DE4006887A1 - Schein-rauchartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen vorgetäuschten Rauch­ artikel bzw. einen Schein-Rauchartikel und insbe­ sondere einen nicht brennbaren Schein-Rauchartikel, der ein Geschmack freigebendes Material und/oder Aerosol erzeugendes Material enthält, wobei diese Stoffe durch Luft verflüchtigt werden, die durch eine exotherme chemische Reaktion erwärmt wurde.

Es gibt verschiedene Vorschläge für vorgetäuschte Rauchartikel, die einen Tabakgeschmack ohne Ver­ brennung von Tabak bieten.

Als Beispiele hierfür werden die US-PS 7 26 037 (H. Ferre), US-PS 28 60 638 (F. Partholomeo), US-PS 34 04 692 (A. Lampert), US-PS 41 49 548 (John C. Bradshaw), US-PS 42 84 089 (Jon P. Ray), US-PS 43 93 884 (Alan W. Jacobs) und US-PS 44 74 191 (Pierre G. Steiner) genannt.

Die US-PS 7 26 037 offenbart ein Inhalationsgerät mit zwei länglichen Aufnahmebehältern, die nebeneinander innerhalb einer zylindrischen Hülse angeordnet sind. Die Behälter sind mit Baumwolle oder einem anderen porösen Material gefüllt. Das poröse Material in einem Behälter ist eine wässrige Lösung von z.B. Salzsäure, während das poröse Material in dem anderen Behälter eine wässrige Lösung von beispielsweise Amoniumkarbonad ist. Wenn eine Person an einem Ende der Hülse saugt, wird Luft in getrennten Strömen durch die Baumwolle in jedem Behälter gezogen und erzeugt Dämpfe, die in einer Kammer der Hülse stromabwärts, der mit Kohlen­ stoff gefüllten Behälter zusammen kommen, um einen weißen Dampf zu bilden, der Rauch simuliert.

Die US-PS 28 60 638 offenbart eine simulierte Rauch­ vorrichtung mit einem zylindrischen Teil mit einem Mundstück an einem Ende. Eine rohrförmige Kapsel be­ findet sich innerhalb des zylindrischen Teils. Die Kapsel ist mit Baumwolle gefüllt, die mit konzen­ trierten Geschmackskomponenten, beispielsweise Nikotin, gesättigt ist. Zur Benutzung der Vorrichtung werden Löcher in die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden der Kapsel gestochen. Wenn eine Person dann an dem Mundstück saugt, wird Luft durch die Kapsel ge­ zogen und nimmt Tabakgeschmacksstoffe auf, die zum Mund des Benutzers geführt werden.

Die US-PS 34 04 692 offenbart eine vorgetäuschte Zigaretteninhaliervorrichtung mit einer zylindrischen Hülse, die an einem Ende geschlossen ist und an dem anderen Ende ein Mundstück hat. Die zylindrische Hülse ist mit einem absorbierenden Material wie Baumwolle gefüllt, die mit Tabakextrakt gesättigt ist. Zur Be­ nutzung der Vorrichtung wird in dem gelagerten Ende der Hülse ein Loch ausgebildet, und wenn eine Person an dem Mundstück saugt, wird Tabakextrakt in den Mund eingezogen.

Die US-PS 41 49 548 offenbart eine simulierte Zigaretten­ einrichtung mit einer zentralen zylindrischen Hülse aus einem biegsamen Kunststoff mit zylindrischen Endab­ schnitten eines Kunststoffs, der mit einem eßbaren Ma­ terial beschichtet ist. Die zentrale zylindrische Hülse ist durch eine zerbrechliche Trennwand in zwei Innen­ räume getrennt. Ein Innenraum ist mit einer Wasserlösung einer Salzsäure gefüllt, während der andere Innenraum mit einer Wasserlösung von Natron gefüllt ist. Die Enden der zylindrischen Abschnitte sind mit Wasser oder einem Metall gefüllt. Wenn die zentrale zylindrische Hülse verbogen wird, entweder durch Biegen oder Zusammen­ drücken, zerbricht die Trennwand, so daß sich die Lö­ sungen der Salzsäure und des Natrons vermischen, was zu einer exothermen Reaktion führt, die das Wasser oder Metall in der zylindrischen Beschichtung und Abschnitte erhitzt, die das eßbare Material erwärmen.

Die US-PS 42 84 089 offenbart eine simulierte Zigaretten­ einrichtung mit einem zylindrischen Behälter, der mit einem absorbierenden Material gefüllt ist, das mit einer Nikotinmischung gesättigt ist. Durch das absor­ bierende Material erstreckt sich ein mittiger Kanal. Wenn Luft durch das absorbierende Material gesaugt wird, nimmt sie Nikotin auf und transportiert sie in den Mund des Benutzers.

Die US-PS 43 93 884 offenbart eine simulierte Zigaretteneinrichtung, die ein zylindrisches Röhrchen mit einem Zylinder aufweist, der durch darin befind­ liches Geschmack abgebendes Material unter Druck steht. Eine federbeaufschlagte Ventileinrichtung öffnet und schließt einen Auslaß an dem Ende des unter Druck stehenden Zylinders und läßt wahlweise Geschmacksstoffe aus dem Druckzylinder in den Mund des Benutzers fließen.

Die US-PS 44 74 191 beschreibt eine Raucheinrichtung, deren Form einer Zigarette ähnelt und die eine zylin­ drische Umhüllung aus nicht brennbarer Keramik hat. Konzentrisch innerhalb der Umhüllung befindet sich eine Kammer mit Tabak. Zwischen der Tabakkammer und der zylindrischen Umhüllung erstrecken sich Kanäle ent­ lang der Tabakkammer. In den Kanälen sind Tabak simu­ lierende Substanzen angeordnet.

Die vorliegende Erfindung gibt eine neue Schein-Zigarette an, die erwärmte Luft mit Tabakgeschmack zum Mund des Rauchers ohne Verbrennung eines Brennmaterials führt.

Die vorliegende Erfindung sieht im einzelnen einen simulierten Rauchartikel vor, der eine zylindrische Hülse aus einem nicht brennbaren Material, konzentrisch innerhalb der Hülse eine Kapsel, die mit der Hülse zu­ sammenwirkt, um einen ringförmigen Luftströmungskanal dazwischen zu begrenzen, wobei die Kapsel von einer durch Wärme zerstörbaren Trennwand oder Abdichtung in zwei Kammern geteilt ist, ein erstes chemisches Reak­ tionsmittel in einer Kammer und ein zweites chemisches Reaktionsmittel in der anderen Kammer und ein poröses Substrat aufweist, das Aromasubstanzen aufweist und in der Hülse stromabwärts der Kapsel und des Luft­ kanals angeordnet ist. Die beiden chemischen Reaktions­ mittel reagieren zusammen exothermisch.

Die Erfindung wird nachfolgend in näheren Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schein-Rauchartikels;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch den er­ findungsgemäßen Schein-Rauchartikel;

Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Teils des Rauchartikels gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Stirnansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 4-4 in Fig. 2 und

Fig. 5 eine vergrößerte Stirnansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 2.

Es folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung.

Die Figuren zeigen einen Schein-Rauchartikel gemäß der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit dem Bezugs­ zeichen 10 bezeichnet ist. Wie am besten Fig. 1 zeigt, ähnelt der Schein-Rauchartikel 10 dem Erscheinungsbild einer herkömmlichen Filterzigarette.

Der Schein-Rauchartikel 10 enthält eine zylindrische Hülse 12 mit offenen entgegengesetzten Enden 14 und 16 und ist aus einem nicht brennbaren Material herge­ stellt. Verschiedene nicht-brennbare Materialien sind geeignet, beispielsweise ein Papier, das mit einem Material behandelt ist, das das Brennen verzögert. Die zylindrische Hülse 12 hat eine Größe ähnlich der Tabak­ säule einer Zigarette.

Eine Kapsel 18 ist konzentrisch innerhalb der Hülse 12 angeordnet und erstreckt sich von annähernd einem offenen Ende 14 der Hülse 12 in Längsrichtung über eine Strecke, die kleiner als die Länge der Hülse 12 ist.

Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, ist der Außenumfang der Kapsel 18 kleiner als der Innen­ umfang der Hülse 12, so daß die Kapsel 18 und die Hülse 12 so zusammenwirken, daß sie einen ringförmigen Luft­ strömungskanal 20 zwischen sich begrenzen, der konzen­ trisch zu der Hülse 12 verläuft. Die Kapsel 18 besteht aus einem wärmeleitenden Material wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder dergleichen und hat einen großen Wärmeleitkoeffizienten. Die Umfangswand der Kapsel 18 verjüngt sich in Längsrichtung der Hülse 12 in von dem offenen Ende 14 abgewandter Richtung, so daß sich die Kapsel in Strömungsrichtung der Luft durch den Ring­ kanal 20 verjüngt. Somit nimmt die Querschnittsfläche des ringförmigen Luftströmungskanals in Längsrichtung der Hülse 12 in Richtung des offenen Hülsenendes 16 an dem gegenüberliegenden Ende der Hülse 12 von der Anordnung der Kapsel 18 allmählich zu.

Wie am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 zu ersehen ist, enthält die Kapsel 18 ferner Gebilde 22 an ihrer Außen­ fläche oder äußeren Fläche der Kapselwand, die zu dem ringförmigen Luftströmungskanal 20 frei liegen und einen erhöhten Wärmeübertragungsbereich der Kapselwand bilden. Wie dargestellt, bestehen die Gebilde 22 aus mehreren Flossen oder Rippen, die an der Wand der Kapsel 18 be­ festigt sind und radial von der Kapsel 18 vorstehen, wobei sie in Umfangsrichtung der Kapsel 18 voneinander beabstandet sind. Außerdem können wenigstens einige der Gebilde 22 so bemessen sein, daß sie an der inneren Um­ fangsfläche der Hülse 12 anliegen, um die Kapsel 18 auf konzentrische Weise innerhalb der Hülse anzuordnen und zu halten.

Mit Bezug auf Fig. 3 ist das Innere der Kapsel 18 durch eine in Querrichtung verlaufende durch Wärme zerstörbare Trenndichtungswand 18 in eine erste Kammer 24 und eine zweite Kammer 26 geteilt. Mit "durch Wärme zerstörbar" ist die Temperatur oder ein Temperaturbereich gemeint, bei der bzw. dem ein Material schmilzt oder aufhört, als Dichtung zu wirken. Die durch Wärme zerstörbare Trenn­ dichtungswand 28 ist vorzugsweise innerhalb eines engen Temperaturbereichs zerstörbar, so daß sie tatsächlich un­ mittelbar zerstört wird, wenn ihre Wärmezerstörungstem­ peratur erreicht ist. Die Dichtung 28 kann aus zahl­ reichen Materialien wie beispielsweise einem schmelz­ baren Wachs bestehen. Die Schmelztemperatur der Dichtung 28 sollte oberhalb der üblicherweise in einem geschlossenen Automobil oder Gehäuse anzutreffenden Umgebungstemperatur liegen. Daher sollte die Schmelztemperatur der Dichtung 28 vorzugsweise oberhalb 160°F liegen, da dies eine bekannte Temperatur ist, die innerhalb einer ge­ schlossenen Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs an einem Sommertag erreicht werden kann.

Weiterhin ist mit Bezug auf Fig. 3 eine Fluid durch­ lässige Membran 30 in Querrichtung innerhalb der Kapsel 18 der Dichtungswand 28 benachbart und sich gemeinsam mit dieser erstreckend angeordnet.

Ein erstes chemisches Reaktionsmittels 32 ist in der ersten Kammer 24 angeordnet, während sich in der zwei­ ten Kammer 26 ein zweites chemisches Reaktionsmittel 34 befindet. Das erste und das zweite chemische Reak­ tionsmittel sind aus den Gruppen ausgewählt, die nur exotherm reagieren, kein Gas entwickeln sowie einzeln nicht-toxisch sind und ein nicht-toxisches Reaktions­ produkt erzeugen. Ein Beispiel für das erste chemische Reaktionsmittel 32 ist Wasser, während ein Beispiel für das zweite chemische Reaktionsmittel 34 Calcium­ oxid ist.

Mit erneutem Bezug auf die Quertrenndichtungswand 28 sollte diese Dichtung zudem aus einem inerten Material bestehen, das weder mit dem ersten chemischen Reaktions­ mittel 32 noch mit dem zweiten chemischen Reaktions­ mittel 34 oder dem Reaktionsprodukt reagiert.

Die Permeabilität der Fluid durchlässigen Membran 30 ist so gewählt, daß ein allmählicher Durchgang des ersten und des zweiten chemischen Reaktionsmittels 32, 34 möglich ist, so daß sich die beiden Reaktionsmittel 32, 34 zunehmend in einer kontrollierten Geschwindigkeit über eine vorbestimmte Zeitspanne miteinander ver­ mischen, so daß die exotherme Reaktion über diese vorbestimmte Zeitspanne stetig abläuft. Die Fluid durchlässige Membran 30 kann beispielsweise aus einem gesinterten keramischen Material oder gesinterten Me­ tall bestehen, das weder mit den chemischen Reaktions­ mitteln noch mit dem Reaktionsprodukt reagiert.

Der Schein-Rauchartikel 10 enthält ferner ein poröses Substrat 36 in der Hülse 12 stromabwärts der Kapsel 18 und des ringförmigen Luftströmungskanals 20 bezüglich des Luftstromes durch den ringförmigen Luftströmungs­ kanal 20. Das poröse Substrat 36 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Beispiele hierfür sind Holzkohle, Tabak oder eine Kombination von Holzkohle und Tabak.

Ein Aerosol erzeugendes Material ist in dem porösen Substrat enthalten. Das Aerosol erzeugende Material ist so ausgewählt, daß es bei der Temperatur der aus dem ringförmigen Luftströmungskanal 20 austretenden Luft verdampft oder destilliert, wobei die Luft zuvor durch die exotherme Reaktion der beiden Reaktionsmittel 32 und 34 erwärmt wurde. Ein derartiges Aerosol er­ zeugendes Material ist beispielsweise Glycerin.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 enthält der Schein- Rauchartikel 10 ferner einen zylindrischen Filter­ pfropfen 38, der koaxial an dem offenen Hülsenende 16 angeordnet ist. Der Filterpfropfen 38 kann den herkömmlichen Aufbau eines bei Zigaretten verwendeten Filters haben und beispielsweise aus Zelluloseacetat oder Polypropylen bestehen. Der Filterpfropfen 38 kann mittels eines Zigarettenmundstückmaterials 40 an der zylindrischen Hülse 12 befestigt sein, die den Filterpfropfen 38 umgibt und die zylindrische Hülse 12 nahe dem offenen Hülsenende 16 überlappt.

Beim Verbrauch des Schein-Rauchartikels nimmt der Benutzer das Filterende der Hülse 12 in den Mund und hält eine Flamme an das offene Hülsenende 14, um die Kapsel 18 auf eine ausreichende Temperatur zu er­ wärmen, um die wärmezerstörbare Trenndichtung 28 zu zerstören, beispielsweise, indem diese schmilzt. An­ schließend fließen das erste und das zweite chemische Reaktionsmittel durch die fluiddurchlässige Membran 30 allmählich zusammen, wobei sie sich vermischen und eine exotherme Reaktion entsteht, die über eine vorbestimmte Zeitspanne andauert. Die Zeit kann in etwa der Zeit entsprechen, die üblicherweise zum Rauchen einer her­ kömmlichen Zigarette erforderlich ist, beispielsweise fünf Minuten. Der Benutzer saugt an dem Filterende der Hülse 12 und zieht Umgebungsluft durch den ringförmigen Luftströmungskanal 20 ein. Wenn sich die Luft durch den ringförmigen Luftströmungskanal 20 bewegt, wird sie durch die exotherme Reaktion innerhalb der Kapsel 18 erwärmt. Infolge der sich vergrößernden Querschnitts­ fläche des ringförmigen Kanals 20 nimmt die Geschwindig­ keit der Luft ab, während sie durch den Kanal 20 strömt, wodurch die Zeitspanne erhöht ist, in der die exotherme Reaktion die Luft erwärmt. Wenn die erwärmte Luft durch das poröse Substrat strömt, nimmt sie Geschmacksstoffe und Aerosolmaterial auf und befördert dies durch den Filterpfropfen 38 zum Mund des Benutzers. Der Filter­ pfropfen 38 ist in erster Linie dazu vorgesehen, einen Druckabfall zu bewirken, ähnlich dem Druckabfall einer Filterzigarette.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr liegen zahl­ reiche Modifikationen im Rahmen des Erfindungsgedankens.

Claims (7)

1. Schein-Rauchartikel, gekennzeichnet durch ,
eine zylindrische Hülse (12) mit offenen gegenüber­ liegenden Enden (14, 16), bestehend aus einem nicht­ brennbaren Material, eine Kapsel (16), die konzen­ trisch innerhalb der Hülse angeordnet ist und sich von annähernd einem offenen Ende (14) der Hülse über eine Strecke in Längsrichtung der Hülse erstreckt, die kleiner als die Länge der Hülse ist, wobei der Außenumfang der Kapsel kleiner als der Innenumfang der Hülse ist und die Kapsel aus einem wärmeleitenden Material besteht,
eine durch Wärme zerstörbare Dichtung (28) in der Kapsel, die das Innere der Kapsel in eine erste (24) und eine zweite (26) Kammer unterteilt, eine fluiddurchlässige Membran (30) in der Kapsel, die sich der Dichtung be­ nachbart zusammen mit dieser erstreckt, ein erstes chemisches Reaktionsmittel (32) in der ersten Kammer und ein zweites chemisches Reaktionsmittel (34) in der zweiten Kammer (26), wobei die beiden chemischen Reak­ tionsmittel aus der Gruppe ausgewählt sind, die nur exotherm reagiert, kein Gas entwickelt und weder einzeln toxisch ist noch ein toxisches Reaktionsprodukt erzeugt, einen ringförmigen Luftströmungskanal (20), der zwischen dem Innenumfang der Hülse und dem Außenumfang der Kapsel begrenzt ist, ein poröses Substrat (36), das in der Hülse stromabwärts der Kapsel und des Luftströmungs­ kanals relativ zur Strömungsrichtung der Luft durch den ringförmigen Kanal angeordnet ist, eine Aerosol erzeugende Substanz in dem Substrat und einen Filter (38), der an dem anderen offenen Ende (16) der Hülse dem porösen Substrat benachbart angeordnet ist.

2. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand der Kapsel (16) in Längsrichtung der Hülse (12) zu dem mit dem Filter versehenen Ende der Hülse schräg verläuft, so daß die Querschnittsfläche des ringförmigen Luftströ­ mungskanals stetig in Längsrichtung der Hülse zu dem mit dem Filter versehenen Ende hin zunimmt.

3. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (16) ferner Gebilde (22) an ihrer Außenfläche aufweist, die in den ringförmigen Luftströmungskanal (22) hineinragen und eine vergrößerte Außenfläche der Kapselwand bilden.

4. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmezerstörbare Dich­ tung (28) eine Zerstörungstemperatur innerhalb eines engen Temperaturbereichs hat.

5. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmezerstörbare Dichtung aus einem inerten Material besteht, das weder mit dem ersten noch mit dem zweiten chemischen Reak­ tionsmittel reagiert.

6. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmezerstörbare Dich­ tung bei einer Temperatur oberhalb 160°F schmilzt.

7. Schein-Rauchartikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste chemische Reaktionsmittel Wasser ist und daß das zweite chemische Reaktionsmittel aus Calciumoxid besteht.