EP3188610A1 - Elektrische zigarette - Google Patents

Elektrische zigarette

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Publication number
EP3188610A1
EP3188610A1 EP14821042.0A EP14821042A EP3188610A1 EP 3188610 A1 EP3188610 A1 EP 3188610A1 EP 14821042 A EP14821042 A EP 14821042A EP 3188610 A1 EP3188610 A1 EP 3188610A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulating body
reservoir
electric cigarette
heating coil
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14821042.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Lederer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Original Assignee
Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH filed Critical Harro Hofliger Verpackungsmaschinen GmbH
Publication of EP3188610A1 publication Critical patent/EP3188610A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/48—Fluid transfer means, e.g. pumps
    • A24F40/485—Valves; Apertures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/70—Manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/284—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically with water in reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0297—Heating of fluids for non specified applications
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors

Definitions

  • the invention relates to an electric cigarette, also called e-cigarette.
  • An electric cigarette is an electrically operated device in which an aromatized liquid, the so-called liquid, is evaporated. The resulting aerosol is inhaled by the consumer.
  • the most important difference to a conventional cigarette is that when electric
  • Cigarette no combustion process of tobacco or the like takes place. Rather, the vapor of the flavored liquid creates the sensory sensation of smoking.
  • Electric cigarettes are known. They are usually based on the evaporator principle and have an accumulator or a battery and an evaporator. Evaporator and accumulator or battery can be integral with each other or be available as separate parts.
  • the evaporators can be available as disposable products or designed for multiple use. If the evaporators are designed for multiple use, they can be filled by the consumer himself with liquid.
  • the liquid to be evaporated passes through the capillary action of a wick from a reservoir to a heating coil.
  • the liquids can have nicotine in different strengths and tastes, but there are also liquids without nicotine available.
  • the present invention seeks to provide an improved electric cigarette that can be produced by machine.
  • a method is to be specified in order to produce an electric cigarette by means of a mounting device can.
  • the electric cigarette according to the invention has a heating coil and a wick which contacts the heating coil at at least one point.
  • the two ends of the heating coil are arranged in an insulating body.
  • a pipe socket is secured, around which a reservoir for the liquid to be evaporated is arranged.
  • the wick is also in communication with this reservoir.
  • the two ends of the heating coil are individually clamped and contacted by means of one contact in each case in the insulating body.
  • the contacts can be carried out in particular as insulation displacement contact or as a terminal contact.
  • These contacts which may be formed in particular as punched contacts, enable a mechanical production of the electric cigarette, since the ends of the heating coil no longer have to be manually fastened to an electrical cable, which is then used for connection to an integrated or separate source of energy. Rather, now a connection technique is given, which allows a production on a corresponding mounting device.
  • the mechanical connection between the evaporator and a separate energy source can be made substantially free, in particular threaded solutions have been found in the past to be particularly suitable.
  • the insulator can be attached directly to a separate or integrated power source.
  • integrated energy sources which are preferably used in disposable products (so-called disposables)
  • such direct fastening can be advantageous since no further components are required.
  • connection element there may be a terminal disposed at one end of the housing of the electric cigarette.
  • the connecting element can be in electrical contact with the contacts of the insulating body. This allows the connection element to be attached to the power source.
  • the use of a connecting element makes it possible to choose relatively late in the course of assembly, which type of mechanical connection between the evaporator and the energy source is desired.
  • the pipe socket may preferably be secured by means of at least one locking element on the insulating body.
  • a latching element can be formed for example by a circumferential annular thickening on the inner wall of the pipe socket, which can engage in a corresponding taper on the insulating body.
  • the pipe socket may be part of a collar tube and thus at one end have an annular collar.
  • This collar can preferably rest against the inside of the housing.
  • the collar of the collar tube may preferably be arranged at the free end of the pipe socket, which is not attached to the insulating body.
  • the pipe socket of the collar tube is thus limited at its one end by the integrated collar and at its other end by the insulating body.
  • the collar of the collar tube can be used to handle the occurring in the machine production of the electric cigarette assembly of collar tube and reservoir and in particular to grab the collar safely.
  • the known from the prior art electric cigarettes usually have to be filled after assembly, it is now possible through this assembly, apply the liquid already in this assembly over a large area and homogeneously from the outside to the reservoir. Such a dosage can be carried out reproducibly and with great accuracy.
  • the dosage of the outside of the dosing process can be significantly increased, since the liquid can be homogeneously distributed on the reservoir and must not be absorbed by capillary forces from one end of the reservoir.
  • the assembly may be weighed after dosing to allow control of the amount of liquid applied. Such quality controls were so far only very limited and possible with great effort.
  • a mouthpiece may be present, which is arranged at the free end of the pipe socket or collar tube and at least partially present within the tubular housing of the electric cigarette.
  • the mouthpiece can be pressed in the course of assembly from the front into the tubular housing, with a part of the mouthpiece from the front can rest against the tubular housing, so that the mouthpiece can not be inserted too far into the tubular housing and a distance between the integrated collar of the collar tube and the mouthpiece is ensured.
  • the mouthpiece forms the central interface between the liquid and the consumer and is intended to prevent the smallest liquid droplets from entering the oral cavity of the consumer directly.
  • the mouthpiece may have a circumferential annular channel, in which the steam can enter first.
  • This annular channel may have a plurality of circumferentially distributed openings, which are directed to the consumer and thus away from the pipe socket or collar tube. From these openings, the aerosol can enter the oral cavity of the consumer. In this way, a direct aerosol jet can be largely prevented, which means a more comfortable feeling in the oral cavity of the consumer, since the aerosol can be evenly distributed in the radial annular channel. So the feeling of smoking can be a conventional one
  • Cigarette best be simulated.
  • the mouthpiece may also have a baffle region in the middle of the annular channel.
  • This baffle area lies in extension of the pipe socket of the collar tube.
  • the impact area may have a concave depression. In this depression, any leaking liquid droplets or other particles may accumulate, so that they can not get directly into the oral cavity of the consumer.
  • This type of training of the mouthpiece is therefore of independent inventive importance and can also be used in the already known from the prior art electric cigarettes.
  • the insulating body is a radially encircling
  • the insulating body may have at least two mutually opposite openings, in which the two ends of the heating coil can be clamped and contacted by means of the contacts.
  • the two openings for the contacts may preferably lie next to an imaginary line, which lead through the two recesses in the edge web of the insulating body.
  • a first assembly of the wick, the heating coil, the insulating body and the contacts is first prepared.
  • a second assembly of the pipe socket and the reservoir for the liquid is produced.
  • These two assemblies can be made by means of the same mounting device and with different mounting devices. The order in which the two assemblies are made, is irrelevant.
  • the reservoir is filled from the outside with the desired liquid. Subsequently, the two modules are attached to each other and inserted into a housing.
  • the filling of the liquid may preferably take place before the two components are fastened to each other. However, it would also be possible to first attach the two modules together and then provide the filling of the reservoir with the liquid. The filling of the reservoir with the liquid, however, should preferably take place before the insertion of the two assemblies in the housing, so that a better homogeneous distribution of the liquid in the reservoir is possible.
  • the attachment of the two modules together can be done on one of the mounting devices, on the production of at least one of the two modules he follows. However, it would also be possible to provide a further mounting device for this assembly step.
  • the inventive method allows the production of an electric cigarette by means of one or more mounting devices, since the first time a structure of an electric cigarette is specified from various modules that can be handled individually safe.
  • a fully automated production line can be created that can be operated economically and allows regular and / or inline quality controls.
  • a mouthpiece can be pressed into the housing and / or a connection element can be placed on the insulating body. It is only in these process steps that a distinction has to be made as to how the connection to the energy source should take place, since appropriately differently shaped connection elements can be used. Also, a distinction between the individual mouthpieces of different manufacturers must be made only towards the end of the process. The intermediate product present before these process steps can already be safely handled, in particular a safe transport and safe storage of the same is possible.
  • the filling of the reservoir can be carried out in particular via a gripper device.
  • the reservoir is completely enclosed by a multi-part gripper.
  • this gripper several circumferentially distributed openings may be present, through which a defined amount of liquid can flow into the reservoir. This can be done for example by an increase in pressure within the gripper.
  • the gripper may slightly compress the reservoir during filling so that it may extend somewhat like a sponge after filling and loosening of the gripper so that no liquid drips out of the reservoir.
  • This type of filling allows for accurate metering and homogenous distribution of the fluid within the reservoir.
  • such a filling process can be done very quickly.
  • the filling of the reservoir could also take place via a spike, which can be inserted into the reservoir. In this case, the filling of the reservoir should be done before the attachment of the reservoir on the pipe socket, so before the
  • a check of the dosage can take place. This serves in particular for quality control.
  • the check can be done in particular by weighing, which depending on the order of the method steps, only the second module can be weighed with filled reservoir - if only then the attachment of the two modules together - or both modules can be weighed together - if the attachment of the two assemblies together before filling the reservoir.
  • the filling of the reservoir can preferably take place prior to the attachment of the two assemblies to one another.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an electric cigarette according to the invention
  • Fig. 2 is a longitudinal section through the evaporator of the electric
  • Cigarette along the line AA of FIG. 1, 3 shows a longitudinal section through the evaporator of the electric cigarette along the line BB according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section according to FIG. 2 through a first assembly of wick, heating coil and alternative insulating body, FIG.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section according to FIG. 3 through the first subassembly of wick, heating coil and alternative insulating body, FIG.
  • FIGS. 4 and 5 are plan views of the first assembly of FIGS. 4 and 5
  • Fig. 7 is a longitudinal section through the second assembly
  • Fig. 8 is a longitudinal section of FIG. 2 by the one another
  • Fig. 9 is a longitudinal section of FIG. 3 by the one another
  • Fig. 10 is a longitudinal section through the attached to each other and inserted into a housing assemblies of FIG. 8, wherein a connection element is present in the housing.
  • FIG. 1 the general structure of an electric cigarette 10 is shown.
  • the electric cigarette 10 has an accumulator 12 as an energy source and an evaporator 14.
  • Accumulator 12 and evaporator 14 can mechanically - in particular via a screw thread - are fastened together.
  • a light source 16 is present, which lights up when pulling on the electric cigarette 10.
  • the evaporator 14 is closed at its front end by a mouthpiece 18 through which the aerosol enters the oral cavity of the consumer.
  • the accumulator 12 can be recharged via a suitable charger. Unlike this one
  • Embodiment electric cigarettes are known in which the power source is firmly connected to the evaporator. If the vaporizer can not be refilled with liquid manually, the entire electric cigarette must be disposed of and replaced with a new one.
  • the structure of the evaporator 14 described below can also be implemented in such a one-piece cigarette.
  • the evaporator 14 of the electric cigarette 10 is shown in FIGS. 2 and 3 as a longitudinal section along the lines A-A and B-B shown in FIG. 1.
  • the evaporator 14 has a wick 20 which passes through the spirals 22 of a heating coil 24.
  • the two ends 26, 28 of the heating coil 24 are mounted and contacted in an insulating body 30.
  • the insulating body 30 is made of a non-conductive material, in particular of plastic, which is heat resistant up to temperatures of about 300 ° C.
  • the insulating body 30 has a running in the longitudinal direction 32 of the electric cigarette 10, continuous air passage 34 through which ambient air can be passed through the electric cigarette 10.
  • two spaced openings 36, 38 are present, which also extend in the longitudinal direction 32. In these two openings 36, 38, the two ends 26, 28 of the heating coil 24 are clamped. This is done via a respective contact 40, 42.
  • the contacts 40, 42 are formed as a metal stamped contacts and serve both the fixation of the two ends 26, 28 of the heating coil 24 in the insulating body 30 and as an energy transfer from the contacts of the connected power source (accumulator 12) by the heating coil 24.
  • Such a way of fastening the heating coil 24 to an insulating body 30 by means of Contacts 40, 42 can be produced by means of suitable mounting devices, so that a manual assembly is no longer required.
  • the contacts 40, 42 occur at the rear end (shown on the left in the drawing) of the insulator 30 out of this and can be connected to corresponding contacts of a power source.
  • the insulating body 30 is formed at its rear end with an external thread 44, so that the insulating body 30 could be connected directly to the accumulator 12.
  • the accumulator 12 would have to have only a corresponding internal thread.
  • the insulating body 30 instead of the external thread 44 with alternative, to the desired
  • the heating coil 24 with the wick 20 is placed in a widening of the air duct 34.
  • the insulating body has for this purpose a central pipe socket 46, in which the air duct 34 extends.
  • the pipe socket 46 has at its free end to a channel-shaped recess 48, which extends approximately perpendicular to the air duct 34 and forms the broadening.
  • the channel-shaped recess 48 is aligned so that the two ends 26, 28 of the heating coil 24 are automatically placed in the openings 36, 38 as soon as the heating coil 24 is inserted into the insulating body.
  • Another orientation of the heating coil 24 is not required. Rather, the fixing and fixing of the heating coil 24 in the channel-shaped recess 48 can take place directly over its outer diameter.
  • both ends 26, 28 of the heating coil 24 can be fixed and contacted by means of the contacts 40, 42.
  • edge web 50 serves as a spacer between the contacts 40, 42 and the reservoir 60th Der Edge web 50 may also facilitate the positioning of the contacts 40, 42 in the apertures 36, 38 (see also Fig. 6).
  • a collar tube 62 can be attached at the central pipe socket 46.
  • the collar tube 62 has a pipe socket 64 with a disk-shaped collar 66.
  • the free end of the pipe socket 64 of the collar tube 62 can via the central pipe socket 46 of the
  • Insulating body 30 are pushed to secure the collar tube 62 to the insulating body 30. It may be sufficient in this case, collar tube 62 and insulating body 30 just stuck together to achieve a sufficiently strong attachment to each other. It would also be possible to provide on the collar tube 62 and / or the insulating body 30, a locking element to additionally secure the attachment.
  • the pipe socket 64 of the collar tube 62 may also cause additional fixation of the heating coil 24 and the wick 20.
  • the reservoir 60 is present, which can be filled with the desired liquid.
  • the filling of the reservoir 60 can be done from the outside, for example via an injection or via a dipping process.
  • the filling can take place via a gripping device, which surrounds the entire reservoir 60 and provides it with a defined amount of liquid. After filling the reservoir 60, it can be weighed to check the amount of filled liquid. With the same outer dimensions, a longer reservoir can be used in this embodiment, so that more
  • the electric cigarette 10 can thus be filled with a larger amount of liquid, so that it has a longer life.
  • the outer dimensions could be reduced in the longitudinal direction 32 of the electric cigarette 10, without having to dispense with storage capacity.
  • a tubular housing 70 is provided, the backlash at this Components is present.
  • the housing 70 bears against a shoulder shape 72 of the insulating body 30 in order to allow a defined position of the insulating body 30 in the housing 70. A small part of the insulating body 30 would therefore be visible. If this is not desired, this part of the insulating body 30 could be provided with at least a portion of the housing 70 with a sticker. For example, such a sticker could simulate the visual impression of a conventional cigarette and / or list ingredients or manufacturers.
  • the housing 70 protrudes a little way over the collar 66 of the collar tube 62.
  • a mouthpiece 18 can be pressed in front.
  • the mouthpiece 18 has for this purpose a shoulder shape 74, which rests against the front edge of the housing 70.
  • the mouthpiece 18 has a circumferential annular channel 80.
  • the inner boundary of the annular channel 80 is effected by a baffle region 82, which is provided in extension of the pipe socket 64 of the collar tube 62.
  • the baffle region 82 has a concave depression 84. In this concave depression 84, the smallest liquid droplets and / or other particles that are inadvertently present in the airstream and exit through the central opening 68 of the collar 66 of the collar tube 62 may accumulate so that they do not enter the oral cavity of the consumer can.
  • the baffle region 82 is therefore arranged only at a small distance from the collar 66 of the collar tube 62.
  • the aerosol is distributed in the annular channel 80 of the mouthpiece 18 and can escape through a plurality of circumferentially distributed opening 86 from the annular channel 80 and reach the oral cavity of the consumer.
  • the annular channel 80 is completely formed by the mouthpiece 18.
  • the annular channel could be limited on its outside by the housing of the electric cigarette.
  • the diameter of the central opening 68 of the collar 66 of the collar tube 62 can correspond to a maximum of the diameter of the pipe socket 64, as shown in the drawing. Alternatively, the diameter of this central opening 68 could also be made smaller.
  • FIG. 1 An alternative embodiment of an electric cigarette during assembly of such an electric cigarette is shown in Figs. The assembly runs at the electrical
  • Cigarette 10 according to FIGS. 2 and 3 analogously.
  • a first assembly 90 is produced, which is shown in FIGS. 4, 5 and 6.
  • a heating wire is wound around a wick 20, so that a heating coil 24 is formed.
  • the wick 20 could also be threaded through the spirals 22 of a heating coil 24.
  • the wick 24 is placed in two mutually opposite depressions 52, 54 of the edge web 50 of the insulating body 32.2 and the heating coil 24 in the channel-shaped recess 48 of the insulating body 30.2.
  • the two ends 26, 28 of the heating coil 24 come thereby automatically in the openings 36, 38 of the insulating body 30.2 to lie.
  • the wick 20 may preferably be in the form of an endless wick.
  • the two ends 26, 28 of the heating coil 24 are clamped by means of two contacts 56.
  • only one contact 56 is already clamped in the opening 36.
  • the second end 28 of the heating coil 24, however, is still loose in the opening 38.
  • both contacts 56 in the openings 36, 38 are present.
  • the two contacts 56 can be mounted sequentially or simultaneously.
  • the insulating body 30.2 differs from the insulating body 30 according to FIGS. 2 and 3 in that it offers no mechanical connection option for the direct connection to a power source.
  • the insulating body 30.2 would therefore have to be connected within the housing 70 with an integrated energy source or with a further connection element which has mechanical connection possibilities - for example a corresponding thread - in order to be able to connect it to a separate energy source.
  • a second assembly 92 is produced, which is shown in Fig. 6.
  • the two assemblies 90, 92 can be made parallel to each other or independently, the order of their preparation being independent of each other.
  • the assembly of the two modules can be done on the same mounting device, but it is also possible to provide two different mounting devices.
  • the two assemblies 90, 92 can be transported and stored in their respective finished state, so that no immediate completion of the electric cigarette 10 is required.
  • the second assembly 92 consists in the present example of the dimensionally stable collar tube 62 and the reservoir 60th Das
  • Reservoir 60 is pushed over the pipe socket 64 of the collar tube 62 until it rests against the collar 66.
  • the second assembly 92 can be used in particular around the collar 66.
  • the second assembly 92 could also be gripped and transported with a mandrel that can be inserted into the central bore.
  • the end 65 of the pipe socket 64 of the collar tube 62 has two mutually opposite recesses 67 in the present example case. In these recesses 67 can the wick 20 run as soon as the end 65 of the pipe socket 64 has been attached to the first assembly 90.
  • the second assembly 92 allows filling of the reservoir 60 with the desired liquid from the outside.
  • the desired liquid therefore no longer has to be filled from the front side of the reservoir 60, which takes a very long time due to the weak capillary forces of the reservoir 60.
  • the filling of the reservoir over the entire length of the same can be done quickly and homogeneously.
  • the second assembly 92 may be weighed after being filled with the liquid to ensure that the correct amount of liquid is present in the reservoir 60. In this way, a quality control can take place.
  • the filling of the reservoir 60 should preferably take place immediately prior to the attachment of the two assemblies 90, 92 to each other. As a result, no assembly 90 must be disposed of, if the
  • the two assemblies 90, 92 are secured together by the pipe socket 64 of the collar tube 62 of the second assembly 92 is pushed over the central pipe socket 46 of the insulating body 30 of the first assembly 90. In this way, the intermediate product 94 shown in Figs. 8 and 9 can be formed.
  • This intermediate product 94 can then be inserted into the housing 70.
  • the outer diameter of the insulating body 30.2 is chosen so that it sits sufficiently firmly in the housing 70.
  • connection element 96 lies directly on the insulation body 30.2.
  • the connecting element 96 is formed in the present example with an external thread 98, so that the connecting element could be connected to an accumulator 12.
  • the accumulator 12 would have to have only a corresponding internal thread.
  • the connecting element 96 could instead of the external thread 98 with alternative, matching the desired accumulator 12
  • connection options are provided. Subsequently, the housing 70 could still be provided with the desired mouthpiece 18.
  • wick 20 was used. It would also be possible to use a significantly shorter wick 20, which covers only the front of the reservoir 60 and does not protrude beyond this end face. This may be advantageous for further assembly, in particular for the introduction of the intermediate product 94 into the housing 70.

Landscapes

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Abstract

Eine elektrische Zigarette besitzt eine Heizspirale (24) und einen Docht (20), der an zumindest einem Punkt mit der Heizspirale (24) in Kontakt ist. Die beiden Enden (26, 28) der Heizspirale (24) sind in einem Isolierkörper (30) angeordnet. An dem Isolierkörper (30) ist ein formstabiler Rohrstutzen (64) befestigt. Ringförmig um den Rohrstutzen (64) ist ein Reservoir (60) angeordnet, das mit dem Docht (20) in Verbindung steht. Der Isolierkörper (30) und das Reservoir (60) werden von einem rohrförmigen Gehäuse (70) umschlossen. Erfindungsgemäß ist jedes der beiden Enden (26, 28) der Heizspirale (24) mittels jeweils eines Kontakts (40, 42) einzeln in dem Isolierkörper (30) festgeklemmt und kontaktiert. Eine solche elektrische Zigarette kann hergestellt werden, indem eine erste Baugruppe aus Docht (20), Heizspirale (24), Isolierkörper (30) und Kontakten (40, 42) und eine zweite Baugruppe aus Rohrstutzen (64) und Reservoir (60) hergestellt wird. Bei der zweiten Baugruppe kann das Reservoir (60) von außen mit dem gewünschten Liquid befüllt werden. Die beiden Baugruppen werden aneinander befestigt und anschließend in ein Gehäuse (70) eingeschoben. Die Herstellung der ersten und der zweiten Baugruppe kann in beliebiger Reihenfolge und unabhängig voneinander erfolgen.

Description

Elektrische Zigarette
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zigarette, auch E-Zigarette genannt. Bei einer elektrischen Zigarette handelt es sich um eine elektrisch betriebene Vorrichtung, bei der eine aromatisierte Flüssigkeit, das sogenannte Liquid, verdampft wird. Das entstehende Aerosol wird vom Konsumenten inhaliert. Der wichtigste Unterschied zu einer herkömmlichen Zigarette liegt darin, dass bei einer elektrischen
Zigarette kein Verbrennungsprozess von Tabak oder ähnlichem stattfindet. Vielmehr erzeugt der Dampf der aromatisierten Flüssigkeit das sensorische Gefühl des Rauchens.
STAND DER TECHNIK
Elektrische Zigaretten sind bekannt. Sie beruhen in der Regel auf dem Verdampferprinzip und besitzen einen Akkumulator oder eine Batterie und einen Verdampfer. Verdampfer und Akkumulator beziehungsweise Batterie können einteilig miteinander vorliegen oder als separate Teile erhältlich sein. Die Verdampfer können als Einwegprodukte erhältlich oder für die mehrfache Verwendung ausgebildet sein. Sofern die Verdampfer zum Mehrfachverwenden ausgelegt sind, können diese durch den Konsumenten selbst mit Liquid befüllt werden.
Die zu verdampfende Flüssigkeit (Liquid) gelangt durch die Kapillarwirkung eines Dochts von einem Reservoir zu einer Heizspirale. Die Liquids können Nikotin in verschiedenen Stärken und Geschmacksrichtungen aufweisen, es sind jedoch auch Liquids ohne Nikotin erhältlich.
Bestätigungskopie| Die Herstellung der elektrischen Zigaretten erfolgt rein manuell. Daher werden die elektrischen Zigaretten in der Regel in Asien hergestellt. Eine maschinelle Fertigung der aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Zigaretten ist nicht bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Zigarette anzugeben, die maschinell hergestellt werden kann. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, um eine elektrische Zigarette mittels einer Montagevorrichtung herstellen zu können.
Die erfindungsgemäße elektrische Zigarette ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 12 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an diese Ansprüche anschließenden weiteren Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße elektrische Zigarette besitzt eine Heizspirale und einen Docht, der an zumindest einem Punkt mit der Heizspirale Kontakt hat. Die beiden Enden der Heizspirale sind in einem Isolierkörper angeordnet. An dem Isolierkörper ist ein Rohrstutzen befestigt, um den ein Reservoir für das zu verdampfende Liquid angeordnet ist. Der Docht steht mit diesem Reservoir ebenfalls in Verbindung. Um den Isolierkörper und das Reservoir verläuft ein rohrförmiges Gehäuse. Erfindungsgemäß sind die beiden Enden der Heizspirale mittels jeweils eines Kontakts einzeln in dem Isolierkörper festgeklemmt und kontaktiert. Die Kontakte können dabei insbesondere als Schneidklemmenkontakt oder als Klemmkontakt ausgeführt werden.
Diese Kontakte, die insbesondere als Stanzkontakte ausgebildet sein können, ermöglichen eine maschinelle Herstellung der elektrischen Zigarette, da die Enden der Heizspirale nicht länger manuell an jeweils einem elektrischen Kabel befestigt werden müssen, das dann zum An- schluss an eine integrierte oder separate Energiequelle dient. Vielmehr ist nunmehr eine Verbindungstechnik gegeben, die eine Fertigung auf einer entsprechenden Montagevorrichtung erlaubt. Die mechanische Verbindung zwischen dem Verdampfer und einer separaten Energiequelle kann im Wesentlichen frei gestaltet werden, wobei sich in der Vergangenheit insbesondere Gewindelösungen als besonders geeignet herausgestellt haben.
Der Isolierkörper kann unmittelbar an einer separaten oder integrierten Energiequelle befestigt werden. Insbesondere bei integrierten Energiequellen, die vorzugsweise bei Einmalprodukten verwendet werden (sogenannte Disposables) kann eine solche unmittelbare Befestigung vorteilhaft sein, da keine weitere Bauteile erforderlich sind.
Alternativ dazu kann ein Anschlusselement vorhanden sein, das an einem Ende des Gehäuses der elektrischen Zigarette angeordnet ist. Das Anschlusselement kann mit den Kontakten des Isolierkörpers in elektrischen Kontakt stehen. Dadurch kann das Anschlusselement an der Energiequelle befestigt werden. Die Verwendung eines Anschlusselements ermöglicht es, erst verhältnismäßig spät im Verlauf der Montage wählen zu müssen, welche Art der mechanischen Verbindung zwischen dem Verdampfer und der Energiequelle gewünscht ist.
Unabhängig von dieser mechanischen Verbindung könnten jeweils identische Isolierkörper verwendet werden.
Um möglichst einfach und sicher handhabbare Zwischenprodukte bei einer solchen maschinellen Herstellung zu erhalten, kann der Rohrstutzen vorzugsweise mittels zumindest eines Rastelements an dem Isolierkörper befestigt sein. Ein solches Rastelement kann beispielsweise durch eine umlaufende ringförmige Verdickung an der Innenwand des Rohrstutzens gebildet werden, die in eine entsprechende Verjüngung an dem Isolierkörper eingreifen kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Rohrstutzen Teil eines Bundröhrchens sein und somit an seinem einen Ende einen ringförmigen Bund aufweisen. Dieser Bund kann vorzugsweise an der Innenseite des Gehäuses anliegen. Der Bund des Bundröhrchens kann vorzugsweise an dem freien Ende des Rohrstutzens angeordnet sein, das nicht an dem Isolierkörper befestigt wird. Der Rohrstutzen des Bundröhrchens wird somit an seinem einen Ende von dem integrierten Bund und an seinem anderen Ende von dem Isolierkörper begrenzt. Dadurch ist das Reservoir für das Liquid zum Konsumenten hin durch den Bund abgegrenzt, so dass eine Trennstelle zwischen Reservoir und Konsument geschaffen wird.
Darüber hinaus kann der Bund des Bundröhrchens dazu dienen, die bei der maschinellen Herstellung der elektrischen Zigarette auftretende Baugruppe aus Bundröhrchen und Reservoir handhaben und insbesondere um den Bund sicher greifen zu können. Während die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Zigaretten in der Regel nach der Montage befüllt werden müssen, ist es durch diese Baugruppe nunmehr möglich, das Liquid bereits bei dieser Baugruppe großflächig und homogen von außen auf das Reservoir aufzutragen. Eine solche Dosierung lässt sich reproduzierbar und in großer Genauigkeit durchführen. Durch die Dosierung von außen kann darüber hinaus die Geschwindigkeit des Dosiervorgangs deutlich erhöht werden, da das Liquid homogen auf dem Reservoir verteilt werden kann und nicht durch Kapillarkräfte von einer Stirnseite des Reservoirs aufgesogen werden muss. Gleichzeitig kann die Baugruppe nach der Dosierung beispielsweise gewogen werden, um eine Kontrolle der Menge des aufgetragenen Liquids zu ermöglichen. Derartige Qualitätskontrollen waren bislang nur sehr eingeschränkt und mit großem Aufwand möglich.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann ein Mundstück vorhanden sein, das an dem freien Ende des Rohrstutzens oder Bundröhrchens angeordnet ist und zumindest teilweise innerhalb des rohrförmigen Gehäuses der elektrischen Zigarette vorhanden ist. Das Mundstück kann im Lauf der Montage von vorne in das rohrförmige Gehäuse eingepresst werden, wobei ein Teil des Mundstücks von vorne an dem rohrförmigen Gehäuse anliegen kann, so dass das Mundstück nicht zu weit in das rohrförmige Gehäuse eingeschoben werden kann und ein Abstand zwischen dem integrierten Bund des Bundröhrchens und dem Mundstück sichergestellt ist. Das Mundstück bildet die zentrale Trennstelle zwischen dem Liquid und dem Konsumenten und soll verhindern, dass kleinste Liquid-Tröpfchen direkt in die Mundhöhle des Konsumenten gelangen.
Vorzugsweise kann das Mundstück einen umlaufenden Ringkanal aufweisen, in den der Dampf zunächst eintreten kann. Dieser Ringkanal kann mehrere, umfangmäßig verteilte Öffnungen aufweisen, die zum Konsumenten und damit von dem Rohrstutzen oder Bundröhrchen weg gerichtet sind. Aus diesen Öffnungen kann das Aerosol in die Mundhöhle des Konsumenten gelangen. Auf diese Weise kann ein direkter Aerosol-Strahl weitgehend verhindert werden, was ein angenehmeres Gefühl in der Mundhöhle des Konsumenten bedeutet, da sich das Aerosol in dem radialen Ringkanal gleichmäßig verteilen kann. So kann das Gefühl des Rauchens einer konventionellen
Zigarette bestmöglich nachempfunden werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das Mundstück darüber hinaus einen Prallbereich mittig des Ringkanals aufweisen. Dieser Prallbereich liegt in Verlängerung des Rohrstutzens des Bundröhrchen. Der Prallbereich kann eine konkave Vertiefung aufweisen. In dieser Vertiefung können sich eventuell austretende Liquid- Tröpfchen oder sonstige Partikel sammeln, so dass diese nicht direkt in die Mundhöhle des Konsumenten gelangen können. Diese Art der Ausbildung des Mundstücks ist daher von eigenständiger erfinderischer Bedeutung und kann auch bei den bereits aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Zigaretten eingesetzt werden.
Vorzugsweise kann der Isolierkörper einen radial umlaufenden
Randsteg aufweisen, in dem zumindest zwei einander gegenüber liegende Vertiefungen vorhanden sind. In diese beiden Vertiefungen kann der Docht platziert werden, so dass dieser bereits während der Montage ausgerichtet und fixiert werden kann.
Um das Einführen der Kontakte in den Isolierkörper zu erleichtern, kann der Isolierkörper zumindest zwei einander gegenüber liegende Durchbrüche aufweisen, in denen die beiden Enden der Heizspirale mittels der Kontakte festgeklemmt und kontaktiert werden können. Damit das Einführen der Kontakte nicht durch den Docht behindert wird, können die beiden Durchbrüche für die Kontakte vorzugsweise neben einer gedachten Linie liegen, die durch die beiden Vertiefungen im Randsteg des Isolierkörpers führen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer
elektrischen Zigarette mittels zumindest einer Montagevorrichtung wird zunächst eine erste Baugruppe aus dem Docht, der Heizspirale, dem Isolierkörper und den Kontakten hergestellt. Darüber hinaus wird eine zweite Baugruppe aus dem Rohrstutzen und dem Reservoir für das Liquid hergestellt. Diese beiden Baugruppen können mittels derselben Montagevorrichtung und mit unterschiedlichen Montagevorrichtungen hergestellt werden. Die Reihenfolge, in der die beiden Baugruppen hergestellt werden, ist unerheblich. Bei der zweiten Baugruppe wird das Reservoir von außen mit dem gewünschten Liquid befüllt. Anschließend werden die beiden Baugruppen aneinander befestigt und in ein Gehäuse eingeschoben.
Das Befüllen des Liquids kann vorzugsweise vor dem Befestigen der beiden Baugruppen aneinander erfolgen. Es wäre jedoch auch möglich, zunächst die beiden Baugruppen aneinander zu befestigen und erst danach die Befüllung des Reservoirs mit dem Liquid vorzusehen. Die Befüllung des Reservoirs mit dem Liquid sollte jedoch vorzugsweise bereits vor dem Einschieben der beiden Baugruppen in das Gehäuse stattfinden, so dass eine bessere homogene Verteilung des Liquids in dem Reservoir möglich ist. Die Befestigung der beiden Baugruppen aneinander kann auf einer der Montagevorrichtungen erfolgen, auf der auch die Herstellung von zumindest einer der beiden Baugruppen erfolgt. Es wäre jedoch auch möglich, für diesen Montageschritt eine weitere Montagevorrichtung vorzusehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung einer elektrischen Zigarette mittels einer oder mehrerer Montagevorrichtungen, da erstmals ein Aufbau einer elektrischen Zigarette aus verschiedenen Baugruppen angegeben wird, die einzeln sicher gehandhabt werden können. So kann eine vollautomatisierte Produktionslinie erstellt werden, die wirtschaftlich betrieben werden kann und regelmäßige und /oder inline Qualitätskontrollen ermöglicht.
Anschließend kann ein Mundstück in das Gehäuse eingepresst werden und/oder ein Anschlusselement auf den Isolierkörper aufgesetzt werden. Erst bei diesen Verfahrensschritten muss eine Unterscheidung erfolgen, wie der Anschluss an die Energiequelle erfolgen soll, da entsprechend unterschiedlich ausgebildete Anschlusselemente verwendet werden können. Auch muss eine Unterscheidung der einzelnen Mundstücke verschiedener Hersteller erst gegen Ende des Verfahrens erfolgen. Das vor diesen Verfahrensschritten vorliegende Zwischenprodukt kann bereits sicher gehandhabt werden, insbesondere ist ein sicherer Transport und eine sichere Lagerung desselben möglich.
Das Befüllen des Reservoirs kann insbesondere über eine Greifervorrichtung erfolgen. Dabei wird das Reservoir vollständig von einem mehrteiligen Greifer umschlossen. In diesem Greifer können mehrere umfangmäßig verteilte Öffnungen vorhanden sein, durch die eine definierte Menge an Liquid in das Reservoir fließen kann. Dies kann beispielsweise durch eine Druckerhöhung innerhalb des Greifers erfolgen. Vorzugsweise kann der Greifer das Reservoir während der Befüllung etwas zusammendrücken, so dass sich dieses vergleichbar einem Schwamm nach der Befüllung und dem Lösen des Greifers ein Stück weit ausdehnen kann, so dass kein Liquid aus dem Reservoir heraustropft. Diese Art der Befüllung ermöglicht eine exakte Dosierung und eine homogene Verteilung des Liquids innerhalb des Reservoirs. Darüber hinaus kann ein solcher Befüllvorgang sehr rasch erfolgen. Alternativ dazu könnte das Befüllen des Reservoirs auch über einen Dorn erfolgen, der in das Reservoir eingeschoben werden kann. In diesem Fall sollte das Befüllen des Reservoirs noch vor dem Aufstecken des Reservoirs auf den Rohrstutzen erfolgen, also noch vor der
Montage der zweiten Baugruppe.
Nach dem Befüllen des Reservoirs kann eine Überprüfung der Dosiermenge erfolgen. Dies dient insbesondere der Qualitätskontrolle. Die Überprüfung kann insbesondere mittels Wiegen erfolgen, wobei abhängig von der Reihenfolge der Verfahrensschritte lediglich die zweite Baugruppe mit befülltem Reservoir gewogen werden kann - sofern erst anschließend die Befestigung der beiden Baugruppen aneinander erfolgt - oder auch beide Baugruppen gemeinsam gewogen werden können - sofern die Befestigung der beiden Baugruppen aneinander vor der Befüllung des Reservoirs erfolgt. Um bei einer versehentlich falschen Dosierung des Liquids möglichst wenig Ausschuss zu erhalten, kann die Befüllung des Reservoirs vorzugsweise bereits vor der Befestigung der beiden Baugruppen aneinander erfolgen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den
Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: eine schematische Ansicht einer elektrischen Zigarette nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Verdampfer der elektrischen
Zigarette entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Verdampfer der elektrischen Zigarette entlang der Linie B-B gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen Längsschnitt gemäß Fig. 2 durch eine erste Baugruppe aus Docht, Heizspirale und alternativem Isolierkörper,
Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Fig. 3 durch die erste Baugruppe aus Docht, Heizspirale und alternativem Isolierkörper,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die erste Baugruppe gemäß Fig. 4 und 5,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch die zweite Baugruppe aus
Bundröhrchen und Reservoir,
Fig. 8 einen Längsschnitt gemäß Fig. 2 durch die aneinander
befestigten Baugruppen gemäß Fig. 4 und Fig. 7,
Fig. 9 einen Längsschnitt gemäß Fig. 3 durch die aneinander
befestigen Baugruppen gemäß Fig. 5 und Fig. 7 und
Fig. 10 einen Längsschnitt durch die aneinander befestigten und in ein Gehäuse eingeschobenen Baugruppen gemäß Fig. 8, wobei ein Anschlusselement in dem Gehäuse vorhanden ist.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In Fig. 1 ist der allgemeine Aufbau einer elektrischen Zigarette 10 dargestellt. Die elektrische Zigarette 10 besitzt einen Akkumulator 12 als Energiequelle und einen Verdampfer 14. Akkumulator 12 und Verdampfer 14 können mechanisch - insbesondere über ein Schraubgewinde - aneinander befestigt werden. An der Stirnseite des Akkumulators 12 ist eine Lichtquelle 16 vorhanden, die beim Ziehen an der elektrischen Zigarette 10 aufleuchtet. Der Verdampfer 14 ist an seinem stirnseitigen Ende durch ein Mundstück 18 abgeschlossen, durch den das Aerosol in die Mundhöhle des Konsumenten gelangt. Bei der elektrischen Zigarette 10 muss nach Verbrauchen des Liquids lediglich der Verdampfer 14 gegen einen neuen Verdampfer 14 ausgetauscht werden. Der Akkumulator 12 kann über ein geeignetes Ladegerät wieder aufgeladen werden. Im Gegensatz zu dieser
Ausführungsform sind elektrische Zigaretten bekannt, bei denen die Energiequelle fest mit dem Verdampfer verbunden ist. Sofern sich der Verdampfer nicht manuell erneut mit Liquid befüllen lässt, muss in diesem Fall die gesamte elektrische Zigarette entsorgt und gegen eine neue ausgetauscht werden. Der im folgenden beschriebene Aufbau des Verdampfers 14 lässt sich auch bei einer solchen einteiligen Zigarette umsetzen.
Der Verdampfer 14 der elektrischen Zigarette 10 ist in den Fig. 2 und 3 als Längsschnitt entlang der Linien A-A beziehungsweise B-B gemäß Fig. 1 dargestellt. Der Verdampfer 14 besitzt einen Docht 20, der durch die Spiralen 22 einer Heizspirale 24 verläuft. Die beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 sind in einem Isolierkörper 30 befestigt und kontaktiert.
Der Isolierkörper 30 besteht aus einem nichtleitenden Material, insbesondere aus Kunststoff, der bis zu Temperaturen von etwa 300 °C hitzebeständig ist. Der Isolierkörper 30 besitzt einen in Längsrichtung 32 der elektrischen Zigarette 10 verlaufenden, durchgehenden Luftkanal 34, durch den Umgebungsluft durch die elektrische Zigarette 10 geleitet werden kann. Im Isolierkörper 30 sind zwei voneinander beabstandete Durchbrüche 36, 38 vorhanden, die ebenfalls in Längsrichtung 32 verlaufen. In diesen beiden Durchbrüchen 36, 38 sind die beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 festgeklemmt. Dies erfolgt über jeweils einen Kontakt 40, 42. Die Kontakte 40, 42 sind als metallische Stanzkontakte ausgebildet und dienen sowohl der Fixierung der beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 in dem Isolierkörper 30 als auch als Energieüberträger von den Kontakten der angeschlossenen Energiequelle (Akkumulator 12) durch die Heizspirale 24. Eine solche Art der Befestigung der Heizspirale 24 an einem Isolierkörper 30 mittels Kontakten 40, 42 lässt sich mittels geeigneter Montagevorrichtungen herstellen, so dass eine händische Montage nicht länger erforderlich ist.
Die Kontakte 40, 42 treten am hinteren Ende (in der Zeichnung links dargestellt) des Isolierkörpers 30 aus diesem heraus und können mit entsprechenden Kontakten einer Energiequelle verbunden werden. Im vorliegenden Beispielsfall ist der Isolierkörper 30 an seinem hinteren Ende mit einem Außengewinde 44 ausgebildet, so dass der Isolierkörper 30 direkt mit dem Akkumulator 12 verbunden werden könnte. Der Akkumulator 12 müsste dazu lediglich ein entsprechendes Innengewinde aufweisen. Abhängig von den gewünschten oder bereits vorhandenen Anschlussmöglichkeiten der im Stand der Technik bekannten Akkumulatoren 12 könnte der Isolierkörper 30 anstatt des Außengewindes 44 mit alternativen, zu dem gewünschten
Akkumulator 12 passenden Anschlussmöglichkeiten versehen werden.
Die Heizspirale 24 mit dem Docht 20 wird in einer Verbreiterung des Luftkanals 34 platziert. Der Isolierkörper weist dazu einen zentralen Rohrstutzen 46 auf, in dem der Luftkanal 34 verläuft. Der Rohrstutzen 46 weist an seinem freien Endbereich eine kanalförmige Vertiefung 48 auf, die etwa senkrecht zu dem Luftkanal 34 verläuft und die Verbreiterung bildet. Die kanalförmige Vertiefung 48 ist dabei so ausgerichtet, dass die beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 automatisch in den Durchbrüchen 36, 38 platziert werden, sobald die Heizspirale 24 in den Isolierkörper eingesetzt wird. Eine weitere Ausrichtung der Heizspirale 24 ist nicht erforderlich. Vielmehr kann direkt die Befestigung und Fixierung der Heizspirale 24 in der kanalförmigen Vertiefung 48 über deren Außendurchmesser erfolgen. Darüber hinaus können beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 mittels der Kontakte 40, 42 fixiert und kontaktiert werden.
An seinem äußeren Randbereich besitzt der Isolierkörper 30 einen radial umlaufenden Randsteg 50. Der Randsteg 50 dient als Abstandshalter zwischen den Kontakten 40, 42 und dem Reservoir 60. Der Randsteg 50 kann darüber hinaus die Positionierung der Kontakte 40, 42 in den Durchbrüch 36, 38 erleichtern (siehe auch Fig. 6).
An dem zentralen Rohrstutzen 46 kann ein Bundröhrchen 62 befestigt werden. Das Bundröhrchen 62 besitzt einen Rohrstutzen 64 mit einem scheibenförmigen Bund 66. Das freie Ende des Rohrstutzens 64 des Bundröhrchens 62 kann über den zentralen Rohrstutzen 46 des
Isolierkörpers 30 geschoben werden, um das Bundröhrchen 62 an dem Isolierkörper 30 zu befestigen. Es kann dabei ausreichend sein, Bundröhrchen 62 und Isolierkörper 30 lediglich ineinander zu stecken, um eine ausreichend feste Befestigung aneinander zu erreichen. Es wäre auch möglich, an dem Bundröhrchen 62 und /oder dem Isolierkörper 30 ein Rastelement vorzusehen, um die Befestigung zusätzlich abzusichern. Der Rohrstutzen 64 des Bundröhrchens 62 kann auch eine zusätzliche Fixierung der Heizspirale 24 und des Dochts 20 bewirken.
Um den Rohrstutzen 64 des Bundröhrchens 62 ist das Reservoir 60 vorhanden, das mit dem gewünschten Liquid befüllt werden kann. Das Befüllen des Reservoirs 60 kann von außen erfolgen, beispielsweise über eine Injektion oder über einen Tauchvorgang. Vorzugsweise kann die Befüllung über eine Greif Vorrichtung erfolgen, die das gesamte Reservoir 60 umgreift und mit einer definierten Menge an Liquid versieht. Nach dem Befüllen des Reservoirs 60 kann dieses gewogen werden, um die Menge an eingefülltem Liquid zu überprüfen. Bei gleichbleibenden Außenabmessungen kann bei dieser Ausführungsform ein längeres Reservoir eingesetzt werden, so dass mehr
Speicherkapazität geschaffen wird. Die elektrische Zigarette 10 kann also mit einer größeren Menge an Liquid gefüllt werden, so dass diese eine längere Lebensdauer aufweist. Alternativ dazu könnten die Außenabmessungen in Längsrichtung 32 der elektrischen Zigarette 10 verringert werden, ohne dass auf Speicherkapazität verzichtet werden müsste.
Um das Reservoir 60, das Bundröhrchens 62 und den Isolierkörper 30 ist ein rohrförmiges Gehäuse 70 vorhanden, das spielfrei an diesen Komponenten anliegt. Das Gehäuse 70 liegt im vorliegenden Beispielsfall an einer Schulterausprägung 72 des Isolierkörpers 30 an, um eine definierte Lage des Isolierkörpers 30 in dem Gehäuse 70 zu ermöglichen. Ein kleiner Teil des Isolierkörpers 30 wäre daher sichtbar. Sofern dies nicht gewünscht sein sollte, könnte dieser Teil des Isolierkörpers 30 gemeinsam mit zumindest einem Teil des Gehäuses 70 mit einem Aufkleber versehen werden. Ein solcher Aufkleber könnte beispielsweise den optischen Eindruck einer herkömmlichen Zigarette simulieren und /oder Inhaltsstoffe beziehungsweise Hersteller an gaben aufführen.
Das Gehäuse 70 ragt ein Stück weit über den Bund 66 des Bundröhrchens 62 über. In dieses freie Stück kann ein Mundstück 18 vorne eingepresst werden. Das Mundstück 18 weist dazu eine Schulterausprägung 74 auf, die an dem vorderen Rand des Gehäuses 70 anliegt.
Im vorliegenden Beispielsfall weist das Mundstück 18 einen umlaufenden Ringkanal 80 auf. Die innere Begrenzung des Ringkanals 80 erfolgt durch einen Prallbereich 82, der in Verlängerung des Rohrstutzens 64 des Bundröhrchens 62 vorhanden ist. Der Prallbereich 82 weist eine konkave Vertiefung 84 auf. In dieser konkaven Vertiefung 84 können sich kleinste Liquid-Tröpfen und/oder sonstige Partikel, die versehentlich in dem Luftstrom vorhanden sind und durch die zentrale Öffnung 68 des Bunds 66 des Bundröhrchens 62 austreten, sammeln, so dass diese nicht in die Mundhöhle des Konsumenten gelangen können. Der Prallbereich 82 ist daher lediglich in einem geringen Abstand von dem Bund 66 des Bundröhrchens 62 angeordnet. Das Aerosol verteilt sich in dem Ringkanal 80 des Mundstücks 18 und kann durch mehrere umfangmäßig verteilte Öffnung 86 aus dem Ringkanal 80 austreten und in die Mundhöhle des Konsumenten gelangen.
Im vorliegenden Beispielsfall wird der Ringkanal 80 vollständig durch das Mundstück 18 gebildet. Im Gegensatz zu diesem Ausführungsbeispiel könnte der Ringkanal an seiner Außenseite auch durch das Gehäuse der elektrischen Zigarette begrenzt werden. Der Durchmesser der zentralen Öffnung 68 des Bunds 66 des Bund- röhrchens 62 kann maximal dem Durchmesser des Rohrstutzens 64 entsprechen, wie dies auch in der Zeichnung dargestellt ist. Alternativ dazu, könnte der Durchmesser dieser zentralen Öffnung 68 auch kleiner gewählt werden.
In den Fig. 4 bis 10 ist eine alternative Ausführungsform einer elektrischen Zigarette während der Montage einer solchen elektrischen Zigarette dargestellt. Die Montage verläuft bei der elektrischen
Zigarette 10 gemäß den Fig. 2 und 3 analog.
Bei der Montage wird zunächst eine erste Baugruppe 90 hergestellt, die in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt ist. Dazu wird ein Heizdraht um einen Docht 20 gewickelt, so dass eine Heizspirale 24 gebildet wird. Eventuell könnte auch der Docht 20 durch die Spiralen 22 einer Heizspirale 24 gefädelt werden. Anschließend wird der Docht 24 in zwei einander gegenüber liegenden Vertiefungen 52, 54 des Randstegs 50 des Isolierkörpers 32.2 und die Heizspirale 24 in der kanalförmigen Vertiefung 48 des Isolierkörpers 30.2 platziert. Die beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 kommen dadurch automatisch in den Durchbrüchen 36, 38 des Isolierkörpers 30.2 zu Liegen. Der Docht 20 kann vorzugsweise als Endlos-Docht vorliegen.
In den Durchbrüchen 36, 38 des Isolierkörpers 30.2 werden die beiden Enden 26, 28 der Heizspirale 24 mittels zweier Kontakte 56 festgeklemmt. In Fig. 4 ist lediglich ein Kontakt 56 bereits in dem Durchbruch 36 festgeklemmt. Das zweite Ende 28 der Heizspirale 24 liegt dagegen noch lose in dem Durchbruch 38. Bei der fertigen Baugruppe 90 sind jedoch beide Kontakte 56 in den Durchbrüchen 36, 38 vorhanden. Die beiden Kontakte 56 können nacheinander oder gleichzeitig montiert werden.
Da bei der in den Fig. 4 bis 10 dargestellten Ausführungsform zusätzlich zu dem Isolierkörper 30.2 ein Anschlusselement vorhanden ist (siehe Fig. 10), müssen andere Kontakte 56 verwendet werden, als bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3. Dafür können bei der zweiten Ausführungsform zwei identische Kontakte 56 verwendet werden, während bei der ersten Ausführungsform unterschiedliche Kontakte 40, 42 verwendet werden mussten.
Der Isolierkörper 30.2 unterscheidet sich von dem Isolierkörper 30 gemäß den Fig. 2 und 3 dadurch, dass er keine mechanische Anschlussmöglichkeit für den direkten Anschluss an eine Energiequelle bietet. Der Isolierkörper 30.2 müsste daher innerhalb des Gehäuses 70 mit einer integrierten Energiequelle verbunden werden oder mit einem weiteren Anschlusselement, das mechanische Anschlussmöglichkeiten - beispielsweise ein entsprechendes Gewinde - aufweist, um dieses an einer separaten Energiequelle anschließen zu können.
Neben der ersten Baugruppe 90 wird eine zweite Baugruppe 92 hergestellt, die in Fig. 6 dargestellt ist. Die beiden Baugruppen 90, 92 können parallel zueinander oder unabhängig voneinander hergestellt werden, wobei die Reihenfolge ihrer Herstellung unabhängig voneinander ist. Die Montage der beiden Baugruppen kann auf derselben Montagevorrichtung erfolgen, es ist jedoch auch möglich, zwei verschiedene Montagevorrichtungen vorzusehen. Die beiden Baugruppen 90, 92 können in ihrem jeweils fertigen Zustand transportiert und gelagert werden, so dass keine unmittelbare Fertigstellung der elektrischen Zigarette 10 erforderlich ist.
Die zweite Baugruppe 92 besteht im vorliegendem Beispielsfall aus dem formstabilen Bundröhrchen 62 und dem Reservoir 60. Das
Reservoir 60 wird über den Rohrstutzen 64 des Bundröhrchens 62 geschoben, bis es an dem Bund 66 anliegt. In diesem Zustand kann die zweite Baugruppe 92 insbesondere um den Bund 66 gegriffen werden. Alternativ dazu könnte die zweite Baugruppe 92 auch mit einem Dorn gegriffen und transportiert werden, der in die zentrale Bohrung eingeführt werden kann. Das Ende 65 des Rohrstutzens 64 des Bundröhrchens 62 weist im vorliegenden Beispielsfall zwei einander gegenüber liegende Aussparungen 67 auf. In diesen Aussparungen 67 kann der Docht 20 verlaufen, sobald das Ende 65 des Rohrstutzens 64 an der ersten Baugruppe 90 befestigt worden ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass die zweite Baugruppe 92 eine Befüllung des Reservoirs 60 mit dem gewünschten Liquid von außen ermöglicht. Das gewünschte Liquid muss daher nicht mehr von der Stirnseite des Reservoirs 60 befüllt werden, was durch die schwachen Kapillarkräfte des Reservoirs 60 sehr lange dauert. Die Befüllung des Reservoirs über die gesamte Länge desselben kann dagegen rasch und homogen erfolgen. Darüber hinaus kann die zweite Baugruppe 92 nach der Befüllung mit dem Liquid gewogen werden, um sicherzustellen, dass die korrekte Menge an Liquid in dem Reservoir 60 vorhanden ist. Auf diese Weise kann eine Qualitätskontrolle stattfinden.
Das Befüllen des Reservoirs 60 sollte vorzugsweise unmittelbar vor dem Befestigen der beiden Baugruppen 90, 92 aneinander erfolgen. Dadurch muss keine Baugruppe 90 entsorgt werden, sofern die
Qualitätskontrolle des eingefüllten Liquids nicht zufrieden stellend ausgefallen ist. Darüber hinaus kann bei einer unmittelbaren
Weiterverarbeitung kein Verlust an Liquid erfolgen.
Die beiden Baugruppen 90, 92 werden aneinander befestigt, indem der Rohrstutzen 64 des Bundröhrchens 62 der zweiten Baugruppe 92 über den zentralen Rohrstutzen 46 des Isolierkörpers 30 der ersten Baugruppe 90 geschoben wird. Auf diese Weise kann das in Fig. 8 und 9 dargestellte Zwischenprodukt 94 gebildet werden.
Dieses Zwischenprodukt 94 kann anschließend in das Gehäuse 70 eingeschoben werden. Der Außendurchmesser des Isolierkörpers 30.2 ist dabei so gewählt, dass dieser in dem Gehäuse 70 ausreichend fest sitzt.
Darüber hinaus kann das Gehäuse 70 mit einem Anschlusselement 96 versehen werden, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Das Anschlusselement 96 liegt im vorliegenden Beispielsfall direkt an dem Isolier- körper 30.2 an. Anschlusselement 96 und Isolierkörper 30.2 könnten jedoch auch mit einem gewissen gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet sein, solange sichergestellt ist, dass die Kontakte 56 in elektrischem Kontakt zu dem Anschlusselement 96 stehen.
Das Anschlusselement 96 ist im vorliegenden Beispielsfall mit einem Außengewinde 98 ausgebildet, so dass das Anschlusselement mit einem Akkumulator 12 verbunden werden könnte. Der Akkumulator 12 müsste dazu lediglich ein entsprechendes Innengewinde aufweisen. Abhängig von den gewünschten oder bereits vorhandenen Anschlussmöglichkeiten der im Stand der Technik bekannten Akkumulatoren 12 könnte das Anschlusselement 96 anstatt des Außengewindes 98 mit alternativen, zu dem gewünschten Akkumulator 12 passenden
Anschlussmöglichkeiten versehen werden. Anschließend könnte das Gehäuse 70 noch mit dem gewünschten Mundstück 18 versehen werden.
Im vorliegenden Beispielsfall wurde ein verhältnismäßig langer Docht 20 verwendet. Es wäre auch möglich, einen deutlich kürzeren Docht 20 zu verwenden, der lediglich die Stirnseite des Reservoirs 60 bedeckt und nicht über diese Stirnseite hinausragt. Dies kann für die weitere Montage, insbesondere für die Einführung des Zwischenprodukts 94 in das Gehäuse 70 vorteilhaft sein.

Claims

ANSPRÜCHE
01. Elektrische Zigarette (10)
- mit einer Heizspirale (24),
- mit einem Docht (20), der an zumindest einem Punkt mit der Heizspirale (24) in Kontakt ist,
- mit einem Isolierkörper (30, 30.2), in dem die beiden Enden (26, 28) der Heizspirale (24) angeordnet sind,
- mit einem formstabilen Rohrstutzen (64), der an dem Isolierkörper (30, 30.2) befestigt ist,
- mit einem Reservoir (60), das ringförmig um den Rohrstutzen (64) angeordnet ist und mit dem Docht (20) in Verbindung steht,
- mit einem rohrförmigen Gehäuse (70), das den Isolierkörper (30, 30.2) und das Reservoir (60) umschließt,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- jedes der beiden Enden (26, 28) der Heizspirale (24) mittels jeweils eines Kontakts (40, 42, 56) einzeln in dem
Isolierkörper (30, 30.2) festgeklemmt und kontaktiert ist.
02. Elektrische Zigarette nach Anspruch 1,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Anschlusselement (96) vorhanden ist, das an einem Ende des Gehäuses (70) angeordnet ist,
- zwischen dem Anschlusselement (96) und den Kontakten (56) des Isolierkörpers (30.2) eine elektrische Kontaktierung besteht.
03. Elektrische Zigarette nach Anspruch 1 oder 2,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Energiequelle vorhanden ist, die mit dem rohrförmigen Gehäuse verbunden ist. Elektrische Zigarette nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Rohrstutzen mittels zumindest eines Rastelements an dem Isolierkörper befestigt ist.
Elektrische Zigarette nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Rohrstutzen (64) an seinem einen Ende einen Bund (66) aufweist und somit als Bundröhrchen (62) ausgebildet ist.
Elektrische Zigarette nach Anspruch 5,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Bund (66) des Bundröhrchens (62) an dem freien Ende des Rohrstutzens (64) angeordnet ist.
Elektrische Zigarette nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Mundstück (18) vorhanden ist,
- das Mundstück (18) an dem freien Ende des Rohrstutzens (64) angeordnet ist,
- das Mundstück (18) zumindest teilweise innerhalb des rohrförmigen Gehäuses (70) angeordnet ist.
Elektrische Zigarette nach Anspruch 7,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Mundstück (18) einen umlaufenden Ringkanal (80) aufweist,
- der Ringkanal (80) mehrere umfangmäßig verteilte
Öffnungen (86) aufweist, die von dem Rohrstutzen (64) weg gerichtet sind. Elektrische Zigarette nach Anspruch 7 oder 8,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Mundstück (18) einen Prallbereich (82) aufweist,
- der Prallbereich (82) in Verlängerung des Rohrstutzens (64) des Bundröhrchens (62) angeordnet ist,
- der Prallbereich (82) eine konkave Vertiefung (84) aufweist.
Elektrische Zigarette nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Isolierkörper (30.2) einen radial umlaufenden Randsteg (50) aufweist,
- in dem Randsteg (50) zumindest zwei einander gegenüber liegende Vertiefungen (52, 54) vorhanden sind, in denen der Docht (20) platziert ist.
Elektrische Zigarette nach Anspruch 10,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Isolierkörper (30.2) zumindest zwei einander gegenüber liegende Durchbrüche (36, 38) aufweist, in denen die beiden Enden (26, 28) der Heizspirale (24) mittels jeweils eines Kontakts (56) festgeklemmt und kontaktiert sind,
- die beiden mit Kontakten (56) versehenen Durchbrüche (36, 38) außerhalb einer durch die beiden Vertiefungen (52, 54) des Randstegs (50) laufenden Linie liegen.
12. Verfahren zum Herstellen einer Elektrischen Zigarette (10) mittels zumindest einer Montagevorrichtung mit folgenden Verfahrensschritten
a) eine erste Baugruppe (90) aus Docht (20), Heizspirale (24), Isolierkörper (30, 30.2) und Kontakten (40, 42, 56) wird hergestellt,
b) eine zweite Baugruppe (92) aus Rohrstutzen (64) und Reservoir (60) wird hergestellt,
c) bei der zweiten Baugruppe (92) wird das Reservoir (60) von außen mit dem gewünschten Liquid befüllt,
d) die erste Baugruppe (90) und die zweite Baugruppe (92) werden aneinander befestigt,
e) anschließend werden diese in ein Gehäuse (70) geschoben, f) wobei die Herstellung der ersten und der zweiten Baugruppe (90, 92) gemäß Verfahrensschritt a) und b) in beliebiger Reihenfolge und unabhängig voneinander erfolgen kann.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- nach Verfahrensschritt f) ein Anschlusselement (96) in das Gehäuse (70) eingeschoben wird, so dass zwischen dem Anschlusselement (96) und den Kontakten (56) des Isolierkörpers (30.2) eine elektrische Kontaktierung besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Befüllen des Reservoirs (60) mit dem gewünschten Liquid in Verfahrensschritt c) durch eine Greifvorrichtung erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- nach dem Befüllen des Reservoirs (60) in Verfahrensschritt c) eine Überprüfung der Dosiermenge, insbesondere mittels Wiegen, erfolgt.
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