EP1702522A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen Download PDF

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EP1702522A1
EP1702522A1 EP05027954A EP05027954A EP1702522A1 EP 1702522 A1 EP1702522 A1 EP 1702522A1 EP 05027954 A EP05027954 A EP 05027954A EP 05027954 A EP05027954 A EP 05027954A EP 1702522 A1 EP1702522 A1 EP 1702522A1
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EP
European Patent Office
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flue gas
valve
pump
path
tobacco product
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EP05027954A
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English (en)
French (fr)
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EP1702522B1 (de
Inventor
Bruno Kluss
Frank Kraemer
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Borgwaldt Technik GmbH
Original Assignee
Borgwaldt Technik GmbH
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3406—Controlling cigarette combustion

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for producing flue gas mixtures for chemical, physical, biological and / or in-vitro investigations.
  • the invention has for its object to provide a device for generating flue gas mixtures or to provide a method for this purpose, with the multiple cigarettes can be smoked simultaneously.
  • the flue gas should be able to be accurately, continuously and in particular quickly diluted in a wide range.
  • the stated object is achieved in that the flue gas mixing device at least two mixing units, each with a pump and a valve for the simultaneous generation of different Flue gas mixtures of flue gases has.
  • the inventive use of at least two mixing units it is possible not only to smoke several, even different tobacco products simultaneously, but also to produce different flue gas mixtures, in particular different degrees of dilution.
  • the pump of each mixing unit is provided both for smoking the tobacco product and for mixing or diluting the flue gas.
  • the pump can also be used for ejecting the diluted flue gas.
  • the pump is a piston pump, which in particular has a stepper motor to the pump drive.
  • a stepper motor to the pump drive.
  • each of the valve paths is connected to the pump.
  • the valve preferably has four valve positions and five ports, and is preferably a 5/4-way valve.
  • the smoke condensate is collected in a trap located between the cigarette holder and the pump. Only the gas phase of the smoke gets into the pump and is blown into the outer space via a valve after the end of the train.
  • a valve with flow channels of the same cross section is particularly advantageous in order to avoid condensate precipitation and contamination.
  • the valve is a rotary valve
  • the rotary valve by means of a stepper motor is reliably and accurately adjustable position.
  • At least two flue gas mixing units simultaneously access a cigarette to be clogged, so that several tests can be carried out simultaneously to save time, wherein the flue gases can additionally be diluted differently.
  • each case at least two flue gas mixing units simultaneously access different smoke products, for example different types of cigarette.
  • different smoke products for example different types of cigarette.
  • the tobacco products to be smoked are arranged in tobacco product holders of a rotating smoking carousel.
  • the system comes out with only one leak tester, one lighter, one stub length scan, one stub-puller and one loader. Only the pumps are multiple according to the number of flue gas mixing units. When used at the same time Different types of cigarettes, moreover, a corresponding number of cigarette magazines is required.
  • the advantages correspond to those of the device according to the invention and allow the arbitrary, stepless, accurate and rapid dilution of flue gases.
  • the desired dilution of the exhaust gas sucked from the tobacco product is effected by the ejected volume of the flue gas and / or the flue gas mixture and by the intake fresh air volume according to steps a) to e).
  • the degrees of dilution are particularly precise, fast and infinitely variable by controlling the stroke volume.
  • the aspirated and ejected gas and gas mixture volumes are controlled by the stroke volume and / or the number of strokes of a piston pump.
  • a stepper motor for the control of the stroke volume is of particular advantage.
  • the figure shows a smoking carousel 1 with, for example, four equidistantly arranged cigarette holders 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, for example, in a time interval of 15 seconds in addition to the smoking position 2 at positions e.g. for the ember detection, the stump extraction and the charging process are turned.
  • the same cigarette arrives at the same position per minute, e.g. to the smoking position 2, so that for each cigarette a train is smoked per minute.
  • the smoke position 2 not only a pump, but there are several pumps 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 - in the present embodiment, four pumps via hoses or channels 3-1, 3-2, 3rd -3, 3-4 - connected.
  • a 5/4-way valve 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 is provided in each case, which has five terminals or openings S, P, C, E and F.
  • the pumps are 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 piston pumps, each operated by means not shown stepper motors, and each via a port P to the respective valve 5-1, 5- 2, 5-3, 5-4 are connected.
  • the respective valve 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 is connected via a respective connection C and a line 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 with a chamber 7-1, 7 -2, 7-3, 7-4, which receives the respective diluted in the desired manner flue gas for experimental or investigation purposes.
  • the port E of the respective valve 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 is respectively connected to an outlet conduit 8 for discharging at least a part of the flue gas or a flue gas mixture, while the respective port F with a Fresh air line 9 for the intake of fresh air is in communication.
  • the device according to the invention operates in the following way:
  • a rotary valve S of a 5/4-way valve 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 designed as a rotary slide valve is in each case connected by means of e.g. a stepping motor is controlled so that a valve path between the terminals S and P, so that the cigarette is smoked by the stroke magnification of the piston pump 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 and the flue gas is sucked.
  • valve path PE that is, a valve path between the pump 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 and the outlet line 8 is created over the case of a reduction of the pump volume aspirated flue gas is partially blown out, so that only a partial volume of the originally aspirated flue gas remains in the pump cylinder.
  • valve path PC ie a connection between the pump 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 and the chamber 7-1, 7 2, 7-3, 7-4, so that the desired dilution flue gas mixture is blown into the chamber 7-1, 7-2, 7-3, 7-4.
  • valve 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 is correspondingly activated to release the valve path PE, so that in one first step already dilute flue gas mixture through the outlet pipe 8 partially blown out.
  • valve path FP By reopening the valve path FP again fresh air from the fresh air line 9 passes into the pump 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, the cylinder volume is increased by retracting the pump piston, so that the air mixture is further diluted.
  • the device according to the invention is also particularly suitable for, in each case only a flue gas mixing unit consisting of a pump 4-n, a valve 5-n, a chamber 7-n and a hose or channel 3-n between smoke position 2 and Valve 5-n and a line 6-n between the respective port C of the valve 5-n and the chamber 7-n is to exhale and to activate another flue gas mixing unit for a cigarette when one of the next cigarettes the smoke position 2 is located.
  • a flue gas mixing unit consisting of a pump 4-n, a valve 5-n, a chamber 7-n and a hose or channel 3-n between smoke position 2 and Valve 5-n and a line 6-n between the respective port C of the valve 5-n and the chamber 7-n is to exhale and to activate another flue gas mixing unit for a cigarette when one of the next cigarettes the smoke position 2 is located.
  • a flue gas mixing unit consisting of a pump 4-n, a valve 5-n, a chamber 7-n and a hose or
  • each flue gas mixing unit can each be connected to their flue gas ducts 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 with different positions of the smoking carousel, so that simultaneously smoked several cigarettes of the same or different variety and their flue gases can be diluted ,

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, mit einer Tabak-Abraucheinrichtung (1), einer Pumpe und einer Rauchgas-Mischeinrichtung wird die Möglichkeit des Abrauchens mehrerer Zigaretten gleichzeitig und die Möglichkeit einer in einem breiten Bereich genau, stufenlos und insbesondere schnell durchzuführenden Verdünnung geschaffen, wenn die Rauchgas-Mischeinrichtung wenigstens zwei Mischeinheiten mit jeweils einer Pumpe (4-n) und einem Ventil (5-n) zur gleichzeitigen Erzeugung unterschiedlicher Rauchgas-Gemische aufweist. Mit einem Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, werden dieselben Vorteile durch folgende Verfahrensschritte erreicht:
  • a) Ausstoßen eines Teils des abgesaugten Rauchgases über einen zweiten Ventilweg(P-E) des Mehrwegeventils (5-n);
  • b) Ansaugen von Frischluft über einen dritten Ventilweg (F-P) zur Bildung eines ersten Gasgemisches;
  • c) Ausstoßen eines Teils des ersten Gasgemisches über den zweiten Ventilweg (P-E);
  • d) Wiederholen der Schritte b) und c) bis eine gewünschte Verdünnung des abgesaugten Rauchgases erreicht ist; und
  • e) Ausstoßen des die gewünschte Verdünnung aufweisenden Rauchgases über einen vierten Ventilweg (P-C).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen.
  • Bei den herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren dieser Art, wie sie beispielsweise aus der Berauchungsapparatur Typ "Hamburg II" der Anmelderin bekannt sind, ist eine Karussell-Abraucheinrichtung für Zigaretten bekannt, die nach dem rotierenden Prinzip arbeitet. Über einen konstanten Volumenstrom, der mittels einer einzigen für die gesamte Einrichtung vorgesehenen Vakuumpumpe erzeugt wird, wird jeweils eine der Zigaretten abgeraucht. Die Möglichkeit das Rauchgas zu verdünnen, ist - wenn diese Möglichkeit überhaupt benötigt wird - bei dieser Vorrichtung sowohl hinsichtlich des Verdünnungsgrads als auch der Verdünnungsgenauigkeit sehr begrenzt. Darüber hinaus erfordern die Verdünnungsvorgänge einen erheblichen Zeitaufwand.
  • Die Firma Pieter van Weenen & Co. GmbH, Gutach, bietet einen Rauchroboter an, mit der jeweils nur eine Zigarette abgeraucht werden kann. Hinsichtlich der Verdünnungsmöglichkeit des abgerauchten Gases ist die bekannte Anlage auf vier fest eingestellte Verdünnungsstufen beschränkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen zu schaffen bzw. ein Verfahren hierzu anzugeben, mit dem mehrere Zigaretten gleichzeitig abgeraucht werden können. Darüber hinaus soll das Rauchgas in einem breiten Bereich genau, stufenlos und insbesondere schnell verdünnt werden können.
  • Ausgehend von einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen mit einer Tabak-Abraucheinrichtung, einer Pumpe und einer Rauchgas-Mischeinrichtung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rauchgas-Mischeinrichtung wenigstens zwei Mischeinheiten mit jeweils einer Pumpe und einem Ventil zur gleichzeitigen Erzeugung unterschiedlicher Rauchgas-Gemische von Rauchgasen aufweist. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von wenigstens zwei Mischeinheiten ist es möglich, nicht nur gleichzeitig mehrere, auch unterschiedliche Tabakprodukte zu rauchen, sondern auch unterschiedliche Rauchgas-Gemische, insbesondere unterschiedliche Verdünnungsgrade zu erzeugen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe jeder Mischeinheit sowohl zum Rauchen des Tabakprodukts als auch zum Mischen bzw. Verdünnen des Rauchgases vorgesehen. Darüber hinaus ist die Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform auch zum Ausstoßen des verdünnten Rauchgases einsetzbar.
  • Vorzugsweise ist die Pumpe eine Kolbenpumpe, die insbesondere einen Schrittmotor zum Pumpenantrieb aufweist. Durch die Steuerung des Schrittmotors ist eine stufenlose Steuerung des Rauchgas- bzw. Rauchgas-Gemisch-Volumens möglich, so dass auf einfache Weise ein sehr genaues, stufenloses und schnelles Verdünnen des Rauchgases in Zusammenhang mit dem Abrauchen des Rauchgases möglich ist.
  • Das Ventil ist vorzugsweise ein Mehrwegeventil, das gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung folgende Ventilwege aufweist:
    • einen Ventilweg zum Ansaugen des Rauchgases,
    • einen Ventilweg zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des angesaugten Rauchgases,
    • einen Ventilweg zum Ansaugen von Frischluft und
    • wenigstens einen Ventilweg zum Ausstoßen des aus Rauchgas und Frischluft gebildeten Gasgemisches.
  • Aufgrund der Gestaltung des Ventils in der genannten Weise ist es möglich, mit einem Ventil nicht nur das Rauchen des Tabakprodukts vorzunehmen, sondern auch das dabei entstehende Rauchgas in einer einfachen Baueinheit bei einfacher Handhabung schnell und in einem großen Bereich zu verdünnen. Vorzugsweise ist dabei jeder der Ventilwege mit der Pumpe verbunden. Das Ventil weist vorzugsweise vier Ventilstellungen und fünf Anschlüsse auf, und ist vorzugsweise ein 5/4-WegeVentil.
  • Bei den herkömmlichen Rauchmaschinen wird das Rauchkondensat in einer Falle aufgefangen, das zwischen Zigarettenhalter und Pumpe angeordnet ist. Nur die Gasphase des Rauchs gelangt in die Pumpe und wird nach dem Ende des Zugs über ein Ventil in den Außenraum geblasen. Wird dagegen z.B. für In-Vitro-Versuche der volle Rauch eines Tabakprodukts - gegebenenfalls verdünnt - benötigt, gelangen die Partikel und Kondensate des Rauchgases vermehrt auch in das Ventil und die Pumpe. Daher ist ein Ventil mit Strömungskanälen gleichen Querschnitts besonders vorteilhaft, um Kondensatniederschläge und Verschmutzungen zu vermeiden.
  • Vorzugsweise ist das Ventil ein Drehschieber-Ventil, dessen Drehschieber mittels eines Schrittmotors zuverlässig und positionsgenau verstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greifen wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf eine abzurauchende Zigarette zu, so dass gleichzeitig mehrere Versuche zeitsparend durchgeführt werden können, wobei die Rauchgase dabei zusätzlich unterschiedlich verdünnt werden können.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greifen jeweils wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf jeweils unterschiedliche Rauchprodukte, beispielsweise unterschiedliche Zigarettensorten, zu. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur mehrere Zigaretten gleichzeitig, also zeitsparend, sondern auch unterschiedliche Zigarettensorten gleichzeitig und zeitsparend zu rauchen und deren Rauchgase gleichzeitig ggf. auch unterschiedlich zu verdünnen, zu analysieren oder für unterschiedliche Versuchszwecken einzusetzen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die zu rauchenden Tabakprodukte in Tabakprodukt-Haltern eines rotierenden Rauchkarussells angeordnet.
    Dadurch kommt die Anlage mit jeweils nur einem Dichtheitstester, einem Anzünder, einer Stummel-Längenabtastung, einem Stummelzieher und einer Ladevorrichtung aus. Lediglich die Pumpen sind entsprechend der Anzahl der Rauchgas-Mischeinheiten mehrfach vorhanden. Bei gleichzeitiger Verwendung unterschiedlicher Zigarettensorten ist darüber hinaus eine entsprechende Anzahl von Zigarettenmagazinen erforderlich.
  • Ausgehend von einem Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, wobei Rauchgas von einem Tabakprodukt mittels einer Pumpe über einen ersten Ventilweg eines Mehrwegeventils angesaugt wird, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
    • a) Ausstoßen eines Teils eines abgesaugten Rauchgases über einen zweiten Ventilweg des Mehrwegeventils;
    • b) Ansaugen von Frischluft über einen dritten Ventilweg des Mehrwegeventils zur Bildung eines ersten Gasgemisches;
    • c) Ausstoßen eines Teils des ersten Gasgemisches über den zweiten Ventil wege;
    • d) Wiederholen der Schritte b) und c) bis eine gewünschte Verdünnung des abgesaugten Rauchgases erreicht ist, und
    • e) Ausstoßen des die gewünschte Verdünnung aufweisenden Rauchgases über einen vierten Ventilweg des Mehrwegeventils für Untersuchungs- oder Versuchszwecke.
  • Die Vorteile entsprechen denen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ermöglichen die beliebige, stufenlose, genaue und schnelle Verdünnung von Rauchgasen.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Rauchen des Tabakprodukts sowie das Ansaugen und Ausstoßen des Rauchgases und/oder der Rauchgas-Gemische gemäß der Verfahrensschritte a) bis e) mit einer einzigen Pumpe durchgeführt wird. Der apparative Aufwand ist daher gering und die Funktionsweise einfach.
  • Sehr vorteilhaft ist es, wenn die gewünschte Verdünnung des vom Tabakprodukt abgesaugten Rauchgases durch das ausgestoßene Volumen des Rauchgases und/oder des Rauchgas-Gemisches und durch das angesaugte Frischluftvolumen gemäß den Schritten a) bis e) erfolgt. Die Verdünnungsgrade sind durch die Steuerung des Hubvolumens besonders genau, schnell und stufenlos durchführbar.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die angesaugten und ausgestoßenen Gas- und Gasgemischvolumina durch das Hubvolumen und/oder die Anzahl der Hübe einer Kolbenpumpe gesteuert werden. Ein Schrittmotor für die Steuerung des Hubvolumens ist dabei von besonderem Vorteil.
  • Die Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile derselben werden bzw. werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige schematische Zeichnung erläutert.
  • Die Figur zeigt ein Rauchkarusell 1 mit beispielsweise vier äquidistant angeordneten Zigarettenhaltern 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, die beispielsweise in einem Zeittakt von 15 Sekunden zusätzlich zur Rauchposition 2 an Positionen z.B. für die Glutdetektierung, die Stummelziehung und den Ladevorgang gedreht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel gelangt also pro Minute jeweils dieselbe Zigarette an dieselbe Position, z.B. an die Rauchposition 2, so dass für jede Zigarette pro Minute ein Zug abgeraucht wird.
  • Erfindungsgemäß ist mit der Rauchposition 2 nicht nur eine Pumpe, sondern es sind mehrere Pumpen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 - im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Pumpen über Schläuche oder Kanäle 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 - verbunden. Zwischen der Rauchposition 2 und der jeweiligen Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 ist jeweils ein 5/4-Wege-Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 vorgesehen, das fünf Anschlüsse oder Öffnungen S, P, C, E und F aufweist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Pumpen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 Kolbenpumpen, die jeweils mittels nicht dargestellter Schrittmotoren betrieben werden, und die jeweils über einen Anschluss P mit dem jeweiligen Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 verbunden sind.
  • Das jeweilige Ventil 5-1, 5-2, 5-3 , 5-4 ist über jeweils einen Anschluss C und eine Leitung 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 mit einer Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 verbunden, die das jeweilige in der gewünschten Weise verdünnte Rauchgas zu Versuchs- oder Untersuchungszwecken aufnimmt.
  • Der Anschluss E des jeweiligen Ventils 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 ist jeweils mit einer Auslass-Leitung 8 zum Ausstoßen wenigstens eines Teils des Rauchgases oder eines Rauchgas-Gemisches verbunden, während der jeweilige Anschluss F mit einer Frischluftleitung 9 zum Ansaugen von Frischluft in Verbindung steht.
    • Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:
  • Zum Abrauchen der sich in der Rauchposition 2 befindlichen Zigarette wird ein Drehschieber S eines als Drehschieberventil ausgebildeten 5/4-Wege-Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 jeweils mittels z.B. eines Schrittmotors so gesteuert, dass ein Ventilweg zwischen den Anschlüssen S und P besteht, so dass die Zigarette durch die Hubvergrößerung der Kolbenpumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 geraucht und deren Rauchgas angesaugt wird. Danach wird das Ventil so gesteuert, dass ein Ventilweg P-E, also ein Ventilweg zwischen der Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und der Auslass-Leitung 8 geschaffen wird, über den bei einer Verkleinerung des Pumpenvolumens das angesaugte Rauchgas teilweise ausgeblasen wird, so dass nur noch ein Teilvolumen des ursprünglich angesaugten Rauchgases im Pumpenzylinder verbleibt.
  • Als nächster Schritt wird durch Steuern des Ventils ein Ventilweg zwischen den Anschlüssen F und P geschaffen, so dass Frischluft in die Pumpe gelangt, die währenddessen so gesteuert wird, dass das Hubvolumen vergrößert und damit die im Kolben verbliebene Rauchgas bzw. das Rauchgas-Gemisch durch die Frischluft verdünnt wird.
  • Ist durch diesen Vorgang die gewünschte Rauchgas-Verdünnung erreicht, wird durch Steuerung des Drehschiebers der Ventilweg P-C, also eine Verbindung zwischen der Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und der Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 geschaffen, so dass das die gewünschte Verdünnung aufweisende Rauchgas-Gemisch in die Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 ausgeblasen wird.
  • Ist das Rauchgas dagegen zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausreichend verdünnt, erfolgt ein weiterer Verdünnungszyklus, bei dem das Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 zur Freigabe des Ventilweges P-E entsprechend angesteuert wird, so dass das in einem ersten Schritts bereits verdünnte Rauchgas-Gemisch über die Auslass-Leitung 8 teilweise ausgeblasen wird. Durch erneutes Öffnen des Ventilweges F-P gelangt wiederum Frischluft aus der Frischluftleitung 9 in die Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, deren Zylindervolumen durch Zurückziehen des Pumpenkolbens vergrößert wird, so dass das Luftgemisch weiter verdünnt wird. Ist auch nach dem zweiten Verdünnungszyklus die gewünschte Verdünnung des Rauchgases noch nicht erreicht, werden entsprechend weitere Verdünnungszyklen in der beschriebenen Weise durchgeführt, bis nach Erreichen der gewünschten Verdünnung das Rauchgas dann über den Ventilweg P-C in die Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 ausgeblasen wird.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es gemäß dieser Vorgehensweise möglich, eine Zigarette, die sich an der Rauchposition 2 befindet, gleichzeitig mit mehreren Rauchgasmischeinheiten abzurauchen und dasselbe Rauchgas unterschiedlich zu verdünnen und auf unterschiedliche Weise zu untersuchen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch auch im besonderen Maße dafür geeignet, jeweils nur eine Rauchgas-Mischeinheit, die aus einer Pumpe 4-n, einem Ventil 5-n, einer Kammer 7-n sowie einem Schlauch oder Kanal 3-n zwischen Rauchposition 2 und Ventil 5-n sowie einer Leitung 6-n zwischen dem jeweiligen Anschluss C des Ventils 5-n und der Kammer 7-n besteht, zu berauchen, und eine andere Rauchgas-Mischeinheit für eine Zigarette zu aktivieren, wenn sich eine der nächsten Zigaretten an der Rauchposition 2 befindet. Auf diese Weise ist es möglich, mit derselben Vorrichtung die Zigaretten in unterschiedlicher Weise abzurauchen und/oder unterschiedliche Zigaretten abzurauchen, wenn in den einzelnen Zigarettenhaltern 1-n unterschiedliche Sorten von Zigaretten angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Vorrichtung dazu geeignet ist, im selben Zyklus unterschiedliche Sorten von Zigaretten abzurauchen und das Rauchgas der unterschiedlichen Zigaretten auch getrennt voneinander und im wesentlichen gleichzeitig in der gewünschten Weise und individuell zu verdünnen und für die Rauchgas-Untersuchungen bereitzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch Ausgestaltungen, Abwandlungen und Modifikationen möglich, und ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise ist es möglich, mehr oder weniger als vier Rauchgas-Mischeinheiten und/oder vier Zigarettenhalter vorzusehen. Auch kann jede Rauchgas-Mischeinheit jeweils mit ihren Rauchgaskanälen 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 mit unterschiedlichen Positionen des Rauchkarussells verbunden werden, so dass gleichzeitig mehrere Zigaretten der gleichen oder unterschiedlichen Sorte geraucht und deren Rauchgase verdünnt werden können.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, mit einer Tabak-Abraucheinrichtung (1), einer Pumpe und einer Rauchgas-Mischeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgas-Mischeinrichtung wenigstens zwei Mischeinheiten mit jeweils einer Pumpe (4-n) und einem Ventil (5-n) zur gleichzeitigen Erzeugung unterschiedlicher Rauchgas-Gemische aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (4-n) jeder Rauchgas-Mischeinheit sowohl zum Rauschen des Tabakprodukts als auch zum Verdünnen des Rauchgases und zum Ausstoßen des verdünnten Rauchgases vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (4-n) eine Kolbenpumpe ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schrittmotor für den Antrieb der Pumpe (4-n) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) wenigstens folgende Ventilwege aufweist:
    - einen Ventilweg (S-P) zum Ansaugen des Rauchgases;
    - einen Ventilweg (P-E) zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des angesaugten Rauchgases;
    - einen Ventilweg (F-P) zum Ansaugen von Frischluft; und
    - wenigstens einen Ventilweg (P-E; P-C) zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des aus Rauchgas und Frischluft gebildeten Gasgemisches.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilweg (S-P) zum Ansaugen des Rauchgases auch für das Rauchen des Tabakprodukts vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Ventilwege mit der Pumpe (4-n) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) vier Ventilstellungen und fünf Anschlüsse (S, P, C, E, F) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) ein 5/4-Wege-Ventil ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle des Ventils (5-n) gleiche Querschnitte aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) ein Drehschieberventil ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf ein abzurauchendes Tabakprodukt zugreifen.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf jeweils unterschiedliche Tabakprodukte zugreifen.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu rauchenden Tabakprodukte in Tabakprodukt-Haltern, (1-a, 1-b, 1-c, 1-d) eines rotierenden Rauchkarussells (1) angeordnet sind.
  15. Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, wobei Rauchgas von einem Tabakprodukt mittels einer Pumpe (4-n) über einen ersten Ventilweg (S-P) eines Mehrwegventils (5-n) angesaugt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Ausstoßen eines Teils des abgesaugten Rauchgases über einen zweiten Ventilweg(P-E) des Mehrwegeventils (5-n);
    b) Ansaugen von Frischluft über einen dritten Ventilweg (F-P) zur Bildung eines ersten Gasgemisches;
    c) Ausstoßen eines Teils des ersten Gasgemisches über den zweiten Ventilweg (P-E);
    d) Wiederholen der Schritte b) und c) bis eine gewünschte Verdünnung des abgesaugten Rauchgases erreicht ist; und
    e) Ausstoßen des die gewünschte Verdünnung aufweisenden Rauchgases über einen vierten Ventilweg (P-C).
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchen des Tabakprodukts sowie das Ansaugen und Ausstoßen des Rauchgases und der Rauchgas-Gemische gemäß den Verfahren a) bis e) mit einer einzigen Pumpe (4-n) durchgeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Verdünnung des abgesaugten Gases durch das ausgestoßene Volumen des Rauchgases und/oder des Rauchgas-Gemisches und durch das angesaugte Frischluft-Volumen gemäß den Schritten a) bis e) erfolgt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgestoßenen Gas- und Gasgemisch-Volumina durch das Hubvolumen und/oder die Anzahl der Hübe einer Kolbenpumpe gesteuert werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubvolumen mit einem Schrittmotor gesteuert wird.
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