DE2113692A1 - Vorrichtung zur Behandlung von verarbeitetem Tabak - Google Patents

Description

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Dipl.-Ιπ'Ί. A. Qt^acker I I I

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Ür.-inj. W. 3ioc!:uiair H München 22, Maximilianstr. 43

PH 3887

AMERICAN CHEMOSOL CORPORATION, New York (USA)

477 Madison Avenue, New York

Vorrichtung zur Behandlung von verarbeitetem Tabak

Die Erfindung betrifft die Behandlung von verarbeitetem Tabak durch Aufbringen von feinzerteilten und atrömungs- bzw. fliessfähigen Stoffen auf diesen. Der hier verwendete Ausdruck "verarbeiteter Tabak" bezeichnet das durch Zerkleinerung von Tabakblättern erhaltene Tabakprodukt in einem Zustand, in welchem es zum Einfüllen in Pfeifen oder für Raucherartikel ohne weiteres Zerschneiden oder Zerteilen geeignet ist.

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Manchmal sollen dem Tabak zur Verwendung in Pfeifen oder Haucherartikeln verschiedene Stoffe zugegeben werden, z. B. Aromatisierungsmittel sowie Menthol oder Lakritze enthaltende Behandlungsbzw. Einschlusslösungen, Stoffe zur Verbesserung des Abbrandes bzw. der Aschenbildungseigenschaften, verschiedene Feuchthaltemittel oder Pharmazeutika, wie Ephedrin, oder narkotisch bzw. psychogen wirkende Stoffe einschliesslich von Canabinol oder Euphorisierungsmittel. Erfindungsgemäss können Stoffe aller Art, einschliesslich von feinzerteilten Pulvern, Lösungen und Dispersionen zur Behandlung von verarbeitetem Tabak verwendet und in bzw. durch die Tabakfasern infundiert oder auf diese aufgeschichtet werden.

Erfindungsgemäss wird der zu behandelnde Tabak in einen Einschluss eingeführt, wobei man in dem Einschluss einen Fluid-Druckunterschied erzeugt, um einen Fluid-Strom durch den Tabak zu verursachen, und ein Behandlungsmittel in den Fluid-Strom gebracht, um dieses in den Tabak einzutragen bzw. einzuführen. Die Bezeichnung "Fluid" bezeichnet strömungsfähige Medien.

Die Bezeichnung "Einschluss" umfasst alle Anordnungs- oder Halterungsmittel, welche den Tabak in einem abgeschlossenen Volumen bzw. Raum halten, so dass das Behandlungsmittel in den Tabak gebracht und in diesem verteilt werden kann. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform zur Behandlung von Tabak, der in geformten selbsttragenden Raucherartikeln, wie Zigaretten oder dergleichen, enthalten ist, kann die Zigarette über einen Teil ihrer Länge am Umfang gehalten werden und das Behandlungsmittel unter Druck durch eine Hohlnadel mit mehreren seitlichen Oeffnungen in den Tabak injiziert werden.

Der Fluid-Druckunterschied bzw. ein Fluid-Druckgefälle kann dadurch erzeugt werden, dass man an einer Stelle des Einschlusses einen Sog oder/und an einer anderen Stelle des Einschlusses einen

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überatmosphärischen Druck erzeugt, z. B. wie dies mit flüssigen bzw. gasförmigen Treibmitteln (sogenannte Propellants) möglich ist. Sog und Druck können einzeln, gemeinsam oder wechselweise zur Einwirkung gebracht werden, je nach dem wie gründlich die Tabakmatrix von dem Behandlungsmittel durchdrungen werden soll. Bei Verwendung von Treibmittel-Fluiden kann das Behandlungsmittel dem Einschluss auch getrennt zugeführt werden. Vorzugsweise liegt das Behandlungsmittel aber von Anfang an im Treibmittel vor. Man kann Behandlungsmittel und Treibmittel auch unmittelbar vor dem Auftragen auf den in dem Einschluss vorgelegten Tabak miteinander vermischen.

Der Tabak kann in losem Zustand in den Einschluss gebracht werden, z. B. zur Behandlung von Pfeifentabak. Man kann losen Tabak auch vorübergehend in einen Aufnahmebehälter, z. B. eine Patrone oder ein Rohr, einfüllen und ihn nach der Behandlung wieder daraus entnehmen. Wie oben erwähnt, kann der Tabak auch als Teil bzw. in Form einer Raucherware, z. B. als Zigarette, Zigarillo oder Zigarre, in den Einschluss eingebracht werden. Diese Raucherwaren können somit vom Raucher selbst oder im Zuge der Herstellung behandelt werden.

Allgemein besitzt die Vorrichtung gemäss der Erfindung Einrichtungen zur Halterung des Tabaks in einem Einschluss, Einrichtungen zur Erzeugung eines einen Fluid-Strom durch den Tabak verursachenden Fluid-Druckgefälles und Einrichtungen zur Einführung eines in den Tabak einzubringenden Behandlungsmittels in den Fluid-Strom.

Da es zur Einführung des Behandlungsmittels in den Tabak vorteilhaft sein kann, sowohl einen Sog als auch einen Druck zu erzeugen, können bei einigen Ausführungsformen der Vorrichtung einerseits Mittel vorgesehen werden, um den Einschluss an einer Stel le mit Treibraittel-Fluid unter überatmosphärischem Druck zu ver-

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sorgen und an einer anderen Stelle des Einschlusses einen unteratmosphärischen Druck zu erzeugen.

Zum Erzeugen eines Soges kann die Vorrichtung eine den Einschluss umfassende Kammerhülse sowie eine auf dieser verschiebbare und dicht anliegende Mantelhülse aufweisen, wobei Kammerhülse und Mantelhülse wie Kolben und Zylinder zusammenarbeiten und einen Innenraum begrenzen, der mit dem Einschluss in Verbindung steht.

Zum Erzeugen eines überatmosphärischen Druckes kann die Vorrichtung einen oder mehrere Vorratsbehälter, welche Behandlungsmit- w tel unter Druck enthalten, und eine Einrichtung zur Regelung des Behandlungsmittelflusses aus dem Vorratsbehälter in den Einschluss aufweisen.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann Einrichtungen zur Erzeugung eines Soges an einer Stelle des Einschlusses und zur Einführung von Treibmittel und Behandlungsmittel an einer anderen Stelle des Einschlusses aufweisen. Hierbei können z. B. Vorratsbehälter für das Treibmittel, Vorratsbehälter für Behandlungsmittel und ein Misch- und Regelventil vorgesehen sein, das mit beiden Vorratsbehältern in Verbindung steht. Das Treibmittel, _ z.B. "Freon 12" (Markenbezeichnung für Dichlordifluormethan), kann aber auch in üblicher Weise durch das Ventil in den das Behandlungsmittel enthaltenden Vorratsbehälter eingefüllt sein, so dass ein unter Druck stehendes Aerosol-Abgabesystem vorliegt, das einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung bilden kann. Aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen ist es vorteilhaft, den oder die Vorratsbehälter und möglicherweise auch das Ventil bzw. die Ventile zu einer Einheit zusammenzufassen, die als Ganzes zur Wiederauffüllung der Vorrichtung entfernt und ersetzt werden kann.

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Das Behandlungsmittel kann in einer flüssigen oder gasartigen Form vorliegen, die geeignet ist, gelöste oder dispergierte Stoffe durch die Tabakmatrix zu führen und in dieser eine Beschichtung oder eine Imprägnierung zurückzulassen.

Zur Behandlung einer einzelnen Zigarette kann man diese in ein starres Rohr einführen und an dessen einem Ende einen Sog erzeugen, z. B. indem man einen dem Rohr zugeordneten Kolben oder eine entsprechende Hülse zur Erzeugung eines Unterdrucks an dem einen Ende der Zigarette relativ zum Rohr bewegt. Gleichzeitig oder kurz danach kann man vom anderen Ende her durch die Zigarette Behandlungsmittel einführen, indem man eine Mischung, beispielsweise aus "Freon"-Gas und Menthol, aus einer Aerosoldose in die Tabaksäule bläst.

Eine solche Behandlung kann auch gleichzeitig auf eine Gruppe von Artikeln angewendet werden, z. B. eine Packung von zwanzig Zigaretten oder Zigarillos. Ferner kann man auch den Tabak-Stab in einer kontinuierlich arbeitenden Zigarettenstabmaschine behandeln, indem man auf Abschnitte des später zerschnittenen Stabes periodische Pulse von Trägerfluid zur Einwirkung bringt.

In den beigeschlossenen Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Behandlung fertiger Raucherwaren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1-6 verschiedene Ausführungsformen von Zigarettenbehandlungsvorrichtungen in teilweise geschnittener Ansicht,

Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsform der Zigarettenbehandlungsvorrichtung in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 8 die zusammengesetzte Vorrichtung von Figur 7 mit gebrochen gezeichneter eingeführter Zigarette,

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Fig. 9 eine vergrösserte Teil-Schnittansicht einer Modifikation der in Figuren 7 und 8 dargestellten Vorrichtung mit geschlossenem Ventil, wobei die Ventilelemente in ihrer geschlossenen Beziehung dargestellt sind,

Fig. 9A eine Teil-Schnittansicht einer abgeänderten Halterung der in Figur 9 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 10 die in Figur 9 dargestellte Vorrichtung mit geöffnetem Ventil, und

Fig. 11 eine vergrösserte geschnittene Teilansicht der in den Vorrichtungen gemäss Figuren 7-10 verwendeten Nadel.

Die Zigarettenbehandlungsvorrichtung von Figur 1 umfasst ein rohrförmiges Metall- oder Kunststoffgehäuse 1, das beispielsweise eine Länge von 140 mm, eine Tiefe in der Zeichnungsebene von 28,6 mm und eine Breite, normal zur Zeichnungsebene, von 15,9 ram aufweist. Das Gehäuse 1 besitzt einen Wandteil 2, der zusammen mit einem Deckel 3 eine den Einschluss bildende Kammer 4 zur Aufnahme einer Zigarette 5 begrenzt. Der Verschluss oder Deckel 3 ist mit Schwenkarmen 6 verbunden, die mittels nicht dargestellter Lagerzapfen in den am Wandteil 2 befestigten Lagerschalen 7 eingehängt sind. Der Deckel 3 kann zum Oeffnen verschwenkt werden, wie dies durchbrochen eingezeichnet ist. In dieser Stellung kann die Zigarette 5 in die Kammer 4 eingeführt werden, worauf der Deckel wieder in die durchgezeichnet dargestellte geschlossene Stellung geschwenkt wird, in welcher er die Kammer 4 praktisch dicht verschliesst. Im Gehäuse 1 ist eine Querwand 8 vorgesehen und fest mit dem Rohr 9 verbunden, das eine Oeffnung 10 in der Querwand 8 aufweist. Das eine Ende der Zigarette 5 wird beim Einlegen an die Oeffnung 10 angelegt. Die andere Oeffnung 11 des Rohres 9 ist mit einer Balgkammer 12 verbunden. Diese wird seitlich durch die Querwand 8 und die ebenfalls querliegende Innenwand 13 begrenzt und umfasst einen fe-

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dernd verformbaren Faltenbalg 14, eine Bodenplatte 15 des Balges und einen Betätigungsgrxff 16 für den Balg. Der Griff 16 ist verschiebbar und praktisch dicht in der vom Gehäuse 1 und den Wänden 8, 13 gebildeten Oeffnung 17 angeordnet.

Im Wandteil 2 ist die Ausgangsdüse 18 des Misch- und Regelventils 19 abnehmbar befestigt, das einen ersten Einlass 20 aufweist, der mit einem Vorratsbehälter 21 für das Mittel zur Behandlung der Zigarette in Verbindung steht. Das Ventil besitzt ferner einen zweiten Einlass 22, der mit einem Vorratsbehälter für Treibmittel verbunden ist. Der die Oeffnung und Schliessung des Ventils bewirkende Regler 24 ist durch einen Stift mit einem Ende des Zwischenstücks 25 verbunden, dessen anderes Ende durch einen Stift mit einem Arm des Winkelhebels 26 verbunden ist. Der Winkelhebel 26 ist drehbar in dem am Vorratsbehälter 21 angebrachten Lagerbock 27 befestigt. Der andere Arm des Winkelhebels 26 führt durch einen Schlitz in der Wand 13, so dass er durch die Endplatte 15 betätigt werden kann.

Diese Vorrichtung wird wie folgt betätigt:

Der Griff 16 wird soweit als möglich nach aussen gezogen, wie dies durchbrochen eingezeichnet ist, wodurch der Balg zusammengedrückt wird. Es wird vorausgesetzt, dass der Griff 16 eng in die Oeffnung 17 eingepasst ist, dass die Gleitreibung ausreicht, um den Griff gegen die Rückstellkraft des Balges in ausgezogener Stellung zu halten. Dann wird der Deckel 3 durch Ausschwenken geöffnet und die Zigarette 5 in die Kammer 4 eingeführt, wobei das in der Figur linke Ende der Zigarette bei der Oeffnung 10 an der Wand 8 anliegt. Dann wird der Deckel 3 durch Verschwenken geschlossen. Nun wird der Griff 16 kräftig nach innen gedrückt, so dass sich der Balg 14 ausdehnt und in der Kammer 12 eine Druckverminderung erzeugt und damit über das Rohr 9 und durch die gegen die Wand 8 anstossende Zigarette ein Sog erzeugt wird. Bei der Bewegung des Griffes 16 nach innen, stösst die Platte 15 am längeren Arm des Winkelhebels 26 an, wodurch das Ventil 19 kurz

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geöffnet wird. Dieses gibt über die Düse 18 einen kurzen Druckstoss einer Mischung aus Treibmittel und Behandlungsmittel ab, die in die Kammer 4 und durch die Zigarette geführt wird, und zwar zum Teil durch die Wirkung des überatmosphärischen Druckes der Mischung und zum Teil durch die Wirkung des auf das entferntere Ende der Zigarette einwirkenden Soges* Kurz danach wird der Deckel 3 wieder durch Verschwenken geöffnet und die behandelte Zigarette entnommen. Dieser Betrieb der Vorrichtung kann so oft wiederholt werden, bis die Vorratsbehälter 21 und 23 leer sind.

Das Gehäuse 1 hat eine abnehmbare Verschlusskappe 28, nach deren Abnahme die Kammer 29 zugänglich wird, in welcher die aus dem Ventil 19, dem Vorratsbehälter 21 und dem Vorratsbehälter 23 bestehende Anordnung untergebracht ist. Diese Anordnung einschliess· lieh der Ventilbetätigung 24, 25, 26, 27 kann als ersetzbare Einheit ausgebildet werden, die als eine gleitende Stosspassung in die Kammer 29 eingeführt und bei Erschöpfung durch eine frische Einheit ersetzt werden.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform einer Zigarettenbehandlungsvorrichtung besitzt ein zylindrisches Gehäuse 30 mit einer in Längsrichtung verschiebbaren Hülse 31, die gasdicht an dem Gehäuse 30 anliegt. Das Gehäuse 30 besitzt eine abnehmbare Verschlusskappe 32, so dass die aus dem Misch- und Regelventil 34, dem Vorratsbehälter 35 für Behandlungsmittel und dem Vorratsbehälter 36 für Treibmittel bestehende Anordnung in die Kammer 33 eingeführt werden kann. In dem Gehäuse 30 ist eine sich verjüngende Passung 37 vorgesehen, an deren engerem Ende eine Oeffnung zum Einsetzen der Auslassdüse 38 des Ventils 34 mit Schiebesitz vorgesehen ist. Die Hülse 31 hat eine abnehmbare Endkappe 39, so dass eine Zigarette 40 mit einem Ende fest und dichtend im konischen Sitz 37 neben der Ventildüse 38 anliegend in die Hülse eingelegt werden kann. Das Ventil 34 ist mit einer Steuerstange 41 vornohon, dio durch Zmj in L.'intjnrichtunq dna Ventil ttffnot. In der Hülse 31 ist ein Zapfen 42 vorgesehen, an dem eine Zugfeder

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43 eingehängt ist, die die Stange 41 mit dem Zapfen 42 verbindet. Der Betrieb geschieht wie folgt:

Von der Vorrichtung im dargestellten zusanunengeschobenen Zustand nimmt man die Kappe 39 ab und führt eine Zigarette 40 ein. Dann wird die Hülse 31 kräftig in Richtung des Pfeils A vom Gehäuse 30 weggezogen. Die dadurch in der Kammer 44 verursachte Druckverminderung erzeugt an der Zigarette einen Sog, der sine Strömung von dem Zigarettenende am Ventil 34 zu dem Zigarettenende nahe der Kappe 39 auslöst. Gleichzeitig wird die Ventilstange 41 von der Feder 43 gezogen und öffnet das Ventil, wodurch eine Mischung aus Treibmittel und Behandlungsmittel durch die Düse 38 in die Zigarette gelangt. Dann wird das Gehäuse wieder in Ruhestellung gebracht, die Kappe 39 entfernt und die behandelte Zigarette entnommen. Die das Ventil 34, den Vorratsbehälter 35 und den Vorratsbehälter 36 umfassende Anordnung lässt sich als zusammenhängende Einheit ausbilden, die nach Abnahme der als Schraubdeckel ausgebildeten Verschlusskappe 32 entfernt und durch eine frische Einheit ersetzt werden kann.

Die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform ist in Aufbau und Betrieb gleich der Vorrichtung gemäss Figur 2, mit dem Unterschied, dass gemäss Figur 3 das Ventil 34 fest mit dem Gehäuse 30 verbunden ist und zwei Einstech-Einlassrohre 45 und 46 aufweist, welche die Verbindung mit den Vorratsbehältern 47, 48 für Treibmittel bzw. Behandlungsmittel herstellen. Die durchstechbaren Kopfteile der Vorratsbehälter 47 und 48 sind nicht im einzelnen dargestellt und z. B. aus der Technik der Auffüllung von mit Butan arbeitenden Feuerzeugen bekannt. Die erschöpften Vorratsbehälter 47 und 48 können nach Entfernung der Verschlusskappe 32 entnommen und durch gefüllte Vorratsbehälter ersetzt werden.

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Zigarettenbehandlungsvorrichtung mit einem Gehäuse 49 mit einer Innenwandung V) dargestellt, die eine zylindrische Kammer 51 begrenzt, in der

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eine in Längsrichtung verschiebbare Kapsel 52 abdichtend angeordnet ist. Die Wandung 50 dient auch zur Begrenzung einer zur Aufnahme einer Zigarette 54 bestimmten Kammer 53 innerhalb des Gehäuses 49. Ein Ende der Zigarette liegt an der Innenwandung 55 an, das andere Ende stösst gegen die kreisförmige Randfassung 56. Der Verschlussdeckel 57 ist dicht in das Gehäuse 49 eingepasst und kann zum Einlegen bzw. Herausnehmen der Zigarette entfernt werden. In der Wandung 55 ist die Auslassdüse 58 eingesetzt und mit zwei Zuführungsleitungen 59 und 60 verbunden, die durch die Wandung 50 führen.

An einem Ende besitzt die Kapsel 52 als Griff eine Randfassung 61, so dass die Kapsel mit der Hand in Richtung des Pfeils B ausgezogen werden kann. Am anderen Ende enthält die Kapsel ein Misch- und Regelventil 62 mit Einlassöffnungen, die mit dem Vorratsbehälter 63 für Treibmittel und zwei Vorratsbehältern 64, 65 für Behandlungsmittel verbunden sind. Das Ventil 62 besitzt einen ersten Auslass 66 für Treibmittel und einen zweiten Auslass 67 für Behandlungsmittel. In dem Ventil 62 ist eine Ausnehmung 68 vorgesehen, in der ein Betätigungshebel 69 zur Oeffnung des Ventils angeordnet ist. Auf der Innenfläche des Gehäuses 49 ist nahe dem vom Ventil 62 entfernteren Ende ein entfernbarer Stiftbolzen 70 vorgesehen, der als Anschlagstift dient. Die Kapsel 52 ist mit einem nicht eingezeichneten Aussenlängsschlitz versehen, in welchem der Stiftbolzen 70 bei Längsbewegung der Kapsel im Gehäuse 49 geführt wird. Wenn die Kapsel 52 voll herausgezogen ist, liegt der Stiftbolzen am Betätigungshebel 69 an, öffnet dadurch das Ventil und verhindert gleichzeitig eine weitere Bewegung der Kapsel nach aussen. Der Betrieb geht wie folgt vor sich:

Die Kapsel befindet sich zunächst in der gezeichneten eingeschobenen Stellung. Der Verschlussdeckel 57 wird entfernt und eine Zigarette eingelegt. Dann wird der Verschluss wieder eingesetzt. Nun wird die Kapsel 52 kräftig in Richtung des Pfeils B, d. h. in Richtung aus dem Gehäuse 49 heraus, gezogen. Dies bewirkt in der Kammer 51 eine Druckverminderung, die auf das Ende der gegen die Randfassung 56 anliegenden Zioarotta einwirkt. Wenn das Gehäuse bis

zum Anschlag ausgezogen ist, wird der Betätigungshebel 69 bewegt und dadurch das Ventil geöffnet, so dass Treibmittel- und Behandlungsmittel durch die Oeffnungen 66 bzw. 67 in die Leitungen 59 bzw. 60 und von dort durch die Düse 58 in das andere Ende der Zigarette gelangt. Dann wird das Gehäuse 52 wieder in Ruhestellung geschoben, der Verschlussdeckel 57 entfernt und die behandelte Zigarette entnommen.

Die das Ventil 62 sowie die Vorratsbehälter 63, 64, 65 enthaltende Kapsel 52 kann als entfernbare bzw. ersetzbare Einheit ausgebildet sein.

Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform der Zigarettenbehandlungsvorrichtung umfasst eine zylindrische Innenhülse 71, auf der die Aussenhülse 72, in deren Boden sich ein Loch befindet, fluiddicht in Längsrichtung verschiebbar ist. In der Innenhülse 71 ist eine durchbrochene Innenwand 73 vorgesehen, gegen die ein Ende der Zigarette 74 angelegt werden kann. Das andere Ende der Zigarette stösst gegen einen Anschlag 75 an der Innenseite der Innenhülse. In der Innenhülse ist ein Mischventil 76 mit Einlassen vorgesehen, die mit dem Vorratsbehälter 77 für Treibmittel und dem Vorratsbehälter 78 für Behandlungsmittel verbunden sind. Am Auslass des Mischventils 76 ist ein Auslassregelventil 79 vorgesehen, das auf Sog anspricht; wenn an der Auslassdüse 79a dieses Ventils ein unteratmosphärischer Druck anliegt, wird eine nicht dargestellte Innenmembran oder ein Balg betätigt und dadurch ein Nadelventil geöffnet, so dass Treibmittel und Behandlungsmittel aus den Vorratsbehältern austreten und als Mischung bei 79a abgegeben werden. Der Betrieb geht wie folgt vor sich:

Die Aussenhülse 72 wird vollständig von der Innenhülse 71 abgezogen. Dann wird eine Zigarette 74 in der dargestellten Stellung eingelegt, die Aussenhülse wieder auf die Innenhülse aufgeschoben, so dass die in Figur 5 dargestellte Stellung erreicht wird. Dann wird das Loch im Boden der Aussenhülse mit einem Finger dicht verschlossen und die Aussenhülse in Richtung des Pfeils C gezogen aber nicht vollständig von der Innenhülse abgezogen. Dadurch wird

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in dem von den Hülsen umschlossenen Raum eine Druckverminderung erzeugt, die durch die Zigarette hindurch auf die Düse 79a einwirkt. Dadurch öffnet sich das auf Sog ansprechende Ventil 79 und lässt eine Mischung aus Treib- und Behandlungsmittel in die Zigarette strömen, bis der Druckausgleich im Innern der Hülsen zur Schliessung des Ventils 79 führt. Dann wird das Loch im Boden der Aussenhülse freigegeben und diese zur Entnahme der behandelten Zigarette vollständig von der Innenhülse abgezogen.

Die Innenhülse 71 besitzt eine Verschlusskappe 80, die zum Austausch der aus Ventil 76, 79a und den Vorratsbehältern 77, 78 bestehenden Anordnung nach Erschöpfung gegen eine entsprechende gefüllte Anordnung abgeschraubt wird.

Die in Figur 6 gezeigte Ausfuhrungsform der Zigarettenbehandlungsvorrichtung besitzt eine zylindrische Innenhülse 81, die an einem Ende die Gewindekappe 82 trägt, in der die Lufteintrittsöffnung 83 vorgesehen ist. In der Wandung der Innenhülse ist eine Rippe 84 gebildet, die zusammen mit einem Packungsring 85 als Lager für eine in Längsrichtung verschiebbare, zylindrische Aussenhülse 86 dient. Der Boden der Hülse ist durch die Endwand 8~/ geschlossen, das andere Hülsenende ist offen und mit einer nach innen gerichteten Bördelung 88 versehen, die als Anschlag für die Rippe 84 dient und einen vollständigen Abzug der Aussenhülse von der Innenhülse verhindert. In der Innenhülse 81 ist eine Jnnenlängswand 89 vorgesehen, die eine zur Aufnahme einer Zigarette 91 geeignete Innenkammer 90 begrenzt. In der Kammer sind mit Durchbrechungen versehene Querwandungen 92 und 93 vorgesehen, gegen welche die entsprechenden Enden der Zigarette anliegen. In der durch die Oeffnung 83 gegen die Atmosphäre offenen Kammer 94 ist ein Verteilerblock 95 mit einer ersten Leitung 96 vorgesehen, welche die Lufteintrittskammer 94 mit der Oeffnung in der Wandung 92 verbindet, sowie eine zweite Leitung 97, welche die Oeffnung 98 in der Wandung 89 mit der Oeffnung der Wand 92 herstellt. In der Kammer 99

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ist ein Misch- und Regelventil 100 angeordnet, das mit dem Vorratsbehälter 101 für Treibmittel und den zwei Vorratsbehältern 102 für Behandlungsmittel verbunden ist. Der Ausgang 103 des Ventils 100 fluchtet mit der Oeffnung 98. In der Ausnehmung 104 des Ventils 100 ist der Stift 105 vorgesehen, der das Ventil beim Herunterdrücken öffnet. In der Durchbrechung 106 in der Wand der Innenhülse 81 ist· die Betätigungsnocke 107 vorgesehen, die durch eine Feder 108 nach aussen gedrückt wird. Die Wand der Innenhülse 81 besitzt eine Längsöffnung 108 mit solchen Abmessungen, dass eine Zigarette in die Kammer 90 eingeführt bzw. daraus entnommen werden kann. Die Aussenhülse 86 ist in analoger Weise mit der Längsöffnung 109 versehen. Der nach aussen gekröpfte Rand 110 rund um die Längsöffnung der Innenhülse bildet mit der Aussenhülse 86 eine Schiebedichtung.

Der Betrieb geht wie folgt vor sich:

Durch die miteinander fluchtenden Oeffnungen 91 und 108 wird eine Zigarette in die Innenhülse eingeführt und in die eingezeichnete Behandlungsstellung gedrückt, so dass die Zigarettenenden an den Wandungen 92 und 93 anliegen. Die Aussenhülse 86 wird dann so weit gegen die Innenhülse 81 verdreht, dass die Oeffnungen 109 und 108 nicht mehr fluchten und die Kammer 90 wirksam abgedichtet ist. Dann wird die Aussenhülse 86 in Richtung des Pfeils C gezogen, was zu einer Druckverminderung im Innenraum führt. Wenn die Aussenhülse bis zum Anschlag ausgezogen ist, betätigt der gebördelte Rand 88 die Nocke 107 und öffnet damit das Ventil 100. Es wird also gleichzeitig atmosphärische Luft durch die Leitung 96 angesogen und eine Mischung aus Behandlungsfluid und Treibmittel durch die Leitung 97 in das Zigarettenende an der Wandung 92 und durch die Zigarette zu ihrem anderen, der Wandung 93 benachbarten Ende geführt. Nun wird die Aussenhülse in umgekehrter Richtung vollständig zurückgeschoben und soweit gedreht, dass die Oeffnungen 108 und 109 fluchten und die behandelte Zigarette entnommen werden kann.

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Das Ventil 100 und die Vorratsbehälter 101 und 102 können als zusammenhängende Einheit ausgebildet sein, die nach Abschrauben der Verschlusskappe 82 entnommen und ersetzt werden kann.

In den Figuren 7-11 ist ein bevorzugter Typ einer erfindungsgemässen Zigarettenbehandlungsvorrichtung dargestellt. Eine Ausführungsform dieses Typs ist in den Figuren 7 und 8 gezeigt, wobei die durchbrochen gezeichnete Zigarette 110 in die Zylinderkammer 112 eingeführt wird, die Teil der Kapsel 114 ist. Ausserdem enthält die Kapsel einen Verteiler 116 (Fig. 7 und 8) in Form einer Hohlnadel mit mehreren seitlichen Oeffnungen 118 (Fig. 11). Die Halterung 120 hält die Nadel praktisch axial in der Zylinderkammer 112, so dass die Nadel beim Einführen der Zigarette 110 in die Zylinderkammer 112 in den Tabak der Zigarette eindringt. Die Zylinderkammer begrenzt somit den Einschluss der Zigarette.

Die Kapsel 114 kann ein Aussengehäuse 115 besitzen, das zur Verzierung z. B. von unterschiedlich gefärbten Presspassteilen 115a und 115b gebildet werden kann. Der Innenteil 115a ist auf die Kupplung 117 aufgeschoben, wobei der Endflansch 112a der Zylinderkammer 112 durch die Halterung 120 fixiert wird. Das Vorderende 112b der Zylinderkammer 112 hat einen kleineren Durchmesser und ist in der Oeffnung an der Vorderseite 113 des Gehäuseteils 115b eingesetzt. Die Kupplung 117 der Kapsel 114 hält die Patronenhülse 122 in Schiebeverbindung. Die Patronenhülse 122 kann zur Verzierung ebenfalls aus zwei verschiedenen Teilen 122a und 122 b zusammengesetzt sein. Die Patronenhülse umfasst mindestens einen Teil des Vorratsbehälter 124, der vorzugsweise als Druckbehälter mit zugehörigem Dosierventil 126 ausgebildet ist. Dosierventile sind bekannt und z. B. in den USA Patentschriften Nrn. 3'185'356 und 3*511'418 beschrieben. Weitere Einzelheiten geeigneter Dosierventile sind im folgenden im Zusammenhang -üden Figuren 9 und 10 erläutert.

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Vorzugsweise besitzt das Ventil 126 ein Rohr 128, das beim Drükken nach innen, d. h. gegen den Vorratsbehälter 124, geöffnet ' wird. Die Halterung 120 besitzt einen axialen Durchlass, der an einem Ende mit einer Kammer in Verbindung steht, die von einer Einsatznabe 130 gebildet wird und einen Sitz für die Aufnahme des Rohres 128 bildet, das zur Presspassung einen der Einsatznabe 130 zugekehrten Rückhalter 132 für die Feder 134 aufweist. Das entgegengesetzte Ende des Axialdurchlasses der Halterung 120 führt durch eine Aufsatznabe 136, auf die der Fuss 138 des Verteilers bzw. der Nadel 116 aufgesetzt ist.

Der Betrieb der in Figur 8 zusammengebaut dargestellten Vorrichtung kann folgendermassen vor sich gehen: Eine Zigarette 110 oder dergleichen wird auf der Nadel 116 in das Gehäuse 112 eingeschoben. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Länge der Zylinderkammer 112 kleiner als die Länge der Zigarette 110, so dass das eine Zigarettenende aus der Kammer herausragt. Dies erleichtert das Einsetzen der Zigarette vor ihrer Behandlung und ihre Entnahme nach der Behandlung. Wenn die Zigarette in den durch die Zylinderkammer 112 begrenzten Einschluss wie in Figur 8 gezeigt eingeführt ist, wird die Kapsel 114 gegen die Patronenhülse 122 gedrückt, wodurch das Rohr 128 des Ventils 126 nach innen gedrückt und das Ventil betätigt wird. Dadurch wird eine vorbestimmte Menge Behandlungsmittel durch das Ventil 126, den Axialdurchlass in der Halterung 120 und den Verteiler 116 abgegeben, so dass das Treibmittel das Behandlungsmittel in den Tabak einträgt. Wie in Figur 8 dargestellt, erstrecken sich der Verteiler und die Kapsel vorzugsweise über den grösseren Teil der Länge der Zigarette, so dass das Behandlungsmittel aus dem Inneren der Zigarette kommend im Tabak verteilt wird.

Die Teile öer in den Figuren 7 und 8 dargestellten Vorrichtung können natürlich auch im Rahmen dieser Ausführungsform abgeändert werden, z. B. indem bestimmte Teile zur Vereinfachung der Herstellung zu Aggregaten vereinigt werden. Andere Teile können durch

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Verkleben oder auf andere Weise zu Teilaggregaten vereinigt werden. Der Vorratsbehälter 124 kann für sich oder zusammen mit dem Ventil auswechselbar sein.

Ausserdem kann der Vorratsbehälter mit einer ganz bestimmten Menge Behandlungsmittel, z. B. wie sie zur Behandlung von zweihundert Zigaretten ausreicht, gefüllt und dann mit der Kappe 140 oder einem anderen, das Ventil 126 tragenden Verschluss zusammengepresst bzw. gebördelt werden. Dann kann der Vorratsbehälter 124 mit Treibmittel, wie "Freon¹* oder dergleichen, durch das Ventil 126 mittels der zur Füllung von Aerosolbehältern bekannten Methoden versehen werden.

Abänderungen des in den Figuren 7 und 8 gezeigten Vorrichtungstyps und Einzelheiten hiervon sind in den Figuren 9, 9a und 10 dargestellt. Bei der grundsätzlich gleich funktionierenden Ausführung der Vorrichtung gemäss Figuren 9 und 10 begrenzt ein rohrförmiges Gehäuse 150 den Einschluss für die Aufnahme einer Zigarette oder eines anderen geformten Raucherartikels. Die eine Seite des Gehäuses 150 sitzt auf der Aussenseite einer Aufsatznabe der Halterung 152, die innen einen Hohlflansch 154 zur Aufnahme des Verteilers bzw. der Nadel 156 in axialer Anordnung im Gehäuse 150 aufweist. Die Halterung 152 besitzt eine sich nach auswärts erstreckende Schulter 158, die an einer in der Wand des Hülsenmantels 162 gebildeten Kante 160 anliegt. Das Vorderende des Hülsenmantels 162 verengt sich zu einer rohrförmigen Längsfassung 164, die einen sich nach innen erstreckenden Ansatz (nicht dargestellt) aufweist, der ähnlich funktioniert, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 7 und 8 für die Wirkung des Teiles 113 zur Positionierung und Halterung des Vorderendes 112b der Führung erläutert wurde.

Das hintere Ende des Ilülsenmantels 162 kann nach aussen erweitert sein, wie dies bei 166 dargestellt ist, so dass die Kappe.168 eingeschoben werden ::ann, die den Puss- des Vorratsbehälter 170 umscnliesst. <,ur Begrenzung dos Einschubes der Kapos* in. den Ilülsen-

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In den Figuren 9 und 10 ist der Aufbau eines für die Vorrichtung geeigneten Dosierventils 175 erläutert. Das Rohr 176 ist an einer Seite in der Halterung 158 befestigt, während sich das entgegengesetzte geschlossene Ende mit dem Rohrfuss 178 in die aufgefalzte Verschlusskappe 180 des Vorratsbehälters 170 erstreckt und an der Dichtung 182 anliegt. Das Rohr 176 hat eine Seitenöffnung 184 und trägt die Feder 186 sowie die Federbegrenzung 188. Innen im Vorratsbehälter 170 ist das Tauchrohr 190 in der Halterung 192 eingesetzt, die zwischen der Dichtung 182 und einer weiteren Dichtung 194 liegt.

Die Halterung 192 bildet die Aussenbegrenzung einer ersten Kammer 196, in der die elastische Kappe 198 liegt und ihrerseits eine zweite Kammer, die Dosierkammer 199, bildet, welche über den Verbindungskanal 200 mit dem Tauchrohr 190 in Verbindung steht.

Wenn der Rohrfuss 178 des Rohres 176 im Vorratsbehälter 170 durch Verschieben der Teleskopteile der Vorrichtung bewegt wird, entsteht eine Verbindung zwischen der Oeffnung 184 im Rohr 176 und der ersten Kammer 196, und die elastische Kappe wird zusammengedrückt, wie dies in Figur 10 dargestellt ist. Dadurch wird eine vorbestimmte Menge Behandlungsmittel und Treibmittel aus der Dosierkammer 199 abgegeben. Das unter Druck stehende Fluid wird durch die Geffnungen in der Nadel .über die Länge des Tabaks verteilt. Wenn das Rohr 176 seine äusserste nach innen geschobene Stellung erreicht hat, verschliesst die elastische Kappe 198 den Kanal 200, so dass kein weiteres, unter Druck stehendes Fluid mehr abgegeben wird. Danach wird das Rohr 176 durch die Feder wieder in die in Figur 10 gezeigte geschlossene Stellung zurückgeführt, wodurch sich die elastische Kappe 198 ausdehnt und eine weitere dosierte Menge des abzugebenden Materials aufnimmt.

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Auch das eben erläuterte Dosierventil ist nur ein Beispiel und es können andere Dosierventile verwendet werden. Ein bevorzugtes Ventil zur Verwendung für die neuen Vorrichtungen ist das von der Firma Risdon Manufacturing Company, Naugatuck, Connecticut, USA, hergestellte Dosierventil "Risdon 35".

Ba,i der in Figur 9A dargestellten Ausführungsform werden die Halterung und der Träger von einem zusammenhängenden Basismontageelement 210 gebildet, während die restlichen Teile dieser Ausführungsform mit den ueberweisungszeichen der Figuren 9 und 10, jedoch jeweils mit dem Zusatz "a" bezeichnet sind. Diese Ausfüh-™ rungsform funktioniert im übrigen gleich wie die Ausführungsformen der Figuren 9 und 10.

In der vorstehenden Beschreibung verschiedener Formen der Vorrichtung wurde auf die Behandlung von Zigaretten hingewiesen, doch versteht sich, dass auch andere längliche, Tabak enthaltende Körper, z. B. Zigarillos oder Zigarren, in analoger Weise behandelt werden könnten, wenn die Abmessungen der Vorrichtung entsprechend gewählt sind. Auch kann anstelle eines geformten Raucherartikels ein rohrförmiger Behälter, z. B. eine Patrone, verwendet werden, in die vor Einführung in die Vorrichtung loser Ta- * bak, wie Pfeifentabak, eingelegt wird. In bestimmten Fällen kann der Tabak auch lose in die Aufnahmekammer 4er Vorrichtung eingelegt werden, z. B. bei der Ausführungsform gemäss Figur 1.

Obwohl einige der dargestellten Ausführungsformen eine praktisch gleichzeitige Einwirkung von Sog und Dm - auf den zu behandelnden Artikel vorsehen, ist dies für viele Anwendungen nicht wesentlich. So kann z, B. nur Druck oder nur Sog oder ein Betrieb in einer Folge von Behandlungsschritten angewendet werden, wobei im zuletzt genannten Fall z. B. in der das Ventil betätigenden Verbindung eine an sich bekannte Verzögerungseinrichtung oa@r ein !„umlauf vorgesehen wird.

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Die Vorrichtung kann mit anderen Raucherwarenartikeln, z. B, Feuerzeugen, Behältern für Zigaretten oder Zigarren, Tabakbe- . hältern und dergleichen verbunden sein oder an Münzautomaten für Raucherwarenverkauf vorgesehen werden. Ausserdem können Austauschpatronen, die unter Druck stehende Behandlungsmittel enthalten und einfach in die Vorrichtung einsetzbar sind, getrennt von oder zusätzlich zu der Vorrichtung vertrieben werden.

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Claims (1)

" 20 " 2113632 Patentansprüche rl/ Vorrichtung zur Behandlung von verarbeitetem Tabak, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Halterung des Tabaks in einem Einschluss, eine Einrichtung zur Erzeugung eines einen Fluid-Strom durch den Tabak verursachenden Fluid-Druckunterschiedes in dem Einschluss und eine Einrichtung zur Einführung eines in den Tabak einzubringenden Behandlungsmittels in den Fluidstrom. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen des Fluid-Druckunterschiedes mindestens einen Vorratsbehälter für unter überatmosphärischem Druck stehendes Behandlungsmittel und eine Steuerung für den Zufluss von Behandlungsmittel aus dem Behälter zum Einschluss aufweist. 3. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-2 zur Behandlung des Tabaks in geformten Raucherwaren, insbesondere Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungs- und Einschlusseinrichtung eine Kammer mit Abmessungen zur vorübergehenden Aufnahme und Halterung mindestens des überwiegenden Teils der Länge der Zigarette aufweist, dass der Vorratsbehälter einen Auslass besitzt, dass der Kammer ein Verteiler zur Einführung des Behandlungsmittels in den Tabak beigeordnet ist und dass zwischen dem Auslass aus dem Behälter und dem Verteiler ein Ventil zur wählbaren Abgabe einer vorbestimmten Menge Behandlungsmittel aus dem Vorratsbehälter an den Verteiler vorgesehen ist. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer als einseitig offener Zylinder zur Einführung der Zigarette ausgebildet ist, wobei die Kammer kürzer als die Zigarette ist, so dass ein Teil der Zigarette aus dem offenen Ende der Kammer herausragt, um die Entnahme der Zigaret- 1 0 9 8 U 1 / 1 6 9 U BAD ORIGINAL te aus der Kammer nach der Behandlung des Tabaks zu erleichtern. 5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler eine Hohlnadel mit mehreren seitlichen Oeffnungen aufweist, wobei die Hohlnadel praktisch axial in der Kammer gehalten wird und sich mindestens über den grösseren Teil der Länge der Kammer erstreckt, so dass die Nadel beim Einführen der Zigarette in die Kammer in den Tabak der Zigarette eindringt. 6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3-5, gekennzeichnet durch eine den Vorratsbehälter haltende oder umfassende Hülse, eine die Kammer und den Verteiler umfassende Kapsel, wobei die Kapsel gegen die Hülse verschiebbar ist und das Ventil bei Verschiebung der Hülse gegen die Kapsel in einer Richtung geöffnet wird, wobei eine Federung vorgesehen ist, die das Ventil beim Verschieben der Kapsel gegen die Hülse in entgegengesetzter Richtung verschliesst. 7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Dosierventil ist. 8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Vorratsbehälter als Ganzes auswechselbar ist bzw. sind. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Fluid-Druckunterschledes zwei ineinander dichtend passende, gegeneinander verschiebbare Gehäuseteile, vorzugsweise Hülsen, aufweist, wobei eines der Gehäuseteile den Einschluss umfasst und ein von beiden Gehäuseteilen gebildeter Innenraum mit dem Einschluss in Verbindung steht. -•■■"■109 84 1 /169 10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeuqung des Fluid-Druckunterschiedes ein Organ zur Erzeugung von Sog an einer Stelle des Einschlusses und eine zur Versorgung einer anderen Stelle des Einschlusses mit Treibmittel und Behandlungsmittel dienende Zuführungseinrichtung aufweist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung mindestens einen Vorratsbehälter für Treibmittel, mindestens einen Vorratsbehälter für Be- P handlungsmittel und ein mit den Vorratsbehältern für Treibmittel und Behandlungsmittel verbundenes Misch- und Regelventil aufweist, wobei die Vorratsbehälter und das Misch- und Regelventil eine als Ganzes auswechselbare Einheit bilden. 12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9-11, gekennzeichnet durch ein den Einschluss umfassendes Gehäuse, das eine mit einer Stelle des Einschlusses verbundene Saugkammer aufweist, mindestens einen Vorratsbehälter zur Aufnahme von Treibmittel und Behandlungsmittel, einen Verteiler zur Einführung von Treibmittel und Behandlungsmittel aus dem Vorratsbehälter an einer anderen Stelle des Einschlusses und durch ein zwischen " Vorratsbehälter und Verteiler angeordnetes Ventil, wobei das Ventil durch einen in der Saugkammer erzeugten Sog geöffnet wird. 13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Vorrats! ^halter für Treibmittel und Behandlungsmittel vorgesehen sind und das Ventil als Misch- und Regelventil ausgebildet ist* 14. Vorrichtung nach Patentanspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer einen Balg umfasst αι..» £τ til einen mit dem Balg zusammenwirkenden Auslöser besitzt, der das Ventil bei einer Ansaugbewegung dft« Balg·» öffnet. 109841 / " POA 15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 12-14, dadurch gekenneeichnet, dass die Saugkammer von verschiebbaren Gehäuseteilen gebildet wird, so dass die Saugkammer durch gegenseitiges Verschieben der Gehäuseteile unter Erzeugung eines Unterdruckes vergrössert wird, und dass das Ventil einen Regler und einen den Regler beim Verschieben der Gehäuseteile zur Oeffnung des Ventils betätigenden Auslöser aufweist. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser ein unter Federwirkung stehendes Organ besitzt, das an einem Ende mit dem Regler und am entgegengesetzten Ende mit dhem Teil des gegenüber dem Regler beweglichen Gehäuseteiles verbunden ist. 17. Vorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser eine Betätigungsnocke aufweist, die mit dem Regler beim Verschieben der Gehäuseteile gleitend verbunden ist. Verfahren zur Behandlung von verarbeitetem Tabak, dadurch gekennzeichnet, dass man (i) den Tabak in einen Einschluss einführt, (ii) im Einschluss einen Fluid-Druckunterschied erzeugt, der einen Fluidstrom durch den Tabak erzeugt, und (iii) in den Fluidstrom ein Behandlungsmittel einführt, um dieses in den Tabak einzutragen. 19. Verfahren nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel in einem Trägerfluid eingeführt wird. 20. Verfahren nach Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabak in losem Zustand in den Einschluss eingeführt wird. 1098Α1/1ΡΠΑ 2 H 3692 21. Verfahren nach Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabak in einen Raucherwarenartikel eingearbeitet ist und in dieser Form in den Einschluss eingeführt wird. 22. Verfahren nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Raucherwarenartikel eine Zigarette oder dergleichen ist, die. über mindestens einen überwiegenden Teil ihrer Länge am Umfang gehalten und das Behandlungsmittel in den Tabak eingebracht wird, indem man dieses in einen Fluidstrom einführt, der sich mindestens in einem Überwiegenden Teil der Länge der Zigarette vom Inneren der Zigarette her verteilt. 23. Verfahren nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zigarette axial mit einer Hohlnadel, die eine Mehrzahl von Oeffnungen aufweist, durchstochen und das Fluid in die Nadel und durch die Oeffnungen in den Tabak strömen gelassen wird. 24. Verfahren nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zigarette nur an einem überwiegenden Teil ihrer Länge am Umfang gehalten wird, wobei ein Ende der Zigarette zur Erleichterung der Handhabung der Zigarette vor und nach Behandlung derselben freibleibt. R/Ni 18.3.1971

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