HU214239B - Tüzelőanyag-cella dohányipari termékhez, különösen cigarettához, valamint cigaretta, továbbá eljárás cigaretta tüzelőanyag-cellájának előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya tüzelőanyag-cella dőhányipari termékhez, különösencigarettáhőz, valamint cigaretta, tővábbá eljárás cigarettatüzelőanyag-cellájának előállítására. A tüzel anyag-cella szén alapúkőmpőzícióból létre hőzőtt éghető anyagú szegmenssel (9) vankiképezve, míg a cigaretta szén alapú anyagból készült,rűgalmas szigetelő anyagú bevőnattal körbevett, szén alapú éghetőanyaggal létrehőzőtt tüzelőanyag-cellát (10), lőngitűdinális iránybana tüzelőanyag-cella (10) mögött elrendezett, aerőszőlt képzőanyagőt hőrdőzó szűbsztrátűmőt (14) tartal mazó aerősző tgeneráló egységet tartalmaz. A tüzelőanyag-cella (10) lényege, hőgylegalább két különböző anyagból, lőngitűdinális irányban az éghetőanyagú szeg menssel (9) érintkező nem éghető összetevővel (7van kialakítva, ahől a nem éghető összetevő (7) az éghetőanyagú szegmens (9) lőngitűdinális tengelyével párhűzamő sanvan elrendezve, tővábbá az éghető szegmens (9) és a nem éghetőösszetevő (7) gyüttesen legfeljebb 20 mm hősszú elemet alkőt. Ajavasőlt eljárásban a hő mennyiségének csökkentésére a tüzelő-anyag-cellát (10) legalább két különböző anyagból alakítjűk ki és a szénalapú éghető a yaggal nem éghető anyagőt érintkeztetünk. ŕ

Description

tüzelőanyag-cella (10) mögött elrendezett, aeroszolt képző anyagot hordozó szubsztrátumot (14) tartalmazó aeroszolt generáló egységet tartalmaz. A tüzelőanyagcella (10) lényege, hogy legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban az éghető anyagú szegmenssel (9) érintkező nem éghető összetevővel (7) van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő (7) az éghető anyagú szegmens (9) longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens (9) és a nem éghető összetevő (7) együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot. A javasolt eljárásban a hő mennyiségének csökkentésére a tüzelő-anyag-cellát (10) legalább két különböző anyagból alakítjuk ki és a szén alapú éghető anyaggal nem éghető anyagot érintkeztetünk.

A találmány tárgya tüzelőanyag-cella dohányipari termékhez, különösen cigarettához, valamint cigaretta és eljárás cigarettánál és egyéb dohányipari termékeknél használható szén alapú tüzelőanyag-cella előállítására. A javasolt tüzelőanyag-cella szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel van kiképezve és a cigaretta ilyen szerkezetű tüzelőanyag-cellát tartalmaz. A javasolt eljárás megvalósítása során tüzelőanyag-cellát hozunk létre szén alapú éghető anyagból.

A jelen találmány értelmében dohányipari termékek, különösen dohányt hasznosító termékek, mint cigaretták és szivarok, illetve pipadohányokat felhasználó eszközök jellemzőinek javítását biztosítjuk. A szakirodalomból számos olyan javaslat vált ismertté, amelyek célja a dohányipari termékek és különösen a cigaretták jellemzőinekjavítása. így például több olyan közlemény ismeretes, amelyek szerint égetésük során szagosított füstöt és/vagy látható aeroszolt generáló termékek készíthetők. A javasolt termékek, pontosabban cigaretták közül számos olyan tüzelőanyag-cellával van ellátva, amely képes aeroszolt előállítani, illetve szükség szerint olyan nagyságú hőenergiát generálni, amelynek kihasználásával erre alkalmas anyagból aeroszol képződik. Ez utóbbi lehetőséget például az US-A 4,714,082 sz. szabadalmi leírás mutatja be.

A találmány lényegében olyan dohányipari termékekre és különösen cigarettákra vonatkozik, amelyeknél a termék, tehát például cigaretta rövid tüzelőanyag-cellával és tőle fizikailag elválasztott különálló, aeroszol előállítását biztosító generátoregységgel van kialakítva. Számos US szabadalmi leírás mutat be ilyen típusú cigarettákat és bennük felhasználható anyagokat, illetve a készítésükre szolgáló eljárásokat és az eljárások megvalósításánál alkalmazható berendezéseket. Ezek közül a következőket emeljük ki: US-A 4,708,151 (bejelentője: Shelar); US-A 4,714,082 (bejelentői: Banerjee és tsai); US-A 4,732,168 (bejelentője: Resce); US-A 4,756,318 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 4,782,644 (bejelentői: Haarer és tsai); US-A 4,793,365 (bejelentői: Sensabaugh és tsai); US-A 4,802,568 (bejelentői: Haarer és tsai); US-A 4,827,950 (bejelentői: Banerjee és tsai); US-A 4,870,748 (bejelentői: Hensgen és tsai); US-A 4,881,556 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 4,893,637 (bejelentői: Hancock és tsai); US-A 4,893,639 (bejelentője: White); US-A 4,903,714 (bejelentői: Bames és tsai); US-A 4,917,128 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 4,928,714 (bejelentője: Shannon); US-A 4,938,238 (bejelentői: Bames és tsai); US-A 4,989,619 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 5,027,837 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 5,038,802 (bejelentői:

White és tsai); US-A 5,042,509 (bejelentői: Banerjee és tsai); US-A 5,051,413 (bejelentői: Baker és tsai); US-A 5,060,666 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 5,065,776 (bejelentői: Lawson és tsai); US-A 5,067,499 (bejelentői: Banerjee és tsai); US-A 5,076,292 (bejelentői: Sensabaugh és tsai); US-A 5,076,297 (bejelentői: Famer és tsai); US-A 5,088,507 (bejelentői: Baker és tsai); US-A 5,099,861 (bejelentői: Clearman és tsai); US-A 5,101,839 (bejelentői: Jákob és tsai); US-A 5,105,831 (bejelentői: Banerjee és tsai) és US-A 5,105,837 (bejelentői: Bames és tsai). Egyúttal hivatkozunk a Chemical and Biological Studies of New Cigarette Prototypes That Heat Instead of Bum Tobacco című könyvre, amelyet az R. J. Reynolds Tobacco Company 1988-ban jelentetett meg saját szerzői gárdájának munkájaként (a továbbiakban „RJR Monográfia” rövidítéssel jelöljük). Ezekben a szakirodalmi közleményekben ismertetett cigaretták képesek a fogyasztó számára a dohányzás elvárt élvezeteit, tehát a füst ízét, érzetét, a dohányzás műveleteit és hasonlókat biztosítani. Komoly előnyük, hogy a keletkező füst mennyisége igen kicsi, az égetéssel járó kátrányképződés szintje alacsony.

Az előbbiekben felsorolt szabadalmakban és publikációban ismertetett, elsősorban cigaretta jellegű dohányipari termékeknél közös az a megoldás, hogy hőt generáló, éghető anyaggal kialakított tüzelőanyag-cellát és aeroszolt generáló eszközt alkalmaznak, ahol a két részegység fizikailag egymástól elválasztva helyezkedik el, a megfelelő hőcserélési viszonyokat a szerkezet kialakításával biztosítják. Az aeroszolt generáló eszközök legtöbbje olyan szubsztrátummal vagy hordozóval van kiképezve, amely egy vagy több aeroszol képzésére alkalmas anyagot, például polihidrátos alkoholt, közöttük glicerint tartalmaz. Az aeroszolt képző anyagok a tüzelőanyag-cella égetése során keletkező hő hatására elpárolognak és a párolgó anyag a környezettel érintkezve lehűl, ennek eredményeként aeroszol keletkezik. A tüzelőanyag-cellákat ezeknél a dohányipari termékeknél a fogyasztó megemelt hőmérséklet elleni védelmét biztosító szigetelő burkolattal látják el.

A fentiekben hivatkozott publikációkban bemutatott tüzelőanyag-cellákkal ellátott dohányipari termékeknél az éghető anyag elégetése révén szén-dioxid, szén-monoxid és kis mennyiségben több más vegyület keletkezik. Ezek az égéstermékek általában elfogadhatóak, de a szén-monoxid mennyiségét kívánatos korlátozni.

Az ismertté vált konstrukciók alapvető hiányossága tehát az, hogy a tüzelőanyag-cella égetése során keletkező szén-monoxid mennyisége az elfogadhatónak ítélt

HU 214 239 Β határt túllépheti. Ezért felmerült az igény a dohányipari termékeknél és különösen a cigarettáknál a keletkező szén-monoxid mennyiségének korlátozására.

Találmányunk célja ennek az igénynek a kielégítése.

Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a szénmonoxid keletkezéséhez vezető magas hőmérsékleteket csökkenteni kell, vagyis a tüzelőanyag-cella éghető anyagtartalmának viszonylagos részarányát korlátozni kell. Az égési hőmérséklet csökkentése lehetővé teszi a dohányipari termék fogyasztása során szükséges hődisszipáció redukálását, vagyis a dohányipari termék túlhevülésének megakadályozását.

Aj elen találmány feladata ezért a dohányipari termékeknél, különösen cigarettáknál használatos tüzelőanyag-cella szerkezetének olyan értelmű módosítása, amellyel a fogyasztása során keletkező égéstermékek mennyisége csökkenthető, illetve összetétele javítható. Feladatunk továbbá az ilyen tüzelőanyag-cellát tartalmazó, alapvetően cigaretta jellegű dohányipari termékek szerkezetének javítása.

A kitűzött feladat megoldásaként egyrészt tüzelőanyag-cellát, másrészt a javasolt tüzelőanyag-cellát hasznosító dohányipari terméket, különösen cigarettát dolgoztunk ki.

A találmány szerint dohányipari termékhez, elsősorban cigarettához kidolgozott tüzelőanyag-cellánál, amely szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel van kiképezve, a felismerésünket megvalósító lényeg az, legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban az éghető anyagú szegmenssel érintkező nem éghető összetevővel van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő az éghető anyagú szegmens longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens és a nem éghető összetevő együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.

A találmány feladatának megoldására kidolgozott tüzelőanyag-cella egy másik újszerű megvalósításánál a dohányipari termékhez, különösen cigarettához kialakított hőforrás szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel van kiképezve, és a találmány értelmében legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban koextrudálással az éghető anyagú szegmenssel érintkezésbe hozott, hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevővel van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő az éghető anyagú szegmens longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens és a nem éghető összetevő együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.

Ugyancsak a találmány feladatának megoldását szolgálja az a dohányipari termék, különösen cigaretta létrehozásához szükséges tüzelőanyag-cella, amely szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel van kiképezve, és a találmány értelmében legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban az éghető anyagú szegmenssel érintkező, fémet tartalmazó, hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevővel van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő az éghető anyagú szegmens longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens és a nem éghető összetevő együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.

Különösen célszerű a találmány szerinti tüzelőanyagcellának az a kiviteli alakja, amelynél a nem éghető összetevő legalább egy része az éghető szegmens kerületén túlnyúlóan van elrendezve. A nem éghető összetevő igen előnyösen adott esetben hőcserélő tulajdonságú anyagot is tartalmaz, vagy ilyenből van kiképezve. Célszerű lehet tehát az a megoldás is, amikor a találmány szerinti tüzelőanyag-cella több nem éghető összetevővel van kiképezve.

Igen előnyös, ha a nem éghető anyagot a tüzelőanyagcella szerkezetében a hossztengelyre szimmetrikusan, a középponti tartományban helyezzük el, amivel az éghető összetevőt két célszerűen azonos részre osztjuk fel. A nem éghető anyag több különálló elemként is beépíthető a javasolt tüzelőanyag-cellába, vagyis belőle több szakaszt képezünk ki és rendezünk el.

A találmány szerinti tüzelőanyag-cellában a hőcserélő tulajdonságú anyag kialakítására több lehetőség mutatkozik, amely közül különösen célszerű választás, ha ez az anyag nem éghető szénből, előnyösen grafit alapú fóliából van kiképezve, de ugyanúgy előnyösnek bizonyult fémből készült szalag vagy fólia felhasználása.

A találmány szerinti tüzelőanyag-cellának abban a változatában, ahol a nem éghető összetevő alapvetően nemfémes jellegű, célszerű, ha benne egy vagy több kötőanyagot használunk.

A találmány elé kitűzött feladat megoldása céljából dohányipari termékként cigarettát is kidolgoztunk, amely a javasolt szerkezetű, szén alapú anyagból készült, rugalmas szigetelő anyagú bevonattal körbevett, szén alapú éghető anyaggal létrehozott tüzelőanyag-cellát, valamint longitudinális irányban a tüzelőanyag-cella mögött elrendezett, aeroszolt képző anyagot hordozó szubsztrátumot tartalmazó aeroszolt generáló egységet tartalmaz, ahol a találmány értelmében a tüzelőanyagcella legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban a szén alapú anyagból kiképzett éghető anyagú szegmenssel érintkező nem éghető összetevővel van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő az éghető anyagú szegmens longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá célszerűen az éghető szegmens és a nem éghető összetevő együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.

Nyilvánvalóan a találmány szerinti cigarettánál is célszerű az a kiviteli alak, amelynél a nem éghető összetevő legalább egy része az éghető szegmens kerületén túlnyúlóan van kialakítva, és/vagy benne hőcserélő tulajdonságú anyag van elrendezve, amelynek alapja előnyösen nem éghető szén, különösen grafit alapú fólia, vagy fémből készült szalag, illetve fólia.

Ugyancsak a találmány elé kitűzött feladat megoldását szolgálja az az eljárás, amelynek segítségével cigaretta tüzelőanyag-celláját állítjuk elő, szén alapú éghető anyaggal kialakított tüzelőanyag-cella felhasználásával, amikor is a találmány értelmében a tüzelőanyag-cellát legalább két különböző anyagból alakítjuk ki, ahol a szén alapú éghető anyaggal érintkezésben nem éghető anyagot rendezünk el. A javasolt eljárás megvalósítása során igen célszerű, ha a tüzelőanyag-cellában a nem éghető anyagot a fentiekben már meghatározott szerkezetű, il3

HU 214 239 Β letve összetételű hőcserélő tulajdonságú anyaggal képezzük ki.

A találmány értelmében tehát olyan javított tulajdonságokat mutató tüzelőanyag-cellát dolgoztunk ki, amely az eddigi megoldásokra jellemző alapvetően homogén struktúrától eltérően összetett felépítésű, egy része jól éghető szén alapú anyagból áll, míg a fennmaradó másik rész az égetési folyamatban nem, vagy csak alig résztvevő összetevőként támaszt képez, amely az éghető anyag égésének hőmérsékletén vagy nem vesz részt az égési folyamatban, vagy az éghető anyaghoz képest sokkal lassúbb égése miatt fogyása minimális. Ennek eredményeként a tüzelőanyagcella a dohányipari termék fogyasztása során szerkezeti integritását, szilárdságát megtartja. A továbbiakban nem éghetőnek tekintjük azt az anyagot, amely a tüzelőanyagcella éghető összetevőihez képest az égés hőmérsékletén szerkezeti integritását megtartja, tehát az égési folyamatban csak legfeljebb kis mértékben vesz részt. Az éghető összetevő anyagára az előbbiekben felsorolt irodalmi helyek számos útmutatást tartalmaznak, ezek a jelen találmány megvalósításában is hasznosak. Az éghető összetevő szükség szerint kiegészíthető töltőanyaggal, szerkezeti integritást javító, ízhatást módosító adalékokkal és kötőanyaggal.

Célszerű a jó hőcserélő jellemzőket mutató nem éghető anyag alkalmazása, de ez nem a találmány szerinti tüzelőanyag-cella kialakításának alapfeltétele. A nem éghető anyagok közül viszonylag rossz hőcserélési és hővezetési jellemzőket mutatnak a szervetlen vegyületek, mint a kalcium-karbonát, a kerámia anyagok stb. A szén alapú nem éghető anyagok között az extrudált grafitot és a grafitfóliákat említjük, az egyéb anyagok között mindenek előtt a rozsdamentes acélból, az alumíniumból és rézből készült szalagok felhasználására gondolunk.

A találmány szerint javasolt tüzelőanyag-cella két alapvető előnyt biztosít. Egyrészt, az égési folyamatban résztvevő tüzelőanyag-cella alakját megtartja, a dohányipari termék, különösen cigaretta belső szerkezetében helyzetét nem változtatja, másrészt a szén-monoxid keletkező mennyisége az ismert megoldásokhoz képest jelentős mértékben csökken. A dohányipari termék égetése során a nem éghető anyag a tüzelőanyag-cellában a szigetelő tulajdonságú anyagokkal érintkezésben marad. Ennek következtében a kiégő éghető összetevő maradványai a szigetelő anyaggal határolt térben visszamaradnak.

A szén-monoxid mennyiségének csökkenését legalább két különböző módon lehet elérni. Különösen előnyös az a lehetőség, hogy a nem éghető anyag a tüzelőanyag-cella égő tartományából a keletkezett hő egy részét elvezeti és ezzel az átlagos égetési hőmérsékletet az ismert struktúrákkal összehasonlítva lecsökkenti. A kisebb átlagos hőmérséklet eredményeként a találmány szerinti tüzelőanyag-cella égetése során a szén-monoxid keletkezési intenzitása lecsökken. Bár a találmány szerinti tüzelőanyag-cella az ismert szerkezetekhez képest alacsonyabb hőmérsékleten égethető, nem fordul elő, hogy az égetési folyamat megszakadjon, de egyúttal a keletkező hőenergia elegendően nagy ahhoz, hogy a cigaretta élvezete során szükséges 10—15 megszívás alatt az aeroszol képződése a kívánt szinten maradjon.

Az újszerű megoldás révén elesik annak szükségessége, hogy az éghető anyagot feleslegben használjuk föl abból a célból, hogy a tüzelőanyag-cella a dohányipari terméken belül maradjon, szerkezeti integritását megőrizze. A javasolt szerkezet kialakításakor elegendő az éghető anyagot csak olyan mennyiségben a tüzelőanyagcellába beépíteni, amennyire a cigaretta élvezete során bekövetkező megszívások alatt várhatóan szükség lesz. A tüzelőanyag-cella összetételét ezért elegendő a minimálisan szükséges hőenergia biztosítása szempontjából megválasztani. Nincs szükség a tüzelőanyag-cella integritásának megtartásához az éghető anyag feleslegének figyelembevételére. Ezért a tüzelőanyag-cella méretei és tömege csökkenthetők, a kisebb mennyiségben felhasznált szén alapú anyag beépítésének következményeként a keletkező szén-monoxid mennyisége ugyancsak csökken.

A javasolt tüzelőanyag-cella kialakításakor általában a nem éghető és éghető összetevőket célszerűen koextrudálással hozzuk egymással kapcsolatba, amikor is az éghető összetevőt a nem éghető anyag felületére extrudáljuk, célszerűen mindkét felületen vagy egy másik lehetőség szerint a nem éghető anyagot az éghető szén alapú anyagból álló éghető összetevő legalább egyik oldalára extrudáljuk. Célszerű azonban ez utóbbi esetben is a két felületre való egyidejű extrudálás.

Ugyancsak célszerű, ha a nem éghető anyagot az extruderen átvezetett csík vagy szalag formájában építjük be a szerkezetbe, amikor is a szén alapú éghető összetevőt extrudálással az extruderen az átvezetett anyag felületére visszük fel. Szalag felhasználása esetén célszerű, ha abban előzetesen olyan alkalmasan választott nagyságú nyílásokat készítünk, amelyeken a szén alapú éghető összetevő anyaga az extrudálás folyamatában áthatol és így az éghető összetevőnek a szalag két oldalán elhelyezkedő részei között hidak alakulnak ki, az éghető szegmens folytonos szerkezetben jön létre. Ha igen jó hővezetéssel jellemzett anyagból álló szalagot használunk, tehát például grafit vagy fémfóliát, a nyílások elősegítik azt is, hogy a szén alapú anyag és a nem éghető anyag közötti hőcserélési folyamatok intenzitása csökkenthető legyen, mivel a nem éghető anyag által elvezetett hő mennyisége kisebb annál, mint ami az éghető összetevő kioltásához vezetne, különösen a megszívások közötti parázslási időszakokban.

A szigetelő tulajdonságú anyaggal érintkező nem éghető anyag hozzájárul az elsősorban cigarettaként létrehozott dohányipari termék strukturális integritásának megtartásához, vagyis lehetővé válik a tüzelőanyag-cella méreteinek csökkentése, benne a felhasznált szén alapú éghető összetevő anyagát az aeroszol képzésének követelménye szerint lehet megválasztani. Mivel az ismert megoldásokhoz viszonyítva kisebb mennyiségű szénre van szükség, a tüzelőanyag-cellából felszabaduló hőenergia szintje csökken, és ennek következményeként az átlaghőmérséklet kisebb lesz, tehát a keletkező szén-monoxid mennyisége csökkenthető.

A továbbiakban szén alapú anyagként mindenekelőtt a szenet tekintjük.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kivi4

HU214 239B teli alakok, illetve megvalósítási példák kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cellát tartalmazó cigaretta jellegű dohányipari termék longitudinális keresztmetszete, az

1A. ábra: az 1. ábrán bemutatott dohányipari tennék tüzelőanyag-cella felőli nézete, a

2. ábra: az 1. ábra szerinti felépítésű dohányipari termékben alkalmazott tüzelőanyag-cella egyik célszerű kiviteli alakjának hátulnézete, a

3. ábra: az 1. ábra szerinti felépítésű dohányipari termékben alkalmazott tüzelőanyag-cella egyik másik célszerű kiviteli alakjának hátulnézete, a

4. ábra: az 1. ábra szerinti felépítésű dohányipari termékben alkalmazott tüzelőanyag-cella egy még további célszerű kiviteli alakjának hátulnézete, az

5. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cellában felhasznált nem éghető összetevőt alkotó szalagszerü szerkezeti elem egy célszerű kialakítása felülnézetben, a

6. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cellában felhasznált nem éghető összetevőt alkotó szalagszerű szerkezeti elem egy másik célszerű kialakítása felülnézetben, a

7. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cellában felhasznált nem éghető összetevőt alkotó szalagszerü szerkezeti elem egy további célszerű kialakítása felülnézetben, a

8. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cella készítésére szolgáló, szalag behúzásával működő berendezés vázlata, a

9. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cella longitudinális koextrudálással történő kialakítását biztosító berendezés keresztmetszete, a

9A. ábra: a 9. ábrán bemutatott berendezés vázlatos keresztmetszetének részlete, a

10. ábra: a találmány szerinti tüzelőanyag-cella egy további előnyös megvalósítási módjának keresztmetszete, míg a

11. ábra: a 10. ábrán bemutatott tüzelőanyag-cella előállításához kidolgozott koextrudálási folyamatban felhasználható extrudáló szerszám felépítése, részbeni keresztmetszettel.

A jelen találmány értelmében szén alapú anyagból készülő dohányipari termékekben felhasználásra kerülő tüzelőanyag-cellát dolgoztunk ki. A találmány szerinti tüzelőanyag-cellát mindenekelőtt cigarettáknál és hasonlójellegű dohányipari termékeknél kívánjuk felhasználni, ilyen termékekbe való beépítésére az 1. és 1 A. ábra mutat példát.

Mint az 1. ábrán és nagyobb részletességgel az 1A. ábrán látható, a találmány értelmében két egymástól jól megkülönböztethető fő elemből álló 10 tüzelőanyag-cellát hoztunk létre, amely ennek megfelelően egyrészt éghető, másrészt nem vagy nehezen éghető összetevőből áll. A 10 tüzelőanyag-cella az ábra szerint 9 éghető szegmensből és 7 nem éghető összetevőből áll. A 9 éghető szegmens felületét longitudinális irányban szabdaló 11 hosszirányú vályúkkal van kiképezve, míg a 7 nem éghető összetevő a 10 tüzelőanyag-cella egyik végétől a másik végéig húzódik, vége kis mértékben a 9 éghető szegmens záró szintjéből kiemelkedik. A 10 tüzelőanyag-cellában a 7 nem éghető összetevő felületén szintén szükség szerint egy vagy több 8 hosszirányú vályú képezhető ki.

A 10 tüzelőanyag-cella külső felületét szigetelő tulajdonságú bevonat veszi körbe, amely egymást borítóan üvegszálas és dohánytartalmú papírból készült rétegeket tartalmaz. Ezek a rétegek a 10 tüzelőanyag-cella felületét körbevevő koncentrikus hengerszerű elemeket alkotnak és általában a következő sorrendet biztosítják: a 10 tüzelőanyag-cella felületével 12 üvegszál anyagú borítás érintkezik, erre 15 dohánytartalmú papírréteg kerül, amelyet 17 üvegszál anyagú borítás fed le, míg az előző rétegek egészét 13 külső papirbevonat fogja össze. Az 1. ábrán bemutatott 10 tüzelőanyag-cellában a 7 nem éghető összetevő hőcserélő tulajdonságú anyagból áll, az benyúlik a szigetelő tulajdonságú bevonat anyagába és ezzel a 10 tüzelőanyag-cella egésze számára tartós megfogást biztosít. A 13 külső papírbevonat készülhet egy vagy több rétegben; ha egymástól elválasztott több rétegből alakítjuk ki, akkor azokat porozitás és a hamu megtartásának stabilitása szempontjából választjuk meg.

A 10 tüzelőanyag-cella mögött az 1. ábrán bemutatott dohányipari terméknél aeroszolt generáló eszköz van elrendezve, mégpedig általában a 10 tüzelőanyag-cellától térközzel elválasztva. Az aeroszolt generáló eszközben 14 szubsztrátum helyezkedik el, amely például hőstabilizált papír, és ennek anyagába megfelelő kezeléssel egy vagy több hidratált sót viszünk be. A 14 szubsztrátum ezenkívül egy vagy több aeroszolt képző összetevőt és/vagy íz, illetve szaganyag felszabadítására alkalmas összetevőt tartalmaz A 14 szubsztrátumot 24 papírburkolat veszi körbe, amelyet előnyösen olyan anyagból alakítunk ki, vagy olyan kezelésnek vetünk alá, hogy az aeroszolt képző anyagok ezen a burkolaton keresztül ne tudjanak áthatolni.

A 14 szubsztrátum mögött és célszerűen attól térközzel elválasztva 28 dohánytartalmú szegmens helyezkedik el. A 28 dohánytartalmú szegmens alapvetően dohánytartalmú papírból áll, amelyben a dohány ízanyagai az aeroszolt generáló eszközből áramló aeroszolhoz keverednek. A 28 dohánytartalmú szegmens jelenléte nem feltétlenül szükséges, helyébe akár üres tér is kerülhet. Az aeroszolt generáló eszközt és a 28 dohánytartalmú szegmenst 25 papírburkolattal fogjuk össze. A 25 papírburkolat szintén megfelelő kezelésnek vethető alá abból a célból, hogy rajta keresztül az aeroszolt képző anyagok ne távozhassanak a dohányipari termék belső teréből.

A leírt módon szigeteléssel ellátott 10 tüzelőanyagcellát a cigaretta meggyújtásra kerülő végétől mintegy 2 és mintegy 8 mm közötti távolságtól kezdődően 29 papír burkolattal fogjuk össze, amely alapvetően nem éghető anyagból készül, illetve szükség szerint fóliás megerősítést tartalmaz. A fólia anyaga lehet alumínium vagy más fém. A 29 papírburkolat a 10 tüzelőanyag-cellát fogja össze a 14 szubsztrátummal és a 28 dohány tartalmú szegmenssel kialakított alkatrésszel, ezzel a dohányipari termék első, meggyújtásra kerülő részét alkotja. A 29 papír burkolat olyan anyagból áll, amely megakadályoz5

HU 214 239 Β za azt, hogy a 14 szubsztrátumon kialakuló aeroszolt képző összetevő a 10 tüzelőanyag-cellába visszajussanak, tehát a 14 szubsztrátumban keletkező illékony komponensek a szigetelő burkolatba, illetve a meggyújtásra kerülő rész más alkotóelemeibe nem juthatnak el. A 29 papírburkolat célja továbbá a radiális irányban, tehát a kerületet meghatározó felületen történő levegőáramlás minimalizálása, vagyis a 10 tüzelőanyag-cellából kiindulva a légáramlás a 29 papírburkolaton esetleg áthaladó gázokkal nem keveredik. Ennek eredményeként az oxigén feleslegével jellemzett állapot kialakulása megakadályozható, a 10 tüzelőanyag-cella égési folyamatának intenzitása korlátozható.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cellát tartalmazó dohányipari termék, különösen cigaretta szívókarésze általában két részből áll, mégpedig (i) 20 dohány anyagú rúdból és (ii) 22 kis hatékonyságú szűrő elemből, amely filtert képez. A 20 dohány anyagú rúd célszerűen vágott dohányból áll. A szívókarészt és az előzőekben leírt meggyújtásra kerülő részt 31 összefogó papír tartja egyetlen szerkezetként meg.

A 10 tüzelőanyag-cella egy további előnyös megvalósítási módjában igen célszerű a kis hosszúság megválasztása, mégpedig annak figyelembevételével, hogy egy adott számú megszívást figyelembe véve a 10 tüzelőanyag-cella pontosan a szükséges mennyiségű éghető, adott esetben szén alapú anyagot biztosítsa. Ennél a megvalósításnál a 29 papírburkolat célszerűen a bevonattal ellátott 10 tüzelőanyag-cella külső végéig terjedően van kiképezve. A 29 papírburkolatot ez esetben megfelelő porozitásúra kell kiképezni, hogy a szén alapú tüzelőanyag az elégetéshez szükséges levegőhöz hozzájusson, de egyúttal a burkolatnak elegendő mértékben összetartónak kell lennie ahhoz, hogy az égetés során szilárdságát megőrizze, a bevonatos 10 tüzelőanyag-cellát a dohányipari termék egyéb alkatrészeivel együtt tartsa. Az ilyen típusú és tulajdonságú papírok létrehozására például az US-A 4,938,238 sz. szabadalmi leírás ad kitanítást.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella sokféle változatban hozható létre. Ezek közül néhány különösen előnyös elölnézetét, illetve ehhez hasonló keresztmetszetét a 2., 3. és 4. ábra mutatja be. Jól látható, hogy a 10 tüzelőanyag-cella 9 éghető szegmensből és 7 nem éghető összetevőből áll. A 7 nem éghető összetevőn célszerű lehet a 8 hosszirányú vályúk kialakítása, amelyek jelenléte azonban nem feltétlenül szükséges. Mint az IA. ábrán látható, a 10 tüzelőanyag-cella 9 éghető szegmense szintén a kerületén kialakított 11 hosszirányú vályúkat tartalmazhat, amelyek adott esetben átmenő járatokat képezhetnek.

Az 5., 6. és 7. ábra a 10 tüzelőanyag-cella 7 nem éghető összetevőjének létrehozására szolgáló szalagszerű anyag különböző fizikai alakjait mutatja. Az 5. ábra szerint a szalagszerű kialakítású 7 nem éghető összetevő hullámos, illetve görbe vonalú szélekkel jellemezhető. A 6. ábrán látható szalagnál a fürészfog alakú elrendezés a jellemző, míg a 7. ábra egyenes szélű szalagot illusztrál. Az 5., 6. és 7. ábra szerinti kialakításoknál előnyös azonos vagy különböző nagyságú 5 nyílások létrehozása. Az 5 nyílások utat engednek a 9 éghető szegmens anyagának, amikor azt extrudálási folyamatban a 10 tüzelőanyag-cella anyagává formáljuk és ennek révén a nem éghető anyagból álló szalag a 10 tüzelőanyag-cella 9 éghető szegmensének integrális alkotórészévé válik.

A dohányipari termékekben használatos tüzelőanyagcellák elé szokásosan három feltételt állítanak, mégpedig: (1) könnyen meggyújthatónak kell lenniük, (2) 5 -15, célszerűen legalább 8 és legfeljebb 12 megszívás során az aeroszol előállításához szükséges hőt biztosítsák és (3) nem okozhatnak olyan hatást, amelynek révén a cigarettában, illetve a dohányipari terméknél előre nem várható vagy kellemetlen mellékíz vagy aroma keletkezne. A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella éghető anyaga célszerűen és általában szénből, valamint kötőanyagból tevődik össze, amihez adott esetben dohány jellegű összetevők is járulnak, de egyéb szén alapú könnyen éghető kompozíciók ugyancsak felhasználhatók.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cellák rendeltetésüket tekintve arra szolgálnak, hogy egy adott mennyiségű aeroszol előállításához szükséges hőt biztosítani legyenek képesek. A tüzelőanyag égetése során sem a tüzelőanyag, sem az általa gerj esztett hő nem megy veszendőbe. Ezenkívül nincs olyan feleslege a tüzelőanyagnak, amely a szubsztrátumot vagy a cigaretta egyéb összetevőinek hőmérsékletét egy megengedett határon túl emelné. A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella ezért a felhasználását jelentő dohányipari termékek, és különösen cigaretták számára ideális energiaforrást jelentenek. A javasolt módon megvalósított újszerű 10 tüzelőanyag-cella meggyújtásával olyan feltételeket állítunk be, hogy mindenkor a dohányipari termékben az aeroszol generálásához igényelt hőt állítsuk elő, egyidejűleg a hőveszteségek minimálisak legyenek, vagyis a hő ne a termék egyes alkatrészeinek felesleges melegítésére fordítódjék, vagy a légkörbe távozva menjen veszendőbe.

A 10 tüzelőanyag-cella találmány szerinti kialakításánál lényeges a nem éghető összetevő jelenléte. Ezzel ugyanis az elégetett szén mennyisége csökkenthető. Ez abból a szempontból különösen előnyös, hogy csak az aeroszol képzéséhez egy adott megszívások számát feltételezve szükséges éghető tüzelőanyag kerül elégetésre. A kívánt mennyiségű aeroszol generálásához szükséges hőt biztosító mennyiségben szenet tartalmazó tüzelőanyag-cella másik előnye, hogy az elégetett szén bevitt mennyisége az ismert megoldásokhoz képest kisebbre választható, egyúttal a szénmonoxid keletkezésének üteme is jelentősen lecsökken.

A következő rövid táblázat összehasonlítást ad a találmány szerint kialakított és az ismert tüzelőanyag-cellák között abból a szempontból, hogy a szén-monoxid termelése milyen szinten van. Jól látható, hogy a találmány szerint kialakított 10 tüzelőanyag-cellák a szénmonoxid mennyiségének jelentős csökkentését teszik lehetővé.

HU 214 239 Β

TÁBLÁZAT

Paraméter	Referencia szerinti	2. ábra i tüzelöan)	3. ábra ^ag-cella	10. ábra
Elégetett szén, mg	85	88	58	78
CO2 mennyisége, mg	87	82	63	68
CO mennyisége, mg	22	16	12	17
Joule	875	796	611	670
CO/J	0,025	0,020	0,019	0,025
Szubsztrátumba jutó
hőenergia, J	114,7	91,3	97,1	-

A táblázatban a referencia szerinti tüzelőanyag-cella a későbbiekben az összehasonlító 1. példában leírt tüzelőanyag-cellát jelenti. A 2. ábra szerinti tüzelőanyag-cella részletes leírását a továbbiakban a 2. példa, a 3. ábra szerinti tüzelőanyag-celláét a 3. példa, míg a 10. ábra szerinti tüzelőanyag-cella részletes bemutatását a 4. példa tartalmazza. A táblázatban megadott értékek mindegyikét gépi cigarettaellenőrzési módszerrel nyertük, 2 másodperc hosszúságú, egyenként 50 cm³ levegő átszívását jelentő és egymástól 28 másodperces parázslási időszakokkal elválasztott megszívásokkal, amelyekből összesen húszat hajtottunk végre. A továbbiakban erre a gépi vizsgálati eljárásra az 50/30 dohányzási feltételek megjelöléssel utalunk.

Az éghető szén alapú anyag sűrűsége a 10 tüzelőanyag-cella előnyös kiviteli alakjánál általában legalább 0,5 g/cm³ és ez célszerűen túllépi a 0,7 g/cm³ értéket. Különösen előnyösnek bizonyult az 1 g/cm³ határnál nagyobb értékek választása, de minden esetben a sűrűség a 2 g/cm³ értéken nem lépett túl.

Ha a 10 tüzelőanyag-cellát koextrudálásos módszerrel készítjük el, és ilyen módon alakítjuk ki a nem éghető hőcserélő részét a szerkezetnek, általában a legfontosabb tényezőként a felhasznált anyagok vastagságát tekintjük, továbbá hővezetési képességüket. A koextrudált nem éghető szegmensek vastagsága általában 0,5 mm-től mintegy 1,0 mm-ig terjed, ez a hőcserélési feltételek beállítása szempontjából különösen hatásosnak bizonyult.

A tüzelőanyag-cellák hosszúságát égetés előtti állapotban 20 mm-nél nem nagyobbra választjuk. Igen gyakori a mintegy 15 mm-t nem túllépő és tipikusan 12 mm alatt maradó hosszúság megválasztása. A 10 tüzelőanyag-cella találmány szerinti kialakításában igen előnyösnek bizonyult a legfeljebb 8 mm külső átmérő, amely azonban általában a 6 mm alatt marad és leginkább a mintegy 4,5 mm nagyságú átmérőt választjuk.

A nem éghető összetevőt is tartalmazó tüzelőanyagcellák előállításához a találmány értelmében célszerűen két eljárás közül választunk, amelyek mindegyikében a nem éghető összetevő hőcserélő funkciót lát el. Az egyik eljárást szalagbehúzásos módszernek nevezhetjük, míg a másik lényege az együttes extrudálás, vagyis a koextrudálás. Az első módszernél szalagszerű fémből vagy fémes jellegű anyagból készült elemet helyezünk az extruderbe és az extrudálási folyamattal erre szén alapú tüzelőanyag-cella éghető összetevőjét képző burkolatot viszünk fel. így olyan rúdszerű elemet nyerünk, amelynek középső tartományában szalagszert! nem éghető összetevő van. Az extruderből kapott folytonos rudat kiszárítjuk és szükség szerinti hosszúságú szakaszokra vágjuk. Ezt a módszert a 8. ábra kapcsán ismertetjük még részletesebben.

A fém vagy fémes jellegű anyagból készült szalag sokféle módon készíthető elő. Alapja lehet vékony fémfólia, például rozsdamentes acélból, alumíniumból, rézből vagy hasonló fémből készült fólia. A fémes jellegű anyagok között említhetjük azokat a készítményeket, amelyekre a nagy hővezető képesség jellemző. Ilyen anyag például a Union Carbide Corp. által gyártott Gráfod elnevezésű fólia. Maga a fólia sokféle alakban és méretben állhat rendelkezésre, mint ez az 5., 6. és 7. ábrából látszik. Tipikusnak az tekinthető, hogy a fólia vastagsága mintegy 0,05 és mintegy 0,5 mm között van, különösen kedvező a mintegy 0,12 mm és mintegy 0,37 mm közötti értéktartomány, amelybe esően a legjobb eredményeket a nagyjából 0,25 mm vastag fóliák adják. A fólia szélessége általában mintegy 0,37 mm és mintegy 0,56 mm közé esik, ebben az értéktartományban különösen előnyös a 0,40 mm és 0,51 mm közötti vastagságok sorozata, és mindenekelőtt a mintegy 0,45 mm körüli vastagságokat használjuk. Ha szükség van nyílásokra, akkor ezeket mintegy 1,0 mm és mintegy 2,5 mm közötti átmérővel hozzuk létre, az elkészült termék tulajdonságait tekintve különösen előnyös a mintegy 1,5 mm és mintegy 2,3 mm közötti értékek sorozata, általában pedig a nyílásokat mintegy 1,8 mm körüli átmérővel hozzuk létre. A nyílásokat célszerűen egymástól mintegy 6,5 mm távolságra helyezzük el, de ugyanúgy kedvező, ha ez a távolság mintegy 4,8 mm, adott esetben pedig mintegy 3,2 mm, mivel ilyen kiosztás mellett az extrudált szén alapú éghető anyag a szalagot szilárdan megfogja.

A 8. ábrán bemutatott módon a találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella előállítása céljából 1 nem éghető anyagú szalagot vagy fóliát 2 betöltő cső hátsó beömlésébe adagolunk és ezen keresztül 3 hátsó extrudáló szerszámhoz továbbítjuk. Az 1 nem éghető anyagú szalag vagy fólia, amelynek anyaga például grafit a 3 hátsó extrudáló szerszámnál szén alapú kompozíción halad át, amelyet D dugattyú előtolásával az extrudáló szerszámot tartalmazó elrendezésbe a szerszámot rögzítő befogás oldalsó felületében kialakított 4 betöltő nyíláson át vezetünk.

A 4 betöltő nyíláson át a szén alapú anyag a 3 hátsó extrudáló szerszámhoz áramlik. A szén alapú anyagból az előzőekben bemutatott 10 tüzelőanyag-cella alapját képező rudat extrudálunk, amelynek keresztmetszeti alakját 5’ mellső extrudáló szerszám nyílása határozza meg. A továbbítás sebességét az extrudáló prés sebességének függvényében választjuk meg. A szén alapú anyag extrudálása révén az 1 nem éghető anyagú szalag vagy fólia a megfelelő réseken át a 3 hátsó extrudáló szerszámba jut és így az extrudált termék szerkezetébe beágyazódik.

A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella megvalósítható koextrudálásos eljárással is, amikor is két extrudálható keveréket készítünk elő, az egyiket az éghető szén alapú anyagból, míg a másikat nem éghető, például grafit alapú kompozícióból. Az extrudált tüzelő7

HU 214 239 Β anyag-cella létrehozásához általában és célszerűen kötőanyagot használunk, amely mindkét említett keverék alkotórésze lehet. A tapasztalat szerint különösen előnyös kötőanyagként a karboxi-metil-cellulóz alkalmazása.

Az éghető összetevőt az előzőekben említett és a bevezetőben felsorolt szabadalmi leírások közül számosban elemzett anyagösszetételekben hozhatjuk létre. Különösen célszerű például az US-A 5,178,167 sz. szabadalmi leírásban ismertetett keverék, amely általában éghető szén alapú tüzelőanyagot tartalmaz, ehhez kötőanyagot kevernek, valamint az előállítás során jól feldolgozható paszta konzisztenciáját eredményező mennyiségben vizet, a tapasztalat szerint 32 - 40 tömeg% mennyiségben, továbbá egyéb anyagokat is adagolnak a kívánt jellemzők beállítása céljából.

A nem éghető összetevő alapanyaga szintén célszerűen grafit. Ennek mennyisége általában mintegy 5 tömeg%-tól mintegy 90 tömeg%-ig terjed, sűrűsége célszerűen a hozzávetőlegesen 1,3-1,9 g/cm³ értéktartományba esik. A nem éghető összetevő anyagai között egyéb nem éghető készítmények is lehetnek, például töltőanyagként kalcium-karbonátot, agyagot, különösen célszerűen bentonitot és hasonlót használunk. Ha töltőanyagot vagy extrudálást megkönnyítő segédanyagot használunk, a grafit mellett ezek akár 80 tömeg%-os részarányt is képviselhetnek, célszerűen azonban részarányuk mintegy 10 tömeg%-tól mintegy 60 tömeg%-ig terjed és általában előnyösnek bizonyult, ha a grafit mellett mintegy 40 tömeg% az egyéb adalékanyagok részaránya. A kötőanyag nevéből következően is a nem éghető összetevő anyagi integritásának megtartását biztosítja. Különösen jó eredményt értünk el a karboxi-metil-cellulóz, nátrium-alginát és hasonlók felhasználásával. A megfelelő vízmennyiséggel kialakított pasztaszerü keverékből a tüzelőanyag-cella nem éghető összetevőjének alapanyagát extrudálással készítjük, ezzel további feldolgozásra alkalmas, általában mintegy 32 tömeg% és mintegy 40 tömeg% közötti víztartalmú pasztát nyerünk.

A koextrudálásos gyártási folyamatban legalább két extruder dolgozik egy közös szerszámmal és az együttműködés eredményeként több összetevős extrudátum nyerhető. A kettő vagy több összetevő alakja, térbeli elrendezése, mérete változhat. A találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella előállításának folyamatában olyan folytonos rudat nyerünk, amely az éghető anyagba ágyazva a nem éghető összetevőt alkotó kompozíciót tartalmazza. Az extrudátumot, előállítását követően szárítjuk, majd a folytonos rudat szükség szerinti hosszúságú szakaszokra vágjuk föl. A koextrudálási folyamatban használt elrendezés keresztmetszete a 9., illetve a 9A. ábrán látható.

A 9. és 9A. ábrán bemutatott módon a koextrudálás folyamatában 100 nem éghető anyagot juttatunk 102 bevezető csőbe, és az ott 110 nyíl irányában áramlik. A 102 bevezető cső segítségével a 100 nem éghető anyag 103 hátsó extrudáló szerszámba jut és ott 111 csíkká alakul. A kívánt végtermékben szükséges 106 éghető szén alapú anyagot tartalmazó kompozíciót oldalfelületen kiképzett 104 bevezető nyíláson át visszük a folyamatba és a 104 bevezető nyíláson keresztül az anyag ugyancsak a 103 hátsó extrudáló szerszámba jut. A 106 éghető szén alapú anyagból és a 100 nem éghető anyagból a találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cellát készítjük, amelynek végső alakját és keresztmetszetét 105 mellső extrudáló szerszám határozza meg.

A 10. ábrán bemutatott és a találmány értelmében létrehozott 120 tüzelőanyag-cella két 121 felső és 122 alsó nem éghető részt tartalmaz, amelyeket az éghető szén alapú anyagból extrudálással létrehozott testben biztosított 123 és 124 járatban helyezünk el. A tüzelőanyag-cellában több 125 felületi vályú van, amelyek segítségével az anyag meggyújtása megkönnyíthető és amelyek részt vesznek a tüzelőanyagban lejátszódó hőátadási folyamatokban. Amikor a 120 tüzelőanyag-cella ég, a nem éghető összetevő helyét és alakját megőrzi. Cigarettában a tüzelőanyag-cella legalább egy rövid, például 6 mm hosszú szakaszát olyan réteggel vesszük körbe, amelyen levegő nem vagy csak igen kis mennyiségben haladhat át és amely képes a 120 tüzelőanyag-cellából megfelelő mennyiségű hőenergia eltávolítására. Az ilyen struktúrák eredményeként a 121 felső és a 122 alsó nem éghető rész között elhelyezkedő éghető szén alapú anyag égési folyamata könnyen megállítható, vagyis az égési folyamatban rész nem vett, de éghető szén alapú anyag a 120 tüzelőanyag-cella hosszának legalább egy néhány mm-es részén a 121 felső és a 122 alsó nem éghető rész között megmarad. Ennél az elrendezésnél az éghető tüzelőanyagnak a cigaretta kioltása után visszamaradt mennyisége előzetesen jól beállítható.

A 10. ábrán bemutatott struktúrát mutató 120 tüzelőanyag-cella előállítására például all. ábrán látható elrendezés szolgál. Itt 140 extrudáló szerszám van, amelynek 131 első alakító szegmense van, amely az éghető szén alapú anyagnak a kész 120 tüzelőanyag-cellában szükséges alakját veszi fel. Ebben 131’ és 133 kiemelkedések vannak, amelyek megfelelnek a 120 tüzelőanyag-cella 123 és 124 járatainak (10. ábra), továbbá benne olyan kiemelkedés van kiképezve, amelyből végeredményben a kész 120 tüzelőanyag-cella 125 felületi vályúi alakulnak ki. A 131 első alakító szegmens 134 záró felületben végződik, ahol 135 és 136 csatornák szolgálnak a 121 felső és 122 alsó nem éghető részt alkotó anyagnak a kialakítására, ez az anyag itt kapcsolódik a 120 tüzelőanyag-cella éghető összetevőjéhez. A nem éghető anyagot a 135 és 136 csatornákba 137 és 138 áteresztő járaton keresztül szállítjuk, ezzel lényegében állandó nyomást tudunk biztosítani, vagyis a nem éghető anyag a 135 és 136 csatornákba nagyjából állandó térfogatáramban jut el. A nem éghető összetevő a végtermékben szilárdan rögzül, az éghető anyagból felül és alul a 121 felső és 122 alsó nem éghető résznek megfelelően kiáll (10. ábra). A felületből kiálló nem éghető összetevő révén a 120 tüzelőanyag-cella az őt körbevevő szigetelő anyaghoz biztosan kapcsolódik és ezzel a 120 tüzelőanyag-cella a dohányzás egész folyamata alatt a dohányipari termék szerkezetén belül marad.

A cigarettában alkalmazott 120 tüzelőanyag-cella célszerűen szigetelő és/vagy megfogást biztosító burkolat1

HU 214 239 Β tál van ellátva. A szigetelő- és adott esetben megfogó anyag megválasztásakor a következő szempontok tűnnek fontosnak: (i) az anyagnak a levegőt át kell engednie, valamint (ii) elrendezésével és konfigurációjával biztosítania kell a tüzelőanyag-cella kijelölt helyzetében való megfogását. A bevonat előnyösen a tüzelőanyagcella széléig tart, de adott esetben célszerű lehet, ha a tüzelőanyag-cella végéből legalább mintegy 0,5, de legfeljebb mintegy 3,0 mm-re kiáll.

A szigetelő- és/vagy megfogást biztosító anyag összetevőit a tüzelőanyag-cella rendeltetésétől, felépítésétől függően sokféle módon lehet megválasztani. Az erre a célra megfelelő anyagok között vannak az üvegszálak és más ilyen jellegű anyagok, amelyeket például az US-A 5,105,838 és az EP-A 336,690 sz. irodalmi helyek, továbbá a bevezetőben említett RJR monográfia 48-52. oldalai ismertetnek. Ha dohánytartalmú keveréket is használunk az üvegszálak mellett, a szigetelő- és/vagy megfogó bevonat anyagát célszerűen az US-A 5,119,837; 5,105,838; 5,065,776 és 4,756,318 sz. szabadalmi leírások kitanítását követően választjuk meg.

A szigetelés és a megfogás céljait szolgáló bevonat készülhet gyűrt típusú papíijellegü anyagokból, amelyeket spirálisan tekercselünk fel, vagy amelyekkel más módon vesszük körbe a találmány szerinti tüzelőanyag-cellát. A papír felépítésére és szerkezetére vonatkozóan például az US-A 5,105,8361 sz. szabadalmi leírás ad útmutatást. A papír típusú anyagok jól sodorhatok vagy gyűrhetők, a 10 tüzelőanyag-cella köré felvihetők, egy másik megoldás szerint rúddá tekercselhetők, amihez a DeCoufle s.a.r.b. cég által gyártott CU-10 vagy Cu2OS jelű rúdkészítő gépét használjuk a Hauni Werke Korber & Co., KG. cég cigarettagyártó berendezésével együtt. Ugyanerre a célra az US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírásban bemutatott elrendezés is használható. A papír a 10 tüzelőanyag-cellát hosszanti tengelye mentén tengelyszimmetrikusan veszi körül, de az is lehetséges, hogy longitudinális irányban elrendezett papír jellegű lemezeket használunk, például az US-A 4,889,143; vagy az US-A 5,025,814 sz. szabadalmi leírások kitanítását követve. A papír jellegű lemezeit anyagot például a Kimberly Clark Corp. termékei közül választjuk, széntartalmú papírként a P2540-136-E jelű, dohánytartalmú papírként a P-2674—157 jelű terméket. A longitudinális irányban elrendezett sávos anyag például 0,8 mm széles sávokból áll és azok a találmány szerinti 10 tüzelőanyagcella hossztengelyével párhuzamos síkon helyezkednek el. A 10 tüzelőanyag-cella egyébként dohánytartalmú töltőanyaggal is körbevehető, például levegőn érlelt dohánytöredékkel, amelyet mintegy 2 tömeg% kálium-karbonáttal kezelünk. A sávok vagy a gyűrt papírból készült alakzatok száma és elrendezése célszerűen úgy választható meg, hogy ezzel a cigarettán belül a 10 tüzelőanyag-cella összetett szerkezete integritását és helyzetét megőrizhesse.

Az 1. és 1A. ábra szerint a találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cellánál olyan szigetelő bevonatot használunk, amely papírból készül és a termék felületét borítja. Erre a célra például az US-A 4,938,238 és 5,105,837 sz. szabadalmi leírásokban ismertetett papírjellegü termékek használhatók.

Az előzőekben már leírt módon a 14 szubsztrátum aeroszolt képző anyagot és egyéb, például íz vagy szaghatást módosító összetevőket tartalmaz, amelyek az áthaladó meleg gázok hőmérsékletének hatására elgőzölögnek és füstszerü aeroszolként jutnak a fogyasztóhoz. Az aeroszolt generáló eszköz a cigaretta megszívása során válik aktívvá. Az aeroszol képzésére alkalmas anyagokat célszerűen az ismert készítmények közül választjuk, mint amilyen például a glicerin, a propilén-glikol, a víz, és ezek mellett vannakjelen az ízanyagok, illetve az esetleges egyéb összetevők. Az aeroszolt képző anyagok igen széles körből választhatók, azokra vonatkozóan a műszaki szintet alkotó és már előzőekben felsorolt irodalmi helyek adnak részletes kitanítást.

A 14 szubsztrátumot alkotó rudat célszerűen szintén a szokásos cigarettagyártási elrendezéseken hozzuk létre. Erre a célra mindenekelőtt a filterkészítő berendezések alkalmasak, de ugyanúgy a cigaretta törzsét létrehozó berendezések is. Itt utalunk a már említett DeCoufle s.a.r.b. cég által szállított CU-10 vagy CU2OS jelű rúdkészítő berendezésre, amely a szubsztrátum kialakítására is alkalmas, de ugyanígy említhető a Hauni Werke Korber & Co., KG. módosított KDF-2 jelű rúdkészítő elrendezése.

A jelen találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella esetében, mint a szokásos cigarettagyártási eljárásoknál, a 10 tüzelőanyag-cellát és a 14 szubsztrátumot szívókarészhez csatlakoztatjuk. Ez a csatlakoztatás lehet állandó vagy megbontható, az utóbbi esetben eldobható 10 tüzelőanyag-cella 14 szubsztrátumos kombinációt használunk megfelelően kiképzett szívókarésszel, vagyis többszörös felhasználásra szánt cigarettahordozót készítünk. A szívókarész áramlási utat biztosít az aeroszol képzésére szükséges anyagok részére és egyúttal a keletkezett aeroszolt a dohányzó személy szájába juttatja. A szívókarész egyébként kiegészíthető olyan ízanyagokkal, amelyek az átáramló aeroszol hatására elgőzölögnek és annak összetevőihez adódnak hozzá.

A szívókarész általában mintegy 40 mm és mintegy 85 mm közötti hosszúságú.

Akár a szívókarészbe, akár a 14 szubsztrátumos részbe, ez utóbbi esetben közvetlenül a 14 szubsztrátum mögött, vagy attól térközzel elválasztva ízanyagokat kibocsátó részek iktathatok be. Ezek például gyűrt dohánypapírból, vágott dohányból vagy hasonlókból állnak és az aeroszol íz-, illetve szaghatásának beállítására szolgál. Erre a célra szén alapú papír ugyancsak felhasználható, különösen, ha az aeroszolt mentaízt adó adalékkal kívánjuk kiegészíteni. A papírok szerkezetére és létrehozására vonatkozóan az EP-A 432,538 sz. európai közrebocsátási irat ad kitanítást. Az ízanyagok felhasználására vonatkozóan az US-A 5,076, 295 és 5,105,834 sz. szabadalom, valamint az EP-A 434,339 számú európai közrebocsátási irat tartalmaz kitanítást.

A továbbiakban a találmány további részleteit példák alapján mutatjuk be, amelyek ismertetésével célunk a találmány szerinti 10 tüzelőanyag-cella előállításának és részleteinek még részletesebb ismertetése. A példák a lehetőségek bemutatására szolgálnak és nem jelentik a találmány korlátáit. A százalékokat általában tömeg%-ra vonatkoztatjuk.

HU 214 239 Β

1. PÉLDA

REFERENCIA 10 TÜZELŐANYAG-CELLA

Összehasonlítási célból referencia jelleggel 10 tüzelőanyag-cellát készítünk lényegében homogén tüzelőanyagból, mégpedig a következők szerint:

Mintegy 82,85 rész keményfapépből készült, átlagosan 12 «m szemcsenagyságú szenet 10 rész ammónium -algináttal (a Kelco Co. Amoloid HV jelű terméke), 0,9 rész nátrium-karbonáttal, 0,75 rész levulinsavval, 5 rész golyósmalomban őrölt American jelű dohánykeverékkel és 0,5 rész, az US-A 5,159,942 sz. szabadalmi leírás szerint előállított dohánykivonattal keverünk össze és ebből mintegy 1,02 g/cm³ látszólagos sűrűségű, 12 mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű tüzelőanyag-cellát készítünk.

A keményfapépből a szén előállítása úgy történik, hogy talkummentes Grand Prairy Canadian keményfa papírt semleges atmoszférában karbonizálunk, a hőmérsékletet fokozatosan a papír oxidációjának minimális szinten való tartása céljából emeljük és a karbonizálást végül is legalább 750 °C hőmérsékleten hajtjuk végre. A karbonizált végterméket ugyancsak a semleges atmoszférában 35 °C hőmérséklet alá hűtjük, és a lehűlt anyagot finomszemcsés porrá őröljük. A szemcsézettséget a Leeds and Northrup cég Microtrac nevű elemző készülékével vizsgáljuk, és mintegy 12 μιη átlagos szemcsenagyságot állítunk be.

A karbonizált keményfából készült finom port száraz állapotban az ammónium-alginát kötőanyaggal, a levulinsavval és a dohány alapú összetevőkkel összekeverjük, (RJR. Monográfiában leírt módon) majd 3 tömeg?! vizes Na₂CO₃ oldatot adunk a keverékhez olyan mennyiségben, hogy a nátrium-karbonát részaránya a végtermékben mintegy 0,9 tömegrész legyen.

A tüzelőanyag-cellák előállítása céljából a vizes keveréket csavaros extruderben mintegy 610 mm hosszúságú rudakká extrudáljuk. A rúd átmérője mintegy 4,5 mm, az extrudáló szerszám alakjával pedig felületén egymástól egyenlő távolságra, szabályos térbeli kiosztásban hat 125 felületi vályút készítünk, amelyek mindegyike 0,5 mm széles és 1 mm mély. A 125 felületi vályúk fenékszintje kerekített, a vályúk maguk a rúd teljes hosszán végighúzódnak. Az extrudált rudak kezdeti nedvességtartalma általában 33 tömeg?!. Ezt nagyrészt úgy távolítjuk el, hogy az extrudált rudat mintegy 16 órán keresztül levegőn szobahőmérsékleten szárítjuk és ezzel a nedvességtartalmat lényegében mintegy 7 tömeg?! és mintegy 8 tömeg% közötti értékre állítjuk be. Az elkészült száraz rudat gyémánt élű vágószerszám felhasználásával 12 mm hosszú szakaszokra vágjuk fel.

2. PÉLDA

A TALÁLMÁNY SZERINTI 10 TÜZELŐANYAG-CELLA ELŐÁLLÍTÁSA KOEXTRUDÁLÁSSAL

A nem éghető összetevőt extudálással feldolgozható keverékbe visszük, amely azonos mennyiségben (tömegben 40—40 tömegrész kalcium-karbonátot és mintegy 1,3 g/cm³ sűrűségű grafitot, továbbá 8 rész karboxi-metil-cellulóz (CMC) kötőanyagot és megfelelő mennyiségű vizet tartalmaz. Az extrudálható keverék pasztaszerü konzisztenciájú, nedvességtartalma mintegy 35 tömeg?!.

Az éghető összetevőt alkotó szén alapú anyag olyan keverék, amely 10 tömeg?! karboxi-metil-cellulóz kötőanyagot, 90 tömeg%, a Leeds and Northrup cég Microtrac nevű elemző készülékével mérve átlagosan 12 pm szemcsenagyságú szenet és mintegy 38 tömeg% vizet tartalmaz.

A nem éghető keveréket 102 a bevezető csőbe adagoljuk, amely azt a 103 hátsó extrudáló szerszámba adagolja és a 103 hátsó extrudáló szerszámból a kompozíciót tartalmazó 111 csíkot nyerünk. Az éghető szén alapú anyagot tartalmazó keveréket ugyancsak a 103 hátsó extrudáló szerszámba vezetjük, mégpedig az oldalsó 104 bevezető nyíláson keresztül és ezeken a nyílásokon át jut el az extrudáló szerszámhoz. Az éghető szén alapú anyagból és a nem éghető összetevőből ezzel az eljárással kívánt alakú integrálisán összetartozó szerkezetben létrejövő terméket nyerünk, amely a 105 mellső extrudáló szerszámot 10 tüzelőanyag-cella formájában hagyja el. A 10 tüzelőanyag-cella a kívánt lényegében

4,5 mm körüli átmérőjű képződmény, benne olyan nyílások, illetve vályúk vannak, amelyek alakját és méreteit 105 mellső extrudáló szerszám kialakítása határozza meg. A kapott rudat levegőn szárítjuk, majd kívánt hosszúságú 10 tüzelőanyag-cellákká vágjuk fel. Ezzel 12 mm hosszúságú, 4,5 mm átmérőjű és például a 2. ábrán bemutatott keresztmetszetű terméket kapunk. A grafitból álló nem éghető rész vastagsága mintegy 5;6 mm, az ábrán is látható 11 hosszirányú vályúk szélessége mintegy 0,46 mm, záró felületük sugara 2,25 mm körül van. A 11 hosszirányú vályúk mélysége mintegy 1 mm. A grafitból álló nem éghető rész átmérője hozzávetőlegesen 4,9 mm.

3. PÉLDA

A TALÁLMÁNY SZERINTI TÜZELŐANYAG-CELLA ELŐÁLLÍTÁSA SZALAGBEHÚZÁSOS ELJÁRÁSSAL

Az éghető szén alapú anyagot olyan extrudálható keverékként készítjük elő, amely 10 tömeg% karboxi-metil-cellulóz kötőanyagot, 90 tömeg?!, a Leeds and Northrup cég Microtrac nevű elemző készülékével mérve átlagosan 12 pm szemcsenagyságú szenet és mintegy 38 tömeg% vizet tartalmaz.

Az extrudálásnál alkalmazott 2 bevezető cső hátsó részébe és a 3 hátsó extrudáló szerszámba 0,254 mm vastag, 5,08 mm széles, 3,175 mm-es távolságokban 2,032 mm átmérőjű nyílásokkal lyukasztott, grafit fólia alapú szalagot adagolunk. A szalagot ezután a szén alapú éghető anyagot hordozó kompozíción húzzuk át, amelyet az extrudáló elrendezésbe a szerszám megfogásában kialakított oldalsó 4 betöltő nyíláson átjuttatunk be. A szén alapú anyagot a szalaggal egyidejűleg juttatjuk a 3 hátsó extrudáló szerszámba. A fóliából kialakított szalagot körbevevő szén alapú anyag folytonos rúd alakú termék10

HU 214 239 Β ké dolgozzuk fel, ahol a rúd a kívánt átmérővel rendelkezik, rajta a szükség szerint kívánatos vályúk, illetve nyílások vannak kiképezve, ahogy ez az 5” mellső extrudáló szerszám alakjából következik. A továbbítás sebességét az extrudáló prés mozgásának sebessége alapján határozzuk meg. A szén alapú 10 tüzelőanyagcellák alapjaként szolgáló rúd extrudálása révén a szalag a 3 hátsó extrudáló szerszámban a keverékbe ágyazódik be és így a nem éghető összetevőt szerkezetében tartalmazó extrudátumot nyerünk.

A 4,5 mm átmérőjű, a szalagot tartalmazó összetett szerkezetű tüzelőanyagrudat ezután levegőn kiszárítjuk és a kívánt, tehát adott esetben 12 mm hosszúságú szakaszokra aprítjuk fel.

4. PÉLDA

A TALÁLMÁNY SZERINTI TÜZELŐANYAG-CELLA ELŐÁLLÍTÁSA KOEXTRUDÁLÁSSAL

A nem éghető összetevőt extrudálással feldolgozható keverékbe visszük, amely azonos mennyiségben (tömegben 40-40 tömegrész kalcium-karbonátot és mintegy 1,3 g/cm³ sűrűségű grafitot, továbbá 8 rész karboxi-metil-cellulóz (CMC) kötőanyagot és megfelelő mennyiségű vizet tartalmaz. Az extrudálható keverék pasztaszerü konzisztenciájú, nedvességtartalma mintegy 33 tömeg%.

Az éghető összetevőt alkotó szén alapú anyag olyan keverék, amely 10 tömeg% karboxi-metil-cellulóz kötőanyagot, 90 tömeg%, a Leeds and Northrup cég Microtrac nevű elemző készülékével mérve átlagosan 12 μτη szemcsenagyságú szenet és mintegy 37 törneg% vizet tartalmaz.

Az éghető összetevőt alkotó szén alapú anyagkeveréket a 11. ábrán bemutatott extrudáló elrendezésbe all. ábra kapcsán leírt módon a 140 extrudáló szerszám végén kialakított nyílásba vezetjük. A nem éghető anyagot tartalmazó kompozíciót a betöltő csőbe a 137 és 138 áteresztő járatokon keresztül adagoljuk. A nem éghető anyagból a 10. ábra szerinti 120 tüzelőanyag-cella 121 felső és 122 alsó nem éghető részét képezzük ki, mégpedig a 135 és 136 csatorna megfelelő alakja révén. Az éghető szén alapú anyagot és a nem éghető összetevőt ezzel az eljárással a kívánt konfigurációjú integrált szerkezetű elemmé alakítjuk, amely az extrudáló szerszám homlokfelületét tüzelöanyagrúdként hagyja el. A rúd lényegében a kívánt átmérőt veszi fel, rajta vályúk vagy nyílások a kívánt konfigurációban vannak jelen, ahogy azt a 105 mellső extrudáló szerszám alakja diktálja.

A kapott 4,2 mm átmérőjű rudakat levegőn szárítjuk és kívánt hosszúságú, adott esetben 12 mm nagyságú 10 tüzelőanyag-cellákká vágjuk fel. Ezek keresztmetszeti alakja a 10. ábrát követi. A grafitból készült nem éghető szegmensek magassága mintegy 0,64 mm, ezek az éghető anyagot hordozó rúd felületéből mintegy 0,2 mm magasságra állnak ki. A nem éghető anyagból álló kiálló rész külső felülete ívelt, lényegében hengeres és a hengert 0,76 mm körüli sugár jellemzői. A nem éghető részek alsó felületének szélessége mintegy 1,02 mm. Az itt bemutatott 11 vályúk szélessége mintegy 0,41 mm és sugaruk mintegy 2,03 mm. A 11 vályúk mindegyike a bemutatott elem hossztengelyétől mintegy 0,94 mm távolságon végződik, egymástól mintegy 1,02 mm távolságra fekszenek, a távolságot a középvonalak távolságával jelöljük ki.

5. PÉLDA

ÉGÉSI JELLEMZŐK

A találmány szerint előállított tüzelőanyag-cella égési jellemzőit a Phoenix Precision Instruments cég JM-6500 jelű módosított aeroszol spektrométerével határozzuk meg, ahol a műszert a Virtis Co., Gardiner New York szállította.

A módosított felépítésű JM-6500 jelű készülék alkalmas a szén-dioxid, a szén-monoxid teljes mennyiségének megállapítására, tüzelőanyag-cella égetése közben keletkezett hő mérésére. Az adatokat a készülék képes megszívásonként is elemezni.

A fenti példák szerint öt-öt 10 tüzelőanyag-cellát készítünk, amelyeket burkolattal látunk el és a JM6500 jelű módosított készülékre csatlakoztatva 50/30 dohányzási feltételek mellett égetünk. Az említett dohányzási feltételek, mint már jeleztük, 2 másodperc hosszúságú, 50 ml térfogatú megszívásokat jelentenek, ahol két megszívás között 28 másodperces parázslási időt hagyunk. A 10 tüzelőanyag-cellát végénél szokásos gázöngyújtó felhasználásával gyújtjuk meg, mégpedig úgy, hogy az 50/30 dohányzási feltételek szerinti első megszívás előtt a lánggal 5 másodpercen keresztül tartjuk érintkezésben.

Az 1. példa szerinti referencia 10 tüzelőanyagcella vizsgálatával kapott eredmények a következők voltak:

CO2 átlagos teljes mennyisége	87 mg
CO átlagos teljes mennyisége	22 mg
Átlagos teljes hőenergia	875 J
Átlagos CO/J mutató	0,025
A 2. példa szerinti koextrudálással előállított tüzelő-
anyag-cella vizsgálatával kapott eredmények a követke-
zők voltak.
CO2 átlagos teljes mennyisége	82 mg
CO átlagos teljes mennyisége	16 mg
Átlagos teljes hőenergia	796 J
Átlagos CO/J mutató	0,020
A 3. példa szerinti szalagbehúzásos módszerrel előál-
lított tüzelőanyag-cella vizsgálatával kapott eredmények
a következők voltak:
CO2 átlagos teljes mennyisége	63 mg
CO átlagos teljes mennyisége	12 mg
Átlagos teljes hőenergia	611 J
Átlagos CO/J mutató	0,019
A 4. példa szerinti koextrudálással előállított tüzelő-
anyag-cella vizsgálatával kapott eredmények a követke-
zők voltak:
CO2 átlagos teljes mennyisége	68 mg
CO átlagos teljes mennyisége	17 mg
Átlagos teljes hőenergia	670 J
Átlagos CO/J mutató	0,025

HU 214 239 Β

6. PÉLDA

A CIGARETTA ELKÉSZÍTÉSE

Tüzelőanyag-cella

A cigaretta elkészítéséhez a 2., 3. és 4. példa szerinti 10 tüzelőanyag-cellát használunk. A 10 tüzelőanyag-cella hossza 12 mm, átmérője 4,5 mm a 2. és 3. példa szerinti, illetve 4,2 mm a 4. példa szerinti 10 tüzelőanyag-cella esetén.

Szigetelőburkolat mm hosszú és 4,5 mm átmérőjű műanyag csövet ugyancsak 12 mm hosszú szigetelőanyagú bevonattal látjuk el. A cigarettának ennél a kiviteli alakjánál a szigetelőbevonat két rétegből áll, amelyek mindegyike kezdetben 1 mm vastag. A rétegek az Owens Corning cég C jelű üvegszálából készült lapok, amelyeket burkolatkészítő elrendezésben, amilyet például az US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírás ismertet, összenyomunk és ezzel két, egyenként 0,6 mm vastag rétegből álló burkolatot nyerünk. Az üvegszálrétegek között szendvicsszerüen helyreállított dohányt tartalmazó papírréteg van, amely a Kimberly Clark cég P-2381-189-AA jelű terméke. A külső rétegre a Kimberly Clark cég, P3122-153 jelű cigarettapapírjából álló réteg kerül. A helyreállított dohány tartalmú papír olyan papírszerű réteg, amely dohánnyal készül és ezenkívül kevert dohánykivonatot tartalmaz. A helyreállított dohányból álló lemezek szélessége felvitel előtt 19 mm volt a belső lapnál és 26,5 mm a külső lapénál. A bevonattal ellátott műanyag cső végül is mintegy 7,5 mm átmérőjű egységet alkotott.

Szubsztrátum

A 14 szubsztrátum mintegy 7,5 mm átmérőjű rúd, amelyet erősen megnyomott, 36 g/cm² felületi sűrűségű, 152 mm széles papírból készítünk. Ez a papír, amely a Kimberly Clark cég P-3284-19 jelű terméke, mintegy 25 tömeg% kalcium-szulfátot tartalmaz. A szubsztrátumot módosított felépítésű KDF-2 jelű formázó berendezésen készítjük el. A szubsztrátumot alkotó rudat az RJR cég 002 jelű Simpson típusú papírjával vesszük körbe, ahol a papírt mindként felületén Hercon 70 termékkel (RJR cég) borítjuk. A bevonatos rudat mintegy 10 mm hosszúságú szegmensekké vágjuk fel, amelyek mindegyike nagyjából 55 mg tömegű.

Dohánypapírból készült betét

Mintegy 7,5 mm átmérőjű, dohánytartalmú papírból álló rudat közepesen összenyomott 1127 mm szélességű papírkócból készítünk el, amihez a Kimberly Clark cég P-144-GNA-CB jelű dohánytartalmú papírjából készítünk el, például az US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírásban bemutatott rúdformázó készülék segítségével.

A rudat ezután a Kimberly Clark cég P-1487-184-2 jelű,

26,5 mm széles papírjával vonjuk be és 10 mm hosszúságú szakaszokra vágjuk fel.

Külső végre kerülő burkolat

A dohányipari termék külső végét több réteg papír egymásra laminálásával alakítjuk ki. A külső réteg Ecusta 456 jelű papír, 0,0005 cm vastag fóliából álló közbenső réteg van alatta, amelyhez nagy nedvszívóképességü 20,4 g/cm² felületi sűrűségű papír csatlakozik belső rétegként. A laminált szerkezetben a rétegeket a kereskedelmi forgalomban hozzáférhető Airflex 465 jelű ragasztóval fogjuk össze, amelyet 2,46 g/cm² felületi sűrűséggel alkalmazunk.

Aeroszolszállító cső

Az aeroszolok szállítására szolgáló csövet 112 g/cm² felületi sűrűségű, az RJR által 0,02 j el alatt nyilvántartott Simpson típusú papírból készítjük el, ahol a papír mintegy 27 mm széles, vastagsága hozzávetőlegesen 0,3 mm. Ebből a papírból 7,5 mm átmérőjű csövet készítünk.

A papirt hajtogatással hozzuk a kívánt alakra, rétegeit víz alapú etilén-vinil-acetátos ragasztóval fogjuk össze.

A papírból álló cső külső és belső felületét a Hercon-70 jelű készítménnyel vonjuk be és ezután a kapott csövet 31 mm hosszúságú szakaszokra vágjuk fel.

Szívókarészt alkotó cső

Az RJR által 0,02-A jel alatt nyilvántartott Simpson típusú papírból 7,5 mm körüli átmérőjű papír szívókarészt alakítunk ki, ahol a rétegeket az ugyancsak az RJR által készített 448-195K jelű melegen olvadó ragasztóval fogjuk össze. A kapott csövet 40 mm hosszú szegmensekké vágjuk fel.

Filterbetét

A Kimberly Clark cég által PP-100 jel alatt forgalmazott mintegy 260 mm széles polipropilén anyagú lemezből 7,5 mm átmérőjű filterrudakat készítünk, amelyet az ugyancsak a Kimberly Clark cég által szállított P1487-184-2 jelű papír 26,5 mm széles rétegével vonunk be. Erre a célra például az US-A 4,807,809 sz. szabadalomban bemutatott készülék használható. A bevonatos rudat 20 mm hosszú szegmensekké vágjuk fel. Dohánytartalmú hengeres rész

Az US-A 5,159,942 sz. US szabadalmi leírásban bemutatott módon helyreállított dohányból készült vágott töltőanyagból mintegy 7,5 mm átmérőjű rudat alakítunk ki, amelyet papírral vonunk be, például a már említett US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírásban bemutatott berendezéssel. Az így kapott dohánytartalmú alkatrészt 20 mm hosszú szakaszokra vágjuk fel.

A cigaretta összeállítása

A. A külső véget alkotó alkatrészek összeállítása

A 10 mm hosszúságúra vágott 14 szubsztrátumot 31 mm hosszú aeroszolt továbbító cső egyik végébe illesztjük és a végtől 5 mm távolságra rendezzük el, vagyis mintegy 5 mm hosszú üres teret hagyunk. A szubsztrátumot mintegy 150 mg ízkeverékkel kezeljük, amely glicerint, dohánykivonatot és egyéb ízanyagokat tartalmaz. A dohánytartalmú papírból készült betét 10 mm hosszú, ezt az aeroszolt továbbító cső másik végébe toljuk be, mégpedig úgy, hogy a betét vége az aeroszolt továbbító cső befogadó végével kerüljön egy síkba.

Az aeroszolt továbbító cső külső végéhez 12 mm hosszú szigetelő bevonati darabot illesztünk, amely így az aeroszolt továbbító csőben hagyott üres térrel szomszédosán helyezkedik el. A szigetelőbevonatot és az aeroszolt továbbító csövet ezután külső végén 25 papírburkolattal vesszük körbe, mégpedig 26,5 mm széles papírból 37 mm hosszú részt hozunk létre. A bevonati papír nedvszívó felületével kapcsolódik az aeroszolt továbbító csőhöz és az egymást átfedő széleknél a menetek

HU 214 239 Β összefogását a Η. B. Fuller Co. (Minneapolis, MN, US) cég által szállított 2128-69-1 jelű ragasztóval fogjuk össze. A bevonat 37 mm széles tartományát longitudinális irányban úgy rendezzük el, hogy a papír az aeroszolt továbbító cső szabad végéből mintegy 6 mm távolságon kiállva a szigetelőbevonathoz kapcsolódik és egyúttal a szigetelőbevonat 6 mm hosszú szakaszát befedetlenül hagyja.

A szigetelőbevonat műanyag csövét ezután eltávolítjuk és helyébe 12 mm hosszú 10 tüzelőanyag-cellát illesztünk, mégpedig úgy, hogy a 10 tüzelőanyag-cella külső vége a szigetelőbevonat külső végével essen egybe.

B. A szívókarész összeállítása

A szívókarészt alkotó cső egyik végébe 20 mm hosszú 22 kishatékonyságú szűrőelemet tolunk, míg a másik végébe 20 mm hosszú 20 dohány anyagú rúd kerül, amikor is a 22 kishatékonyságú szűrőelem és a 20 dohány anyagú rúd végei a szívókarész csövének végeivel egy síkba kerülnek.

A szívókarészt és a külső részt ezután egy vonalban rendezzük el, mégpedig úgy, hogy a dohánytartalmú szakaszt befogadó cső a dohánypapírból készült betéthez ütközzön és a részeket szalaggal fogjuk össze cigaretta előállítása céljából.

A kapott cigarettát meggyújtjuk, a látható aeroszolt és a dohány ízanyagát 10-12 megszíváson keresztül minden megszívásnál jól észleljük. A dohány illékony összetevőit felszabadító tüzelőanyag-cella mintegy 6 mm hosszon ég el, vagyis olyan tartományon belül, ahol a fóliával bélelt cső a tüzelőanyag-cellát átfedi, majd ezt követően a cigaretta önmagától kialszik.

7. PÉLDA

AZ ALKATRÉSZEK ELŐKÉSZÍTÉSE

Bevonatos tüzelőanyagrúd

A bevonatos tüzelőanyagaidat mintegy 7,5 mm átmérőjű folytonos elemként alakítjuk ki, amelyben a 10 tüzelőanyag-cella anyagát a 2., 3. vagy 4. példa szerint készítjük el. A10 tüzelőanyag-cella a találmány értelmében direkt extrudálással készül, az éghető szén alapú anyagot több rétegű 12 üvegszál anyagú borítás és dohánytartalmú papírrétegből álló szalaggal határolt térbe extrudáljuk. Az így extrudálás során egy lépésben bevonattal is ellátott tüzelőanyagrudat mintegy 72 mm hosszú szakaszokra vágjuk fel.

A bevonat anyaga

A bevonat anyagát szendvicsszerkezetben rendezzük el. A két külső réteget az Owens Corning cég C osztályú üvegszálas szőtt lemeze alkotja, amelyek összenyomás előtt mintegy 1 mm vastagok. Ezeket a lemezeket bevonatkészítő elrendezésben, például az US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírásban ismertetett berendezéssel összenyomjuk, kikészítés után azok vastagsága mintegy 0,6 mm-re csökken. A C üvegből készült rétegek között egy vagy két rétegben a Kimberly Clark cég P-3510-96-2 jelű helyreállított dohányt tartalmazó papírja kerül, míg a külső rétegre az ugyancsak a Kimberly Clark cég által gyártott P-3122-153 jelű cigarettapapírt viszünk fel.

A helyreállított dohányt tartalmazó papír olyan papír jellegű anyag, amelyben elkeverve dohánykivonat van jelen. A helyreállított dohányt tartalmazó lapok szélessége felhasználás előtt 17 mm, míg a cigarettapapírból álló külső papírlap szélessége 25,5 mm. A külső bevonat rétegeinek egymáshoz illesztéséhez hidegen folyós ragasztót használtunk, mégpedig az RJR Packaging (R. J. Reynolds, Winston-Salem, NC, US) által gyártott CS 1242 jelű ragasztót.

Szubsztrátumos cső

A Kimberly Clark cég P-3284-19 jelű, nagyjából 25 tömeg% kalcium-szulfátot tartalmazó papírjából összesodrással 7,5 mm átmérőjű 14 szubsztrátumot alkotó folytonos rudat készítünk. Az említett papír 36 g/m² sűrűségű, szélessége mintegy 17,8 mm. A rúd kialakításához a már említett módosított KDF-2 jelű elrendezést használjuk. A 14 szubsztrátum anyagát hordozó rudat olyan papírból és fóliából álló laminátummal fogjuk körbe, amelynek szélessége mintegy 24,5 mm és a benne levő fólia folyamatos öntéssel készült 0,0005 jelű alumíniumfólia, míg a papír az RJR által 002A jel alatt nyilvántartott, a Simpson Paper Co. által készített papír.

A laminátumot szilikát alapú ragasztóval fogjuk össze, például az RJR Packaging által biztosított 06-50-05-0051 jelű ragasztóval. A laminátum felületére C51242M jelű hidegen cseppfolyós ragasztót szórunk, amely szintén az RJR Packaging terméke, és ezzel a 14 szubsztrátumnak a burkolaton belüli helyzetét rögzítjük. Az illesztési széleket az RJR Packaging által szállított 444-227 jelű hőre olvadó ragasztóval rögzítjük.

A bevonatos rudat 60 mm hosszú szakaszokra vágjuk fel. Az összegyűlt papírba a folytonos 14 szubsztrátumot alkotó rúd létrehozása során mintegy 900 mg aeroszolt képző anyagot juttatunk, amely glicerint, propilénglikolt és ízesítő adalékot, például dohánykivonatot tartalmaz. (RJR. Monográfiában leírt módon). A szubsztrátumos szegmenseket ezután 10 mm hosszú 14 szubsztrátum betétekké vágjuk fel és a fentiekben leírt papírból és fóliából álló laminátummal fogjuk körbe, amelynek szélessége mintegy 25,5 mm. A betéteket alternáló elrendezésben 10 és 12 mm-es távolságokra helyezzük el a cső mentén. A betéteket ezután a csőhöz rögzítjük; mégpedig az RJR Packaging által szállított 448-37A jelű hőre olvadó ragasztóval. A záró felületeket az RJR Packaging által szállított 444-227 jelű hőre olvadó ragasztóval zárjuk le.

A folytonos csövet ezután szubsztrátumos és üres teret tartalmazó csőszakaszokra vágjuk fel, amelyek hossza 42 mm, középponti tartományukban 12 mm hosszú üres tér van, a két szubsztrátumos betét 10 mm széles és mindegyik végén 5 mm széles üres tér marad. 20 Dohányanyagú rúd

Az US-A 5,159,942 sz. szabadalmi leírásban leírt módon helyreállított dohányból vágott tölteléket készítünk, amelyet 7,5 mm átmérőjű rúddá formázunk és papírral veszünk körbe, például a Kimberly Clark cég 646 jelű cigarettapapírjával, amely 25,5 mm széles. Erre a célra a Protos cég cigarettagyártó elrendezésését hasz13

HU 214 239 Β náljuk, amely standardnak tekinthető ragasztót alkalmaz. A bevonatta ellátott 20 dohány anyagú rudat 120 mm hosszú szegmensekké vágjuk fel.

Közepesen domborított 127 mm széles dohánypapírból, amely a Kimberly, Clark cég P-144-GNA-CB jelű terméke, mintegy 7,5 mm átmérőjű 20 dohány anyagú rudat készítünk, mégpedig például az US-A 4,807,809 sz. szabadalmi leírásban bemutatott formázó berendezés segítségével. A rudat mintegy 25 mm széles P1487-184-2 jelű, a Kimberly Clark cég által gyártott papírral borítjuk, majd 80 mm hosszú szegmensekké vágjuk fel.

A dohánytartalmú tekercset és a dohánypapírból álló szegmenseket ezután rendre 40 mm és 20 mm hosszú szakaszokká vágjuk fel, majd egymást váltva úgy rendezzük el őket, hogy 25,5 mm széles papírral megfelelő módon körbe lehessen őket venni. Ez a papír például a Kimberly Clark cég 646 jelű terméke, az egymáshoz illeszkedő felületeknél az RJR Packaging 448-195K hőre olvadó ragasztóját használjuk, míg a középvonal mentén ugyanerre a célra az RJR Packaging által szállított 44837A jelű ragasztót. Az egymással összefogott dohánytartalmú tekercset és a dohánypapírosrészt ezután két hosszúságegységnyi 20 dohány anyagú rúddá vágjuk fel, amelyek mindegyike 60 mm hosszú, ebből a középponti tartományban 40 mm-t a dohányból álló tekercs foglal el, amelynek mindkét végéhez egy-egy 10 mm hosszú dohánytartalmú papírból álló szegmens kapcsolódik.

Kishatékonyságú szűrő

A Kimberly Clark cég által gyártott mintegy 260 mm széles PP-100 jelű lemezszerű polipropilén anyagból mintegy 7,5 mm átmérőjű filterrudat készítünk, amelyet az ugyancsak a Kimberly Clark cég által szállított P1487-184—2 jelű papírral fogunk körbe. A papír szélessége 25,5 mm, a filter elkészítéséhez az US-A 4,807,809 sz. US szabadalmi leírás szerinti elrendezést és a már említett 448-195K jelű hőre olvadó ragasztót használjuk. A bevonattal ellátott rudat 80 mm hosszú szegmensekké vágjuk fel.

A CIGARETTA ÖSSZEÁLLÍTÁSA

Tüzelőanyag/szubsztrátum szakasz

A bevonattal ellátott tüzelőanyagrudat 12 mm hosszú 10 tüzelőanyag-cellákká vágjuk fel. 14 Szubsztrátumot tartalmazó két végén üres csőszakasz mindkét végéhez egy-egy 10 tüzelőanyag-cellát illesztünk és a három elemet egy vonalban rendezzük el. Az elrendezett alkatrészeket mintegy 26,5 mm széles laminátummal mintegy 50 mm hosszon összefogjuk, ahol a laminátum külső rétege az Ecusta cég 15456 jelű papírja, közbenső rétege 0,0005 jelű folytonos öntéssel készített alumíniumfólia, míg belső rétege az Ecusta cég 29492 jelű papírja, ahol a fólia és a papírrétegek közötti kapcsolatot az Airflex cég 465 jelű ragasztójával biztosítjuk. A laminátumot a bevonatos 10 tüzelőanyag-cellát és az üreges teret hordozó szubsztrátum csőhöz ragasztjuk, mégpedig az RJR Packaging által szállított MT-8014 hidegen ragasztó kompozícióval, amelyet a laminátum teljes belső felületére felviszünk. A bevonat a 14 szubsztrátumot hordozó csövet körbeveszi és mintegy 6 mm-re kiáll, amivel a 10 tüzelőanyag-cellák bevonását is biztosítja, ezzel két hosszúságegységnyi 10 tüzelőanyag-cella 14 szubsztrátum szakasz jön létre.

Dohány 10 tüzelőanyag-cella

A két hosszúságegységnyi 10 tüzelőanyag-cella 14 szubsztrátum szakaszt középpontjánál felvágjuk és a kapott két részelemet a két hosszúságegységnyi 28 dohánytartalmú szegmens egy-egy végéhez ütköztetve helyezzük el. így a 10 tüzelőanyag-cella 14 szubsztrátum szakasz üres teret befogadó végei a 28 dohánytartalmú szegmenshez illeszkednek és ez a helyzet mindegyik két hosszúságegységnyi 28 dohánytartalmú szegmensnél. Az összeállított alkatrészeket mintegy 70 mm hosszon 26 mm szélességben az Ecusta cég E 30336 jelű papírjával vesszük körbe. A bevonatot alO tüzelőanyag-cella 14 szubsztrátum szakaszhoz és a 28 dohánytartalmú szegmenshez az RJR Packaging által szállított MP-8009 jelű ragasztóval egyesítjük, és ezzel mintegy 126 mm hosszú két hosszúságegységnyi dohány 10 tüzelőanyag-cellát kapunk.

Cigaretta

A két hosszúságegységnyi dohány 10 tüzelőanyagcellát középpontjánál felvágjuk és a két kapott egységet két hosszúságegységnyi filteres egység szabad végeinél helyezzük el A részelemeket egy vonalba rendezzük és ekkor a dohány 10 tüzelőanyag-cella dohánytartalmú vége a filteres egység végéhez illeszkedik. Az összeállított alkatrészeket az RJR 100011 jelű összefogó bevonatával rögzítjük egymáshoz, mégpedig 50 mm hosszúságban és 26 mm szélességben, ami annyit jelent, hogy a bevonat a filteres egység és a hozzá illeszkedő dohány 10 tüzelőanyag-cellák kapcsolódási vonalain mintegy 5 mm-rel túlnyúlóan helyezkedik el. A bevonatot teljes belső felületén a vele körbevett egységekhez az RJR Packaging által szállított MP-8009 jelű ragasztóval rögzítjük, amely a felületet 100%-osan borítja. A kapott két hosszúságegységnyi cigarettát ezután középpontjánál felvágjuk, vagyis a két hosszúságegységnyi filteres szakasz középpontjánál, amivel két különálló cigarettát nyerünk.

Claims (25)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Tüzelőanyag-cella dohányipari termékhez, különösen cigarettához, amely szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel (9) van kiképezve, azzaljellemezve, hogy legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban az éghető anyagú szegmenssel (9) érintkező nem éghető összetevővel (7) van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő (7) az éghető anyagú szegmens (9) longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens (9) és a nem éghető összetevő (7) együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a nem éghető összetevő (7) legalább

   HU 214 239 Β egy része az éghető szegmens (9) kerületén túlnyúlóan van elrendezve.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a nem éghető összetevőben (7) hőcserélő tulajdonságú anyag van elrendezve.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy több, a nem éghető összetevőt (7) tartalmazó szegmenssel van kiképezve.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella,, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag nem éghető szénből, előnyösen grafitból van kiképezve.
6. 6. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti tüzelőanyag-cella, azzaljellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag grafit alapú fóliából van kiképezve.
7. 7. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti tüzelőanyag-cella, azzaljellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag fémből készült szalagból vagy fóliából van kiképezve.
8. 8. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a nem éghető összetevő (7) egy vagy több kötőanyaggal van kiképezve.
9. 9. Tüzelőanyag-cella dohányipari termékhez, különösen cigarettához, amely szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel (9) van kiképezve, azzal jellemezve, hogy legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban koextrudálással az éghető anyagú szegmenssel (9) érintkezésbe hozott, hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevővel (7) van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő (7) az éghető anyagú szegmens (9) longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens (9) és a nem éghető összetevő (7) együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.
10. 10. A 9. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevő (7) legalább egy része az éghető szegmens (9) kerületén túlnyúlóan van elrendezve.
11. 11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag szenet tartalmaz.
12. 12. Tüzelőanyag-cella dohányipari termékhez, különösen cigarettához, amely szén alapú kompozícióból létrehozott éghető anyagú szegmenssel (9) van kiképezve, azzal jellemezve, hogy legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban az éghető anyagú szegmenssel (9) érintkező, fémet tartalmazó, hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevővel (7) van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő (7) az éghető anyagú szegmens (9) longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá az éghető szegmens (9) és a nem éghető összetevő (7) együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.
13. 13. A 12. igénypont szerinti tüzelőanyag-cella, azzal jellemezve, hogy a fém alapú hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevő (7) legalább egy része az éghető szegmens (9) kerületén túlnyúlóan van elrendezve.
14. 14. A 12. vagy 13. igénypont szerinti tüzelőanyagcella, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú nem éghető összetevő (7) szalag vagy fólia formájában van kiképezve.
15. 15. Cigaretta, amely szén alapú anyagból készült, rugalmas szigetelő anyagú bevonattal körbevett, szén alapú éghető anyaggal létrehozott tüzelőanyag-cellát (10), longitudinális irányban a tüzelőanyag-cella (10) mögött elrendezett, aeroszolt képző anyagot hordozó szubsztrátumot (14) tartalmazó aeroszolt generáló egységet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyagcella (10) legalább két különböző anyagból, longitudinális irányban a szén alapú anyagból kiképzett éghető anyagú szegmenssel (9) érintkező nem éghető összetevővel (7) van kialakítva, ahol a nem éghető összetevő (7) az éghető anyagú szegmens (9) longitudinális tengelyével párhuzamosan van elrendezve, továbbá célszerűen az éghető szegmens (9) és a nem éghető összetevő (7) együttesen legfeljebb 20 mm hosszú elemet alkot.
16. 16. A 15. igénypont szerinti cigaretta, azzaljellemezve, hogy a nem éghető összetevő (7) legalább egy része az éghető szegmens (9) kerületén túlnyúlóan van elrendezve.
17. 17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti cigaretta, azzal jellemezve, hogy a nem éghető összetevőben (7) hőcserélő tulajdonságú anyag van elrendezve.
18. 18. A 17. igénypont szerinti cigaretta, azzaljellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag nem éghető szénből, előnyösen grafitból van kiképezve.
19. 19. A 17. vagy 18. igénypont szerinti cigaretta, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag grafit alapú fóliából van kiképezve.
20. 20. A 17. igénypont szerinti cigaretta, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyag fémből készült szalagból vagy fóliából van kiképezve.
21. 21. Eljárás cigaretta tüzelőanyag-cellájának előállítására szén alapú éghető anyaggal kialakított tüzelőanyagcellával, azzaljellemezve, hogy a tüzelőanyag-cellát legalább két különböző anyagból alakítjuk ki, ahol a szén alapú éghető anyaggal nem éghető anyagot érintkeztetünk.
22. 22. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyag-cellában a nem éghető anyagot hőcserélő tulajdonságú anyaggal alakítjuk ki.
23. 23. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyagot nem éghető szénnel, előnyösen grafittal alakítjuk ki.
24. 24. A 22. vagy 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyagot grafit szalagból vagy fóliából alakítjuk ki.
25. 25. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőcserélő tulajdonságú anyagot fém alapú szalagból vagy fóliából alakítjuk ki.