DE69105914T2 - Rauchartikel. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rauchartikel nach dem ersten Teil von Anspruch 1, der sich auf den Stand der Technik von DE-U-1892093 bezieht, worin das Rauchmaterial Tabak oder jedes andere geeignete Material sein kann.
• Die Zusammensetzung des Zigarettenrauchaerosols ist komplex und weist viele Verbindungen in den Teilchen- und Dampfphasen auf. Es ist möglich, die in der Teilchenphase enthaltenen Verbindungen in zwei Fraktionen einzuteilen, nämlich in die nicht flüchtige und die halbflüchtige Fraktion.
• Die halbflüchtige Fraktion kann als aus all jenen Komponenten bestehend betrachtet werden, die aus einem, auf eine Temperatur von 200ºC erhitzten chemisch inerten Substrat verdampfen.
• Viele der Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie zum Geschmack und Aroma des Zigarettenrauchs beitragen, sind in der halbflüchtigen Fraktion enthalten. Weiters wurde experimentell festgestellt, daß etwa 50% des gesamten Teilchenmaterials des Zigarettenrauchs halbflüchtig ist.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, dem Raucher eine verbesserte Konzentration halbflüchtiger Verbindungen im Rauch und eine verringerte Konzentration nicht flüchtiger Verbindungen zuzuführen, wodurch der Geschmack und das Aroma bei niedrigeren Gesamtausbeuten von Teilchenmaterial beibehalten werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Rauchartikel eine Stange eines Rauchmaterials und einen Filterabschnitt bzw. -teil, wobei der genannte Filterabschnitt Mittel zum Sammeln von Teilchenmaterial im Rauch aus der Stange eines Rauchmaterials in einer im stromaufwärtigen Ende des Filterabschnitts angeordneten Sammelzone sowie Mittel zum Erhitzen der genannten Sammelzone enthält, um die halbflüchtigen Verbindungen des Rauchs freizusetzen, während die nicht flüchtigen Verbindungen im Filter zurückgehalten werden.
• Vorzugsweise enthält die Stange eines Rauchmaterials einen sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang zum Weiterleiten von heißen Gasen von der Spitze des Artikels, wenn dieser bis zur genannten Sammelzone angezündet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sammelzone durch ein undurchlässiges, sich quer erstreckendes Element vorgesehen, auf dem das Teilchenmaterial durch den Rauch aus dem Rauchmaterial abgelagert wird.
• Das sich quer erstreckende Element kann durch eine Scheibe gebildet werden, deren Mittelabschnitt die genannte Sammelzone bildet und die von einer oder mehreren Ausgangsöffnungen umgeben ist.
• Vorzugsweise ist die Scheibe in einer Kammer angeordnet, in die Rauch aus dem Rauchmaterial eingeführt wird und in die der sich in Längsrichtung erstreckende Durchgang heiße Gase zur Sammelzone leitet.
• Im Bedarfsfall können Mittel zum Beschleunigen der heißen Gase aus dem Durchgang in die Sammelzone angeordnet sein.
• In einer weiteren Ausführungsform kann die Sammelzone in einem Filterelement hoher Retention angeordnet sein.
• Bei dieser Anordnung kann das Filterelement hoher Retention vom Ende der Stange des Rauchmaterials beabstandet sein, um eine Kammer angrenzend zur Sammelzone zu bilden, in die Rauch aus dem Rauchmaterial eingeführt wird und in die der sich in Längsrichtung erstreckende Durchgang heiße Gase zur Sammelzone leitet.
• Ein sekundäres Filterelement kann vorgesehen sein, das sich am Mundstückende des Artikels befindet.
• Vorzugsweise wird der Durchgang in der Stange des Rauchmaterials durch ein Rohr niedriger Porosität/Durchlässigkeit gebildet.
• Die Erfindung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden, es folgt jedoch eine beispielhafte Beschreibung zweier Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
• Fig.1 eine Seitenschnittansicht eines erfindungsgemäßen Rauchartikels ist;
• Fig.2 eine Schnittansicht entlang Linie II-II von Fig.1 ist;
• Fig.3 eine Schnittansicht entlang Linie III-III von Fig.1 ist;
• Fig.4 eine Schnittansicht entlang Linie IV-IV von Fig.1 ist; und
• Fig.5 eine Seitenschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Konstruktion ist.
• Wie aus Figuren 1 bis 4 ersichtlich ist, umfaßt der erfindungsgemäße Rauchartikel eine Stange 1 eines Rauchmaterials, z.B. Tabak, das in einer Außenhülle aus Papier gehalten wird. Die Stange ist mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang 3 versehen, der durch ein Rohr eines Materials niedriger Porosität/Durchlässigkeit gebildet wird, das aus Papier oder einem wiederhergestellten Tabakblatt bestehen kann. Das Rohr kann einen Durchmesser aufweisen, der typischerweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm liegt. Innerhalb der Papierhülle 2 befinden sich auch ein Filter 5 am Mundstückende und ein undurchlässiges, sich quer erstreckendes Element in Form einer Zusammenpreß- bzw. Pufferscheibe aus einem temperaturstabilen Material. Beispiele von Materialien, aus denen die Scheibe bestehen kann, sind Metalle, z.B. Aluminium, Keramikmaterialien oder Kunststoffe wie Nylon, Polyäthylen, Polypropylen oder Zelluloseacetat. Vorzugsweise weist die Scheibe eine niedrige Wärmekapazität auf, und sie kann auch eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen, z.B. wenn sie aus einem Keramikmaterial oder Nylon 66 besteht. Diese Scheibe 6 besitzt eine mittlere Zusammenpreß- bzw. Pufferfläche 7, die durch Umfangslöcher 8 mit einem Durchmesser von typischerweise 1 mm umgeben ist.
• Zwischen dem inneren Ende 9 der Tabakstange 1 und der Oberfläche der Scheibe 6 ist eine Kammer 10 ausgebildet, in der sich eine zweite Scheibe 11 befindet, die auch aus einem Material bestehen kann, das aus den für die Scheibe 6 angeführten Beispielen ausgewählt ist; es kann das gleiche oder ein anderes Material sein als jenes, das zum Aufbau der Scheibe 6 in einer bestimmten Konstruktion verwendet wird. Eines oder mehrere Löcher 12 mit kleinem Durchmesser (drei sind dargestellt) sind in der Scheibe 11 angeordnet; ihr Durchmesser kann typischerweise 0,1 bis 1 mm und vorzugsweise 0,4 bis 1 mm betragen. Diese Löcher wirken in einer weiter unten beschriebenen Weise als Beschleunigungsdüsen.
• Wenn der Artikel geraucht wird und das Ende 13 angezündet ist, gelangt Rauch in die Kammer 10 und durch die Düsen 12, wobei das Hindurchgelangen durch die Düsen 12 die Geschwindigkeit des Rauchs erhöht und zum Zusammenpressen des Rauchs gegen die Zusammenpreßoberfläche 7 auf der Scheibe 6 beiträgt. Dies bewirkt, daß sich das Teilchenmaterial im Bereich 7 ablagert und dieser als Sammelzone dient.
• Heiße Gase aus der brennenden Spitze gelangen durch den Durchgang 3 nach unten, sie werden durch die Löcher 12 beschleunigt und werden auf der Oberfläche 7 zusammengepreßt, wodurch die Sammelzone und das abgelagerte Teilchenmaterial ausreichend erhitzt werden, um ein Freisetzen der halbflüchtigen Verbindungen zu bewirken, die mit dem Rauch radial nach außen und durch die Öffnungen 8 in den Filter 5 und zum Raucher gelangen. Einige der halbflüchtigen Verbindungen können bei ihrem Eintreten in die Sammelzone vor dem Zusammpressen aufgrund der Wärme in der Sammelzone freigesetzt werden.
• Die durch die Oberfläche 7 gebildete Zusammenpreßoberfläche befindet sich typischerweise 2 mm von den Düsen 12. In der dargestellten Ausführungsform ist der Durchgang 3 koaxial mit der Rauchmaterialstange 1 angeordnet, er könnte jedoch auf Wunsch auf eine Seite verschoben sein.
• In der in Fig.5 dargestellten zweiten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Teile wie in den Figuren 1 bis 4 zu kennzeichnen. In dieser Konstruktion wird das Mittel zum Sammeln von Teilchenmaterial im Rauch aus der Stange des Rauchmaterials durch ein Filterelement 15 mit hoher Retention gebildet. Das Element 15 ist vom Ende 9 der Stange des Rauchmaterials beabstandet, und der Filter 15 befindet sich in einer Kammer 10 anstelle der Scheibe 11. Die Scheibe 6 ist ebenfalls nicht vorhanden. In dieser Anordnung trifft Rauch von der Stange 1 auf die Vorderfläche 16 des Filters 15, der eine Fraktion des gesamten Teilchenmaterials in den ersten wenigen (10) mm Filtermaterial zurückhält. Dieses wird durch das Bezugszeichen 17 angezeigt. Dieses zurückgehaltene gesamte Teilchenmaterial wird durch heiße Luft oder heißen Rauch wiedererhitzt, die/der wie in der vorhergehenden Ausführungsform den Durchgang 3 hinuntergezogen wird. Das zweite Filterelement 5 kann - wie angezeigt - vom Filterelement 1 5 beabstandet sein oder daran anliegen. Wiederum erhitzt das Wirken der heißen Luft oder des heißen Rauchs das abgelagerte Teilchenmaterial und setzt die halbflüchtigen Fraktionen frei, die dann durch den Filter 5 gezogen werden.
• Das zweite Filterelement 5 kann einen Einschluß von aktiviertem Kohlenstoff aufweisen, um die Konzentration einiger Dampfelemente im Rauchaerosol zu verringern.
• Auf Wunsch kann Ventilationsluft durch die Hülle 5 in den Filter 17 durch die Öffnungen 18 eingeleitet werden, um das Aerosol und den Strom an heißer Luft und heißem Rauch auf den Mittelteil des Filters zu beschränken.
• In ähnlicher Weise kann in der in Fig.1 dargestellten Konstruktion Ventilationsluft durch die Hülle 5 durch Öffnungen 19 eingeleitet werden, um das Aerosol aerodynamisch auf die Scheibe 6 zu konzentrieren, um die Wirksamkeit des Filters zu verbessern.
• Auf Wunsch kann die Ventilationsluft auch dazu dienen, die verdampften halbflüchtigen Verbindungen abzukühlen, um die neuerliche Kondensierung vor der Zufuhr zum Raucher zu erleichtern, beispielsweise durch die Öffnungen 20.

Claims (12)

1. Rauchartikel umfassend eine Stange eines Rauchmaterials (1) und einen Filterabschnitt bzw. -teil (5), wobei der genannte Filterabschnitt Mittel (6) zum Sammeln von Teilchenmaterial im Rauch aus der Stange eines Rauchmaterials in einer im stromaufwärtigen Ende des Filterabschnitts angeordneten Sammelzone enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3) zum Erhitzen der genannten Sammelzone angeordnet sind, um die halbflüchtigen Verbindungen des Rauchs freizusetzen, während die nicht flüchtigen Verbindungen im Filter zurückgehalten werden.

2. Rauchartikel nach Anspruch 1, worin die genannte Stange Rauchmaterial einen sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang aufweist, um heiße Gase von der Spitze des angezündeten Artikels zum genannten Sammelbereich zu befördern.

3. Rauchartikel nach Anspruch 2, worin die genannte Sammelzone durch ein undurchlässiges, sich quer erstreckendes Element gebildet wird, auf dem das Teilchenmaterial durch den Rauch aus dem Rauchmaterial abgelagert wird.

4. Rauchartikel nach Anspruch 3, worin das genannte sich quer erstreckende Element durch eine Scheibe gebildet wird, deren Mittelabschnitt den genannten Sammelbereich bildet und die von einer oder mehreren Ausgangsöffnungen umgeben ist.

5. Rauchartikel nach Anspruch 4, worin die genannte Scheibe in einer Kammer angeordnet ist, in die der Rauch aus dem Rauchmaterial gelangt und in die der sich in Längsrichtung erstreckende Durchgang die heißen Gase zur Sammelzone leitet.

6. Rauchartikel nach Anspruch 2 bis 5, umfassend Mittel zum Beschleunigen der heißen Gase aus dem Durchgang in den Sammelbereich.

7. Rauchartikel nach Anspruch 6, umfassend Mittel zum Beschleunigen der heißen Gase aus dem Durchgang und des Rauches in die Sammelzone.

8. Rauchartikel nach Anspruch 6 und Anspruch 7, worin das Mittel zum Beschleunigen der heißen Gase oder der heißen Gase und des Rauches eine Scheibe eines undurchlässigen Materials mit einem oder mehreren Löchern im Bereich von 0,1 bis 1,0 mm Durchmesser enthält.

9. Rauchartikel nach Anspruch 2, worin die genannte Sammelzone in einem hochretentiven Filterelement angeordnet ist.

10. Rauchartikel nach Anspruch 9, worin das genannte hochretentive Filterelement vom Ende der Rauchmaterialstange beabstandet ist, um eine zur Sammelzone angrenzende Kammer zu bilden und in die Rauch aus dem Rauchmaterial zugeführt wird und in die der sich in Längsrichtung erstreckende Durchgang heiße Gase zur Sammelzone leitet.

11. Rauchartikel nach Anspruch 1 bis 10, worin ein sekundäres Filterelement am Mundstückende des Artikels angeordnet ist.

12. Rauchartikel nach Anspruch 2 bis 9, worin der genannte Durchgang in der Stange eines Rauchmaterials durch ein Rohr niedriger Porosität/Durchlässigkeit gebildet wird.