DE1632191B2 - Abrauchmaschine - Google Patents

Description

steckten Zigaretten während der Fahrt zu rauchen. Die hier im Vordergrund stehende Anwendung des bekannten Abrauchgerätes bedingt einen anderen Aufbau und auch eine andere Handhabung als bei dem erfindungsgemäßen Abrauchgerät; daher ist das bekannte Gerät nicht für das maschinelle Abrauchen von Zigaretten zum Untersuchen der Brenngeschwindigkeit und der Zigarettenqualität gedacht.

Bei der erfindungsgemäßen Abraummaschine münden vorzugsweise die Rauchleitungen in einen Unterring des Abrauchkopfes, der sich über eine ortsfeste Gleitfläche, in der die Vakuumöffnung liegt, bewegt. Vorzugsweise besitzt die Abrauchmaschine eine zweite ortsfeste Gleitfläche, über die sich der Unterring bewegt und die mit einer Drucköffnung versehen ist, die nacheinander mit den Rauchleitungen verbunden und mit einem Luftdruckstoß zum Ausstoßen abgebrannter Zigarettenstummel beaufschlagt wird. Die Druckleitung ist mithin so geschaltet, daß sie Druckstöße liefert, durch die abgebrannte Zigarettenstummel aus ihren Haltern herausgestoßen werden können, wenn ein Druckstoß über die Druckleitung auf die entsprechende Rauchleitung gegeben wird. In diesem Falle enthält die Ausstoßvorrichtung vorzugsweise auch noch einen Längenfüliler zum Feststellen der Stummellänge, der im Bereich der Halter angeordnet ist und auf den Vorbeigang eines Zigarettenstummels anspricht, der bis auf eine vorgegebene Länge abgebrannt ist. Alsdann schaltet der Längenfühler eine Druckquelle ein, um einen Druckstoß auf die Druckleitung zu geben, sobald die betreffende Rauchleitung mit dem den Stummel tragenden Zigarettenhalter in Verbindung mit der Druckleitung gekommen ist. Der sich aufgrund des Ausstoßens der Zigarettenstummel nach dem Abbrennen einer vorgegebenen Länge anstatt nach einer bestimmten Anzahl von Zügen ergebende Vorteil besteht darin, daß auf diese Weise das Rauchen einer Zigarette durch den Menschen weitestgehend simuliert werden kann.

Der Rauchkopf dreht sich vorzugsweise über einer Kammer, in der sich die Vakuumöffnung befindet. Die Rauchleitungen münden während der Zeit in diese Kammer, während derer sie sich nicht in Verbindung mit der Vakuumleitung oder gegebenenfalls der Druckleitung befinden.

Obgleich auf die Vakuumöffnung der erfindungsgemäßen Maschine ein ständiges Vakuum gegeben werden kann, so daß stets ein Zug gemacht wird, wenn eine Rauchleitung in Verbindung mit der Vakuumleitung kommt, besitzt dieses Verfahren keine vollbefriedigende Anpassungsfähigkeit und erfordert sehr genau bearbeitete Maschinenteile. Das Vakuum der Vakuumleitung wird daher vorzugsweise so gesteuert, daß es nur dann wirksam wird, wenn eine bestimmte Querschnittsfiäche einer Rauchleitung sich in Deckung mit einer bestimmten Querschnittsfläche der Vakuumöffnung befindet. Um dies zu erreichen, sind die Auslaßenden der Rauchleitungen oder vorzugsweise die Vakuumöffnung in Bewegungsrichtung verlängert, so daß sich beim Zug jeweils konstante Öffnungsquerschnitte beider Maschinenteile decken. Auf diese Weise entspricht das Zugprofil der allgemein geforderten Ausbildung eines scharfen Aufbaus und Abfalls des Vakuums. Darüber hinaus ist nur ein Ventil erforderlich, da nur eine Vakuumquelle für die gemeinsame Vakuumleitung benötigt wird. Dies bedingt insofern einen bedeutenden Vorteil gegenüber Abrauchmaschinen mit mehreren Magnetventilen, als die Versuchsergebnisse nicht von den durch die Fließkapazität, die Ansprech-, Tot- und Schwellzeiten pneumatischer Ventile verursachten Fehlern beeinflußt werden.

Wird die Maschine beim Standard-Versuch mit Zwei-Sekunden-Zügen bei einem Zug je Minute benutzt, können mindestens 25 Zigarettenhalter auf einem Abrauchkopf angeordnet werden, so daß nahezu 150 Zigaretten je Stunde unter analytischen

ίο Bedingungen individuell abgeraucht werden können. Die erfindungsgemäße Abrauchmaschine kann auch mehrere in Reihen angeordnete Rauchköpfe besitzen, doch sollten diese dann einen unterschiedlichen Durchmesser besitzen, so daß der von den unteren Reihen aufstehende Rauch nicht die Verbrennung der in den oberen Reihen liegenden Zigaretten beeinträchtigt.

Steht die Vakuumleitung für eine Folge vorgegebener Zeiten, beispielsweise 2 Sekunden während jedes Zugzyklus des Abrauchkopfes unter Vakuum, so ist es wichtig, daß diese Zeiten genau auf die Zeiten eingestellt werden, während derer die konstanten Flächen der Rauchleitungen sich in Deckung mit einer kon- (" A stanten Querschnittsfläche der Vakuumleitung be- ' ** finden. Die betreffenden Zeiten können durch Nocken- bzw. Schaltscheiben gesteuert werden, die sich gemeinsam mit dem Abrauchkopf drehen und das Öffnen und Schließen des Ventils in der Vakuumleitung steuern.
Die erfindungsgemäße Abrauchmaschine kann auch bei tierischen Inhalationsversuchen eingesetzt werden. In diesem Falle kann die Maschine mit ringförmig angeordneten, mit dem Abrauchkopf rotierenden Käfigen und jeweils einer Rauchleitung zu jedem Käfig sowie einem Rauchverteilungssystem ausgestattet sein, das den Aufbau eines Vakuums in der Vakuumleitung für Rauchzüge durch die Zigarettenhalter und die Verteilung des Rauchs auf die Rauchleitungen gestattet. Da sich die Käfige mit dem Abrauchkopf drehen, ermöglicht es die erfindungsgemäße Maschine, Mäuse oder andere Tiere in den Käfigen mit frischem, im wesentlichen nicht gealtertem Rauch zu versorgen.

Um Vergleichsversuche mit Zigarettenrauch und .< / anderen verunreinigten Gasen, wie beispielsweise mit ve Staub oder chemischen Aerosolen verunreinigter Luft durchführen zu können, ist das Gasverteilungssystem vorzugsweise so gestaltet, daß selektiv andere Gase anstelle oder zusätzlich zum Zigarettenrauch durch die Gasleitungen geleitet werden können. Auf diese Weise können die in den Käfigen befindlichen Versuchstiere beim sogenannten »direkten Rauchen« gezwungen werden, reinen Rauch oder beim sogenannten »indirekten Rauchen« eine Mischung aus mit Luft verdünnten Zigarettenrauch zu inhalieren. Alternativ können die Versuchstiere auch mit Aerosolen flüssiger Chemikalien oder Staubteilchen versorgt werden.

Vorzugsweise münden die Gasleitungen in einer ringförmigen Oberfläche des Abrauchkopfes, die sich über eine ortsfeste Gleitfläche mit mindestens einer Gasöffnung bewegt, zu der Rauch oder andere Gase durch das Gasverteilungssystem geleitet werden und die nacheinander in Deckung mit den einzelnen Gasleitungen gebracht wird. Die Maschine kann so gestaltet sein, daß die durch die Gasleitungen in die Käfige geleiteten Inhalationsgase abgezogen werden. So kann beispielsweise jeder Käfig mit einer Absaugleitung versehen sein, die in einer ringförmigen Fläche des Rauchkopfes mündet, die über eine ortsfeste

Gleitfläche mit mindestens einer Absaugöffnung gleitet, an der mittels des Gasverteilungssystems selektiv ein Saugzug wirksam wird und die sukzessive zur Deckung mit den Absaugöffnungen kommt, um den Rauch oder andere Gase aus den einzelnen Käfigen abzusaugen. In einfacher Weise können mindestens eine Gas- und mindestens eine Abzugsöffnung, jede in Gestalt eines bogenförmigen Schlitzes in der gemeinsamen Gleitfläche ungeordnet sein. Die Umfangsausdehnung der Schlitze bestimmt dabei die Dauer der Rauch- oder Gasförderung zu den Käfigen bzw. das Absaugen aus den Käfigen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Maschine,

F i g. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles II der F i g. 1,

F i g. 3 einen vereinfachten Querschnitt nach der Linie III-III in F i g. 1,

F i g. 4 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles IV in F i g. 1,

F i g. 5 eine Seitenansicht in schematischer Darstellung in Richtung des Pfeiles V in F i g. 1,

F i g. 6 eine schematische Darstellung des Vakuumteils der Maschine,

F i g. 7 eine schematische Darstellung des elektronischen Steuerkreises für das automatische Einfüllen von Zigaretten in die Maschine,

F i g. 8 eine Draufsicht auf die wesentlichen Teile eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung,

F i g. 9 einen Querschnitt nach der Linie IX-IX in F i g. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht eines Längenfühlers für Zigarettenstummel,

Fig. 11 eine der F i g. 10 ähnliche Ansicht in einem späteren Verfahrensstadium,

F i g. 12 eine Teilansicht nach der Linie XII-XII der F i g. 8,

F i g. 13 einen Teilschnitt nach der Linie XIII-XIII der F i g. 8,

F i g. 14 eine Zigaretten-Einfüllvorrichtung, teilweise in Seitenansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie XIV-XIV der F i g. 8 und

F i g. 15 ein Schaltbild zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine.

Die in den F i g. 1 bis 7 dargestellte Maschine besteht aus einer zylindrischen Kammer 16, die auf Stützen 17 gelagert ist und einen dicht schließenden, den Abrauchkopf 18 bildenden Deckel besitzt. Die Kammer 16 kann mit Öffnungen für das Ausspülen versehen sein. Der Abrauchkopf 18 trägt fünfundzwanzig in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete Zigarettenhalter 19 an jeweils einem Rohrkrümmer 20, der so gekrümmt ist, daß der betreffende Zigarettenhalter 19 über einer ringförmigen Aschenrinne 21 liegt. Jeder Zigarettenhalter 19 besitzt zwei mittels Abstandhaltern 23 voneinander getrennter flexibler Gummiringe, die zusammen mit den Abstandhaltern mittels eines in den Halter eingeschraubten Gewindestücks mit konischer öffnung im Zigarettenhalter befestigt sind. Eine Zigarette 25 kann durch die konische Öffnung im Gewindestück 24 so weit in den Zigarettenhalter 19 geschoben werden, bis sie auf einen dünnen Draht 24a im Innern des Halters stößt. Die Zigarette liegt dann dicht an den kreisförmigen Innenkanten der Scheiben 22 an. Die Scheiben 22 können durch Scheiben mit anderem Innendurchmesser ersetzt werden, um Zigaretten mit unterschiedlichem Außendurchmesser aufzunehmen. Die Rohrkrümmer 20 sitzen mit ihren unteren Enden auf kreisförmig angeordneten Rauchleitungen 26, die sich nach abwärts durch den Abrauchkopf 18 erstrecken und an der Unterseite des Rauchkopfes, d. h. in einem vorstehenden Ring 27, münden. Der Abrauchkopf 18 wird mittels eines Elektromotors 28 und eines Schnekkenradgetriebes mit einem Übersetzungsverhältnis von 25:1 kontinuierlich, von oben gesehen, gegen den Uhrzeigersinn bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1 Upm angetrieben. Das Schneckenrad kämmt mit einem Zahnrad 29 auf einer in Lagern 31 gelagerten und sich durch einen Zylinder 32 erstreckenden Welle 30, die fest mit einer mit dem Abrauchkopf 18 verschraubten Scheibe 32a verbunden ist. Die Welle 30 bildet den Abtrieb einer Kupplung, über die sie vom Schneckenrad bzw. Reduzierzahnrad 29 angetrieben

ao wird. Das Antriebsglied dieser Kupplung besteht aus einem napfförmigen Teil 33, der starr und konzentrisch zum Schneckenrad angeordnet ist und eine federbelastete Rolle 34 trägt, die in eine Ausnehmung 35 der Welle 30 eingreift.

Die die Rolle 34 in die Ausnehmung 35 drückende Feder ist so dimensioniert, daß sie die Kupplung bei normaler Drehung des Abrauchkopfes 18 eingerückt hält. Die Rolle 34 springt jedoch aus der Ausnehmung 35, so daß die Kupplung ausgerückt ist, wenn der Abrauchkopf 18 auf ein Hindernis trifft, angehalten oder von Hand mit einer vom Antrieb abweichenden Geschwindigkeit gedreht wird. Bei ausgerückter Kupplung wird die Maschine automatisch mittels eines Endschalters 36 abgeschaltet, der auf einer fest mit dem napfförmigen Teil 33 verbundenen Platte 37 montiert ist. Der Endschalter 36 wird mittels eines Magneten 38 betätigt, der an einem sich von einem Bund 40 erstreckenden Haltearm 39 befestigt ist. Das Bund 40 umgreift die Welle 30 und dreht sich mit ihr. Nur wenn die Kupplung eingerückt ist, liegt der Magnet 38 über dem Schalter 36 und beeinflußt diesen, wobei ein Signal zum stationären Teil der Maschine über federbelastete Bürsten 41 übertragen wird, die über Kohleringe 42 auf der Platte 37 hinweggleiten.

Bei Drehung des Abrauchkopfes 18 bewegt sich der Unterring 27 in dichter Anlage über feste Gleitflächen. Eine der festen Gleitflächen wird von einem Ring 43 aus Polytetrafluoräthylen gebildet, die auf der Stirnseite eines mit einem Flansch versehenen Rohrs 44 liegt, das sich nach abwärts durch den Boden der Kammer 16 erstreckt und so angeordnet ist, daß die Scheibe 43 durch einen Federbalgen 45 aus rostfreiem Stahl gegen den Unterring 27 gepreßt wird. Das Flanschrohr 44 sitzt in einer Hülse, deren unteres Ende als sich verjüngender Zapfen 46 ausgebildet und mit einer flexiblen rohrförmigen Vakuumleitung 47 und über dieses mit einer getrennten (nicht dargestellten) Steuerung bzw. einem Vakuumsystem verbunden ist. Das flexible Rohr führt zu einem oder mehreren Extraktionsbehältern, die ein Absorbenz zum Ausfiltern einzelner Bestandteile des Zigarettenrauchs enthalten.
Im Polster 43 ist zentrisch eine Vakuumöffnung 48 angeordnet, die mit der Bohrung des Flanschrohrs 44 und den ringförmig angeordneten Rauchöffnungen fluchtet. Die Vakuumöffnung 48 ist in Richtung der ringförmig angeordneten Rauchöffnungen verlängert.

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Bei Drehung des Abrauchkopfes 18 kommen die Rauchöffnungen nach und nach zur Deckung mit der Vakuumöffnung 48, und zwar so lange, wie die gesamte Rauchöffnung in Verbindung mit der Vakuumöffnung steht. Dabei verbindet ein Ventil in der Vakuumleitung 47 das Vakuum mit dem entsprechenden Zigarettenhalter 19, so daß Luft und Rauch durch die im Halter befindliche Zigarette in die Vakuumleitung 47 gesogen werden. Das Ventil in der Leitung 47 wird unter Steuerung durch Schaltscheiben 49 geöffnet und geschlossen, die auf derselben Welle sitzen wie das Schneckenrad des Zahnrades 29 und demzufolge die 25fache Umdrehungsgeschwindigkeit besitzen wie der Abrauchkopf 18. Demnach ergibt sich eine Umdrehung je Abrauchzyklus, da auf dem Abrauchkopf fünfundzwanzig Zigarettenhalter angeordnet sind. An den Schaltscheiben 49 liegen Andruckrollen 50 von elektrischen Schaltern an, die das Vakuumventil über ein Solenoid betätigen. Die Schalt-. scheiben 49 können gegeneinander verstellt werden, so daß in gewissen Grenzen die Zugdauer verändert werden kann. Bei der dargestellten Maschine stehen die Zigarettenhalter nacheinander jeweils zwei Sekunden unter Vakuum, so daß jede Zigarette für zwei Sekunden pro Minute unter Zug steht. Während der restlichen achtundfünfzig Sekunden glimmt die Zigarette weiter, wobei sich die betreffende Rauchöffnung in Verbindung mit dem Inneren der Kammer 16 befindet und demzufolge über einen Abzugs- und Belüftungsstutzen 50a im Kammerboden mit der freien Atmosphäre. In diesem Falle findet ein sogenanntes »offenes Abrauchen« statt; die Maschine kann jedoch bei Verwendung eines abgestützten Polsterrings 43 aus PTFE mit zwei Öffnungen 48 und 67 auch für ein »geschlossenes Abrauchen« verwendet werden. In diesem Falle stehen die Rauchöffnungen nicht mit dem Kammerinnern in Verbindung. Der Endschalter 36 liegt in Reihe mit den durch die Schaltscheiben 49 gesteuerten Schaltern, so daß bei ausgerückter Kupplung der Welle 30 das Vakuumventil in der Vakuumleitung 47 nicht geöffnet werden kann und es nicht zu einer raschen Zugfolge bei der gerade in der Abrauchstellung befindlichen Zigarette kommt.

Das pneumatische Schaltbild der F i g. 6 enthält eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe 51, die über ein Ventil 60 mit V-förmigem Ventilsitz mit einem Differentialdurchflußmesser 52 verbunden ist, der einen stetigen Gasfluß im pneumatischen System aufrecht erhält, wobei die jeweilige Fließgeschwindigkeit durch das Ventil 59 mit V-förmigem Sitz eingestellt wird.

Das Ventil 60 dient dazu, das System auf ein bestimmtes Vakuum einzustellen. Der Fließgeschwindigkeitsregler 52 ist andererseits über einen Durchflußmesser 53 mit solenoid-betätigten Abschalt- und Rauchventilen 54 und 55 verbunden, wobei das Ventil 55 mit dem vorerwähnten Vakuumventil in der Vakuumleitung 47 übereinstimmt. Ein Sicherheitsfilter 56 liegt in der Vakuumleitung 47 vor dem Ventil 55. Der Unterdruck im pneumatischen System wird mittels eines Manometers 57 gemessen und im wesentlichen konstant gehalten, da eins der Ventile 54 und 55 stets geöffnet ist, wenn das andere Ventil geschlossen ist. So ist während des zwei Sekunden dauernden Zugs das Ventil 55 geöffnet und das Ventil 54 geschlossen, während zwischen zwei Zügen das Ventil 54 geöffnet und das Ventil 55 geschlossen ist. Ein weiteres Ventil 58 mit V-förmigem Sitz liegt in Strömungsrichtung gesehen vor dem Ventil 54 und dient dem Ausgleich einer etwaigen Beeinträchtigung der Luftströmung, die durch irgendeinen Rauchsammler verursacht sein kann, so daß eine kontinuierliehe und stetige Anzeige und damit Ablesung am Durchflußmesser 53 möglich ist. Zugdauer und Fließgeschwindigkeit bestimmen das jeweilige Zugvolumen. Die erfindungsgemäße Maschine ist für ein automatisches Auswerfen abgerauchter Zigarettenstummel

ίο und für das automatische Einsetzen einer neuen Zigarette eingerichtet. Anfänglich werden die Zigaretten von Hand in die Halter eingesetzt. Danach wird die Tatsache, daß eine Zigarette bis auf eine vorgegebene Stummellänge abgebrannt ist, durch ein Thermoelement 61 gemessen, daß auf die Wärmestrahlung der Zigarettenglut einer vorübergehenden Zigarette nur dann anspricht, wenn sich die Glut unmittelbar neben ihm befindet. Sobald das Thermoelement auf die Wärmestrahlung anspricht, gibt es ein Signal über eine Leitung 62 an eine Steuerung zur Betätigung des Stummelauswerfers. Der Stummelauswerfer besteht aus einer festen Gleitfläche 63 aus PTFE, die auf ,-einem Flanschrohr 64 sitzt, das von einem Balgen 65 ( §. aus rostfreiem Stahl ähnlich den Teilen 43, 44 und 45 in der Kammer 16 getragen wird. Das untere Ende des Flanschrohrs 64 ist mit einem Rohr 66 verbunden, das über ein Ventil zu einer Druckluftquelle führt. In der Mitte des Gleitrings 63 befindet sich eine kreisförmige Öffnung 67, die als Drucköffnung dient und auf die Rauche ff nungen im Abrauchkopf 18 ausgerichtet ist, so daß sie beim Drehen des Abrauchkopfes 18 nacheinander mit den Zigarettenhaltern 19 verbunden wird. An der Unterseite des Abrauchkopfes 18 ist ein Ring mit teilweise kugelförmigen Steuerflächen 68 angeordnet, die bei Drehung des Abrauchkopfes nacheinander Rollen 69 und 70 nach abwärts drücken und auf diese Weise entsprechende Mikroschalter 71 und 72 betätigen. Wird der Mikroschalter 72 erstmalig nach dem Ansprechen des Thermoelementes 61

betätigt, so schaltet er durch Öffnen des Ventils in der Druckleitung 66 den Auswerfvorgang ein und gelangt ein Druckluftstoß durch das Flanschrohr 64 in den betreffenden Zigarettenhalter 19 mit dem Zigarettenstummel, der zuvor das Thermoelement 61 erwärmt (^

hat, sobald die Rauchöffnung zum Halter 19 in Deckung mit der Drucköffnung 67 gekommen ist. Der Druckstoß wirft den Stummel aus seinem Halter über eine Rutsche in einen Behälter mit Wasser oder festem Kohlendioxyd, in dem der Stummel abgelöscht wird.

In den leeren Zigarettenhalter wird dann automatisch eine frische Zigarette 25 aus einem Einfülltrichter 73 eingesetzt. Die im Einfülltrichter 73 befindlichen Zigaretten 25 gelangen durch einen Führungsschacht 74 zur Füllstation 75, die mit Druckluft aus derselben Druckluftquelle wie für die Druckluftleitung 66 unter Steuerung durch ein solenoid-betätigtes Ventil 76 beaufschlagt wird. Das Einsetzen einet frischen Zigarette erfolgt aufgrund eines vom Thermoelement 61 empfangenen Signals sowie nach Betätigung des Mikroschalters 71, sobald der den das Thermoelement 61 erregenden Zigarettenstummel tragende Halter auf die Einfüllstation 75 ausgerichtet ist. Dabei setzt der Mikroschalter 71 die Einfüllvorrichtung

durch öffnen des Ventils 76 in Gang, so daß eine frische Zigarette 25 in der Einfüllstation 75 in den inzwischen leergewordenen Halter eingesetzt wird.
Wie sich aus F i g. 1 ergibt, liegt die Drucköffnung

67 in der Mitte zwischen den Rauchleitungen 26, wenn der Zigarettenhalter sich in der Einfüllstation 75 befindet. Daraus folgt, daß die Druckluftquelle niemals gleichzeitig einen Druckstoß zum Auswerfen eines Zigarettenstummels und zum Einsetzen einer frischen Zigarette liefern kann.

Die frisch eingesetzte Zigarette wird angezündet, sobald ihr Halter die Rauchstation erreicht. In der Rauchstation ist auf einem verstellbaren Arm 77 ein Gasbrenner 78 angeordnet, der über eine Gasleitung 79 mit Gas versorgt wird. Die Form und Lage der Austrittsöffnungen des Gasbrenners 78 und seine Belüftung sind so eingestellt, daß er stets mit einer im wesentlichen ebenen Flamme 80 abbrennt, die tangential zu dem von den freien Enden der frischen Zigaretten beschriebenen Teilkreis liegt. Erfolgt in der Rauchstation durch eine frisch eingesetzte Zigarette ein Zug, dann berührt das freie Ende der Zigarette gerade die Flamme 80, so daß die Zigarette angezündet wird. Während der folgenden Drehungen des Abrauchkopfes liegt die Zigarettenspitze, nachdem die Zigarette mindestens während einer Drehung ge- ) glimmt hat, in einem ausreichenden Abstand von der Flamme 80, so daß sie beim Vorbeigang von der Flammenwärme nicht mehr beeinflußt wird.

Der elektronische Kreis zur Steuerung des Auswerf- und Einfüllmechanismus ist in F i g. 7 dargestellt. Beim Ansprechen des Thermoelementes 61 geht ein Signal durch einen Wechselstromverstärker 81 und einen Schmitt-Schalter 82 zu einem Relais-Verstärker und Relais 83, das bei Erregung den Schalter 84 zum Relais 83 schließt und ein Zeitrelais 85 mit einer Zeitverzögerung von 0,75 Sekunden einschaltet. Wird während dieser Zeit der Mikroschalter 72 für den Auswerfvorgang betätigt und geschlossen, gelangt das Signal zu einem anderen Zeitrelais 86 mit einer Zeitverzögerung von 0,3 Sekunden, das während dieser 0,3 Sekunden einen Relaisverstärker und ein Relais 87 erregt. Das Relais 87 schließt den Schalter 88, so daß das nachgeordnete Zwischenrelais 89 erregt und die Schalter 90, 91 geschlossen werden. Beim Schließen des Schalters 91 wird das solenoid-betätigte Ventil in der Druckluftleitung 66 geöffnet, so daß ein Druckluftstoß durch das Flanschrohr 64 in den betreffenden Zigarettenhalter 19 gelangt und den dort befindlichen Zigarettenstummel ausstößt. Am Ende der Zeitverzögerung von 0,3 Sekunden schaltet das Zeitrelais 86 ab und werden die Schalter 88, 90 und 91 erneut geöffnet und damit das Ventil in der Druckluftleitung 66 geschlossen. Beim Schließen des Schalters 90 wird ein Wahlschalter 92 erregt, der eins von vier Langzeit-Zeitrelais 93 einschaltet. Die vier Zeitrelais 93 sind deswegen erforderlich, weil das Thermoelement 61 unter Umständen viermal unmittelbar hintereinander erregt werden kann, ehe der Zigarettenhalter mit dem das Thermoelement zuerst erregenden Stummel die Einfüllstation 75 erreicht hat, und die Steuerung so ausgelegt sein muß, daß sie den Befehl zum sukzessiven Einsetzen von vier frischen Zigaretten speichern kann. Beim Ablauf beispielsweise des Zeitrelais 93 wird ein Multivibrator 94 (Ekkles-Jordan) betätigt, der seinerseits ein Signal über einen Impulsdetektor und Verstärker 95 abgibt, das ein Zeitrelais 96 mit einer Zeitverzögerung von 0,75 Sekunden einschaltet. Wird während dieses Zeitablaufes des Zeitrelais 96 der Einfüll-Mikroschalter?! geschlossen, gelangt ein Signal auf ein weiteres Zeitrelais 97 mit 0,3 Sekunden Zeitverzögerung, das einen Relais-Verstärker und Relais 98 erregt. Dieses Relais schließt nun den Schalter 99 und erregt das Einfüll-Relais 100. Dabei wird der Kontakt 101 geschlossen, der zum Öffnen des Ventils 76 während eines Zeitraums von 0,3 Sekunden, d. h. bis zum Ablauf des Zeitrelais 97, führt. Demzufolge wird ein 0,3 Sekunden dauernder Luftstrom erzeugt, der eine frische Zigarette durch die Einfüllstation 75 in den mit dieser fluchtenden Halter 19 drückt.

Die Abraummaschine nach den F i g. 8 bis 15 besteht aus einer Grundplatte 110 auf einer Grundplatte 111. Ein scheibenförmiger Abrauchkopf 112 ist oben auf der Grundplatte 110 montiert und wird von einem Motor 113 über eine durch den Rahmen 110 bzw. eine Dichtung 115 gehenden Welle 114, von oben gesehen, im Uhrzeigersinn gedreht. Der Abrauchkopf 112 sitzt gleitbar auf der Welle 114, mit der er verkeilt ist. Das Gewicht des Abrauchkopfes 112 wird während der Drehung von drei Kohlenstoffpolstern 116, 117 und 118 sowie einem Kohlenstoffring 119 bzw. deren Gleitflächen getragen.

Auf dem Abrauchkopf 112 ist ein Ring mit dreißig in "gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Zigarettenhaltern angeordnet, deren Inneres mit eweils einer Rauchleitung 121 in Verbindung steht. Die Rauchleitungen 121 besitzen Mündungen 122 an der Unterseite des Abrauchkopfes. Jeder Zigarettenhalter 120 besitzt innerhalb seiner Öffnung einen flexiblen Gummiring 123, durch den eine Zigarette 124 in den Halter 120 eingeführt werden kann, so daß der Ring 123 dicht an der Zigarette anliegt.

Eine mittig angeordnete Öffnung 125 in einem Kohlering 116 dient als Vakuumöffnung und ist auf die kreisförmig angeordneten Rauchöffnungen 122 ausgerichtet. Die Vakuumöffnung 125 steht über eine Vakuumleitung 126 mit einer Monopumpe 127 in Verbindung, die von einem Elektromotor 128 angetrieben wird und die Leitung 126 evakuiert. Der Abrauchkopf 112 dreht sich mit 1 Upm, so daß sich jedesmal, wenn eine Rauchöffnung 122 über der Vakuumöffnung 125 liegt bzw. an dieser vorbeigeht, ein zwei Sekunden dauernder Zug durch die zuvor angezündete Zigarette in dem betreffenden Halter ergibt. Der aus der Zigarette abgezogene Rauch wird von der Monopumpe 127 abgesaugt und einem Gasverteilungssystem zugeführt. Zwischen den einzelnen Zügen stehen die Rauchmündungen mit einer Kammer 130a in Verbindung, die Auslaßöffnungen 130ό zwischen dem Abrauchkopf 112 und der Grundplatte 110 besitzt, um ein freies Glimmen der Zigaretten unter Atmosphärendruck zu ermöglichen.

Ein einheitlicher Ring aus dreißig Käfigen 131 ist, mit Ausnahme der selbständig entfernbaren Frontplatten, einstückig mit einem Führungsring 134 aus Kunststoff hergestellt. Der Führungsring 134 besitzt eine kegelstumpfförmige Innenfläche, die auf einer entsprechend kegelstumpfförmigen Gegenfläche des Abrauchkopfes 112 ruht. Eine Glasplatte 133 liegt auf den einzelnen Käfigen und dient als Aschenfänger; sie stößt mit ihrer kreisförmigen Innenkante 135 gegen eine kreisförmige Schulter 136 des Abrauchkopfes 112. Auf diese Weise können die Glasplatte 133 und der Käfigring leicht aus der Maschine genommen und ersetzt werden. Der Käfigring und die Glasplatte drehen sich gleichzeitig mit dem Abrauchkopf.

Jeder Käfig 131 ist durch eine Zwischenwand 137 in einen Raum 138 für den Körper und einen Raum 139 für die Nase des Versuchstiers unterteilt. Die Zwischenwand 137 besitzt eine mittige öffnung 140,

durch die die Nase eines im Käfig 131 befindlichen Versuchstiers, beispielsweise eines Hamsters 141, in die Kammer 139 ragt.

Der Führungsring 134 besitzt kreisförmig angeordnete Gas- und Abzugsleitungen 142 und 143 in seiner konischen Oberfläche, von denen jeweils eine Gas- und eine Abzugsleitung in die Nasenkammer 139 jedes Käfigs führt. Ist der Käfigring ordnungsgemäß am Abrauchkopf 112 befestigt, so steht jede Gasleitung 142 in der Leitungsplatte 134 mit einer entsprechenden Gasleitung 142a in der konischen Oberfläche des Abrauchkopfes über eine flexible Dichtung 144 in Verbindung. In ähnlicher Weise steht jede Abzugsleitung 143 im Führungsring 134 gasdicht mit einer entsprechenden Abzugsleitung 143a im Abrauchkopf in Verbindung. Die Mündungen der Gasleitungen 142 a und der Abzugsleitungen 143 a liegen auf einem inneren und einem äußeren konzentrischen Ring in der ringförmigen, über den Kohlering 119 gleitenden Oberfläche 146. Die Mündungen am Ende der Gasleitungen 142 a sind auf einen unterbrochenen inneren Ringkanal ausgerichtet, der durch Stege in einzelne Schlitze 147, 148, 149 unterteilt ist, mit denen jede Mündung für Zeiträume von 54,4 und 2 Sekunden je Umdrehung des Abrauchkopfes in Verbindung bleibt..Dabei sind der Radius jeder Mündung und die Breite jedes Stegs so gewählt, daß die Mündungen unmittelbar nach Verlassen des voraufgehenden Schlitzes mit dem nächstfolgenden Schlitz in Berührung kommen. In ähnlicher Weise sind die Mündungen der Abzugsleitungen 143a auf einen unterbrochenen Ringkanal bzw. Abzugsöffnung 150 ausgerichtet, der jedoch nur durch einen Steg 151 unterbrochen ist. Ein innerer röhrenförmiger Sammler 152 liegt an der Unterseite der Grundplatte 110 und ist über im Abstand liegende Bohrungen 153 mit dem Schlitz 147 verbunden. Ein ähnlicher äußerer Sammler 154 ist über im Abstand voneinander angeordnete Bohrungen 155 mit dem schlitzartigen Ringkanal bzw. Abzugsöffnung 150 verbunden. Die Sammler 152 und 154 sind an das Gasverteilungssystem angeschlossen.

Das Gasverteilungssystem und die Anordnung der Schlitze in den Kohleringen 119 gestatten die Durchführung verschiedenartiger Versuche. So können Rauch oder mit Rauch verunreinigte Luft, Aerosole oder Staub für eine bestimmte Zeit bei mit Frischluft ausgespülten Käfigen in die Nasenkammern 139 geleitet werden. Die Steuerung der Maschine besteht im wesentlichen aus zwei manuell drehbaren Spindeln 156 und 157, die jeweils ein Kohlenstoff-Flügelventil 158 und 159 betätigen. Die Ventile 158, 159 liegen in einem Ventilblock 160 an der Unterseite der Grundplatte 110. Mit den Spindeln 156, 157 werden gleichzeitig mit der Betätigung der Kohlenstoff-Flügelventile auch Luftklappen betätigt. Das Ventil 159 gestattet den Durchgang von Rauch, Luftaerosolen und Luft/ Staub-Gemischen in das obere Ventil 158, das das betreffende Gas in den einen oder anderen Schlitz 147 oder 148 oder über den Sammler 152 in den Schlitz 149 gelangen läßt.

Das Gasverteilungssystem arbeitet wie folgt: Ein Gebläse 161 saugt Frischluft über einen Filter 162 an und drückt sie über einen Druckregler 163 und einen Strömungsmesser 164 zur oberen Luftklappe 165, der synchron mit dem oberen Ventil 158 gesteuert wird. Die Spindel 156 besitzt zwei um 90° voneinander verschiedene Stellungen, während die Spindel 157 drei Stellungen, d. h., eine mittlere Stellung und je eine Stellung um 90° in beiden Richtungen besitzt. Befindet sich die obere Spindel 156 in ihrer 90°-Stellung gegen den Uhrzeigersinn, gelangen verunreinigte Gase über die Leitung 166 zum Ventil 158 und über eine Leitung 167 zum 4-Sekunden-Schlitz 148 und über eine Leitung 174 zum Sammler 152 und damit zum 54-Sekunden-Schlitz 147. Zu gleicher Zeit gelangt die die Luftklappe 165 erreichende Luft entsprechend Leitung 168 und 169 zur unteren Luftklappe 170. Befindet

ίο sich die obere Spindel 156 in ihrer 90°-Stellung gegen den Uhrzeigersinn, gelangt das das Ventil 158 über die Leitung 166 erreichende Gas entsprechend durch die Leitung 171 zum 2-Sekunden-Schlitz 149. Zu gleicher Zeit wird die die obere Luftklappe 165 erreichende Luft über die Rohrleitung 172 und eine Leitung 173 direkt in den 54-Sekunden-Schlitz 147 geleitet.

Befindet sich die untere Spindel 157 in ihrer Mittelstellung, die ihrer üblichen Lage beim Abrauchen von Zigaretten entspricht, gelangt der Rauch entsprechend Leitung 176 von der Monopumpe 127 zum unteren Ventil 159 und in die Leitung 166. Gleichzeitig speist die untere Luftklappe 170, sofern sie Luft über die Leitung 169 erhält, diese über Leitung 177 in die ( , Leitung 166 ein. Wird die untere Spindel 157 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die an der unteren Luftklappe 170 eintreffende Luft über die Leitung 178 einem Staubinjektor 179 zugeführt und die mit Staub verunreinigte Luft über das Ventil 159 in die Leitung 166 eingespeist. In ähnlicher Weise wird, wenn die untere Spindel 157 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, die an der Luftklappe 170 ankommende Luft über die Leitung 180 einem Aerosol-Injektor 181 zugeführt und die mit Aerosol verunreinigte Luft über das Ventil 157 in die Leitung 166 eingespeist.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß mit Staub und Aerosol verunreinigte Luft nur gleichzeitig in die 4- und 54-Sekunden-Schlitze eingeleitet werden können, da nur eine solche Stellung des oberen Ventils und der Luftklappe gestattet, Luft zur unteren Luftklappe als Träger für den Staub oder das Aerosol zurück zum oberen Ventil 158 zu leiten. Für die Praxis ist dies jedoch vollkommen ausreichend.

Eine Pumpe 182 saugt kontinuierlich Luft aus dem Sammler 154 und damit verunreinigte Luft aus den ι ,

Käfigen über einen elektrostatischen Filter 183, einen ' Baumwollfilter 184 und einen Strömungsmesser 185 ab. Obgleich die erfindungsgemäße Maschine für Inhalationsversuche mit durch Staub und Aerosol verunreinigter Luft benutzt werden kann, die mittels des Gasverteilungssystems über den inneren unterbrochenen Ring aus Schlitzen und die Gasleitungen 142 und 142 a in die Käfige eingeleitet wird, ohne daß dabei Zigaretten abgeraucht werden, dient die Maschine im allgemeinen jedoch dazu, entweder über eine Leitung 130, die sonst mittels einer Kappe 129 verschlossen ist, Rauchkondensat zu sammeln, oder für Inhalationsversuche, bei denen Rauch oder mit Rauch vermischte Luft den Versuchstieren 141 in den Käfigen 131 zugeführt wird. Im ersteren Falle, d. h., wenn die Maschine für analytische Zwecke und die Kondensaterzeugung benutzt wird, wird die Monopumpe entfernt und die öffnung 126 mit einer Dichtungsplatte verschlossen. Ein Vakuum wird an einen Siphon, beispielsweise an einen Kühlsiphon, angeschlossen und dieser mit der Leitung 130 verbunden.

Mit der erfindungsgemäßen Maschine können zwei Arten von Inhalationsversuchen mit gutem Erfolg durchgeführt werden.

15 16

Die erste Versuchsreihe ist unter der Bezeichnung ihrer unteren Lage oder auf andere Weise axial mit- »direktes Rauchen« bekannt und besteht darin, daß die einander, werden die Schaltkontakte 190 und 192 Versuchstiere für einen kurzen Zeitraum jedes Zyklus getrennt. Während der Drehung des Abrauchkopfes reinen frischen Rauch inhalieren. Für den Rest der 112 wandern die Zigaretten nach und nach am AbZeit atmen sie dagegen frische Luft ein. Ein direktes 5 taster vorbei und die Reiter 191 und 193 gleichzeitig Rauchen wird dadurch erreicht, daß die obere Spindel über die einzelnen Halter 120 bzw. Zigaretten 124, 156 bis zum Anschlag im Uhrzeugersinn gedreht und wobei sie die Schaltkontakte 190 und 192 voneinander die untere Spindel 57 in ihre Mittelstellung gebracht getrennt halten. Ist jedoch eine Zigarette bis auf einen wird. Bei diesen Spindelstellungen wird der Rauch kurzen Stummel abgebrannt, fährt der Reiter 191 über die Leitungen 176 und 166 zur Leitung 171 und io fort, über die Zigarettenhalter 120 zu gleiten, während von dort in den 2-Sekunden-Schlitz 149 geleitet. Der der Reiter 193 durch die Achse an der brennenden 4-Sekunden-Schlitz 148 wird dagegen nicht beauf- Zigarettenspitze hindurch abfällt. Demzufolge werden schlagt, während Frischluft über die Leitung 172 in die beiden Rohre 188 und 189 gegeneinander verden 54-Sekunden-Schlitz 147 gelenkt wird. Jedes Ver- dreht, so daß die Schaltkontakte 190 und 192 einander suchstier erhält demzufolge je Minute zwei Sekunden 15 berühren und einen ein Signal erzeugenden elektrischen lang reinen Rauch und anschließend vier Sekunden Kreis schließen. Sobald der Halter und der Zigarettenkein Gas sowie 54 Sekunden Frischluft. Während des stummel, der den Taster betätigt hat, in die Stellung »2s« ganzen Zyklus wird Luft aus den Käfigen über die der F i g. 8 gelangen, erzeugt das Signal über ein Abzugsleitungen 143 und 143 a, den äußeren unter- solenoid-betätigtes Ventil einen Druckluftstoß, der brochenen Ringschlitz 153 und den Sammler 154 20 durch eine Leitung im Grundrahmen 110 ähnlich abgezogen. der Leitung 126 zu einer mittigen Drucköffnung 194

Die zweite Versuchsart ist unter der Bezeichnung im Kohlering 118 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt be-

»indirektes Rauchen« bekannt; hierbei wird die untere findet sich die Mündung am Ende der Rauchleitung

Spindel 157 in ihre Mittelstellung gebracht und die zum Halter mit dem Stummel in Deckung mit der

obere Spindel 156 gegen dsn Uhrzeigersinn bis zum 25 Druckmündung 194, so daß der Druckluftstoß in den

Anschlag gedreht, so daß Rauch über die Leitungen betreffenden Halter geleitet und der Zigarettenstummel

176 und 166 unter Beimischung von Frischluft in der ausgestoßen wird.

Leitung 166 über die Leitungen 168, 169 und 177 Eine Vorrichtung zum Einsetzen frischer Zigaretten geführt wird. Das Rauch/Luft-Gemisch gelangt über befindet sich in der Stellung »C« der F i g. 8. Sie bedas Ventil 158 und die Leitungen 167 und 174 sowie 30 steht aus einem Einfülltrichter 195, von dessen Boden den Sammler 152 in den 4-Sekunden-Schlitz 148 sowie die Zigaretten zwischen von einem Motor 187 angeden 54-Sekunden-Schlitz 147. Demzufolge erhalten die triebenen Rollen 196 in eine Einfüllstation 198 geVersuchstiere während jeder Minute 58 Sekunden langen, in der sie mittels eines elektropneumatischen lang mit Rauch beladene Luft. Kolbens in einen leeren Halter 120 gebracht werden,

In der Leitung 176 liegt ein Kohlenstoff-Flügel- 35 der sich gerade in der Winkelstellung C befindet. Die ventil 209, das bei Betätigung den von der Pumpe 127 Einfüll-Vorrichtung stellt einen leeren Halter fotoabgezogenen Rauch zwei Sekunden lang zur Probe- elektrisch mittels eines am Träger 206 befestigten nähme für eine chemische Analyse in eine zweite Fühlers fest. Dieser besteht aus einer Mulde 199 mit Leitung 210 einleitet, ehe es in seine Normallage Schlitzen 200, von denen jeweils einer einem Halter zurückgestellt wird. Auf diese Weise ist eine rasche 40 120 zugeordnet ist. Die Mulde 199 ist drehbar auf Probenahme möglich, ohne daß die übrige Einstellung einer Welle 201 befestigt und wird mittels einer der Maschine geändert zu werden braucht. Feder 202 nach unten gedrückt, so daß eine Scheibe

Wird die Maschine zum Abrauchen von Zigaretten 203, die am Boden der Mulde befestigt ist, fest mit

bzw. Erzeugen von Rauch benutzt, müssen in die Vorsprüngen 204 einer Scheibe 205 verkeilt ist, die

Halter 120 Zigaretten 124 eingesteckt bzw. die abge- 45 ihrerseits am Abrauchkopf 112 festgeschraubt ist.

rauchten Zigarettenstummel ausgestoßen und die Auf diese Weise dreht sich die Mulde 199 gleichzeitig

Halter automatisch mit frischen Zigaretten versorgt mit dem Abrauchkopf und befinden sich die Schlitze

werden. Die Vorrichtung zum Abtasten der Stummel, 200 in Deckung mit den einzelnen Zigarettenhaltern

Einsetzen der Zigaretten und Anzünden ist an einem 120. Eine ortsfeste Lampe 207 scheint durch den je-

überhängenden Träger 206 befestigt. 50 weils die Füllstation C passierenden Schlitz 200. Ist

Der Taster für die Zigarettenstummel befindet sich ein entsprechender Halter gerade leer, fällt das Licht

in der Winkelstellung »S¹« der F i g. 8 und besteht aus der Lampe 207 auf eine Fotodiode 208, die ein Signal

einem Tragarm 186, der am Träger 206 befestigt ist zum Einschalten der Füllvorrichtung abgibt. Ist der

und an seinem unteren Ende einen freitragend einge- Halter dagegen nicht leer, unterbricht die im Halter

spannten Rundstab 187 trägt. Auf dem Rundstab 187 55 befindliche Zigarette den Lichtstrahl und wird die

sind frei drehbar und koaxial ein Innen- und ein Fotodiode 208 nicht erregt.

Außenrohr 188 und 189 gelagert. Das Innenrohr 188 Eine neue Zigarette wird in der Winkelstellung »L«

trägt an seinem rückwärtigen Ende einen Schaltkon- der F i g. 8 angezündet, d. h., in der Rauchstellung,

takt 190 und an seinem vorderen Ende einen Reiter in der ein Zug durch die Zigarette wirksam wird. In

191 der so angeordnet ist, daß er sich in Berührung 60 der Winkelstellung L befindet sich eine ständig bren-

mit den Zigarettenhaltern 120 befindet. Das Außen- nende Flamme. Die besitzt eine im wesentlichen ebene

rohr 189 trägt an seinem rückwärtigen Ende einen Ausbildung und liegt als Tangente an dem von den

Schaltkontakt 192 und an seinem vorderen Ende einen frischen Zigaretten beschriebenen Teilkreis, so daß

Reiter 193, der über die Zigaretten 124 in ihren Haltern eine frische Zigarette von der Flamme angezündet

120 hinweggleitet. Die Reiter 191 und 193 fungieren 65 wird, ohne daß während der nachfolgenden Drehungen

als Gegengewichte und sind bestrebt, die Rohre 188 die Flamme beim Durchgang der brennenden

und 189 so zu verdrehen, daß die Reiter in ihre unterste Zigarette durch die Station L deren Spitze beein-

Lage abfallen. Fluchten die Reiter 191 und 193 in flußt.

Hierzu 9 Blatt Zeichnung?-: ⁶⁰⁹ 534/11

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Zigarettenabrauchmaschine mit einem sich drehenden, die Zigaretten tragenden Abrauchkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrauchkopf (18, 112) eine vertikale Achse aufweist, mit sich radial nach außen erstreckenden Zigarettenhaltern (19, 120) versehen ist und bei seiner Drehung in ihm angeordnete, jeweils in Verbindung mit einem Zigarettenhalter (19, 120) stehende Rauchleitungen (26, 121) in Deckung mit der Mündung (48, 116), einer Vakuumleitung (43, 44, 46, 47, 126) bringt.

2. Abrauchmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchleitungen (26, 121) in einem Unterring (27) des Abrauchkopfes (18, 112) münden und dieser sich über eine ortsfeste Gleitfläche (67, 116) in der die Vakuumöffnung (48, 125) liegt, bewegt.

3. Abrauchmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite ortsfeste Gleitfläche (63, 118), über die sich der Unterring (27) bewegt und die mit einer Drucköffnung (67, 194) versehen ist, die nacheinander mit den Rauchleitungen (26, 121) verbunden und mit einem Luftdruckstoß zum Ausstoßen abgebrannter Zigarettenstummel beaufschlagt wird.

4. Abrauchmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen im Bereich der ringförmig angeordneten Halter (19, 120) liegenden Längenfühler (61, 187 bis 193), der auf einen vorbeigehenden Zigarettenstummel anspricht, wenn dieser bis auf eine vorgegebene Länge abgebrannt ist, und einen Druckerzeuger einschaltet, der einen Druckstoß liefert, sobald die Rauchleitung (26, 121) des den Stummel tragenden Halters in Verbindung mit der Drucköffnung (67, 194) steht.

5. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gasbrenner (78) zum automatischen Anzünden frisch eingesetzter Zigaretten (25, 124) mit einer im wesentlichen vertikalen und ebenen Flamme (80), deren Ebene tangential an dem von den Spitzen der frischen Zigaretten (25, 124) beschriebenen Teilkreis liegt.

6. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrauchkopf (18, 112) über einer mit der Vakuumöffnung (48, 125) versehenen Kammer (16, 130 ä) rotiert und daß die Rauchleitungen (26, 121) im wesentlichen während der gesamten Zeit, während derer sie nicht mit der Vakuumöffnung (48, 125) verbunden sind, in die Kammer (16, 130 a) münden.

7. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zigarettenhalter (19, 120) einen flexiblen Ring (22, 123) zur gasdichten Aufnahme einer Zigarette (25, 124) besitzt.

8. Abrauchmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22, 123) lösbar im Zigarettenhalter (19, 120) angeordnet ist.

9. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Vakuumsteuerung durch die nur dann das Vakuum wirksam wird, wenn sich die gesamte Querschnittsfläche über der Rauchleitung (26, 121) in Verbindung mit einer konstanten Querschnittsfläche der Vakuumöffnung (48, 125) befindet.

10. Abrauchmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch synchron mit dem Abrauchkopf (18) angetriebene Schaltscheiben (49) zum Steuern des Öffnens und Schließens eines Ventils (55) in der Vakuumleitung (47) zur Vakuumöffnung (48).

11. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumöffnung (48, 125) in Bewegungsrichtung verlängert ist.

12. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Einfüllvorrichtung (73 bis 75, 195 bis 198) mit einem Einfülltrichter (73, 195) und einem druckluft-betätigten Zigarettenfüller (75, 198) zum Einblasen einer Zigarette (25, 124) in einen fluchtenden Halter (19, 120).

13. Abrauchmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Ausstoßen der Stummel und Einführen von Zigaretten ein gemeinsames Druckluftsystem besitzen und so mit der Drehbewegung des Abrauchkopfes (18,112) synchronisiert sind, daß sie niemals gleichzeitig Druckluft aus dem gemeinsamen System benötigen.

14. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (28, 29, 30) für den Abrauchkopf (18, 112) mit einer federbelasteten Kupplung (34, 35) versehen ist, die der Übertragung des Antriebsdrehmomentes dient, jedoch ausgerückt wird, wenn die Relativdrehung zwischen den Antriebs- und den Abtriebsgliedern (29, 30) größer ist als für den üblichen Antrieb des Abrauchkopfes (18, 112).

15. Abrauchmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (30) der Kupplung einen Magneten (38) und das Antriebsglied (29) der Kupplung einen zungenartigen Endschalter (35) tragen, die als Steuerung für das Ventil (55) in der Vakuumleitung (47) zur Vakuumöffnung (48) dienen, wobei der Magnet (38) in der Nähe des Endschalters (36) liegt und diesen so beeinflußt, daß das Vakuumventil (55) in Intervallen unter normalen Betriebsbedingungen nur dann geöffnet werden kann, wenn die Kupplung (34, 35) eingerückt ist.

16. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen mit Käfigen (131) versehenen und zusammen mit dem Abrauchkopf sich drehenden Ring und Gasleitungen (142, 142«) zu jedem Käfig (131) sowie einem Gasverteilungssystem zur Beaufschlagung der Vakuumöffnung (125) mit einem Vakuum und Abziehen von Rauch durch die Zigarettenhalter (120) sowie zum Verteilen des Rauchs auf die Gasleitungen (142,142 α).

17. Abrauchmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß über das Gasverteilungssystem wahlweise auch andere Gase für sich oder in Mischung mit dem Rauch auf die Gasleitungen (142, 142a) verteilt werden können.

18. Abrauchmaschine nach den Ansprüchen 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitungen (142a) in einer ringförmigen Oberfläche (146) des Abrauchkopfes (112) münden, die sich über eine ortsfeste Gleitfläche (119) mit mindestens einer Gasöffnung (147, 148, 149) bewegt, zu der das Gasverteilungssystem den Rauch und/oder andere Gase leitet und die nacheinander in Verbindung mit den Gasleitungen (142,142a) gebracht wird.

3 4

19. Abraummaschine nach den Ansprüchen 16 das Öffnen und Schließen der Magnetventile gesteuert bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem werden. Da jeder Zigarettenhalter ein eigenes Ventil Käfig (131) eine Abzugsleitung (143, 143a) ausgeht besitzt, ist die Maschine verhältnismäßig groß und und in einer ringförmigen Oberfläche des Abrauch- komplex, so daß es nicht möglich ist, eine ausreichende kopfes mündet, die sich über eine ortsfeste Gleit- 5 Anzahl von Zigarettenhaltern zum Abrauchen einer fläche (150, 151) mit mindestens einer Abzugs- großen Zahl von Zigaretten für Großzahlunteröffnung (150) bewegt, die vom Gasverteilungs- suchungen oder zum Erzeugen großer Mengen Rauchsystem selektiv unter Saugzug steht und nach- kondensat für die chemische Analyse unterzubringen, einander in Verbindung mit den Abzugsleitungen Um diese Schwierigkeiten beim gleichzeitigen Ab-(143 a) zum Abziehen des Rauchs oder anderer io rauchen einer großen Zahl Zigaretten unter analy-Gase aus den Käfigen (131) gebracht wird. tischen Bedingungen zu überwinden, ist auch bereits

20. Abraummaschine nach Anspruch 19, da- eine Abraummaschine mit einem rotierenden Rauchdurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gas- kopf bekannt, der schrittweise um eine horizontale öffnung (147, 148, 149) und mindestens eine Ab- Achse in bezug auf eine Vakuumöffnung zum Anlegen zugsöffnung (150) jeweils in Form eines bogen- 15 eines Vakuums gedreht wird. Mehrere Zigarettenförmigen Schlitzes in der gemeinsamen Gleit- halter sind am Abrauchkopf angeordnet und liegen in fläche angeordnet sind. einer gemeinsamen Vertikalebene. Die Zigaretten-

21. Abraummaschine nach den Ansprüchen 16 halter werden während der Drehung des Rauchkopfes bis 20, gekennzeichnet durch einen den Abrauch- nacheinander an die Vakuumöffnung angeschlossen, kopf (112) umgebenden einstückigen Käfigring 20 so daß nacheinander Züge durch die einzelnen Zigaaus Kunststoff, der durch radiale Trennwände retten gesaugt werden. Zwischen den einzelnen Zügen (138) in einzelne Käfige (131) unterteilt ist, wobei glimmen die Zigaretten weiter. Obgleich mit dieser sich die Gas- und Abzugsleitungen (142, 143) Abraummaschine eine Reihe von Nachteilen behoben radial zur Peripherie des Abrauchkopfes (112) werden körnten, ist ihre Arbeitsweise insofern unbeerstrecken und dort in die entsprechenden Käfige 25 friedigend, als die Zigaretten nach jedem Zug einer (131) münden. zu raschen Beschleunigung unterworfen werden, wenn

der Rauchkopf die einzelnen Zigarettenhalter mit der

Vakuumöffnung zur Deckung bringt. Diese Beschleunigung beeinflußt die Rauchgeschwindigkeit und stört

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zigaretten- 30 außerdem das natürliche Glimmen der Zigaretten,

abraummaschine mit einem sich drehenden; die Der infolge Konvektion von den Zigaretten in den

Zigaretten tragenden Abrauchkopf zum maschinellen jeweils unteren Haltern aufsteigende Rauch geht an

Abrauchen von Zigaretten beim Untersuchen der den höher liegenden glimmenden Zigaretten vorbei,

Brenngeschwindigkeit und Zigarettenqualität sowie so daß diese Zigaretten in einer Atmosphäre abbren-

zum Erzeugen eines Rauches für die Rauchanalyse 35 nen, die unnatürlich warm und rauchig ist. Das heißt,

und Inhalationsversuche an Tieren unter Bedingungen, diese Zigaretten werden nicht in reiner Luft abge-

die den natürlichen Rauchgewohnheiten und -bedin- raucht, sondern in einer warmen und mit strömendem

gungen möglichst nahe kommen. Rauch unterschiedlicher Zusammensetzung verun-

Eine bekannte Abraummaschine besteht aus mehre- reinigten Atmosphäre.

ren rohrförmigen Zigarettenhaltern, die von einer 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemeinsamen Rohrleitung abgehen, auf die ein Vakuum einen sich drehenden, die Zigaretten tragenden Abgegeben werden kann, so daß bei Betrieb der Maschine rauchkopf aufweisende Abraummaschine zu schaffen, Luft kontinuierlich oder in Intervallen durch die die unter weitgehend natürlichen Bedingungen ein Zigaretten in den Haltern zur Hauptrohrleitung ge- einwandfreies und gleichmäßiges Abrauchen der saugt werden kann. Auf diese Weise läßt sich rasch 45 Zigaretten ermöglicht.

eine große Rauchmenge erzeugen, doch arbeitet diese Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

Maschine nicht genau genug für analytische Unter- daß der Abrauchkopf eine vertikale Achse aufweist,

suchungen, da nicht sämtliche Zigaretten unter den- mit sich radial nach außen erstreckenden Zigaretten-

selben Bedingungen abgeraucht werden. So kann haltern versehen ist und bei seiner Drehung in ihm

beispielsweise der Druckabfall in den verschiedenen 50 angeordnete, jeweils in Verbindung mit einem Ziga-

Zigaretten während eines Zuges von der speziellen rettenhalter stehende Leitungen in Deckung mit der

Lage des betreffenden, vom Hauptrohr ausgehenden Mündung einer Vakuumleitung bringt.

Zigarettenhalters abhängen. Infolge der sich im wesentlichen radial nach außen

Soll die Rauchausbeute der Zigaretten analysiert erstreckenden Zigaretten werden der Rauch und d.ie

werden, ist eine Überwachung des Luftdurchgangs 55 Wärme einer Zigarette nicht vom Ablauf der Ver-

der Zigaretten bei jedem Zug erforderlich. Außerdem brennung der anderen Zigaretten überlagert. Wegen

müssen die Zuglänge und die Anzahl der Züge je der kontinuierlichen Drehung des Abrauchkopfes

Minute gemessen werden. So basiert beispielsweise ein unterliegen die Zigaretten auch keiner Erschütterung,

von der Zigarettenindustrie allgemein anerkannter Aus der deutschen Patentschrift 4 50 631 ist zwar

Versuch auf einem Zugvolumen von 25 ml und einer 60 bereits ein Rauchgerät bekannt, das einen mit mehreren

Zuglänge von 2 see bei einer Zugzahl von einem Zug festen Zigarettenhaltern versehenen, trommeiförmigen

je Minute, wobei die Zigaretten bis auf eine vorgege- Abrauchkopf mit vertikaler Achse aufweist. Jedoch

bene Stummellänge abgeraucht werden. Eine her- ist der Abrauchkopf um die vertikale Achse nicht

kömmliche Maschine zum Abrauchen von Zigaretten drehbar. Das fest angeordnete Abrauchgerät soll

unter diesen definierten Bedingungen besteht aus 65 insbesondere in Fahrzeuge eingebaut werden, um

mehreren festen Zigarettenhaltern, deren jeder mittels dem Fahrzeuglenker die Möglichkeit zu geben, mit

eines eigenen Magnetventils an ein Vakuum ange- Hilfe eines an den Abrauchkopf umsteckbar anzu-

schlossen ist und bei der sowohl das Vakuum als auch schließenden Schlauches die im Abrauchkopf einge-