DE1657226A1 - Device to compensate for the incomplete, inhomogeneous burning process of tobacco, preferably in cigarette form - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Kompensierung des unvollständigen inhomogenen Abbrandvorganges von Tabak, vorzugsweise in Zigarettenform. .Device to compensate for the incomplete inhomogeneous burning process of tobacco, preferably in cigarette form. .

Angeregt durch die Statistiken über die unterschiedlich gesundheitliche Gefährdung von Zigarren- und Pfeifenrauchern einerseits und Zigarettenrauchern andererseits wurden Beobachtungen und Versuche angestellt, die zu folgenden Erkenntnissen führten.Inspired by the statistics on the different health risks of cigar and pipe smokers on the one hand and cigarette smokers on the other hand, observations and experiments were made which led to the following findings.

1. Je homogener der Abbrandvorgang von Tabak gestaltet wird, umso geringer ist der Anteil der halb oder schlecht verbrannten Schwelstoffe und des 00 - Gehaltes.1. The more homogeneous the burning process of tobacco is, the lower the proportion of half or poorly burned carbon dioxide and the 00 content.

2. Als Indikator für die Güte des Abbrandvorganges eignet sich die Messung der elektrischen Ladungsvertexlung im Rauchvolumen unter der Voraussetzung, daß der üblicherweise angewendete Abrauchvorgang simuliert wird.2. The measurement of the electrical charge vertex is suitable as an indicator of the quality of the burn-off process Smoke volume provided that the smoking process that is usually used is simulated.

3. Der Pfeifenraucher z. B. achtet beim Anzünden der Tabakfüllung darauf, daß die gesamte Oberfläche gleichmäßig in Brand gesetzt wird. In Verbindung mit dem langen Ansaugkanal der Pfeife ist damit eine Zwangsvermischung des Luftsauerstoffes mit den Abbrandprodukten besser gewährleistet.3. The pipe smoker z. B. takes care when lighting the tobacco filling that the entire surface is uniform is set on fire. In connection with the long The pipe's intake channel means that the oxygen in the air is forced to mix with the burned-off products guaranteed.

4. Ahnlich verhält es sich bei einem wesentlichen Teil der konsumierten Zigarren. Eine gute Zigarre brennt in der Re gel plan ab, ohne Ausbildung eines extremen Glutkegels. In diesem Falle ist auch hier mit' einem homogenen Verbrennungsvorgang zu rechnen. Man kann also schon aus der Form der Glutfläche Rückschlüsse ziehen auf die Homogenität des Verbrennungsvorganges. 4. The situation is similar with a substantial part of the cigars consumed. A good cigar usually burns flat, without the formation of an extreme cone of embers. In this case, a homogeneous combustion process can also be expected here. So you can already draw conclusions about the homogeneity of the combustion process from the shape of the embers.

5« Anders vechäli; es nich jedoch beim Abbrandvorgurig von5 «Anders vechäli; It is not, however, during the burning process of

Sehr schnell nach dem Anzünden der Zigarette bildet sich der bekannte Glutkegel aus, der umso spitzer wird, ,je stärker der Ansaugvorgang ist. Man kann dies so weit treiben, daß die Zigarette praktisch nur noch an der Oberfläche und unmittelbar unter der Papierhülle abbrennt, während der verkokste Tabakkern erhalten bleibt. Arbeiten von Professor Schmidt, Karlsruhe bestätigen, daß die Giftstoffe im Tabakrauch umso mehr zunehmen, je mehr Züge pro α Hinute getätigt werden und je größer das Zugvolumen ist.Forms very quickly after lighting the cigarette the well-known ember cone, which becomes more pointed, the stronger the suction process. You can do this so far drive so that the cigarette burns practically only on the surface and directly under the paper sleeve, while the coked tobacco core is retained. Work by Professor Schmidt, Karlsruhe confirm that the toxins in tobacco smoke, the more puffs are made per day and the greater the puff volume.

Hieraus ist logischerweise der Schluß zu ziehen, daß der Abbrandvorgang von Tabak in Zigarettenform sehr inhomogen verläuft. Nach physikalischen Gesetzen wird die angesaugte Verbrennungsluft den Weg des geringsten Widerstandes nehmen. Der geringste Saugwiderstand ist in der ringförmigen Ahbrandzone der Papierumhüllung am Rande der Glutzone zu finden. Saugt man an einer bereits in Brand gesetzten Zigarette, so glüht zuerst die ringförmige Abbrandzone der Papier umhüllung auf. Erst dann folgt das Aufglühen des Glutkegels. Die Folge ist, daß bei annähernd laminarer Strömung in der äußersten Zone der Tabakfüllung, also unmit-™ telbar unter der Papierhülle ein verhältnismäßig sauerstoffreiches Abbrandprodukt angesaugt wird, während im axialen Kern der Zigarettenfüllung schlecht verbrannte, sauerstoffarme Schwelstoffe angesaugt werden. Je heftiger man an der Zigarette zieht, umso schlechter wird der VermischiangsVorgang in der Zigarette. Die Folge ist, daß der Yermisch.ungsvorgang der inhomogenen Rauchanteile frühestens in der Mundhöhle und im Atemtrakt stattfinden kann.The logical conclusion to be drawn from this is that the burning process of tobacco in cigarette form is very inhomogeneous runs. According to physical laws, the sucked in Combustion air take the path of least resistance. The lowest suction resistance is in the ring-shaped burn zone of the paper wrapping at the edge of the glow zone Find. If you suck on a cigarette that has already been set on fire, the ring-shaped burn zone of the glows first Paper wrapping on. Only then does the glow of the Ember cone. The result is that with an approximately laminar flow in the outermost zone of the tobacco filling, ie immediately A relatively high oxygen content can be found under the paper envelope Burned product is sucked in, while poorly burned, low-oxygen in the axial core of the cigarette filling Carboniferous substances are sucked in. The harder you pull on the cigarette, the worse the process of mixing in the cigarette. The result is that the mixing process the inhomogeneous smoke components at the earliest in the Oral cavity and in the respiratory tract can take place.

Es müssen also Maßnahmen ergriffen werden, die den ¥ermischungsvorgang in den Bereich der Zigarette" zurüekirer-Measures must therefore be taken to prevent the mixing process in the area of the cigarette "back

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Erkeimtnissen-verbrennungstechnisch gesehen- eine Fehlkonstruktion. Sie hat sich jedoch einen enormen Marktanteil erringen können, weil sie Tabakkonsum in kleinen Mengen ermöglicht und keiner zusätzlichen Utensilien bedarf. Es bleibt deshalb nur die Möglichkeit offen, die Unvollständigkeit des VerbrennuugsVorganges durch nachträgliche Maßnahmen zu kompensieren.Germs - from a combustion point of view - one Faulty construction. However, she has gained a huge market share because she is into tobacco use Allows small amounts and no additional utensils requirement. Therefore only the possibility remains open, the incompleteness of the combustion process to compensate through subsequent measures.

Es sind bereits Methoden bekannt, die Ansätze in dieser Richtung zeigen. Meistens werden düsenförmige Verengungen im axialen Bereich einer Zigarettenspitze, bzw. Abrauchvorrichtung angewendet in Verbindung mit Prallflächen, . die zu einer Abscheidung von Rauchkondensaten führen. Biese Methoden gehen jedoch von falschen Voraussetzungen aus. Auch die Anbringung von Lüftungsschlitzen in der Papierhülle ia Bereich zwischen Faserfilter und Tabakfüllung kann nach den geschilderten Erkenntnissen nicht zu dem gewünschten. Erfolg führen. Halbiert «an nach dem Abrauchen einer Zigarette das verbleibende Filter in Längsrichtung, so erkennt man in den meisten Fällen, daß die Braunfärbung des Fasermaterials in der Zone unmittelbar unter der äußeren Umhüllung am gerinsten ist. Das Filter ist also nicht homogen mit Rauchkondensaten belegt.There are already methods known, the approaches in this Show direction. Most often there are nozzle-shaped constrictions in the axial area of a cigarette holder or smoking device used in connection with baffles,. which lead to the separation of smoke condensates. However, these methods are based on false assumptions the end. Also the installation of ventilation slots in the Paper sleeve ia the area between the fiber filter and the tobacco filling cannot achieve the desired result according to the knowledge described. Lead to success. Halved « After smoking a cigarette, the remaining filter lengthways can be seen in most of them Cases that the brown coloration of the fiber material in the Zone immediately below the outer envelope is coagulated. So the filter is not homogeneous with smoke condensates proven.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, innerhalb der Zigarette Vorrichtungen vorzusehen, die ein Umlenken des axial strömenden sauerstoffarmen Abbrandproduktes iß die - sauerstoffreichere ringförmige Strömungszone unmittelbar unter der Papierumhüllung ermöglicht. In der Zone zwischen Faserfilter und Tabakfüllung ist.%, b. ein kugel-, zylinderkegelförmiger- oder annähernd eiförmiger Einsatz etwa aus gepresstem Zellstoff, Kunststoff, oder SoIz einzubauen, der den gesamten Querschnitt der Zigarette soweit ausfüllt, daß eine Düsenwirkung in unmittelbarer Nähe der Papierumhüllung entsteht und die gewünschte Zwangsvermischung bei größtmöglichster Oberfläche ermöglicht. Die Papierumhüllung im Bereich des Einsatzes muß in geeigneter Weise versteift werden, damit ein Feuchtwerden und Durchnässen ™» . „ . _M 009887/0364
vermieden wird,According to the invention, it is therefore proposed to provide devices within the cigarette which enable the axially flowing, oxygen-poor combustion product to be deflected through the ring-shaped flow zone, which is richer in oxygen, directly below the paper wrapping. In the zone between the fiber filter and the tobacco filling is. %, b. a spherical, cylindrical cone-shaped or approximately egg-shaped insert made of pressed cellulose, plastic, or brine, which fills the entire cross-section of the cigarette to such an extent that a nozzle effect is created in the immediate vicinity of the paper envelope and enables the desired forced mixing with the largest possible surface. The paper cover in the area of the insert must be stiffened in a suitable manner to prevent it from becoming damp and soaked . ". _M 009887/0364
is avoided,

was infolge des Ansaugvorganges zu einem Verstopfen des ringförmigen Düsenspaltes führen würde. Es ist ferner möglich, den Einsatz so groß zu wählen, daß er den gesamten Querschnitt der Zigarette ausfüllt. In diesem Falle können etweder ringförmig angeordnete Rillen in Längsrichtung an der Oberfläche des Einsatzes vorgesehen werden oder an der Innenfläche der Umhüllung, die unter Umständen zur Verlängerung des Vermischungsweges, auch wendelförmig angeordnet sein können. Wendet man die beschriebenen Methoden an, so sind folgende Beobachtungen gemacht worden.which would lead to clogging of the annular nozzle gap as a result of the suction process. It is further possible to choose the insert so large that it fills the entire cross-section of the cigarette. In this Trap can either be the ring-shaped grooves in Be provided longitudinally on the surface of the insert or on the inner surface of the envelope, which is below Circumstances to extend the mixing path, can also be arranged helically. If you apply the described Methods, the following observations have been made.

1. Die Belegung des Faserfilters mit Hauchkondensaten ist gleichmäßiger.1. The coverage of the fiber filter with puff condensates is more even.

2. Ein geübter Baucher kann eine äußerlich von einer normalen Zigarette nicht zu unterscheidende präparierte Zigarette allein schon dadurch ermitteln, daß der inhalierte Hauch der präparierten Zigarette ohne Aromabeeinflussung weder beißt noch kratzt und deshalb in allen Versuchsfällen als leichter empfunden wird.2. A trained belly can use a cigarette that is externally indistinguishable from a normal cigarette Cigarette can be determined by the fact that the inhaled breath of the prepared cigarette without Flavor influence neither bites nor scratches and therefore is felt to be easier in all test cases.

3· Die elektrophysikalische Ermittlung der Überschußladung einer Polarität im Hauchvolumen ergab nach Untersuchungen des Institutes von I¹TOf. MUHIiEISEN in Eavensburg-Weissenau, eine Verringerung des Ladungsüberschusses bei den erfindungsgemäß präparierten Zigaretten um durchschnittlich 7o %. Diese Ergebnisse konnten inzwischen noch verbessert werden.3 · The electrophysical determination of the excess charge of one polarity in the breath volume, according to investigations by the institute, resulted in I ¹ TOf. MUHIiEISEN in Eavensburg-Weissenau, a reduction in the excess charge in cigarettes prepared according to the invention by an average of 70 %. These results have since been improved.

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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zwei Filterzigaretten im Längsschnitt und im !Querschnitt durch einen Einsatz nach der Linie A-A dargestellt.In the drawing, as an embodiment of the subject invention, two filter cigarettes in longitudinal section and in ! Cross-section through an insert along the line A-A shown.

Zwischen der. Tabakfüllung 1 und dem Faserfilter 2 ist in Fig. ein zylindrischer Einsatz 3 aus undurchlässigem, geschmacksneutralen Material angeordnet, der zu zwei Kegelspitzen ausläuft. Am Umfang des zylindrischen Teiles des EiBsatzes 3 sind durch ein darumgelegtes gewelltes Band 4 oder durch eingearbeitete Rillen umfangsverteilte Einzelkanäle geschaffen. Durch den den Rauchkanal bis auf die Einzelkanäle ausfüllenden Einsatz 3 werden die inhomogenen Anteile des Rauchvolumens nach aussen in die mehr sauerstoffreiche, flächengrössere ringförmige Strömungszone unmittelbar unter der Papier-Umhüllung abgelenkt. Die Düsenwirkung der engen Einzelkanäle unterstützt die angestrebte verbesserte Durchmischung der beiden Komponenten insbesondere in dem dem Faserfilter 2 unmittelbar vorgelagerten freien Raum.Between the. Tobacco filling 1 and the fiber filter 2 is in Fig. A cylindrical insert 3 made of impermeable, tasteless Arranged material that tapers to two cone tips. On the circumference of the cylindrical part of the egg set 3 are by a wrapped corrugated band 4 or through Incorporated grooves created circumferentially distributed individual channels. The inhomogeneous proportions of the smoke volume are removed by the insert 3 which fills the smoke channel except for the individual channels outwards into the more oxygen-rich, larger-area ring-shaped flow zone directly under the paper wrapping diverted. The nozzle effect of the narrow individual channels supports the desired improved mixing of the two components in particular in the free space immediately in front of the fiber filter 2.

In Fig.2 ist als Einsatz 5 eine glatte Kugel vorgesehen. Die Einzelkanäle werden hier durch ein von innen an der Papier-Umhüllung anliegendes gewelltes Band 6 gebildet.In Figure 2, a smooth ball is provided as an insert 5. the Individual channels are here through an inside on the paper wrapping adjacent corrugated tape 6 is formed.

Solche und ähnliche den Rauch radial nach aussen zwingende Einsätze können auch in Filterzigarren. Zigarren mit Mundstück sowie Zigaretten- und Zigarrenspitzen mit oder ohne Filter vorgesehen werden.Der Einsatz kann letztlich einen Filter ersetzen. Such and similar forcing the smoke radially outwards You can also use filter cigars. Cigars with mouthpieces and cigarette and cigar holders with or without a filter The insert can ultimately replace a filter.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Anordnung zur Eompensierung des unvollständigen Abbrandvorganges von Tabak, vorzugsweise in Zigarettenform, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwangsvermischung der inhomogenen Anteile des Bauchvolumens durch Umlenkung des axialen sauerstoffarmen Rauchanteiles in die sauerstoffreichere, flächengrößere ringförmige Strömungszone unmittelbar unter der Papierumhüllung erfolgt.1. Arrangement to compensate for the incomplete Burning process of tobacco, preferably in cigarette form, characterized in that a forced mixing of the inhomogeneous portions of the abdominal volume by redirecting the axial low-oxygen smoke component to the more oxygen-rich, larger area annular flow zone immediately below the Paper wrapping is done. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kugel-, zylinder- oder kegelförmige Einsätze aus geeignetem geschmacksneutralen Material einen ringförmigen Düsenspalt zwischen Papierumhüllung und Einsatzoberfläche freilassen und diese Einsätze zur axialen Justierung einen Spitzenfortsatz haben, der in das Faserfilter einsticht.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that spherical, cylindrical or conical inserts made of suitable tasteless material an annular nozzle gap between the paper wrapping and leave the insert surface free and these inserts have a tip extension for axial adjustment, that pierces the fiber filter. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versteifung der Papierumhüllung im Bereich des Einsatzes nach 2 vorgesehen wird, die auch ein Aufweichen der Papierumhüllung verhindert. 3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that a stiffening of the paper envelope is provided in the area of the insert according to 2, which also prevents the paper envelope from softening. 4. Anordnung nach Anspruch¹ 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze den ganzen Querschnitt der Zigarette ausfüllen und mit in Längsrichtung gerade oder wendelförmig angeordneten Rillen versehen sind, die ringförmig an der Oberfläche des Einsatzes verteilt werden.4. Arrangement according to claim ¹ 1, characterized in that the inserts fill the entire cross-section of the cigarette and are provided with longitudinally straight or helical grooves which are distributed in a ring on the surface of the insert. · Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter 4 beschriebenen Rillen an der Innenseite der versteiften Umhüllung angeordnet sind.· Arrangement according to claim 1, characterized in, that the grooves described under 4 are arranged on the inside of the stiffened envelope. 009887/0364009887/0364 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5_r dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsvermischung der inhomogenen Hauchanteile in einer von der Zigarette oder Zigarre unabhängigen Abrauchvorrichtung in Fora eines Vorsatzgerätes z. b. einer Spitze erfolgt.6. Arrangement according to claim 1 to 5 _r, characterized in that the forced mixing of the inhomogeneous puff fractions takes place in a smoking device independent of the cigarette or cigar in the form of an attachment, for example a tip. 7, Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die P^ierunhüllung auf Länge der Tabakfüllung zur Verbesserung der Sauerstoff zufuhrung und Verteilung eine wendeiförmige Perforation aufweist.7, arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that that the P ^ ierunhüllung on the length of the tobacco filling to improve the oxygen supply and distribution has a helical perforation. 8| Filterzigarette, Filterzigarre oder Filterspitze, gekennzeichnet durch einen vor dem Filter befindlichen Einsatz aus. geschmacksneutralem Material, der zur radialen Ablenkung des Rauchstromes den Rauchkanal bis auf einen ringförmigen Spalt oder umfangsvertellte Einzelkanäle ausfüllt. 8 | Filter cigarette, filter cigar or filter tip, labeled through an insert located in front of the filter. tasteless material that is used for radial deflection of the smoke stream the smoke channel except for an annular one Fills a gap or circumferentially displaced individual channels. 9. Zigaretten- oder Zigarrenspitze ohne Filter, gekennzeichnet durch einen Einsatz im Rauchkanal, der aus geschmacXsneutralem Material besteht und zur radialen Ablenkung des Rauchstromes den Rauchkanal bis auf einen ringförmigen Spalt oder ««fangsverteilte Einzelkanäle ausfüllt.9. Cigarette or cigar holder without filter, characterized by an insert in the smoke channel, which is made of tasteless Material consists and for the radial deflection of the smoke flow the smoke channel except for an annular one Gap or «« fills individual channels distributed across the trap. 009887/0364009887/0364 LeerseiteBlank page