krok povrchové úpravy 144 je přednostně prováděn pomocí standardního natíracího zařízení s reverzním válcem, umístěným za sušičkou Yankee, za nekonečným pásem anebo podélným Fourdrinierovým sítem. Tento krok povrchové úpravy 144 může být proveden pomocí jiných vhodných natíracích zařízení, které jsou známé odborníkům v daném oboru. Materiál 70 s tabákovou příchutí může být místo toho lit nebo vytlačován do podkladové vrstvy 68. Alternativně může být tento krok proveden „off-line“, tj. odděleně od výroby podkladové vrstvy 68s. Během nebo po kroku povrchové úpravy 144 jsou případně přidávány příchuti běžné při výrobě cigaret. Při zakončení kroku povrchové úpravy 144 je vyrobena spojitá vrstva tabákové struktury 66.

Podle obr. 5B proces nyní postupuje ve druhé sérii kroků 122 od přeměny vrstvy tabákové struktury 66 do navinuté cívky 66b tabákové struktury 66, jež je vhodná pro automatickou výrobu cigaret 23. Přednostně jsou tyto kroky 122 přeměny prováděny „on-line“, pomocí výroby spojité vrstvy tabákové struktury 66. Během provádění těchto kroků 122 konverze by se měl provozovatel vyhnout podmínkám, jež přinášejí praskliny, trhliny či jiné nedokonalosti ve vrstvě tabákové struktury 66 tak, aby byla získáno spojité navinutí tabákové struktury v cívce 66b s málo nebo žádnými spojeními. Navíc, vrstvy tabákové struktury 66 mají být uzpůsobeny tak, aby konverze tabákové struktury se nevázala k sobě samotné a mohla být rychle navíjena a odvíjena z cívky 66b bez přetrhávání. Konverzní kroky počínají krokem sušení 146, v němž přednostně vrstva 66d tabákové struktury 66 sušeného tabáku nepřetržitě prochází plynovou

-19CZ 295783 B6 sušičkou nárazového horkého vzduchu, jako je typ vyráběný firmou Airtech Systems Corp. Of Stroughton, Maine, USA, anebo parní sušička s horkým vzduchem. Místo toho mohou být použity jiné známé sušičky. Krok sušení 146 by měl být prováděn s minimální aplikací tepla, ale v množstvích dostatečných k vysušení tabákové struktury 66 z jejího původního stavu, tj. přibližně 15 % vlhkosti v základní vrstvě a přibližně 75 % vlhkosti v povlaku samotném na asi celkem 8,5 až 12% vlhkosti na konci sušení. Přednostněji má sušená vrstva tabákové struktury 66 rozmezí vlhkosti přibližně 10 až 11 %. Tento konečný obsah vlhkosti je upřednostňován z několika důvodů: k usnadnění operací podélné řezačky v pozdější fázi k nastavení obsahu vlhkosti přibližně takového, kdy je materiál udržován v rovnováze při skladování a/nebo poslán do výrobního zařízení. Tento konečný obsah vlhkosti přináší takovou úroveň vlhkosti, kdy materiál není lepkavý a neváže se v cívce 66b k sobě.

Následně po sušení je sušená vrstva tabákové struktury 66d chlazena na okolní teplotu, přednostně takovou, která je na místě pravděpodobného skladování a/nebo sdruženého výrobního zařízení, obvykle v rozmezí od 18,3 až 26,6 °C. Tento krok chlazení nejen usnadňuje vyrovnanost tabákové struktury 66 pro provozní prostředí, ale rovněž předchází riziku tepla zadržovaného uvnitř cívky 66b, což by mohlo jinak iniciovat proces samovznícení. Pokud by nebylo kontrolováno, samovznícení by mohlo vést k extrémním teplotám a degradaci subjektivního charakteru tabákové struktury. Tento krok chlazení 148 je přednostně prováděn pomocí nárazového vzduchového chladiče s chlazením ledovou vodou a chladicí systém dodává např. firma Airtech Systems Corp. of Stroughton, Maine, USA. Místo toho mohou být použity jiné alternativní chladicí systémy, jež jsou známé odborníkům.

Po krocích sušení 146 a chlazení 148 prochází vrstva struktury sušeného a chlazeného tabáku krokem odkadeření, přičemž takovéto zařízení nabízí firma Therino Electron Web Systems, Inc. of Aubum. Odborníkům jsou známa i jiná vhodná zařízení. Na závěr odkadeření 150 je tabáková struktura v podstatě prostá tepelně indukovaného borcení podél svých okrajů a je ve stavu vhodném pro následné kroky navíjení navíječkou 152 a řezání řezačkou 154. Avšak před provedením těchto kroků je vhodné monitorovat teplotu, úroveň vlhkosti a celkovou hmotnost vrstvy tabákové struktury 66 po kroku odkadeření 150 tak, aby byla zajištěna zpětná vazba a řízení daného postupu, k ujištění toho, že vrstva tabákové struktury 66 je ve stavu vhodném pro navíjení a řezání, a povede k žádoucím cílovým hodnotám teploty, vlhkosti a celkové hmotnosti pro navíjení na cívku 66b.

Zejména při monitorování vrstvy tabákové struktury 66 se hodnota její celkové hmotnosti používá pro operaci povrchové úpravy 144, například v míře dodávání kašovitého tabákového materiálu do natíracího zařízení s reverzním válcem anebo mezery mezi válci tohoto natíracího zařízení. Hodnoty úrovně vlhkosti v kroku monitorování 151 se používají k řízení operací sušení tak, aby se dosáhlo cílových úrovní vlhkosti v dané vrstvě, jak bylo dříve popsáno. Podobně je krok chlazení 148 řízen v reakci na hodnoty teploty vrstvy tabákové struktury 66 při monitorování 151.

Posléze je vrstva tabákové struktury 66 navíjena v kroku navíjení navíječkou 152, který se provádí pomocí navíjecích zařízení, jež jsou známé odborníkům. Následně je navinutá vrstva tabákové struktury 66s řezána do jednotlivých cívek 66b, přičemž šířka řezání řezačkou 154 pro každou cívku 66b odpovídá žádanému obvodu cigarety 23. Na závěr je cívka 66b ve stavu vhodném pro automatizované postupy výroby cigaret, jako je např. uvedeno v patentu US 5 505 214.

Glycerin v materiálu 70 s tabákovou příchutí slouží jako aerosolový prekurzor a usnadňuje formování viditelného aerosolu během kouření cigarety 23. Navíc, je-li glycerin uvolněn do atmosféry, kondenzuje se a poskytuje vzhled cigaretového kouře. Namísto něj mohou být použity jiné stabilizátory vlhkosti, vhodné pro použití v tabákovém průmyslu.

-20CZ 295783 B6

Volitelně po kroku lití 123 může být strana struktury pokryta alginátem 142 před, během anebo po kroku povrchové úpravy 144. Alginátový povrch zajišťuje dodatečnou pevnost a formování fólie podél jedné strany podkladové vrstvy 68. Avšak ta má dostatečnou pevnost bez pokrytí alginátem 142 a je výhodnou praxí vyrábět podkladovou vrstvu 68 bez něho.

Tento vynález může být praktikován i s jinými typy podkladových vrstev 68, obsahujícími uhlíkové vláknité či metalické anebo síťové materiály v podobě rohože, koberce nebo matrice, popsané v patentech US 5 505 214, US 5 369 723, US 5 388 549 a ve zveřejněné evropské patentové přihlášce EP 0 615 411.

Pokud jde o uhlíkové vláknité struktury uvedené ve zveřejněné evropské patentové přihlášce EP 0615411 av patentu US 5 388 549, přednostní složení těchto rohožovitých struktur zahrnuje podkladovou strukturu, obsahující tabákové vlákno v rozmezí 20 až 30 g/m², přednostněji přibližně 24 až 28 g/m², nejvýhodněji 26 g/m², dále uhlíkové vlákno v rozmezí 2 až 9 g/m², přednostněji 2 až 4 g/m², a nej výhodněji 3 g/m², a dále pektin v rozmezích přibližně 0,5 až 1,5 g/m², a nejvýhodněji přibližně 1 g/m² pektinu. Přednostně jsou tyto složky rovnoměrně použity tak, aby vytvářely podkladovou vrstvu 68, mající plošnou hmotnost přibližně 30 g/m². Rovněž se upřednostňuje používání uhlíkového vlákna délky pramene 6,35 mm k usnadnění jeho disperze během části formování kaše daného postupu. Iniciace disperze suroviny uhlíkového vlákna je usnadněna, jsou-li použity postupy podle patentů US 4 007 083 a US 4 234 379.

V alternativním provedení podkladové vrstvy 68, tj. rohože z uhlíkového vlákna, je celková hmotnost dokončené suché vrstvy přibližně asi 160 g/m², z čehož 30 g/m² zahrnuje podkladovou vrstvu 68 a 130 g/m² zahrnuje materiál 70 s tabákovou příchutí. Naproti tomu, výhodnější provedení podkladové vrstvy 68, jež neobsahuje uhlíkové vlákno, má hmotnost vysušené vrstvy přibližně 170 g/m², z čehož 40 g/m² zahrnuje podkladovou vrstvu 68 a 130 g/m² zahrnuje materiál 70 s tabákovou příchutí.

Ať je pro podkladovou vrstvu 68 použit jakýkoli typ, materiál 70 s tabákovou příchutí je přednostně uspořádán na vnitřním povrchu podkladové vrstvy 68 a je-li ohříván, uvolňuje tabákový pří chuťový aerosol. Takové materiály mohou rovněž obsahovat spojité vrstvy, pěny, gely, sušené kaše anebo sušeně, sprejem nanesené kaše tabákového materiálu.

Podle obr. 3 a ve spojení s patentem US 5 388 594 se cigareta 23 vsune do objímky 27, je pak navedena do upnutí ohřívače 39, dokud volné zakončení 78 cigarety 23 nedosedne na zarážku 182 pevně uspořádanou v základně držáku ohřívače 39. Jakmile je daná cigareta 23 na svém místě, může začít kouření. Přitom je na základě potažení - šluknutí cigarety 23 kuřákem toto zaznamenáno senzorem 45, který ve spolupráci s řídicím obvodem 41 způsobí, že elektrický proud je dodáván do předem určeného jednoho žhavicího vlákna 37. Proud je dodáván elektrickým obvodem, který obsahuje přívody 183 na jednom zakončení každého žhavicího vlákna 37. společný prstenec 184 na protilehlém zakončení každého ohřívače 39 a společný přívod 186, rozprostírající se ze společného prstence 184 zpět do blízkosti přívodů 183. Po aktivaci žhavicích vláken 37 je tepelná energie přenášena skrze obal 71 a tabákovou strukturou 66 v dostatečném množství, aby způsobila uvolňování aerosolu z materiálu 70 s tabákovou příchutí z tabákové tyčinky 60 v odpovědi na potažení - šluknutí kuřáka na špičce 62 cigarety 23.

Kuřákovo potažení - šluknutí typicky trvá 1,5 až 2,0 vteřiny, zatímco testovací procedury FTC předpokládají trvání potažení 2,0 vteřiny.

Tam, kde styčný obrys 94 ohřívače 39 překrývá dutinu 91, se uvolňuje aerosol přímo z ohřívaného materiálu 70 s tabákovou příchutí do prázdného prostoru 90, na základě čehož dochází k velmi malému poklesu tlaku. Tam, kde styčný obrys 94 ohřívače 39 překrývá tabákovou vložku 80, se její nejbližší části stanou ohřívanými spolu s nejbližšími částmi tabákové struktury 66. Podle toho míchané tabáky tabákové vložky 80 přispívají svou vlastní frakcí celkového aerosolu s příslušnou chutí a jinými subjektivními atributy. Aerosol uvolněný z tabákové vložky 80 v nebo

-21 CZ 295783 B6 okolo překrytí 99 ohřívače 39 prochází určitou filtrací a poklesem tlaku, je-li tažen přes tabákovou vložku 80 a do dutiny 91.

Aerosol produkovaný ohříváním tabákové vložky 80 má charakter a chuť, které mohou být změněny prostřednictvím směsi tabáků, stejně jako úpravami v tom, jak velká část styčného obrysu 94 ohřívače 39 překrývá tabákovou vložku 80. Složka aerosolu, která je produkována v blízkosti dutiny 91, je uvolňována z cigarety 23 rychleji, protože je zde menší tepelná inercie v dutině 91, a poněvadž tepelně odpařovaná tabáková substance v dutině 91 nepodléhá tlakovému poklesu tabákové vložky 80 a je místo toho okamžitě přenášena do špičky 62 filtrem 74 s volným průchodem. Má však charakter odlišný složky uvolňované z tabákové vložky 80, protože je uvolňována převážně z materiálu 70 s tabákovou příchutí na podkladové vrstvě 68.

Jak bude vysvětleno podrobněji dále, bylo zjištěno, že pro kuřákovo uspokojení aerosol dodávaný z cigarety 23 přednostně obsahuje jak komponenty aerosolu k zajištění okamžitého pocitu kuřáka, tak obsahuje i charakteristické znaky příchutě, připisované míchaným plnicím tabákům. Přítomnost dutiny 91 a okamžitost počáteční dodávky zajišťuje konzistentní kouření od jednoho potažení - šluknutí k druhému a podporuje shodu s běžnými cigaretami. Tento vztah je podpořen ve srovnávacích atributech šlukování částečně naplněné cigarety, sestavené v souladu s přednostním provedením vynálezu, tj. s vložkou 80 z řezaného plniva a s dutinou 91, v porovnání s cigaretami 23' prvního alternativního designu na obr. 6A, nemajícího žádné řezané plnivo uvnitř své srolované tabákové struktury, a druhého alternativního provedení podle obr. 7A, majícího srolovanou tabákovou strukturu úplně naplněnou nařezaným plnivem. V popisu těchto alternativních provedení je třeba chápat, že tabáková struktura 66' a 66 zahrnuje podkladovou vrstvu 68 a materiál 70 s tabákovou příchutí. Tabákové tyčinky 60' těchto alternativních návrhů rovněž obsahují obal 71.

Ke generaci srovnatelných údajů byl použit žhavicí prvek točitého typu, s nastavením energie 15 joulů, jak je uvedeno na obr. 6B a 7B, u cigaret znázorněných na obr. 6A, resp. 7A.

Podle obr. 6A cigareta přizpůsobená pro kouření v elektrickém kuřáckém systému návrhu první alternativy obsahuje tabákovou tyčinku 60' a špičku 62', přičemž vztahové značky s čárkami v indexu číslice odpovídají vztahovým značkám znázorněným na obr. 4A. Avšak tabáková tyčinka 60' cigarety 23' nemá v sobě žádné řezané plnivo a volné zakončení 78' tabákové tyčinky 60' je opatřeno zadním průtokovým filtrem 200. Podkladová vrstva 68' tabákové struktury 66' obsahuje uhlíkové vlákno, jak dříve popsáno. Provedení takové cigarety je rovněž podrobně uvedeno v patentu US 5 388 594. Pro účely popisu, který následuje, odkaz na tuto cigaretu 23' je proveden jako na cigaretu prostou plniva.

Podle obr. 6C byly prováděny pokusy s použitím kuřáckého přístroje ve spolupráci s kuřáckým systémem 21. Výstup z kuřáckého zařízení byl během každého potažení - šluknutí směrován přes zařízení 6y měřící kouř, mající průsvitnou komoru 6v, kde světelný paprsek 6u ze zdroje prochází přes tuto průsvitnou komoru 6v k fotodetektoru 6z na protilehlé straně průsvitné komory 6v. Výstup fotodetektoru 6z je zpracován tak, aby reagoval na intenzitu světelného paprsku 6u po dopadu na fotodetektor 6z. Jakýkoli tabákový aerosol, který prochází komorou 6v, má světelný rozptylovací efekt na světelný paprsek 6u, takže jakákoli výsledná změna v zaznamenané intenzitě světla ve fotodetektoru 6z bude se vztahovat na celkovou částicovou hmotu (TMP) v aerosolu.

V souladu s testovacími praktikami FTC se dává přednost tomu, aby kuřácké zařízení provádělo z kuřáckého systému 21 standardní dvouvteřinové potažení.

Informace graficky znázorněné na obr. 6B uvádějí intenzitu registrovanou v zařízení měřícím kouř ve vztahu k času tak, jak kuřácké zařízení pokračuje každým z následných potaženíšluknutí cigarety 23' prosté plniva. Tyto údaje označují následující trendy:

-22CZ 295783 B6

- u plniva prosté cigarety 23' první a druhé potažení - šluknutí nejsou v souladu se zbývajícími třemi tahy, přičemž tato pozdější tři potažení - šluknutí jsou však v souladu spolu navzájem,

- aerosol je dobře dodáván před uplynutím dvouvteřinové periody pro každé potažení.

Plniva prostá cigareta 23' je tedy méně konzistentní v dodávání prvních několika tahů šluků a konzistence převládá pouze u posledně uvedených potažení - šluknutí. Údaje týkající se prvního šluknutí jsou značně v souladu s celkovým pozorováním, a to, že kuřácké zařízení při kouření plniva prosté cigarety 23' dodává méně aerosolu během prvního potažení - šluknutí, ledaže jsou provedena nápravná opatření jako je perforování tabákové tyčinky 60', či jiná opatření uvedená v patentu US5388594.

Na obr. 7A je znázorněn další design elektricky fungující cigarety 23'', která zahrnuje tabákovou tyčinku 66 a špičku 62 a má komponenty a uspořádání podobné jako ty u přednostního provedení, uvedeného na obr. 4A, se stejnými vztahovými značkami, avšak označenými dvěma čárkami u základní číslice. Avšak cigareta na obr. 7A obsahuje zadní průtokový filtr 200” na volném zakončení 78” a sloupec řezaného plniva 220” rozprostírající se podél celé délky tabákové tyčinky 60” mezi zadním průtokovým filtrem 200” a filtrem 74 s volným průchodem pro tabákovou tyčinku 60”. Sloupec řezaného plniva 220” cigarety 23 obsahuje směs výrazných, silných a orientálních tabáků, v hustotě 0,275 g/cm³. Podkladová vrstva 68 tabákové struktury 66” je typem obsahujícím uhlíkové vlákno, jak bylo dříve popsáno. V pojednání, jež následuje, odkaz na tuto cigaretu 23 bude proveden jako na plně naplněnou cigaretu 23”.

Podle obr. 7B se provádí měření intenzity světla zařízením na měření kouře v čase každého potažení - šluknutí pro jednotlivé šluky jdoucí za sebou a označené od jedné do sedmi. Údaje uvedené na obr. 7B jsou reprezentativní pro dva rozpoznatelné trendy ve výkonu cigarety provedené v souladu s plně naplněnou, plnící cigaretou 23”:

- prvních několik potažení - šluknutí poskytuje významnou dodávku aerosolu, ale poté se dodávka snižuje do takového rozsahu, že posledně uvedené tři tahy zajišťují podstatně menší dodávku než prvních několik tahů, pokud nejsou provedena korektivní opatření;

- u plně naplněné cigarety 23” je aerosolová dodávka opožděná a počáteční tahy, tedy potažení - šluknutí jedna, dvě a tři, nedosahují maximální dodávky, dokud neuběhne podstatná část dvouvteřinové periody.

Během prvních několika potažení - šluknutí má plně naplněná cigareta 23'' tendenci dodávat větší celkový objem aerosolu, než plniva prostá cigareta 23'. Porovnání údajů uvedených na obr. 7B a 6B opodstatňuje toto celkové pozorování v tom, že celkové plochy nad liniemi několika prvních tahů na obr. 7B pro plně naplněnou cigaretu 23” jsou větší než celkové plochy nad liniemi prvních několika tahů na obr. 6B pro plniva prostou cigaretu 23'. Plocha nad linií každého potažení na obr. 7B a 6B označuje celkovou dodávku během tohoto tahu.

Je pravděpodobné, že opoždění v dodávce plně naplněné cigarety 23” vede kuřáka k provedení delšího, silnějšího potažení - šluknutí v reakci na to, že nedostává okamžitou odpověď příchuti z cigarety 23. Toto zesílené potažení - šluknutí zase způsobuje, že ohřívané části obalu 71” a tabákové struktury 66” jsou plně konzumovány okysličením prostřednictvím dodatečného vzduchu tak, že během prvních několika tahů dochází k výraznějšímu praskání a možná lokalizovanému hroucení tabákového sloupce řezaného plniva 220”. Navíc se má za to, že jakmile je jednou v plně naplněné cigaretě 23” iniciována pyrolýza, tato má tendenci k většímu sebeudržování z důvodu přítomnosti větší hmoty hořlavého tabáku a/nebo z důvodu jeho kompaktnějšího stavu. V každém případě, protože vzduch může být snadněji tažen do tabákové tyčinky 60 těmito propálenými místy prvních několika potažení - šluknutí, má se za to, že tato

-23 CZ 295783 B6 lokalizovaná porušení zkracují obvod žádoucích drah toku vzduchu následných potažení šluknutí. Následně se dodávka během pozdějších tahů plně naplněnou cigaretou 23 snižuje.

Údaje uvedené na obr. 7B a vysvětlení výše je v souladu s pozorováním, že plně naplněná cigareta 23 anebo tradiční cigareta, je-li kouřena pomocí elektrického zapalovače, má tendenci při pokračováním tahů dodávat méně produktu.

Se svou opožděnou, ještě více udržovanou pyrolýzou, má plně naplněná cigareta 23 tendenci generovat velké množství aerosolu v pozdějších fázích tahu, a v těchto časech může pokračovat v produkci aerosolu za dobu, po kterou kuřák cigaretou 23 skutečně potahuje. Posledně uvedená situace může vést k dodatečnému potažení - šluknutí, které může přetrvávat uvnitř pouzdra 31 zapalovače 25, obzvláště v anebo okolo ohřívače 39. Část takového aerosolu z dodatečného potažení - šluknutí se bude srážet na žhavicích prvcích 37 ohřívače 39 nebo přetrvávat dostatečně dlouho, až se vtáhne do cigarety 23” během příštího potažení - šluknutí. Jeden anebo druhý následek jsou škodlivé pro dodávání příjemné a trvalé chuti.

Podle obr. 6B jsou linie potažení plniva prosté cigarety 23' důkazem toho, že dodávka aerosolu se maximalizuje dosti před tím, než uběhne dvouvteřinové trvání standardního tahu - šluknutí, a dodávka je minimální v pozdějších fázích potažení - šluknutí, takže problém aerosolového dodatečného potažení není tak významný u plniva prosté cigarety 23'. Avšak, jak bylo dříve poznamenáno, plniva prostá cigareta 23' dodává menší celkový objem aerosolu než zcela naplněná cigareta 23 a trpí nesouladem při provádění prvních několika potažení - šluknutí, a postrádá subjektivní atributy a flexibilitu, jimiž by se kuřák jinak těšil, kdyby bylo v ní obsaženo míchané či dokonce nemíchané řezané plnivo.

Obr. 8 představuje data ze srovnávacího kouření na kuřáckém zařízení, používající zařízení pro měření kouře, jak je popsáno výše pro cigaretu 23' plniva prostou, plně naplněnou cigaretu 23 a částečně naplněnou cigaretu 23. U všech těchto cigaret byl jako podkladová vrstva použit uhlíkový vláknitý materiál. Jak se dále ukáže, částečně naplněná cigareta 23 podle tohoto vynálezu zajišťuje konzistentnější dodávku během kouření. Vyhýbá se poklesu v dodávce, k němuž dochází v posledně uvedených tazích plně naplněné cigarety 23 a je více konzistentní v dodávce než plniva prostá cigareta 23' během několika prvních potažení - šluknutí.

Částečně naplněná cigareta 23, jež byla testována k získání údajů použitých v obr. 8, byla zpola naplněna plnivem tak, že překrytí dutiny 91 ohřívačem 39 v tomto cigaretovém designu bylo poměrně velké, přibližně 6 mm. Žhavicí prvky 37, použité k získání dat uvedených na obr. 8, byly točitého typu, s energií 15 joulů na žhavicí cyklus.

Podle obr. 8 jsou data tam uvedená množstvím aerosolu v miligramech, generovaným během prvních dvou vteřin každého potažení - šluknutí v postupné řadě tahů během kouření každého konkrétního typu cigarety. Ve vztahu k datům uvedeným na obr. 6B a 7B množství aerosolu, označené na obr. 8, analyticky odpovídá integraci (to je plocha vymezená výše) každé linie potažení od 0 do 2 vteřin na obr. 6B a 7B.

Údaje na obr. 8 jasně dokumentují pokles v dodávce, ke kterému dochází u plně naplněné cigarety 23. když kuřák pokračuje od prvního potažení - šluknutí k dalším tahům. V protikladu k tomu plniva prostá cigareta 23' netrpí poklesem v dodávce, jako je tomu u plně naplněné cigarety 23”.

Údaje na obr. 8 rovněž jasně znázorňují, že částečně naplněná cigareta 23 zajišťuje konzistenci v dodávce ve srovnání s plniva prostou cigaretou 23' během šesti potažení - šluknutí. Navíc tak činí s dobrou chutí a dobrým subjektivním dojmem, a to s přispěním řezaného plniva.

V tabulce II jsou uvedeny údaje o tom, jak změny ve velikosti překrytí dutiny 91 ohřívačem 39 v závislosti na typu cigarety mohou postihnout dodávku aerosolu. Data tam uvedená byla získána

-24CZ 295783 B6 s kuřáckým zařízením pro kouření částečně plněné cigarety 23, mající tabákovou tyčinku 60 dlouhou 32 mm a sedmimilimetrový filtr 74 s volným průchodem na špičkovém zakončení této tabákové tyčinky 60 a špičku 62 dlouhou 30 mm, přičemž styčný obrys 94 ohřívače 39 je dlouhý 12 mm a je vystředěný na střední bod tabákové tyčinky 60 každé cigarety 23.

Tabulka II

Délka dutiny (mm)	4	7	10
Překrytí ohřívače podél dutiny (mm)	1	4	7
Překrytí ohřívače podél tabák, tyčinky (mm)	11	8	5
Průměrná TPM	4,9	5,5	7,0
Upravená průměrná TPM (nejnižší hodnota vynechána)	5,2	5,9	7,3
Standardní odchylka upraveného průměru	0,34	0,53	0,5
Obr. 9 znázorňuje grafické ztvárnění celkové dodávané částicové hmoty (TPM) ve	srovnání

s velikostí překrytí plniva ohřívačem 39 (v milimetrech). Zde znázorněné údaje byly generovány při použití standardních testovacích technik pro stanovení úrovní dehtu FTC, s použitím polštářků Cambridqe a dvouvteřinových intervalů tahů na standardních kuřáckých zařízeních. Testované cigarety byly částečně naplněné cigarety 23, mající podkladovou strukturu uhlíkového vlákna a celkovou délku 58 mm, s výjimkou toho, že údaje objevující se podél souřadnice na obr. 9, byly získány z plniva prosté cigarety 23', mající podkladovou strukturu z uhlíkového vlákna a stejnou celkovou délku. Když se překrytí tabáku ohřívačem 39 měnilo, styčný obrys 94 ohřívače 39 zůstával v konstantní délce a zůstával vystředěn na střed tabákové tyčinky 60. Podle toho jakékoli zvýšení překrytí tabáku ohřívačem 39 vytvářelo proporcionální zmenšení překrytí dutiny 91 ohřívačem 39. Jeho žhavicí prvky 37 byly točitého typu, mající styčný obrys 94 ohřívače 39 přibližně o délce 10 mm. Všechna data dohromady naznačují, že při těchto okolnostech existuje jiný řádový vztah mezi celkovou dodávanou částicovou hmotou a velikostí překrytí plniva ohřívačem 39. Údaje uvedené na obr. 9 a samostatný soubor údajů v tabulce II znázorňují, že velikost překrytí plniva ohřívačem 39 může být upravena tak, aby se dosáhlo žádoucí cílové úrovně dodávky v částečně naplněné cigaretě 23.

Nastavení velikosti překrytí plniva ohřívačem 39 ovlivňuje významným způsobem dosažení úrovně dehtu v částečně plněných cigaretách 23, a to z důvodu, že překrytí plniva ohřívačem 39 má výraznější vliv na dodávku aerosolu, než mají změny v hustotě tabákové tyčinky 60 v tabákové vložce 80. Tento přístup rovněž umožňuje vybírat si hustotu tabákové tyčinky 60 v tabákové vložce 80 pro účely jiné dosažení úrovně dehtu, např. pro dosažení volných zakončení 78 a/nebo pro vytvoření žádoucího stupně poklesu tlaku a/nebo filtrace na volném zakončení 78 tabákové tyčinky 60 nebo aby se usnadnila výroba. To rovněž zajišťuje kapacitu změny dodávky dehtu mezi cigaretovými výrobky, bez nutnosti změny buď tabákové struktury 66, anebo tabákové vložky 80.

Je rovněž výhodné určit poměrné rozměry částečně naplněné cigarety 23 a držáku ohřívače 39 tak, že na základě vsunutí cigarety 23 každý žhavicí prvek 37 je umístěn podél tabákové tyčinky 60 tak, že alespoň část, pokud ne celý styčný obrys 94 ohřívače 39 překrývá pouze naplněnou část tabákové tyčinky 60 přes tabákovou vložku 80. U takových provedení dutina 91 stále ještě usnadňuje tvorbu aerosolu a napomáhá chladit kouř. Je pravděpodobné, že filtr 74 s volným průchodem napomáhá tvorbě aerosolu tím, že představuje omezení toku pro složky aerosolu, když jsou tyto taženy ze širší dutiny 9f. Přitom je třeba poznamenat, že filtr 74 s volným průchodem vytváří okraje 73, 75 jednak v přechodech mezi ním a dutinou 91 na a jednak mezi ním a volně průchozím filtrem 102. Tyto okraje 73, 75 jsou následkem toho, že filtr 74 s volným průchodem má menší vnitřní poloměr než jeden anebo oba ze druhých dvou přilehlých regionů (prázdná dutina 91 a prostor zapouzdřený uvnitř volně průchozího filtru 102). Pravděpodobně tyto okraje 73, 75 (a možná i jiné přilehlé části filtru 74 s volným průchodem) podporují víření

-25CZ 295783 B6 a jiné proudění, příznivé pro formaci aerosolu z plynné fáze a součástí částičové fáze, uvolněných z ohřívaných částí tabáku tabákové tyčinky 60.

Podle obr. 10 je cigareta 23a vytvořena v souladu s ještě dalším výhodným provedením tohoto vynálezu, majícím komponenty a uspořádání stejné, jaká jsou stanovena v pojednání o cigaretě 23 s ohledem na obr. 4A, ale s přidáním zadního průtokového filtru 200a, umístěného na volném zakončení 78a tabákové tyčinky 60a. Tento zadní průtokový filtr 200a brání tabáku z tabákové vložky 80, aby unikal na volném zakončení 78a. Zadní průtokový filtr 200a může být rovněž obarven tak, aby označoval, že cigareta 23a je cigaretou pro použití s elektrickým kuřáckým zařízením, namísto pro použití se zápalkou anebo tradičním cigaretovým zapalovačem, jako je tomu u běžných cigaret. Ačkoli je zadní průtokový filtr 200a znázorněn jako samostatný oddělený komponent obalené tabákové vložky 80a, je možné pro vhodnost výroby cigarety spojit tabákovou vložku 80a se zadním průtokovým filtrem 200a pomocí obalu vložky (nezobrazeno). S vložkou zadního průtokového filtru 200a může být cigareta 23a opatřena tabákovou vložkou 80a mající nízkou hustotu tabákové tyčinky 60a, bez rizika problémů, jako jsou volná zakončení nebo tabák vypadávající z tabákové tyčinky 60a. Jak je uvedeno v evropské zveřejněné patentové přihlášce EP 0 615 411 a v patentech US 5 505 214 a US 5 388 594, je zadní průtokový filtr 200a uspořádán tak, aby omezoval či zcela bránil uvolňování aerosolu z volného zakončení 78a tabákové tyčinky 60a v závěru potažení - šluknutí a aby vytvářel tlakový pokles na volném zakončení 78a tak, že příznivě omezuje množství vzduchu vtahovaného do cigarety 23a z volného zakončení 78a ve vztahu k proporcionálnímu množství vzduchu, vpouštěného podél stran tabákové tyčinky 60a.

S ohledem na techniku vytvoření částečně naplněné cigarety 23, energie ohřívače 39 překrytí plniva ohřívačem 39 může být použito k vytvoření a/nebo úpravě dodávky dehtu v žádoucí úrovni. Podle toho je během navrhování nové částečně naplněné cigarety 23 obecně použitelný výběr hustoty tabákové tyčinky 60 v tabákové vložce 80 pro dosažení žádoucího stupně poklesu tlaku na volném zakončení 78 a/nebo k řízení zadního či zpětného toku stejným způsobem, jako je toho dosaženo pomocí zadního průtokového filtru 200a u alternativního provedení cigarety 23a.

Na obr. 11 je znázorněna další cigareta 23b podle tohoto vynálezu. Ta obsahuje tabákovou vložku 80b, jež zahrnuje část 310b s nízkou hustotou, přilehlou k dutině 91b a část 320b s vysokou hustotou, přilehlou k volnému zakončení 78b tabákové tyčinky 60b. Cigareta 23b je sestavena tak, že styčný obrys 94b ohřívače 39b překrývá část s nízkou hustotou 310b tabákové vložky 80b tak, aby se docílilo zvýšené dodávky aerosolu s pomocí nižších hustot tabákové tyčinky 60b. Oblast vysoké hustoty plnívaje uspořádána tak, aby předcházela volnému zakončení a omezil se osový přenos vzduchu tabákovou tyčinkou 60b způsobem analogickým jako je tomu u zadního průtokového filtru 200a.

Aktuální provedení ohřívače jsou znázorněna na obr. 12 až 21. Tyto ohřívače jsou vhodné pro jakákoli provedení cigaret 23 dříve popsaných, tj. zcela naplněných, částečně naplněných a plniva prostých, a to podle obr. 4a, 4b, 6a, 7a, 10 a 11, a i pro modifikace těchto cigaret 23.

Tyto ohřívače zajišťují zvýšenou mechanickou pevnost pro opakovaná vsouvání, úpravy a vyjímání cigaret 23 a značně zvyšují generování aerosolů z ohřáté cigarety 23 při udržení energetické náročnosti. Bylo zjištěno, že generované aerosoly mají tendenci proudit radiálně směrem pryč od pulzního ohřívače.

Obecně se upřednostňuje osm žhavicích čepelí 121 pro zajištění osmi potažení na základě sekvenčního žhavení žhavicích čepelí 121, čímž se simuluje počítání potahování - šluknutí běžnou cigaretou. Konkrétně, žhavicí čepele 121 se rozprostírají od hrdla 110 a vytvářejí válcovité uspořádání pro uložení vsunuté cigarety 23. Přednostně je mezi přilehlými žhavicími čepelemi 121 definována mezera 129. Může být žádoucí změnit množství tahů a tudíž počet žhavicích čepelí 12f, dosažený po vsunutí cigarety 23 do válcovité objímky CR. Tento žádoucí počet je

-26CZ 295783 B6 dosažen vytvořením žádoucího množství žhavicích čepelí 121, a to buď stejně velkých, nebo nestejně velkých.

Držák ohřívače 39 je uspořádán v objímce 27 zapalovače 25. Cigareta 23 je nasunuta, použije se volitelně zadní průtokový filtr 200 v objímce 27 zapalovače 25 zasahující do v podstatě válcovitého prostoru držáku ohřívače 39, definovaného prstencově tvarovanou čepičkou 83 mající otevřené zakončení pro přijetí cigarety 23. Vzduchový kanál je vytvořen jako válcovitý rukáv 87. Ohřívací uspořádání 100 obsahuje žhavicí čepele 121, dále elektricky vodivý kolíček 104A anebo společný přívod pro žhavicí čepele 121 tohoto ohřívacího uspořádání 100, dále opačně polované elektricky vodivé kolíčky 104B anebo přívody a případná rozpěrka. Spodní vnitřní povrch 81 rozpěrky zajišťuje cigaretu 23 v žádoucí poloze v držáku ohřívače 39 tak, že žhavicí čepele 121 jsou uspořádány přilehle u volného zakončení 78 cigarety 23 a v přednostním provedení jsou uspořádány tak, jak bylo dříve popsáno se zřetelem na obr. 1 a 11.

V podstatě celý ohřívač 39 je uspořádán a zajištěn v dané poloze pomocí těsného uložení s pouzdrem 31 přední části 33 zapalovače 25. Přední okraj tvarované čepičky 83 je uspořádán v přední koncové části 29 zapalovače 25, případně se rozprostírá poněkud za něj, a přednostně obsahuje uvnitř zkosenou či zaoblenou část k usnadnění navedení cigarety 23 do držáku ohřívače 39 a pro vyvedení z něj. Kolíčky 104A a 104B jsou s výhodou uloženy v odpovídajících neznázorněných objímkách, čímž zajišťují opěru pro držák ohřívače 39 zapalovače 25. Vodiče nebo tištěné spoje vedou z objímky 27 do různých elektrických prvků. Jiné kolíčky mohou poskytovat dodatečnou oporu ke zpevnění jejich montáže. Kolíčky 104A a 104B mohou být provedeny z jakéhokoliv vhodného materiálu a přednostně obsahují pocínovaný fosforový bronz. Průchod 47 v rozpěrce a základně 50 jsou spojeny se senzorem 45 aktivovaným potažením - šluknutím a detektor 53 světla vnímá přítomnost či nepřítomnost cigarety 23 v zapalovači 25.

Jak je vidět na obr. 12 a 13, ohřívací uspořádání 100 je přednostně monolitní strukturou, jež zahrnuje osm žhavicích čepelí 121, rozprostírajících se z centrálního hrdla 111 v symetrickém uspořádání nebo, jak bylo zmíněno výše s odkazem na obr. 19, v nesymetrickém uspořádání. Jak je nejlépe vidět na obr. 13, ohřívací uspořádání 100 definuje kruhový nasouvací otvor 360 mající hrdlo 365, jež směruje vsunutou cigaretu 23 směrem ke koaxiálně definované válcovité objímce CR mající průměr menší než nasouvací otvor 360. Ten je vymezen příslušnými koncovými částmi 118B spojovacích částí 118 žhavicích čepelí 121 a část hrdla 365 je definována sekcí mezi koncovými částmi 118A, 118B. Nasouvací otvor 360 má, přednostně průměr, jenž je větší než nasunutá cigareta 23 k navedení cigarety 23 směrem k objímce CR. Ta má průměr přibližně se rovnající průměru cigarety 23 k zajištění těsného uložení pro dobrý přenos tepelné energie. Cigareta 23 má přednostně průměr běžný v dané technice. Při zohlednění přijatelných výrobních tolerancí pro cigaretu 23 může postupně se zužující plocha či hrdlo 365 v přechodu mezi distálním zakončením a objímkou CR může rovněž sloužit k nepatrnému stlačení cigarety 23 a tím ke zvýšení tepelného kontaktu s obklopujícími čepelemi 121, sloužícími jako vnitřní stěna dané objímky CR. Příkladně má nasouvací otvor 360 přednostně vnitřní průměr přibližně 0,9 cm s tolerancí ± 0,05 cm a objímka CR má přednostně vnitřní průměr přibližně 0,7 cm s tolerancí + 0,05 cm. Žhavicí čepele 121 mohou být ohnuty dovnitř ke zvýšení tepelného kontaktu s cigaretou 23 pomocí omezení průměru válcovité objímky CR.

Každá do U tvarovaná žhavicí čepel 121 obsahuje první sekci či rameno 116A, rozprostírající se na prvním zakončení od hrdla 111, spojovací část 118 připojenou k opačnému druhému zakončení první sekce či ramene 116A a druhou sekci či rameno 116B rozprostírající se na prvním zakončení od spojovací části 118 směrem k hrdlu 111. První a druhá ramena 116A, 116B jsou oddělena mezerou 125, která může být relativně konstantní. Ramena 116A, 116B jsou přednostně v podstatě rovnoběžná, jak je vidět na obr. 18 a 19. Jsou spojitá ve směru nasunutí cigarety 23 k omezení nežádoucího jejího zadrhávání a jsou orientována směrem k válcovité objímce CR pro nasunutou cigaretu 23.

-27CZ 295783 B6

Spojovací část 118 má zakřivený spojovací okraj 118A ke spojení protilehlých vnitřních okrajů čepelových ramen 116A, 116B tak, že je vytvořena protažená odporová dráha ve tvaru U, jež je v podstatě rovnoběžná s podélnou osou nasunuté cigarety 23 a rozprostírá se podél dané cigarety 23, jak je uvedeno podrobněji níže. Zakřivený spojovací okraj 118A má přednostně zakřivení přibližně 180° ± 20°, takže je vytvořena do U tvarovaná čepel a má zakřivení, jež je konkávní směrem k hrdlu 111 a konvexní směrem k nasouvacímu otvoru 360. První zakončení prvního čepelového ramene 116A v hrdle 111 může mít zvětšenou šířku, se stejnou přibližnou tloušťkou, v první koncové části 115 ve vztahu ke zbytku prvního ramene 116A za účelem snížení hodnoty proudu a tím energie v koncové části 115 k omezení odporového žhavení. Toto rozšíření rovněž zvyšuje mechanickou integritu čepele 121 v hrdle 111. Druhé zakončení 122' druhého čepelového ramene 116B je přednostně zvýšeno ve vztahu k hlavní části druhého čepelového ramene 116B stupňovitě k usnadnění elektrického spojení s příslušným opačně polovaným kolíčkem 104B. Konkrétněji, jak je znázorněno na obr. 12 a 13, druhé zakončení 122' zahrnuje tři sekce, jmenovitě část 122A, jež je v podstatě plošným pokračováním hlavní části druhého čepelového ramene 116B, přechodovou část 122B, jež se zvedá v úhlu, a spojovací koncovou část 122C, jež je celkově paralelní s částí 122A. Tyto části druhého zakončení 122' mohou mít větší šířku než druhé čepelové rameno 116B pro zvýšení pevnosti, k zajištění adekvátní kontaktní plochy pro elektrické spojení ve spojovací koncové části 122C a ke snížení odběru proudu při odporovém žhavení druhého zakončení 122'. Koncová část 122C je přednostně svarem nebo či elektricky a mechanicky připojena pomocí jakékoli jiné techniky k opačně polovanému kolíčku 104B.

Ještě další provedení k dosažení dobrých spojení pro žhavicí čepele 121 je znázorněno na obr. 14 a 15. Spojovací zakončení 122' není přednostně stupňovitě tvarováno jako je tomu na obr. 12 a 13, spíše je v podstatě plošným protažením druhého čepelového ramene 116B, což zjednodušuje výrobu, o níž je pojednáno níže. Ke zmenšení možnosti zkratů, vznikajících při nepatřičném kontaktu mezi zakončením 122' a hrdlem 111 a/nebo částí 115 prvního ramene 116A, například v případě nasunutí kuřákem otočené nebo jinak přizpůsobené cigarety 23 na zakončení 122' hrdla 111 a část 115 prvního ramene 116A, je použit elektricky izolující keramický povrch 300 obzvláště na příslušných lícových okrajích těchto součástí. Přednostně je keramický povrch 300 aplikován jakoukoli tradiční technikou, například plazmových postřikem na hrdlo 111 spojující zakončení 122' a část 115 prvního ramene 116A. Příslušná keramika má přednostně relativně vysokou dielektrickou konstantu. Může být použit jakýkoli vhodný elektrický izolátor, jako je kysličník hlinitý, kysličník zirkoničitý, mulit, korderit, spinel, fosterit, jejich kombinace atd. Přednostně se používá kysličník zirkoničitý či jiná keramika, jež má koeficient tepelného rozšíření velmi blízký tomu, který má vespod ležící kovová žhavicí struktura, aby se předešlo rozdílům ve velikostech roztažení a stažení během žhavení a chlazení, čímž se při provozu předejde trhlinám a/nebo delaminacím. Tato keramická vrstva zůstává fyzikálně a chemicky stabilní při ohřevu žhavicího elementu. Výhodná tloušťka pokryvu pro tento elektrický izolátor je, například, přibližně 0,0025 mm až 0,25 mm či přibližně 0,00127 až 0,152 mm a výhodněji 0,25 mm až 0,076 mm. Část zakončení není přednostně pokryta. Opačně polované kolíčky 104B jsou pak připojeny k této součásti. Ke zjednodušení maskování při výrobě není odpovídající díl části 115 pokryt keramikou.

Keramika může být rovněž aplikována, například, ve stejném kroku s plazmovým postřikem v mezeře 127 mezi zakončeními 122' a částmi 115 prvních ramen 116A a v mezeře 127 mezi zakončeními 122' a hrdlem 110 k vytvoření struktury keramického hrdla pro zvýšení mechanické integrity ohřívacího uspořádání, jak je to znázorněno na obr. 15. Velikost tohoto uspořádání keramického hrdla může být jiná než je znázorněno. S keramickou aplikací nebo bez ní je provedena elektrická izolace kladného spojovací zakončení 122' a šířky mezery 127, 125 mohou být menší, a to při zajištění ochrany proti zkratu. Podle toho může mít druhé zakončení 122' a část 115 prvního ramene 116A zvětšenou plochu, čímž dále zpevňují danou objímku CR a v případě keramického povrchu 300 zvětšují skeletovou strukturu a dále zpevňují ohřívač. Navíc, takový keramický povrch 300 ohlazuje ostré okraje mezer 125, 127 k omezení možného zachycování a poškozování cigarety při jakékoliv manipulaci s ní. Alternativně celá čepel 121 a obzvláště první a druhá ramena 116A, 116B, jsou s výhodou pokryta na jednom svém povrchu,

-28CZ 295783 B6 například na vnějším povrchu otočeném od cigarety, nebo jak na vnitřním, tak i na vnějším povrchu a/nebo na okrajích vymezující dané mezery 125, 127 pomocí keramické vrstvy, například v tloušťce přibližně 0,05 mm zirkonem k posílení žhavicích čepelí 121, je-li to žádoucí pro udržení mezer 125, 127. Žhavicí čepele 121 mohou podle toho být tenčí, například přibližně 0,05 až 0,15 mm, čímž se zvyšuje odpor dráhy žhavení a umožňuje se, aby čepele byly širší pro zvětšené tepelné rozhraní s nasunutou cigaretou 23 při současném udržení stejného celkového odporu žhavicí čepele 121. Tato její zvýšená šířka spolu s keramickou vrstvou 300 dále zpevňuje strukturu ohřívače 39. Rovněž keramický povrch 300 na vnějším povrchu čepelí 121, obrácený od nasunuté cigarety 23, může bránit tepelným ztrátám ze žhavicí čepele 121 do okolí. Keramika je přednostně aplikována pomocí plazmového nástřiku či jakýmkoli jiným známým způsobem a je přednostně aplikována prostřednictvím srážení par elektronovým paprskem, aby se předešlo zavedení reziduálních zatížení, k nimž může dojít během zpracování při plazmovém nástřiku a/nebo při dopadu částic.

Každá čepel 121 tvoří odporový žhavicí element. Konkrétněji, první zakončení koncové části 115 prvního ramene 116A je elektricky připojeno k zápornému vývodu napájecího zdroje, a konkrétněji, je integrálním protažením centrálního hrdla 111 nebo k němu mechanicky a elektricky připojeno, přičemž koncová část 115 je elektricky a mechanicky připojena ke kolíčku 104A elektrického napojení přes spojovací svar anebo jiným propojením, jako je pájení na tvrdo nebo pájení na měkko. Přednostně se dva koncové kolíčky 104A, 104B používají k zajištění vyrovnané podpěry, protože kladně i záporně polované kolíčky 104A, 104B rovněž slouží k mechanické podpoře ohřívače 39. Hrdlo 111 je tudíž elektricky společné pro všechny žhavicí čepele 121. V jakémkoli provedení může být záporné připojení pro každý ohřívač 39 (žhavicí prvek 37) provedeno jednotlivě pomocí, například, vhodného záporného kontaktu uloženého na konci ohřívače 39, opačném k příslušným plochám kladného kontaktu.

Příslušné kladné připojení pro každou žhavicí čepel 121 je provedeno ve spojující koncové části 122C druhého ramene 116B. Spojující koncová část 122C je elektricky izolována či odizolována od hrdla 110 pomocí mezery 127, dále od prvního ramene 116A a zejména od prvního zakončení koncové části 115 sdružené žhavicí čepele 120' prostřednictvím mezery 125 a od přilehlé žhavicí čepele 121 mezerou 131, aby se předešlo zkratům a umožnila se tepelná expanze. Navíc, jsou volitelně aplikovány zmíněné keramické povrchy. Alternativně jsou spojující koncové části 122C příslušně připojeny k zemi.

Zmíněná kladná a záporná připojení poskytují odporovou dráhu a konkrétněji obvod pro proud přiváděný ze zdroje elektrické energie, například přes řídicí obvod, ke konkrétní čepeli 120'. 121 na základě aktivace kuřáckého systému potažením - šluknutím kuřáka. Primární žhavená plocha čepele 120'. 121 zahrnuje první rameno 116A, spojovací okraj 118A a druhé rameno 116B. Podle toho, část nasunuté cigarety 23 ležící pod a jsoucí v kontaktu s aktivovanou čepelí 121, rozprostírající se podélně, je žhavena vnějším povrchem, odpovídající žhavené části čepele 121, která má tvar protaženého U, a to primárně prostřednictvím vedení a sálání, s pravděpodobnou určitou tepelnou konvekcí. Navíc, část nasunuté cigarety 23 mezi rameny 116A, 116B, tj. ve spodu ležící mezera 125, je ohřívána prostřednictvím překrytí či kumulativním sálavým teplem a vodivým tepelným přenosem jak z ramene 116A, tak ramene 116B. Pokud je mezera 125 příliš velká, k žádoucímu překrytí nedojde a část nasunuté cigarety 23, ležící pod mezerou 125, nebude adekvátně ohřívána. Rovněž sálavé a vodivé teplo ohřívá pásy nasunuté cigarety 23 nepatrně za vnějšími okraji čepelových žhavicích ramen 116A a 116B. Různé ohřívané části dohromady vytvářejí ohřívanou oblast cigarety 23, která se rozprostírá nepatrně za vnější okraj ramene 116A pod něj přes mezeru 125, dále pod rameno 116B nepatrně za něj. Velikost této ohřívané oblasti závisí na geometrii žhavicí čepele 120', 121 a žhavicích charakteristikách, stejně jako na velikosti a trvání energetického impulzu. Žhavicí čepel 120'. 121 má přednostně velikost vhodnou pro konečné ohřívání segmentu nasazené cigarety 23, majícího dostatečnou velikost, například 18 mm², a to pro vytvoření příjemného pocitu při potažení - šluknutí kuřáka v odpovědi na tahem aktivovaný energetický impulz. Relativně větší čepel 120', 121 a plochy koncové části 115 vytvářející část dráhy proudu, nejsou žhaveny na tyto provozní teploty, protože jejich relativně

-29CZ 295783 B6 větší objemy snižují hustotu proudu a takto snižují odporové žhavení. Rovněž část spojující koncové spojovací části 118 není žhavena na tyto provozní teploty, protože dráha ohřevu má tendenci sledovat spojovací okraj 118A a tato část vytváří relativně větší objem a podle toho má menší proudový odběr a tudíž menší odporové žhavení než spojovací okraj 118A a bezprostředně přilehlé části. Pro další snížení nežádoucího ohřevu zbytku spojovací části 118 je možno jednak zvýšit tloušťku monolitického materiálu spojovací části 118 ve vztahu k zakřivenému okraji 118A v regionu 118C k dalšímu omezení odběru proudu a odporového ohřívání, jak je to znázorněno na obr. 5, a jednak perforovat spojovací část 118 pro omezení odporových a/nebo teplo vedoucích drah, a/nebo je možno též přidat dodatečný materiál 119 rozvádějící teplo k materiálu spojovací částí 118, a to pro omezení tepelného přenosu do spojovací části 118, jak to znázorňuje obr. 6. K dosažení tohoto rozvodu teplaje aplikován tepelně nevodivý materiál, tj. tepelný izolátor jako je keramika. Příklady vhodných keramických materiálů zahrnují kysličník hlinitý, kysličník zirkoničitý, jejich směs, mulit atd., jako je tou v případě povrchu žhavicí čepele 120'. 121. Každá z těchto modifikací musí být při konstrukci být ohodnocena, pokud jde o jakýkoli nepříznivý účinek na mechanickou integritu spojovacích částí 118, jež podporují ohřívací uspořádání 100 a vymezují otvor pro nasouvání a vyjímání cigarety 23. Po impulzu žhavicí čepele 121 existuje předem určený minimální čas před tím, než je umožněn následující tah - šluknutí. Předčasné žhavení části cigarety 23 by mohlo také vést k nežádoucí a/nebo částečné generaci aerosolu či teplem indukované degradaci části cigarety 23 před žádoucím žhavením. Následné nové ohřátí dříve žhavené části cigarety 23 může vést k nežádoucímu vyvíjení vůně a příchutě.

Pokud bude žádoucí delší potažení - šluknutí, než je dosaženo chodem jediné žhavicí čepele 121, pak je logika řízení sestavena tak, že žhaví ještě další žhavicí prvek 37 nebo dodatečná žhavicí čepel ihned po pulzaci prvotní žhavicí čepele 121 či během konečné části počátečního impulzu, ke žhavení ještě dalšího segmentu dané cigarety 23. Dodatečnou žhavicí čepelí může být radiálně následující žhavicí čepel anebo ještě jedna následná žhavicí čepel. Žhavicí čepele by měly mít velikost takovou, aby se dosáhlo celkového žádoucího počtu tahů v žádoucím trvání.

V jednom provedení počet žhavicích čepelí 121 odpovídá množství žádaných potažení - šluknutí, tj. osmi. V ještě dalším provedení je počet žhavicích čepelí 121 dvojnásobkem množství potažení - šluknutí, například, pro osm potažení cigarety 23 je šestnáct dílů. Taková konfigurace umožňuje odlišné sekvence žhavení než je normální, za sebou jdoucí žhavení přibližně dvouvteřinové, a přednostně radiální sekvenční žhavení pro provedení, ve kterém počet žhavicích čepelí 121 odpovídá počtu tahů. Například, logický obvod může rozhodnout, že dvě obvodově protilehlé žhavicí čepele 121, tj. žhavicí čepele oddělené od sebe o 180°, simultánně společně žhaví adekvátní velikost cigarety 23 pro vznik potažení - šluknutí. Alternativně první sekvence žhavení každé druhé žhavicí čepele 121 pro cigaretu 23 je následována druhou žhavicí sekvencí činných žhavicích čepelí 121 pro další cigaretu. Alternativně může být tato první sekvence žhavení opakována pro předem stanovený cyklus životnosti a potom iniciována druhá sekvence chodu. Může být použita jakákoli kombinace žhavicích čepelí. Počet žhavicích čepelí může být menší anebo se rovnat, či být větší než je počet tahů jediné kouřené cigarety. Například, systém devíti čepelí může být použit pro šestitahovou cigaretu 23, v němž je odlišný soubor šesti ohřívačů 39 žhaven pro každou následující cigaretu 23 a sdružený soubor zbylých tří ohřívačů 39 není žhaven.

Ohřívací uspořádání 100 je elektricky a mechanicky relativně fixováno na jednom zakončení prostřednictvím přivaření kolíčku 104A k hrdlu 110 a opačně polovaných kolíčků 104B k elektrickým vývodům. Kolíčky 104A a 104B jsou s výhodou předem tvarovány do plastického hrdla či jinak k němu pevně připojeny, přednostně pro minimalizaci úniku vzduchu. Přednostně je toto fixované zakončení protilehlé nasouvacímu otvoru 360. Ten je vymezen spojovací části 118, a specificky protilehlou koncovou částí 118B proti spojovacím okrajům 118A. Koncové části 118B se mohou nálevkovitě rozšiřovat směrem ven a vymezovat část hrdla 365. Čepele 121 se pak od této části hrdla 365 zužují a definují vnitřní úložný průměr, který je nepatrně menší než je vnější průměr nasunuté cigarety 23, například ve středovém bodu čepele 121 k zajištění žádoucího tepelného kontaktu, tj. stlačovacích sil mezi čepelemi 121 a cigaretou 23. Koncové části 118B

-30CZ 295783 B6 jsou volné a roztahují se při žhavení, protože nejsou fixovány. Konkrétněji každá koncová část 118B je umístěna uvnitř odpovídajícího kanálu 210 uspořádaného ve vnitřní stěně 201 koncové čepičky 83 zapalovače 25.

Radiální pohyb směrem ven koncových částí 118B směrem dovnitř zešikmených čepelí 121 je tedy uzavřen zakončením koncových částí 118B, kontaktujících radiálně vnější stěny kanálů 210, čímž se vytváří hranice pro zešikmení a vymezení tohoto vnitřního zešikmení. Toto zešikmení směrem dovnitř může být doplněno směrem dovnitř vytvořeným zešikmením, jak bylo řečeno. Jak je znázorněno, vnitřní stěna 201 se nálevkovitě rozšiřuje směrem ven, k umožnění vsunutí části čepelových koncových částí 118B. Radiálně vnější stěna kanálu 210. kontaktující koncovou část 118B, má velikost a tvar, aby bylo umožněno vsunutí přiměřeně velké koncové části 118B tak, že zakončení čepele 121 neopustí kanál 210 během ohřívání anebo chlazení dané čepele 121 nebo při nasouvání či vyjímání cigarety 23. Pokud to je žádoucí, tato radiálně vnější stěna kanálu 210 je opatřena opěrou, například, lichoběžníkovou, kontaktující koncovou část 118B. V alternativním provedení je část 118D čepele 121 zaoblena, s výhodou je eliptická. Tato zaoblená část 118D umožňuje, aby se nasunutá část otáčela uvnitř kanálu 210 v reakci na teplo anebo mechanickou manipulaci, čímž se udržuje vsunutá část čepelového zakončení uvnitř kanálu 210. Dodatečně anebo alternativně jsou koncové části 118B více zaobleny.

V prvním provedení znázorněném na obr. 12 je kanál 210 takové velikosti, že koncová část 118B čepele 121 ohřívače 39 se může rozšiřovat od vstupu 202 ke konci vnitřní stěny 201 pro nasunutí cigarety 23, aby byl dosažen žádoucí kontakt mezi cigaretou 23 a danými čepelemi 121. Takové uspořádání, v němž jedno zakončení čepele 121 je volné ve vztahu k protilehle umístěnému společnému hrdlu 111, umožňuje mechanické posunutí a/nebo tepelné roztažení a stažení žhavicích čepelí 121 v podélném směru při příslušném nasunutí/vyjmutí cigarety 23 a/nebo žhavení/chlazení čepele 121, čímž se omezují tepelná a mechanická zatížení.

V druhém provedení podle obr. 14, dosednutí 204, jež může být lichoběžníkové, může být umístěno uvnitř kanálu 210 tak, že když se žhavicí čepel 121 roztahuje teplem při zahřátí po nasunutí cigareta 23, kdy koncová část 118B kontaktuje dosednutí 204 a umožňuje zešikmení čepele 121 směrem dovnitř k nasunuté cigaretě 23, čímž se snižuje zatížení na danou čepel 121 a zvyšuje se žádoucí tepelný kontakt zvětšením stlačovací síly mezi čepelí 121 a cigaretou 23.

Ohřívací uspořádání 100 (viz obr. 12) je tudíž přednostně monolitní struktura, jež je volitelně pokryta keramikou, jak bylo pojednáno. Hrdlo 111 a žhavicí čepele 121 jsou vyrobeny z materiálu, který má žádoucí elektrický odpor a pevnost. Například jsou upřednostňovány materiály mající elektrický odpor v rozmezí přibližně 50 až 500 μΩ/cm, a přednostněji přibližně 100 až přibližně 200 μΩ/cm, takže teploty přibližně 200 °C až přibližně 1000 °C, a přednostně přibližně 400 °C až přibližně 950 °C, a výhodněji přibližně 300 °C až přibližně 850 °C, jsou dosaženy aktivovanou čepelí 121 za přibližně 0,2 až 2,0 vteřiny při energii přibližně 10 až 50 joulů, přednostněji přibližně 10 až 25 joulů, a ještě výhodněji přibližně 20 joulů. Daný materiál by měl být schopen vydržet přibližně 1800 až přibližně 10 000 takových energetických impulzů, aniž by trpěl poruchou, významnou degradací či nežádoucím prohýbáním.

Materiály, ze kterých jsou vyrobeny žhavicí čepele 121, jsou přednostně vybrány tak, aby zajistily spolehlivé opakované použití při alespoň 1800 cyklech zapnutí/vypnutí. Držák ohřívače 39 je přednostně jednorázový, odděleně od zapalovače 25 obsahujícího žhavicí prvky 37 a obvody, jenž je odhozen po 3600 cyklech anebo více. Materiály ohřívače 39 a jiné metalické komponenty jsou rovněž vybírány na základě jejich odolnosti vůči okysličování a celkové nízké reaktivitě, přičemž nemají příliš oxidovat či jinak reagovat s cigaretou 23 při teplotě, s níž se pravděpodobně setkají. Je-li to žádoucí, žhavicí čepele 121 a jiné metalické komponenty jsou zapouzdřeny v inertním, tepelně málo vodivém materiálu, jako je vhodný keramický materiál, aby se předešlo oxidaci a nežádoucím reakcím.

-31 CZ 295783 B6

Přednostněji však jsou žhavicí čepele 121 a jiné metalické komponenty vyrobeny ze slitiny odolávající teplu, jež vykazuje jak vysokou mechanickou pevnost a rezistenci vůči povrchové oxidaci, korozi a degradaci při vysokých teplotách. Přednostně jsou žhavicí čepele 121 vyrobeny z materiálu, který vykazuje vysokou pevnost a povrchovou stabilitu při teplotách až do asi 80 % teploty tavení. Takové slitiny jsou tzv. superslitiny a jsou obecně založeny na niklu, železu anebo kobaltu. Například jsou vhodné slitiny primárně železa anebo niklu s hliníku a ytriem. Výhodně slitiny žhavicích čepelí 121 obsahují hliník k dalšímu zvýšení výkonu žhavicího prvku, například pro zajištění odolnosti vůči oxidaci.

Výhodně použitelné materiály obsahují aluminidy železa a niklu a nejvýhodněji slitiny uvedené v patentu US 5 595 706. Jako přísady k těmto slitinám niklu a hliníku může být použito několik prvků, např. bór a křemík, které jsou hlavními přísadami do slitiny pro žhavicí vrstvu čepele 121. Pokud se týká bóru, má se za to, že zvyšuje pevnost hranice zrn a je nejvíce účinný, když slitina niklu a hliníku je bohatá na nikl, například, když je množství atomových procent hliníku menší nebo rovno množství atomových procent křemíku. Křemík není přidáván do těchto slitin ve velkých množstvích, protože jeho přísada větší než 3 % hmotn. vytváří silicidy niklu, které při oxidaci vytvářejí kysličníky křemíku. Přísada molybdenu zvyšuje pevnost za nízkých a vysokých teplot. Zirkon napomáhá zvyšování odolnosti vůči vytváření trhlin oxidací během tepelných cyklů. Může být rovněž přidáno hafnium pro zvýšení pevnosti za vysokých teplot. Přednostní slitina niklu a hliníku pro použití jako keramický povrch 300 a pro odporový ohřev je označena jako IC-50 a obsahuje přibližně 77,92 % hmotn. Ni, 21,73 % hmotn. Al, 0,34 % hmotn. Zr a 0,01 % hmotn. B, a to podle článku „Zpracování intermetalických aluminidů“, autor V. Sikka, publikace „Intermetalická metalurgie zpracovávání intermetalických sloučenin“, hlavní autoři Stoloff aj., vydavatelství Van Nestrand Reinhold., New York, 1994, viz tabulku 4. Do aluminidu železa mohou být přidávány různé prvky. Možné přísady jsou Nb, Cu, Ta, Zr, Ti, Mn, Si, Mo a Ni. Žhavicím materiálem může být slitina „Haynes® 214“ (což je na niklu založená slitina, která obsahuje 16,0 % hmotn. chrómu, 3,0 % hmotn. železa, 4,5 % hmotn. hliníku, pakl též stopy ytria a zbytek (přibližně 75 %) je tvořen jinými prvky, tato slitina je k dostání u firmy Haynes International of Kokomo, Indiana, USA). Je též použitelná slitina Inconel 702, což je slitina McrAL nebo FecrAlY. Jsou též použitelné značkové slitiny Nichrome® (mají 54 až 80 % hmotn. niklu, 10 až 20 % hmotn. chrómu, 7 až 27 % hmotn. železa, 0 až 11 % hmotn. mědi, 0 až 5 % hmotn. manganu, 0,3 až 4,6 % hmotn. křemíku, a někdy i 1 % hmotn. molybdenu a 0,25 % hmotn. titanu. Uvádí se, že slitina Nichrome I obsahuje 60 % hmotn. niklu, 25 % hmotn. železa, 11 % hmotn. chrómu a 2 % hmotn. manganu. Slitina Nichrome II má 75 % hmotn. niklu, 22 % hmotn. železa, 11 % hmotn. chrómu a 2 % hmotn. manganu. Slitina Nichrome III je tepelně odolná slitina, která obsahuje 85 % hmotn. niklu a 15 % hmotn. chrómu. Tyto slitiny jsou popsány v patentech US 5 666 978 a US 5 388 594. Jsou též použitelné i jiné materiály, které mají podobné vlastnosti.

Jak je znázorněno na obr. 12, žhavicí čepele 121 jsou uspořádány tak, že se rozprostírají symetricky z hrdla 111. Alternativně jsou užita nesymetrická uspořádání. Například, určitý počet žhavicích čepelí 121, šest anebo osm, může být rozdělen do např. dvou podskupin 121A, 121B o stejném počtu, např. po třech nebo čtyřech žhavicích čepelích 121. Žhavicí čepele 121 v každé podskupině 121A, 121B jsou odděleny mezerami 131. Tyto podskupiny 121A, 121B jsou odděleny širší mezerou 135, jak to znázorňuje obr. 19 rozvinutém stavu. Širší mezera 135 ie vymezena tak, že tepelný přenos vodivého a zejména sálavého žáru z přilehlých čepelí 121 přilehlých podskupin 121A, 121B je minimalizován do části cigarety 23, ležící pod touto mezerou 135. Podle toho jev mezeře 135 uložena širší neohřívaná a silná část cigarety, která je pevnější než neohřívané části cigarety, ležící pod užšími mezerami 131., čímž je zvýšena pevnost sloupce cigarety 23, aby tak bylo napomoženo lepšímu odstraňování cigaret 23 po kouření a následném ohřívání, a tím i oslabování jejich částí. Pokud je to žádoucí, logika řídicího obvodu 41 může aktivovat simultánně více než jeden ohřívač 39 v symetrickém anebo nesymetrickém uspořádání.

Toto uspořádání má dvě žhavicí ramena 116A, I16B, oddělená mezerou 125, což vede k podstatným zvýšením v množství aerosolu generovaného v porovnání s množstvím generovaným

-32CZ 295783 B6 pevným žhavicím prvkem 37. Takový ohřívač 39 dosahuje dobrého tepelného přenosu u cigaret 23, avšak přílišný přenos aerosolu do taženého proudu vzduchu je omezen tuhou strukturou, blokující optimální vtahování vzduchu nacházejícího se vně cigarety do ní, obzvláště, jestliže pouzdro 31 kuřáckého systému 21 je opatřeno perforacemi pro komunikaci vzduchu vně tohoto pouzdra 31 s vnějším povrchem cigarety 23. Ohřívač 39 podle tohoto uspořádání má vylepšené vtahování, například v důsledku mezery 125 a projevuje se výsledně zvýšenou dodávkou příchutě na jednotku energie. Jak bylo řečeno, mezera 125 by měla mít takovou velikost, aby zajišťovala optimální sálání překrytím pro danou geometrii čepele 121. Protože je generováno větší množství aerosolu, žádoucí hmotnost čepelí 121 může být snížena, zatímco tyto generují stejné žádoucí množství příchutí, což vede k lehčí jednotce a ke zmenšení energie potřebné k adekvátnímu ohřevu žhavicích čepelí 121 a nasunuté cigarety 23, což dále snižuje hmotnost této jednotky, protože napájecí zdroj, tedy baterie 35a, může být menší. Jako příklad může být mezera 125 přibližně 0,5 mm ± 0,1 mm široká. Čepelová žhavicí ramena 116A, 116B mohou být přibližně 0,3 mm až 0,4 mm s tolerancí ±0,1 mm široká a přibližně 13,9 mm s tolerancí 0,1 mm dlouhá a přibližně 0,2 mm až 0,25 mm tlustá, s tolerancí přibližně 0,1 mm. Délka od okraje hrdla 110 ke špičce spojovací části 118 může být přibližně 26,9 mm ±1,58 mm.

Bylo zjištěno, že primární příčný či radiální tok vzduchu ve vztahu k nasunuté cigaretě 23 vede k lepšímu generování kouře než primárně podélný tok. Mezery 125, 127 a 131 vytvářejí dráhy pro vzduch, který je tažen do styku s nasunutými cigaretami 23. Dodatečné průchody vzduchu jsou zajištěny k optimalizaci příčného toku pomocí perforace částí žhavicích čepelí 121.

Ještě další provedení čepelové geometrie je znázorněno na obr. 16, v němž jak první žhavicí rameno 116A, tak i druhé žhavicí rameno 116B má točitý klikatý tvar. Točité tvary ramen 116A, 116B jsou paralelní tak, že tato ramena 116A, 116B jsou od sebe stejně vzdálena a mezera 125 je rovněž točitého tvaru. Takový točitý tvar zvětšuje obvod čepele 121 a takto zvyšuje vtahování aerosolu. Tento točitý tvar je popsán podrobněji ve zveřejněné evropské patentové přihlášce EP 0 615 411 a v patentech US 5 666 978 a US 5 388 594.

Dále bude popsán s odkazem na obr. 18 a 19 první výhodný způsob výroby. Kroky nyní zmíněné mohou být prováděny v jakémkoli pořadí, aby byly dosaženy výrobní rychlosti, materiály, úspory atd.

Vytvoří se vrstva či pás vhodného materiálu, mající tloušťku, například 0,05 až 0,5 mm, například s výhodou 0,25 mm, pro žhavicí čepele 121 rozmístěné kolmo k příslušné prvnímu ramenu 116A, a kolmo na příslušnou první koncovou část 115 z celkově rovné části 111A v hřebenovitém uspořádání. Čepele 121 jsou v podstatě kolmé k sobě navzájem, s mezerami 131 umístěnými mezi protilehlými okraji druhé čepelové části ramen 116B jedné čepele a první čepelovou částí ramen 116A přilehlé čepele 121. Jak bylo řečeno, čepele 121 jsou buď symetricky uspořádány se stejnými mezerami mezi sebou, jak je znázorněno na obr. 18, nebo jsou uspořádány nesymetricky, ale se stejnými mezerami 131, a to mezi přilehlými čepelemi 121, vytvářejícími podskupiny 121A, 121B čepelí s větší druhou vzdáleností 133 mezi těmito dvěmi podskupinami 121A, 121B o šířce jak to uvádí obr. 19. Přímá část 111A má dvě koncové části s délkou alespoň poloviny délky X pro vytvoření druhé vzdálenosti 133 při svinutí. Tyto koncové části by měly být delší než je délka X, k zajištění překrytí pro připojení. Mezera 131 může být přibližně 1 mm ± 0,1 mm široká v jakémkoli provedení a širší mezera 135 může být přibližně 3,1 mm ± 0,1 mm široká v nesymetrickém provedení.

Čepele 121 jsou vytvořeny tak, jak bylo řečeno pro vytvoření spojovací části 118 a ramen 116A, 116B. Tato formace vrstvy anebo pásu materiálu do popsaného sestavení je provedena jakoukoli tradiční technikou, jako je vyrážení či řezání, například pomoci CO₂ nebo laserem. Pokud je použit formát pásu, počet žhavicích čepelí 121 vytvořených z tohoto pásu může přesáhnout požadovaný počet pro jediné válcovité žhavicí uspořádání. Přímý pás je pak řezán, je-li to žádoucí, k vytvoření přímých částí 111A, majících žádoucí počet žhavicích čepelí 121. Pokud je použit stupňovitý tvar částí 122A, 122B, 122C, je tento vytvořen pomocí vyrážení. Pokud je

-33 CZ 295783 B6 použit keramický ochranný povrch 300, je pak aplikován maskováním raženého profilu a například tepelným nástřikem daného povlaku na části 111A, 115 nebo na celou čepel 121 nebo jakoukoli její část, k formování žádoucího vzoru, jak bylo pojednáno. Alternativně je keramický povrch 300 aplikován po kroku svinutí anebo, je-li to žádoucí, před výrobou čepelí. Jak je známo, příslušná maskování jsou aplikována před prováděním každého z kroků ukládání žhavicích vláken a keramiky, k vymezení ploch aplikace.

Přímá část 11 IA je pak svinuta k vytvoření kulatého hrdla 111. Část 111A může být svinuta v obou směrech. Přednostně je část 111A svinuta tak, že kladné kontakty na koncové části 122C jsou na vnějším povrchu válcovitého ohřívače 39, tj. na straně proti cigaretě 23, ke zjednodušení připojení pomocí kolíčků 104B a k zábraně před poškozením během nasouvání a vyjímání cigarety 23. Svinovací část může být svinuta do menšího průměru, než je její konečný žádoucí průměr a je nasunuta do držáku ohřívače 39. Svinutá část se pak rozšiřuje a je dále udržována v daném tvaru pomocí elektrických přípojů. Alternativně je svinutá část spojena, například prostřednictvím jakékoli svářecí techniky, jako je bodové anebo laserové svařování, pro vytvoření hrdla 111.

Na každé čepeli 121 je přednostně vytvořeno zešikmení tak, že ramena 116A, 116B a spojovací okraj 118A budou působit stlačením na nasunutou cigaretu 23 když je vytvořeno ohřívací uspořádání 100, jak je znázorněno na obr. 13. K zešikmení přednostně dochází před svinutím, ale může být provedeno i po svinutí. Toto zešikmení zvyšuje tepelný kontakt mezi žhavicí čepelí 121 a nasunutou cigaretou 23 ke zvýšení účinnosti tepelného přenosu.

Účinnost tepelného přenosu je rovněž zvýšena pomocí optimalizace velikosti povrchových ploch čepelových ramen 116A, 116B, jež jsou v účinném tepelném vztahu s cigaretami 23. Podle obr. 17A jsou spodní části 117 ramen 116A, 116B rovinné, tj. ploché v příčném směru. Ke zlepšení tepelného přenosu je s výhodou spodní část 117 tvarována nerovně, například v úhlu anebo křivce, k maximalizaci povrchové plochy žhaveného ramene 116A, 116B ve vztahu k cigaretě 23, bez nežádoucího zvyšování objemu a tudíž nežádoucího snížení proudu a výsledného odporového ohřívání žhavicího ramene 116A, 116B, jak je to příslušně zdůrazněno na obr. 17B a 17C. Tvarovaná spodní část 117 s výhodou neproniká žádnou částí cigarety, aby se předešlo oslabení a eventuelně trhání cigarety během nasouvání, úpravy nebo vyjímání. Spíše středový bod špičky spodní části 117 je ve styku neboje v těsné tepelné blízkosti k cigaretě 23 a zbytek spodní části 117 je v sálavém tepelném vztahu s cigaretou 23.

Tohoto tvaru spodní části je přednostně dosaženo vyražením ramen 116A, 116B čepelí 121 i v nesvinutém stavu. K tomuto vyrážení může dojít ve stejném momentě, kdy se provádí ražení k dosažení zešikmení. Toto vyrážení k tvarování spodní části 117 rovněž zvyšuje pevnost ramen 116A, 116B, čímž se předchází nežádoucím zkratům a deformacím.

Nyní bude popsán druhý způsob výroby. Je použita trubice z vhodného materiálu. Čepele 121 jsou pak vytvářeny jakoukoli technikou, jako je například řezání laserem. Alternativně jsou čepele vyráběny pomocí techniky kování profilu v zápustce, v níž je vnitřní tm vsunut do této trubice pro vytvoření uvedených čepelových profilů a pak je použito ještě kování, buď zevnitř, nebo z vnějšku, k řezání profilu. Je-li to žádoucí, je profilovaná trubice opatřena keramickým povrchem 300. Tento vynález rovněž minimalizuje potenciálně škodící, tepelně indukovaná zatížení. Protože žhavicí čepele 121 a hrdlo 111 jsou monolitické, dochází k zábraně tvorby zatížení vznikajících ze vzájemných propojení některých skrytých částí žhavicího prvku.

Rozmanitá provedení tohoto vynálezu jsou všechna navržena tak, aby se umožnilo dodávání efektivního množství ochucené tabákové příchutě kuřákovi za standardních podmínek používání.

Obzvláště se v současnosti považuje za žádoucí dodávat mezi 5 a 13 mg, přednostně mezi a 10 mg, aerosolu kuřákovi pro osm potažení - šluknutí, každý tah je potažení 35 ml a má trvání dodávky dvě sekundy. Bylo zjištěno, aby se dosáhlo takové dodávky, žhavicí prvky 37 by měly být schopny předávat teplotu, jak bylo zmíněno, jsou-li v tepelném vztahu s cigaretou 23.

-34CZ 295783 B6

Nižší energetické požadavky žhavicích prvků 37 vyžadují žhavicí čepele 121, které jsou ohnuty směrem dovnitř k cigaretě 23, aby se zvýšil vztah tepelného přenosu.

Žhavicí odpor je zajisté rovněž diktován konkrétním napájecím zdrojem, který se používá k zajištění nezbytné elektrické energie k ohřívání žhavicích čepelí 121. Například, výše uvedené odpory žhavicího prvku 37 odpovídají provedením, kde je energie dodávána čtyřmi nikl-kadmiovými bateriovými články, spojenými v sérii, s celkovým napětím nezatíženého zdroje činícím přibližně 4,8 až 5,8 voltů. V alternativě, kdy je použito šest nebo osm takto sériově spojených baterií 35a, by žhavicí čepele 121 měly mít přednostně odpor mezi asi 3 Ω a asi 5 Ω nebo mezi 5 Ω a 7 Ω.

Ještě další provedení 450 tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 20 a 21. Každý žhavicí prvek 451 je vytvořen ve tvaru protaženého písmene U a opatřen tvarovanou špicí 454. Každý má dvě svá zakončení 452, 453 příslušných ramen připojena k boční stěně dutiny 430 u její koncové stěny 443. Každé příslušné zakončení 452 je jednotlivě připojeno k řídicímu obvodu a nakonec ke zdroji elektrické energie pro individuální aktivizaci žhavicích prvků 451, zatímco zakončení 453 jsou společně připojena k zemi. Tvarové špice 454 se nedotýkají boční stěny dutiny 430 a jsou otočena směrem k ní. To je znázorněno jak na obr. 20, i na obr. 21. K zajištění přívodu proudu pro ohřev nasunuté cigarety jsou, jak je zmíněno výše, zakončení 452, 453 ke zdroji elektrické energie, např. ke zde neznázoměné, dříve zmíněné baterii 3 5A.

V ještě dalším provedení 470, uvedeném na obr. 22 a 23, jsou žhavicí prvky 471 rozmístěny poněkud dále od stěny dutiny 430 a každý je opatřen poněkud ostřejším hrotem ve tvaru písmene

V a vepředu přehybem 473 ke zvýšení jejich tuhosti. Tímto způsobem žhavicí prvky 471 vlastně pronikají a rozprostírají se v dutině 430 k zajištění žádoucího tepelného kontaktu. Jsou např. drženy pěnovou strukturou pěny s otevřenou celulámí strukturou, která je obzvláště vhodná pro takovéto provedení 470. V tomto provedení 470, protože jsou žhavicí prvky 471 rozmístěny poněkud dále od boční stěny dutiny 430, nejsou zakončení 452, 453 připojena k boční stěně dutiny 430, ale k její koncové stěně 443. Připojení zakončení 452, 453 ke koncové stěně 443 jsou provedena pomocí rozpěrek 480, které nevedou ani teplo, ani elektrický proud. Takovéto provedení je podrobněji popsáno v patentu US 5 249 586. Ve stěně dutiny 430 jsou provedeny perforace 412, aby umožňovaly přívod vnějšího vzduchu. To je rovněž popsáno v patentu US 5 249 586.

Odborníkovi v daném oboru je zřejmé, že je možné provést mnoho úprav, náhrad a vylepšení, aniž by se překročil rozsah vynálezu tak, jak je popsán v tomto popise a definován v patentových nárocích. Například, krok odkadeření může být prováděn před krokem chlazení, jako modifikace části příslušného postupu, popsaného výše s odkazem na obr. 5B.

Claims (87)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Cigareta (23) obsahující tabákovou tyčinku (60), která obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu (66), kde tabáková tyčinka (60) má volné zakončení (78) a protilehlé hrotové zakončení (72) a trubicovitá tabáková struktura obsahuje podkladovou strukturu (68) a vrstvu materiálu (70) s tabákovou příchutí, podepřeného touto podkladovou strukturou (68) přizpůsobenou k přenášení tepla od elektrického žhavicího prvku (37) do materiálu (70) s tabákovou příchutí, přičemž tabáková tyčinka (60) je uspořádána pro uložení elektrického žhavicího prvku (37) podél ní v místě mezi volným zakončením (78) a protilehlým hrotovým zakončením (72), vyznačující se tím, že cigareta dále obsahuje tabákovou vložku (80) uloženou přilehle k volnému zakončení (78) a je umístěna stranou od protilehlého hrotového zakončení (72) s vymezením nenaplněné dutiny (91) mezi tabákovou vložkou (80) a protilehlým hrotovým zakončením (72).

   -35CZ 295783 B6
2. 2. Cigareta podle nároku 1, vyznačující se tím, že umístění elektrického žhavicího prvku (37) podél tabákové tyčinky (60) přesahuje alespoň část tabákové vložky (80).
3. 3. Cigareta podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tabáková tyčinka (60) obsahuje fdtr (74) s volným průchodem, uspořádaný u protilehlého hrotového zakončení (72) a ve vzdálenosti od tohoto filtru (74) s volným průchodem je vymezena nenaplněná dutina (91) mezi tímto filtrem (74) s volným průchodem a tabákovou vložkou (80).
4. 4. Cigareta obsahující trubicovitou tabákovou strukturu (66) a opatřená přiřazeným zapalovačem (25), vyznačující se tí m , že cigareta (23) je částečně naplněna řezaným tabákem s vymezením naplněné části tabákové tyčinky (60) a dutiny (91) nenaplněné tabákem, přičemž k cigaretě (23) přiřazený zapalovač (25) má elektrický žhavicí prvek (37), který alespoň částečně překrývá alespoň jednu z naplněné a nenaplněné části tabákové tyčinky (60) a cigareta (23) i zapalovač (25) jsou uspořádány pro spolupráci v elektrickém kuřáckém systému (21).
5. 5. Cigareta podle nároku 4, vyznačující se tím, že naplněná část tabákové tyčinky (60) obsahuje tabákovou vložku (80) a elektrický žhavicí prvek (37) překrývá alespoň část tabákem nenaplněné dutiny (91) a též alespoň část tabákové vložky (80) při cigaretě (23) umístěné v zapalovači (25).
6. 6. Cigareta podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že cigareta (23) má volné zakončení (78), k němuž je přilehle umístěna tabáková vložka (80) a cigareta obsahuje trubkovitý prvek umístěný ve vzdálenosti od tabákové vložky (80) s vymezením části tabákové tyčinky (60) nenaplněné tabákem mezi filtrem (74) s volným průchodem a tabákovou vložkou (80).
7. 7. Cigareta podle kteréhokoliv předcházejícího nároku, vyznačuj ící se tím,žetrubicovitý prvek je filtr.
8. 8. Cigareta podle nároku 7, vyznačující se tím, že trubkovitý prvek je proveden z plastového tažného materiálu.
9. 9. Cigareta podle nároku 7, vyznačující se tím, že trubkovitý prvek je filtr (74) s volným průchodem provedený z lisovaného materiálu.
10. 10. Cigareta podle kteréhokoliv předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že dále obsahuje filtrovou špičku (62) uspořádanou přilehle u protilehlého hrotového zakončení (72).
11. 11. Cigareta podle nároku 10, vyznačující se tím, že filtrová špička (62) cigarety (23) s tabákovou vložkou (80, 80b) obsahuje volně průchozí filtr (102) uspořádaný přilehle u protilehlého hrotového zakončení (72) a obsahuje dále papír (64) filtrové špičky (62) připojující volně průchozí filtr (102) k protilehlému hrotovému zakončení (72).
12. 12. Cigareta podle nároku 11, vyznačující se tím, že k tabákové vložce (80, 80b) s tabákovou tyčinkou (60) je přiřazen filtr (74) s volným průchodem a filtrová špička (62) dále obsahuje náustek (104) přilehlý k volně průchozímu filtru (102).
13. 13. Cigareta podle nároku 12, vyznačující se tím, že filtr (74) s volným průchodem obsahuje první průchozí okraj (75) a volně průchozí filtr (102) přiřazený k filtrové špičce (62) obsahuje druhý průchod, přičemž průchozí okraj (75) a druhý průchod propojují nenaplněnou dutinu (91) tabákové tyčinky (60) s náustkem (104), a druhý průchod má druhý vnitřní poloměr zaoblení větší než je vnitřní poloměr zaoblení průchozího okraje (75).
14. 14. Cigareta podle nároku 12, vyznačující se tím, že tabáková tyčinka (60) dále obsahuje na volném zakončení (78) zadní průtokový filtr (200).

    -36CZ 295783 B6
15. 15. Cigareta podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m , že tabáková vložka (80b) obsahuje první část (320b) umístěnou u volného zakončení (78b), která má větší hustotu než druhá část (310b) tabákové vložky (80b) vzdálená od volného zakončení (78b).
16. 16. Cigareta (23) obsahující tabákovou tyčinku (60) mající volné zakončení (78) odolné proti zpětnému tahu a protilehlé hrotové zakončení (72), kde tato tabáková tyčinka (60) obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu (66) s vrstvou tabákového materiálu a je dále opatřena filtrem (74) s volným průchodem opatřeným omezením toku a umístěným na protilehlém konci trubicovité tabákové struktury (66), přičemž tabák je umístěn u volného zakončení (78) a je vzdálen od omezení toku a tabáková struktura (66) je uspořádána pro příjem tepla tabákem, kde tabáková tyčinka (60) je uspořádána pro uvolnění aerosolu alespoň z části tabáku během potažení z cigarety (23) omezeným průchodem s aplikací tepla podél oblasti trubicovité tabákové struktury (66), vyznačující se tím, že tabáková tyčinka (60) je částečně naplněna nařezaným tabákem, čímž je vymezena její tabákem naplněná část a část tabákem nenaplněná, která je uspořádána u omezení toku ve filtru (74) s volným průchodem.
17. 17. Cigareta podle nároku 16, vyznačující se tím, že omezení toku ve filtru (74) s volným průchodem je provedeno trubicovitým prvkem.
18. 18. Cigareta podle nároku 17, vyznačující se tím, že trubicovitý prvek obsahuje první filtr (74) s volným průchodem, který je opatřen průchozím okrajem (75) a cigareta (23) je dále opatřena filtrovou špičkou (62) obsahující druhý volně průchozí filtr (102) umístěný u prvního filtru (74) s volným průchodem, který je užší než je dutina (91) tabákové tyčinky (60) v cigaretě (23) a užší i než průchod druhého volně průchozího filtru (102).
19. 19. Cigareta podle nároku 18, vyznačující se tím, že je naplněná plnivem z řezaného tabáku vytvářejícího zábranu zpětnému proudění.
20. 20. Cigareta podle nároku 19, vyznačující se tím, že část plniva z řezaného tabáku v podobě tabákové vložky (80) je umístěna u volného zakončení (78) a má hustotu větší, než má zbytek tohoto řezaného tabáku vzdálený od volného zakončení (78).
21. 21. Cigareta podle nároku 10, vyznačující se tím, že její filtrová špička (62) dále zahrnuje filtrový náustek (104) přilehlý k volně průchozímu filtru (102).
22. 22. Cigareta podle nároku 16, vyznačující se tím, že trubicovitá tabáková struktura (66) je opatřena cigaretovým obalem (71) uspořádaným okolo tabákové tyčinky (60) a filtrová špička (62) je připojena k této tabákové tyčince (60) pomocí papíru (64) filtrové špičky (62).
23. 23. Cigareta podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tabák nebo tabáková vložka (80) obsahuje plnivo z řezaného tabáku.
24. 24. Cigareta podle nároku 23,vyznačující se tím, že tabák nebo tabáková vložka (80) obsahuje směs plniva z řezaného tabáku v kombinaci alespoň dvou výrazných, silných a orientálních tabáků.
25. 25. Cigareta podle nároku 23 nebo 24, vyznačující se tím, že tabáková vložka (80) je opatřena obalem (84) uspořádaným okolo plniva z řezaného tabáku.
26. 26. Cigareta podle nároku 23 nebo 24, vyzn ač u j í c í se tí m , že tabáková vložka (80) je uspořádána podél vnitřního povrchu trubicovité tabákové struktury (66).

    -37CZ 295783 B6
27. 27. Cigareta podle nároku 18, vyznačující se tím, že tabáková tyčinka (60) je opatřena svým obalem (71) uspořádaným okolo vnějšího povrchu této trubicovité tabákové tyčinky (60) anebo kolem její části.
28. 28. Způsob zdokonalené dodávky kouře z cigarety (23) uváděné v činnost elektronickým zapalovačem se žhavicím prvkem, kde cigareta (23) obsahuje trubicovitou tabákovou strukturu (66) mající volné zakončení (78) a protilehlé hrotové zakončení (72), z něhož je odváděn kouř, vyznačující se tím, že způsob obsahuje tyto za sebou postupně následující kroky:

    - vytvoření nenaplněné části podél trubicovité struktury v místě u hrotového zakončení cigarety (23) a tabákem naplněné části podél této trubicovité struktury u volného zakončení cigarety (23); a

    - překrytí elektrického žhavicího prvku elektronického zapalovače alespoň částečně přes tabákem naplněnou část trubicovité struktury a aktivaci elektrického žhavicího prvku pro uvolňování kouřových složek z tabáku.
29. 29. Způsob podle nároku 28, vyznačující se tím, že krok překrytí obsahuje překrytí elektrického žhavicího prvku částečně jak přes naplněnou část, tak i nenaplněnou část trubicovité struktury při aktivaci elektrického žhavicího prvku.
30. 30. Způsob podle nároku 28 nebo 29, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok průchodu uvolňovaných tabákových složek uspořádáním cigarety (23) u jejího hrotového zakončení.
31. 31. Tabáková struktura přizpůsobená ke svinutí do trubicovité tabákové tyčinky (60) cigarety (23) s elektrickým zapalovačem (25), kde tato tabáková struktura obsahuje podkladovou vrstvu (68) a tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí, uspořádaný podél první strany této podkladové vrstvy (68), vyznačující se tím, že tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí má alespoň dvojnásobnou plošnou hmotnost než má podkladová vrstva (68), která obsahuje jemně mletý tabák a extrahované pevné částice tabáku v poměru 3:1 až 9:1 a stabilizátor vlhkosti v rozmezí 51 % až 20 % hmotnosti tohoto materiálu, a že podkladová vrstva (68) obsahuje kombinaci tabákových a celulózových vláken, spojených v poměru v rozmezí 2:1 až 4:1, přičemž podkladová vrstva má plošnou hmotnost v rozmezí 35 až 45 g/m².
32. 32. Tabáková struktura podle nároku 31, vyznačující se tím, že tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí má plošnou hmotnost třikrát až čtyřikrát větší než má podkladová vrstva (68).
33. 33. Tabáková struktura podle nároku 31 nebo 32, vyznačující se tím, že tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí obsahuje pektin v úrovni až do 2 % hmotnosti tabákového materiálu nebo materiálu (70) s tabákovou příchutí.
34. 34. Tabáková struktura podle nároku 31, vyznačující se tím, že podkladová vrstva (68) struktury obsahuje kolem 28 g/m² tabákového vlákna a kolem 12 g/m² celulózového vlákna z dřevité nebo lněné vlákniny nebo vlákniny z tabákového stvolu.
35. 35. Tabáková struktura podle nároku 31, vyznačující se tím, že tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí obsahuje 66 % až 71 % hmotn. tabákových částic, dále 16% až 20 % hmotn. extrahovaných tabákových pevných částic, dále 10% až 14% hmotn. glycerinu a 1 % až 2 % hmotn. pektinu.
36. 36. Tabáková struktura přizpůsobená ke svinutí do trubicovité tabákové tyčinky (60) cigarety (23) s elektrickým zapalovačem (25), kde tato tabáková struktura obsahuje podkladovou vrstvu (68) a tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí, uspořádaný podél první strany

    -38CZ 295783 B6 této podkladové vrstvy (68), vyznačující se tím, že tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí má alespoň trojnásobnou až čtyřnásobnou plošnou hmotnost než má podkladová vrstva (68), která obsahuje jemně mletý tabák a extrahované pevné částice tabáku v poměru 3:1 až 9:1 a stabilizátor vlhkosti v rozmezí 5 % až 20 % hmotnosti tohoto materiálu, a že podkladová vrstva (68) obsahuje kombinaci složky z tabákových vláken s plošnou hmotností této složky 20 až 30 g/m² a složku z uhlíkových vláken s plošnou hmotností této složky 2 až 9 g/m², jakož i složku pektinů s plošnou hmotností této složky 1 g/m².
37. 37. Cigareta s elektrickým cigaretovým zapalovačem, vyznačující se tím, že obsahuje trubicovitou tabákovou tyčinku (60), zhotovenou z tabákové struktury podle kteréhokoliv z nároků 31 až 36.
38. 38. Cigareta podle nároku 37, v y z n a č u j í c í se t í m, že dále obsahuje tabákovou vložku (80) z řezaného tabáku u volného zakončení (78) tabákové tyčinky (60), dále alespoň jeden trubicovitý filtr (74) s volným průchodem u protilehlého hrotového zakončení (72) cigarety (23) s tabákovou tyčinkou (60) a plniva prostou dutinu (91), umístěnou mezi tabákovou vložkou (80) a filtrem (74) s volným průchodem.
39. 39. Způsob výroby tabákové struktury (66), obsahující podkladovou vrstvu (68) a tabákový materiál nebo materiál (70) s tabákovou příchutí, kde tato tabáková struktura je ohýbatelná do trubicovité podoby jako součást cigarety (23) opatřené elektrickým cigaretovým zapalovačem (25), vyznačující se tím, že tento způsob zahrnuje tyto postupně po sobě následující kroky:

    - extrakce (124) rozpustných látek z vláken tabákové suroviny, přičemž tyto rozpustné látky jsou v roztoku obsahujícím 5 až 10 % hmotn. rozpuštěných tabákových složek;

    - výrobu kaše (128) podkladové struktury z odděleného tabákového vlákna, míchání tohoto kašovitého tabákového vlákna s kaši zpevňujícím prostředkem pro vytvoření kašovité směsi a lití (130) této kašovité směsi na zařízení vytvářející strukturu;

    - výrobu tabákového materiálu mícháním 5 až 10 % roztoku tabákových složek s dodatečnými tabákovými částicemi, glycerinem a pektinem, aby se vytvořila disperze tabákového materiálu, a upravení obsahu vody pro docílení obsahu pevných látek v disperzi v rozmezí 20 až 30 %;

    - aplikaci této disperze tabákového materiálu podél podkladové struktury pro vytvoření vrstvy tabákové struktury;

    - sušení (146) této vrstvy tabákové struktury na obsah vlhkosti v rozmezí přibližně 8,5 až 12 %;

    - chlazení (148) této vrstvy tabákové struktury;

    - odkadeření (150) této vrstvy tabákové struktury;

    - navíjení (152) této vrstvy tabákové struktury pro vytvoření válce tabákové struktury; a

    - řezání (154) tohoto válce tabákové struktury pro vytvoření cívky (66b) tabákové struktury.
40. 40. Způsob podle nároku 39, vyznačující se tím, že roztok tabákových rozpustných látek obsahuje přibližně 7 až 8 % hmotn. rozpuštěných tabákových složek.
41. 41. Způsob podle nároku 40, vyznačující se tím, že obsah vody se upraví tak, aby se na závěr kroku míchání dosáhlo disperze s obsahem 24 až 26 % hmotn. pevných látek.

    -39CZ 295783 B6
42. 42. Způsob podle nároku 39, vyznačující se tím, že částice tabáku mají velikost v rozmezí 100 až 220 ok.
43. 43. Způsob podle nároku 42, vyznačující se tím, že částice tabáku mají velikost 120 ok.
44. 44. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 39 až 43,vyznačující se tím, že prostředek zpevňující kaši obsahuje alespoň jednu složku ze skupiny obsahující dřevitou vlákninu, lněnou vlákninu a vlákninu tabákových stvolů.
45. 45. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 39 až 44, vyznačující se tím, že krok aplikace obsahuje aplikaci disperze tabákového materiálu na řečenou podkladovou strukturu v poměru suché hmotnosti alespoň 2:1.
46. 46. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 40 až 45, v y z n a č u j í c í se t í m, že krok aplikace obsahuje aplikaci disperze tabákového materiálu na podkladovou strukturu v poměru suché hmotnosti alespoň 3:1.
47. 47. Tabáková struktura podle nároku 36, vyznačující se tím, že tabákové vlákno má plošnou hmotnost této složky 24 až 28 g/m², uhlíkové vlákno má plošnou hmotnost této složky 2 až 4 g/m² a pektin má plošnou hmotnost této složky 2,5 až 1,5 g/m².
48. 48. Ohřívač pro použití v kuřáckém systému se zdrojem elektrické energie k ohřívání cigarety, vyznačující se tí m , že obsahuje:

    - množství elektrických odporových žhavicích čepelí (121), vymezujících objímku k uložení vsunuté cigarety (23) a rozprostírající se podél této vsunuté cigarety (23), kde každá žhavicí čepel (121) obsahuje první žhavicí čepelové rameno (116A) mající dvě zakončení, druhé žhavicí čepelové rameno (116B) mající dvě zakončení a spojovací část (118) spojující druhé zakončení prvního žhavicího čepelového ramene (116A) s prvním zakončením druhého žhavicího čepelového ramene (116B), přičemž vždy obě čepelová ramena (116A, 116B) každé žhavicí čepele (121) jsou oddělena mezerou (125) a první zakončení prvního žhavicího čepelového ramene (116A) jsou uspořádána pro elektrický kontakt se zdrojem elektrické energie a ohřívač má vytvořeny příslušné odporové žhavicí dráhy zahrnující první žhavicí čepelové rameno (116A), spojovací část (118) a druhé žhavicí čepelové rameno (116B) uspořádané pro ohřívání každé ze žhavicích čepelí (121) v podélném směru k ohřátí vsunuté cigarety (23) a jedny ze zakončení čepelí (121) mají společné elektrické připojení.
49. 49. Ohřívač podle nároku 48, vyznačující se tím, že jedna zakončení prvních žhavicích čepelových ramen (116A) jsou uzemněna.
50. 50. Ohřívač podle nároku 48 nebo 49, vyznačující se tím, že společné připojení prvních zakončení prvních žhavicích čepelových ramen (116A) je uspořádáno v opěrném centrálním hrdle (111).
51. 51. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 50, vyznačující se tím, že mezera (125) oddělující první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) je upravena pro vpouštění vzduchu do ohřívané cigarety (23) při potažení kuřákem.
52. 52. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 51,vyznačuj ící se tím, že je opatřen podpěrným společným hrdlem (110), z něhož jsou vyvedena první zakončení každého ze žhavicích čepelových ramen (116A) a podpěrné společné hrdlo (110) je uspořádáno pro elektrické spojení se zdrojem elektrické energie a tvoří společné připojení pro první zakončení prvních žhavicích čepelových ramen (116A).

    -40CZ 295783 B6
53. 53. Ohřívač podle nároku 52, vyznačující se tím, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen (116B) jsou uspořádána pro elektrické spojení se zdrojem elektrické energie, přičemž jsou vytvořeny odporové ohřívací obvody obsahující první žhavicí čepelové rameno (116A), okrajovou spojovací část (118) a druhou žhavicí čepel (121) pro ohřívání každé z elektrických odporových žhavicích čepelí (121) k ohřívání vsunuté cigarety (23).
54. 54. Ohřívač podle nároku 52 nebo 53, vyznačující se tím, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen (116B) se rozprostírají směrem k opěrnému centrálnímu hrdlu (111), od něhož jsou elektricky odizolována.
55. 55. Ohřívač podle nároku 52 nebo 53, v y z n a č u j í c í se tím, že druhá zakončení druhých žhavicích čepelových ramen (116B) jsou oddělena od centrálního hrdla (111) mezerou (127).
56. 56. Ohřívač podle nároku 52, vyznačující se tím, že dále obsahuje elektricky izolační vrstvu na alespoň jednom hrdle (110) a na druhých zakončeních druhých žhavicích čepelových ramen (116B).
57. 57. Ohřívač podle nároku 52, vyznačující se tím, že dále obsahuje elektricky izolační vrstvu na alespoň jednom z druhých zakončení druhých žhavicích čepelových ramen (116B) a prvních zakončeních prvních žhavicích čepelových ramen (116A).
58. 58. Ohřívač podle nároku 52, vyznačující se tím, že dále obsahuje elektricky izolační vrstvu v podobě keramického povrchu (300) tvořící opěrnou strukturu kolem podpěrného centrálního hrdla (111) druhých zakončení druhých žhavicích čepelových ramen (116B) a prvních zakončení prvních žhavicích čepelových ramen (116A).
59. 59. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 52 až 58, vyznačující se tím, že podpěrné centrální hrdlo (111) a žhavicí čepele (121) jsou monolitické.
60. 60. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 59, vyznačující se tím, že spojovací část (118) obsahuje volnou koncovou část (118B) pro kompenzaci tepelné expanze při ohřívání žhavicího prvku (37).
61. 61. Ohřívač podle nároku 60, vyznačující se tím, že obsahuje podpěrnou strukturu v podobě tvarované čepičky (83) pevně umístěné uvnitř kuřáckého systému (21) a kanály (210) k uložení volných koncových částí (118B) spojovacích částí (118) žhavicích čepelí (121).
62. 62. Ohřívač podle nároku 61,vyznačující se tím, že kanály (210) j sou uspořádány pro umožnění translačního tepelného roztahování a stahování žhavicích čepelí (121).
63. 63. Ohřívač podle nároku 61 nebo 62, vyznačující se tím, že obsahuje místo dosednutí (204) umístěné v každém z kanálů (210), které je uspořádáno pro otáčení volné koncové části (118B) spojovací části (118) kolem místa dosednutí (204) a první i druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) jsou zešikmena dovnitř směrem ke vsunuté cigaretě (23) pro ohřívání přidružené žhavicí čepele (121).
64. 64. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 63, v y z n a č u j í c í se t í m , že části alespoň jednoho z prvních žhavicích čepelových ramen (116A) a druhých žhavicích čepelových ramen (116B) jsou pokryty keramickým povrchem (300) pro zpevnění a elektrickou izolaci.
65. 65. Ohřívač podle nároku 64, vy značu j í cí se tí m , že část druhého žhavicího čepelového ramene (116B), přilehlá ke keramickému povrchu (300), je uspořádána pro elektrický kontakt se zdrojem elektrické energie.

    -41 CZ 295783 B6
66. 66. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 65, v y z n a č u j í c í se tí m , že žhavicí čepele (121) jsou uspořádány pro podélné vsunutí cigarety (23).
67. 67. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 66, vyznačující se tím, že druhé zakončení druhého žhavicího čepelového ramene (116B) je stupňovitého tvaru, jehož konec je uspořádán pro elektrické napojení na zdroj elektrické energie.
68. 68. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 67, vyznačující se tím, že první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) příslušné žhavicí čepele (121) jsou uspořádána vzájemně rovnoběžně.
69. 69. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 68, vyznačuj ící se tím, že okraje spojovací části (118) jsou provedeny se zakřivením mezi 160° a 200°.
70. 70. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 69, v y z n a č u j í c í se tím, že spodní strana alespoň jednoho z prvních a druhých žhavicích čepelových ramen (116A, 116B), směřující ke vsunuté cigaretě (23), je v příčném směru tohoto žhavicího čepelového ramene (116A, 116B) neplanární.
71. 71. Ohřívač podle nároku 70, vyznačující se tím, že spodní strana alespoň jednoho z prvních i druhých žhavicích čepelových ramen (116A, 116B) je zakřivena.
72. 72. Ohřívač podle nároku 70, vyznačující se tím, že spodní strana alespoň jednoho z prvních i druhých žhavicích čepelových ramen (116A, 116B) je provedena v úhlu.
73. 73. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 72, vyznačující se tím, že elektrické odporové žhavicí čepele (121) jsou uspořádány ve skupinách, oddělených od sebe mezerami (135), které jsou uspořádány ve svém rozměru pro zajištění pevnosti k usnadnění vyjmutí cigarety (23) po kouření.
74. 74. Ohřívač podle jakéhokoli z nároků 48 až 73, vyznačující se tím, že alespoň jedno z prvních a druhých žhavicích čepelových ramen (116A, 116B) má točitý tvar.
75. 75. Ohřívač podle nároku 74, vyznačující se tím, že jak první, tak i druhá čepelová ramena (116A, 116B) jsou vzájemně rovnoběžná a prostor mezi nimi je točitý.
76. 76. Ohřívač podle nároku 48, vyznačující se tím, že alespoň jedno zakončení alespoň jedné žhavicí čepele (121) je širší než je přilehlá činná část tohoto alespoň jednoho ramene (116A, 116B) žhavicí čepele (121) a zakončení tohoto ramene (116A, 116B) má menší proudový odběr a menší ohřev než činná část tohoto ramene (116A, 116B).
77. 77. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 76, vyznačující se tím, že spojovací část (118) je perforována.
78. 78. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 77, vyznačující se tím, že první i druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) jsou zešikmena směrem ke vsunuté cigaretě (23).
79. 79. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 78, vyznačující se tím, že první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) a okraje spojovací části (118) mají měrný odpor 100 μΩ/cm až 200 μΩ/cm.
80. 80. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 79, v y z n a č u j í c í se t í m , že první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) a okraje spojovací části (118) mají měrný odpor 50 μΩ/cm až 500 μΩ/cm.

    -42CZ 295783 B6
81. 81. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 80, v y z n a č u j í c í se t í m , že první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) a okraje spojovací části (118) jsou provedeny pro dosažení teplot 200 °C až přibližně 1000 °C za 0,2 až 2,0 sekundy s pulzní energií 10 až 50 joulů.
82. 82. Ohřívač podle nároku 81, vyznačující se tím, že první a druhá ramena (116A, 116B) a okraje spojovací části (118) jsou upraveny pro zatížení pulzní energií do těchto teplot po 1800 až 10 000 takovýchto impulzů.
83. 83. Ohřívač podle nároku 48, vyznačující se tím, že mezera (125) oddělující první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) má velikost vhodnou pro maximalizaci převodu tepla z kumulativního sálavého ohřívání každého prvního i druhého žhavicího čepelového ramene (116A, 116B) sdružené žhavicí čepele (121) na část vsunuté cigarety (23) ležící pod touto mezerou (125).
84. 84. Ohřívač podle kteréhokoliv z nároků 48 až 83, vyznačující se tím, že první a druhá žhavicí čepelová ramena (116A, 116B) a okraj spojovací části (118) jsou provedeny z elektricky odporového materiálu vybraného ze skupiny skládající se z aluminidů niklu a železa.
85. 85. Elektrický kuřácký systém, obsahující cigaretu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, a zapalovač s množstvím odporových žhavicích čepelí (121) vymezujících místo pro držák ohřívače (39) cigarety (23), vyznačující se tím, že žhavicí čepele (121) alespoň částečně překrývají tabákovou vložku (80) cigarety (23) při nasunutí cigarety (23) mezi elektrické žhavicí prvky (37) zapalovače.
86. 86. Elektrický kuřácký systém podle nároku 85,vyznačující se tím, že žhavicí čepele (121) se rozprostírají podél tabákové vložky (80) a částečně překrývají nenaplněnou dutinu (91).
87. 87. Elektrický kuřácký systém podle nároku 85 nebo 86, vyznačující se tím, že zapalovač obsahuje ohřívač (39) podle kteréhokoliv z nároků 48 až 84.