DE4007830C2 - Rauchartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rauchartikel der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Ein derartiger Rauchartikel ist aus der US-PS 3 258 015 bekannt. Der bekannte Rauchartikel weist eine Kühlkammer auf, die koaxial innerhalb eines Abschnittes angeordnet ist, der entweder ein Brennmaterial oder ein nicht brennbares Material (wie beispielsweise Ton od. dgl.) enthalten kann. Die Anordnung der Kühlkammer innerhalb dieser Materialien setzt natürlich die Kühlwirkung sehr stark herab. Der vom Brennmaterial zu erhitzende Tabak ist beim bekannten Rauchartikel innerhalb des wärmeleitenden Röhrchens angeordnet, das sich durch das Brennmaterial hindurch erstreckt. Dies erfordert jedoch aufwendige Vorkehrungen, um zu verhindern, daß sich der Tabak innerhalb des Röhrchens entzündet, wenn das Brennmaterial angebrannt wird. Zu diesem Zweck ist eine perforierte Metallplatte vorgesehen, die das Röhrchen am freien Ende verschließt. Trotzdem ist nicht zu vermeiden, daß beim Anbrennen des Rauchartikels unter Zug die Flamme auch in das Röhrchen eingesogen wird und den dort enthaltenen Tabak entzündet. Dies würde jedoch den mit Rauchartikeln dieser Art angestrebten Effekt, d. h. dem Raucher zwar die hitzeflüchtigen Geschmacksaromen jedoch nicht die Verbrennungsprodukte des Tabaks zuzuführen, zunichte machen. Darüber hinaus ist das perforierte Plättchen bei der Massenherstellung derartiger Rauchar­ tikel sehr schwierig und nur unter einem kostensteigernden, größeren Aufwand in den Rauchartikel zu integrieren.

Die EP-A-212 234 beschreibt eine Reihe von Rauchartikeln, von denen einige zusätzlich zu einem mit einer aerosolerzeugenden Substanz versehenen, unbrennbaren Substrat einen Tabakpfropfen zur weiteren Geschmacksverbesserung enthalten. Der Tabakpfropfen ist in allen Ausführungsbeispielen zumindest durch einen Pfropfen aus einem aerosolerzeugenden Substrat vom Brennstoff getrennt, wobei der Brennstoff mit dem Substrat in wärmeleitender Verbindung steht. Diese Verbindung wird bei den meisten der Ausführungsbeispiele dadurch erreicht, daß sich das Substrat direkt an den Brennstoff anschließt. In einem Ausführungsbeispiel ist der Brennstoff und das aerosolerzeugende Substrat durch eine Kühlkammer voneinander getrennt, in die von außen her durch Perforationen Luft eingesaugt werden kann. Um trotzdem sicherzustellen, daß die vom Brennstoff erzeugte Hitze das Substrat aufheizen kann, ist der Brennstoff mit dem Substrat durch einen wärmeleitenden Stab verbunden, der durch die Kühlkammer führt und Schlitze aufweist, durch die die Luft aus der Kühlkammer durch das Substrat hindurchtreten kann. Dadurch wird jedoch ein sehr großer Teil der vom Stab geleiteten Wärme an eine Luftströmung abgegeben, die nur am Rande mit der aerosolerzeugenden Substanz in Berührung kommt, wobei die Gefahr besteht, daß der Raucher im wesentlichen nur heiße, nicht aromatisierte Luft einsaugt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rauchartikel zu schaffen, der einfach und kostengünstig herzustellen und hoch wirksam ist.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße Rauchartikel ist einfach und kostengünstig auch in Massenproduktion auf automatisch arbeitenden Maschinen herstellbar, da lediglich zylindrische, pfropfenförmige Abschnitte zu verarbeiten sind, wobei weder die koaxiale Anordnung in einer Reihe noch die koaxiale Anordnung mit radialem Schichtaufbau für automatische Maschinen ein Problem darstellen. Anders konstruierte bzw. abweichend anzuordnende Bauteile (wie beispielsweise eine Verschlußscheibe für das innere Röhrchen) sind nicht erforderlich. Darüber hinaus wird auf einfache Weise eine gute Wärmeleitung sowohl zwischen dem Brennstoff und dem aerosolerzeugenden Substrat (über das wärmeleitende Röhrchen) als auch vom Brennstoff zum Tabak (über das wärmeleitende Röhrchen, das Substrat und die wärmeleitende Einrichtung) sichergestellt, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich der Tabak entzünden kann. Der größere Weg zwischen dem Brennstoff und dem Tabakpfropfen wird darüber hinaus durch die besondere Form der wärmeleitenden Einrichtung ausgeglichen, die eine wesentlich bessere und effektivere Wärmeleitung ermöglicht, als dies beispielsweise mit einem wärmeleitenden Stab oder mit wärmeleitenden Umhüllungen od. dgl. zu erreichen wäre.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend in näheren Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei sich die Bezugszeichen auf die Einzelheiten in den verschiedenen Darstellungen beziehen. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rauchartikels;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Rauchartikels gemäß Fig. 1, in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Rauchartikel gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht einer Komponente des Rauch­ artikels und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil des Rauchartikels gemäß Fig. 1, wobei eine Komponente in einer alternativen Aus­ führungsform gezeigt ist.

Nachfolgend wird die bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung beschrieben.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Rauchartikel 10 dargestellt, der das äußere Erscheinungsbild einer herkömmlichen Filter­ zigarette hat.

Der Rauchartikel 10 enthält einen im wesentlichen zylindrischen Brennmaterialstab 12, an dessen einem Ende sich ein im wesentlichen zylindrischer Wärmeisolationsabschnitt 13 befindet. Ein Röhrchen 18 eines wärmeübertragenden Materials er­ streckt sich konzentrisch durch den zylindrischen Brenn­ materialstab 12 und den Wärmeisolationsabschnitt 13. Das Röhr­ chen 18 ist mit einem Substrat 19 gefüllt, das eine Aero­ sol erzeugende Substanz enthält, die beispielsweise Glyzerin, Propylenglykol oder ein anderes Aerosol er­ zeugendes Mittel bekannter Art sein kann. Ein im wesentlichen zylindrischer Tabakpfropfen 20 ist koaxial am Ende eines zweiten Bereichs 16 des Wärmeisolationsabschnitts, dem ersten Bereich 14 gegenüberliegend, angeordnet und steht in Strömungsverbindung mit dem Röhrchen 18. Eine Kühlkammer 22 befindet sich koaxial an dem Ende des Tabakpfropfens 20, dem zweiten Bereich 16 gegenüberliegend, und steht in Strömungsverbindung mit dem Tabakpfropfen 20. Ein Gastrenn-Filterstab 24 mit einem geringen Wir­ kungsgrad befindet sich koaxial an dem Ende der Kühlkammer 22, dem Tabakpfropfen 20 gegenüberliegend, und steht in Strömungsverbindung mit der Kühlkammer 22.

Wie Fig. 3 zeigt, enthält der Wärmeisolationsabschnitt 13 einen ersten Bereich 14, der koaxial an einem Ende des Brennmaterialstabes 12 ange­ ordnet ist, und einen zweiten Bereich 16, der koaxial zu dem ersten Bereich 14 angeordnet ist.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ist der Brennmaterial­ stab 12 an seinem Umfang von einer Außenhülse in Form einer gewickelten Schicht eines Wärme­ isolierenden Materials 28 versehen, beispielsweise mit einem Kohlenstoffbelag oder dergleichen. Der erste Bereich 14, der zweite Bereich 16, der Tabakpfropfen 20 und die Kühlkammer 22 sind von einer isolierenden Außenhülse 30 aus einem relativ steifen Ma­ terial wie beispielsweise einem dicken Papier oder Keramik umhüllt. Damit das Erscheinungsbild einer kon­ ventionellen Zigarette entsteht, können der eingehüllte Brennmaterialstab 12 und die Außenhülse 30 an ihrem Umfang mit einem herkömmlichen Zigarettenwickel­ papier 32 überwickelt sein, und der Filterstab 24 kann mittels eines äußeren Mundstückmaterials 34 befestigt sein, das das Zigarettenwickelpapier 32 überlappt.

Der erste Bereich 14 des Wärmeisolationsunterabschnitts 13 kann einen Ring 36 aus thermisch isolierendem Material enthalten, beispiels­ weise Fiberglas, Keramikfasern oder dergleichen, der das Röhrchen 18 unter der Außenhülse 30 umgibt. Eine erste hitzebeständige, luftundurchlässige, ringförmige Trenn­ wand 40 ist an der Zwischenfläche zwischen dem Ring 36 und dem Brennmaterialstab 12 angeordnet, während sich eine zweite hitzebeständige, luftundurchlässige, ringförmige Trennwand 42 an der Zwischenfläche zwischen dem Ring 36 und dem zweiten Bereich 16 des Wärmeisolationsabschnitts 13 befindet. Die ringförmigen Trennwände 40 und 42 er­ strecken sich radial zwischen der Außenhülse 30 und dem Röhrchen 18.

Gemäß Fig. 5 enthält der erste Bereich 14 einen ringförmigen Luftraum 38, der das Röhrchen 18 umgibt. Der isolierende Luftraum 38 des ersten Bereichs 14 ist zwischen der ersten ringförmigen Trennwand 40, der zweiten ringförmigen Trennwand 42, der Außenhülse 30 und dem Röhrchen 18 gebildet. Die ringförmigen Trennwände 40 und 42 können aus dem­ selben Material wie die Außenhülse 30 bestehen und können integral befestigt oder einstückig mit der Außenhülse 30 sein.

Wie Fig. 3 zeigt, kann der zweite Bereich 16 auch einen Ring 44 aus Keramik, Fiberglas oder der­ gleichen haben, der das Röhrchen 18 unter der Außenhülse 30 umgibt. Der Ring 44 befindet sich zwischen der zweiten ringförmigen Trennwand 42 und einer dritten hitze­ beständigen, luftundurchlässigen, ringförmigen Trennwand 46 an der Zwischenfläche zwischen dem Ring 44 und dem Tabakpfropfen 20. Die ringförmige Trennwand 46 erstreckt sich radial zwischen der Außenhülse 30 und dem Röhrchen 18 und überdeckt den ringförmigen Abschnitt des Tabakpfropfens 20 außerhalb des Umfangs des Röhrchens 18.

Eine faserige oder netzartige Trennwand 47 befindet sich am Ende des Tabakpfropfens 20 an dessen Grenzfläche mit der Kühlkammer 22 und verhindert den Eintritt von Tabak­ partikeln in die Kühlkammer 22, während sie das Einströmen von Luft in die Kühlkammer 22 zuläßt.

Das Röhrchen 18 ist aus einem Material mit einem hohen Wärmeübertragungskoeffizienten hergestellt. Als Material für das Röhrchen 18 kommen unter anderem Keramik und Alu­ minium in Betracht.

Das luftdurchlässige Substrat 19 in dem Röhrchen 18 ist ein nicht brennbares Material wie beispielsweise Tonerde. Das Substrat 19 kann die Form eines porösen Stabes, von Körnern, Kügelchen oder Strängen haben. Das Substrat 19 muß den Luftstrom durch die Länge des Röhrchens 18 zulassen. Wie oben erwähnt, enthält das Substrat 19 eine Aerosol erzeugende Substanz, die Aerosol bei der Schweltemperatur des Brennmaterialstabes 12 ab­ gibt. Eine solche Aerosol erzeugende Substanz ist bei­ spielsweise Glyzerin. Das Aerosol erzeugende Material kann in den Zwischenräumen des Substrats 19 angeordnet, auf das Substrat 19 aufgebracht oder in dem Substrat 19 absorbiert sein.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, enthält der Rauch­ artikel 10 eine wärmeleitende Einrichtung, die insgesamt mit 48 bezeichnet ist und sich durch das Substrat inner­ halb des Röhrchens 18 und in den Tabakpfropfen 20 er­ streckt. Die Funktion der wärmeleitenden Einrichtung 48 ist es, wirkungsvoll Wärme von dem Substrat 19 in dem Röhrchen 18 in das Innere des Tabakpfropfens 20 zu leiten, wobei die Wärme die Geschmackskomponenten des Tabaks des Tabakpfropfens 20 verflüchtigt bzw. ver­ dampft. Die wärmeleitende Einrichtung 48 ist ein läng­ licher Materialstreifen mit einem hohen Wärmeübertra­ gungskoeffizienten bzw. Wärmeleitkoeffizienten. Ver­ schiedene Materialien wie Kupfer, Aluminium oder Legierungen von Kupfer und Aluminium, Titan oder andere bekannte me­ tallische Verbindungen mit hohen Wärmeleiteigenschaften können für den wärmeleitenden Streifen 48 verwendet werden. Der wärmeleitende Streifen 48 enthält einen ersten langgestreckten Abschnitt 50, der konzentrisch in dem Substrat 19 angeordnet ist und sich über die ge­ samte Länge des Röhrchens 18 erstreckt, und einen zweiten länglichen Abschnitt 52, der konzentrisch in dem Inneren des Tabakpfropfens 20 angeordnet ist. Der wärmeleitende Streifen ist flach, d. h. seine Dicke ist kleiner als seine Breite. Außerdem ist die Breite des ersten Ab­ schnitts 50 kleiner als die Breite des zweiten Abschnitts 52.

Im Gebrauch wird der Brennmaterialstab 12 entzündet und schwelt, da keine Luft durch den Brennmaterial­ stab gezogen wird. Die Wärme des entzündeten Brennma­ terialstabes 12 wird durch die Wand des Röhrchens 18 übertragen und erwärmt das Substrat 19 innerhalb des Röhrchens 18, wodurch die Aerosol erzeugende Sub­ stanz verdampft. Wenn ein Raucher inhaliert bzw. an dem Filterende des Rauchartikels 10 zieht, wird Um­ gebungsluft durch das offene Ende des Röhrchens 18 ein­ gezogen und strömt durch das Substrat 19 zu dem Tabak­ pfropfen 20. Die Luft wird erwärmt und nimmt die ver­ dampfte Aerosolsubstanz mit sich. Die erwärmte Luft mit der mitgerissenen Aerosolsubstanz tritt dann von dem Röhrchen 18 in den Tabakpfropfen 20 ein. Das er­ wärmte Substrat 19 überträgt Wärme auf den ersten Ab­ schnitt 50 des wärmeleitenden Streifens 48 , und die Wärme wird zu dem zweiten Abschnitt 52 des wärmeleiten­ den Streifens 48 übertragen, der in den Tabakpfropfen 2 eingebettet ist. Der erwärmte zweite Abschnitt 52 er­ wärmt den Tabak und verflüchtigt darin befindliche Ge­ schmackskomponenten. Die erwärmte Luft aus dem Röhr­ chen 18 fließt durch den erwärmten Tabak und nimmt verflüchtigte Geschmackskomponenten mit. Die erwärmte Luft strömt dann mit der mitgerissenen Aerosolsubstanz und den Tabakgeschmackskomponenten durch die faserige Trennwand 47 in die Kühlkammer 22, wo die Luft gekühlt wird.

Die gekühlte Luft mit der mitgerissenen Aerosolsubstanz und den Tabakgeschmackskomponenten strömt von der Kühlkammer 22 durch den Filterstab 24 in den Mund des Rauchers. Wenn der Brennmaterialstab 12 bis zur ersten luftun­ durchlässigen Trennwand 40 abgebrannt ist, erlöscht er.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungs­ form beschränkt, vielmehr liegen zahlreiche Modifikationen im Rahmen des Erfindungsgedankens.

Claims (15)

1. Rauchartikel mit einem im wesentlichen zylindrischen Brennmaterialstab zum Erhitzen von Tabak, einem koaxial an einem Ende des Brennmaterialstabs angeordneten, im wesentlichen zylindrischen Wärmeisolationsabschnitt, einem Röhrchen aus wärmeleitendem Material, das sich koaxial durch den Brennmaterialstab und den Wärmeisolationsabschnitt erstreckt, und eine luftdurchlässige, aerosolerzeugende Substanz enthält, und mit einer Kühlkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tabakpfropfen (20) an einem Ende des Wärmeisolationsabschnittes (13) und koaxial zu ihm angeordnet ist, daß die Kühlkammer (22) an dem dem Wärmeisolationsabschnitt (13) abgewandten Ende des Tabakpfropfens (20) angeordnet ist, daß das Röhrchen (18) ein mit der aerosolerzeugenden Substanz versehenes, nicht brennbares Substrat (19) enthält, und daß eine wärmeleitende Einrichtung (48) vorgesehen ist, die sich im wesentlichen durch die gesamte Länge des Substrats (19) und in den Tabakpfropfen (20) hineinerstreckt, wobei die Breite der wärmeleitenden Einrichtung (48) im Bereich des Tabakpfropfens (20) größer ist als im Bereich des Substrats (19).

2. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennmaterialstab (12) ein Brennmaterial enthält, das nicht aus Tabak besteht.

3. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennmaterialstab (12) ein Tabakmaterial aufweist.

4. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennmaterialstab (12) eine Umhüllungsschicht (28) aus einem wärmeisolierenden Material aufweist.

5. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wärmeisolationsabschnitt (13) einen Ring (36) aus einem wärmeisolierenden Material aufweist.

6. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wärmeisolationsabschnitt (13) einen Bereich (14) mit einem ringförmigen Luftraum (38) um das Röhrchen (18) aufweist.

7. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine hitzebeständige Trennwand (40) zwischen dem Brennmaterialstab (12) und dem Wärmeisolationsabschnitt (13).

8. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Außenhülse (28, 30) aus einem isolierenden Material.

9. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (19) das konzentrische Röhrchen (18) ausfüllt.

10. Rauchartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Einrichtung einen Streifen (48) aus einem wärmeleitenden Material aufweist.

11. Rauchartikel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (48) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

12. Rauchartikel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (48) aus Titan besteht.

13. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeleitende Streifen (48) eine flache Form hat, wobei seine Breite größer als seine Dicke ist.

14. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Filterstab (24), der koaxial an der dem Tabakpfropfen (20) gegenüberliegenden Seite der Kühlkammer (22) angeordnet ist.

15. Rauchartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine durchbrochene Trennwand (47), die am Ende des Tabakpfropfens (20) an der Zwischenfläche zwischen diesem und der Kühlkammer (22) angeordnet ist.