DE1657226C3 - Rauchvorrichtung z.B. Zigarette, Zigarre, Rauchspitze o.dgl - Google Patents
Rauchvorrichtung z.B. Zigarette, Zigarre, Rauchspitze o.dglInfo
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Description
30
Die Erfindung betrifft eine Rauchvorrichtung, z. B.
Zigarette, Zigarre, Rauchspitze oder dergleichen mit einem hinter der Tabakfüllung im Rauchkanal angeordneten Einsatz aus undurchlässigem Material, der mit der
Umhüllung einen in einzelne Kanäle gleichmäßig aufgeteilten Ringspalt bildet der frei von Zusatzluft
ausschließlich vom Rauch durchströmt wird und dem eine von Filtermasse freie Mischkammer nachgeordnet
ist Die Erfindung geht damit aus von der CH-PS 31 169, auf die noch zurückgekommen wird.
Einleitend werden folgende Ausführungen gemacht: 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.
1. Je homogener der Abbrandvorgang von Tabak gestaltet wird, um so geringer ist der Anteil der
halb oder schlecht verbrannten Schwelstoffe und des CO-Gehaltes.
2. Als Indikator für die Güte des Abbrandvorganges
eignet sich die Messung der elektrischen Ladungsverteilung im Rauchvolumen unter der Voraussetzung, daß der üblicherweise angewendete Abrauchvorgang simuUert wird.
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
4. Ähnlich verhält es sich bei einem wesentlichen Teil der Konsumierten Zigarren. Eine gute Zigarre
brennt in der Regel 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 Homogeni
tät des Verbrennungsvorganges.
5. Anders verhalt es sich jedoch beim Abbrandvorgang von Tabak in Farm von Zigaretten.
Sehr schnell nach dem Anzünden der Zigarette bildet sich der bekannte Ghitkegel aus, der um so 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 um so
mehr zunehmen, je mehr Züge pro Minute getätigt werden und je größer das Zugvolumen ist
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 Abbrandzone der
Papierumhüllung am Rande der Glutzone zu finden. Saugt man an einer bereits in Brand gesetzten Zigarette,
so glüht zuerst die ringförmige Abbrandzone der Papierumhüllung auf. Erst dann folgt das Aufglühen des
Glutkegels. Die Folge ist daß bei annähernd laminarer Strömung in der äußersten Zone der Tabakfüilung, also
unmittelbar 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 um so schlechter wird der Vermischungsvorgang in der
Zigarette. Die Folge ist daß der Vermischungsvorgang der inhomogenen Rauchanteile frühestens in der
Mundhöhle und im Atemtrakt stattfinden kann.
Es müssen also Maßnahmen ergriffen werden, die den Vermischungsvorgang in den Bereich der Zigarette
zurückverlegen.
An und für sich ist die Zigarette nach den geschilderten Erkenntnissen — verbrennungstechnisch
gesehen — nicht optimal ausgebildet Sie hat 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 Verbrennungsvorganges durch nachträgliche Maßnahmen zu
kompensieren.
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 Prallfiächen, die zu einer Abschneidung von Rauchkondensaten führen. Diese Methoden gehen
jedoch von falschen Voraussetzungen aus. Auch die Anbringung von Lüftungsschlitzen in der Papierhülle im
Bereich zwischen Faserfilter und Tabakfüllung kann nach den geschilderten Erkenntnissen nicht zu dem
gewünschten Erfolg führen. Halbiert man 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 geringsten ist. Das Filter ist also nicht homogen mit
Rauchkondensaten belegt
Im einzelnen ist es bei einer Zigarette bekannt, zwischen der Tabakfüllung und einer Kammer innerhalb
des Mundstückes einen zylindrischen Körper als Einsatz anzuordnen, der enge radiale Schlitze und umfangsverteilte Nuten zur Aufnahme sowohl des Rauchstromes
als auch zu Zusatzluft aufweist, die über Durchlässe
unmittelbar hinter der Tabakfüllung eingeleitet wird
(DT-AS 12 71611). Durch die Zusatzluft soll die
Rauchtemperatur derart herabgesetzt werden, daß sich in den engen Schlitzen und Nuten des Einsatzes Teer
niederschlägt Der Einsatz soll insoweit die Funktion eines Riters übernehmen. Wenn sich aber bestimmungsgemäß
in den radialen Schlitzen und Nuten des Einsatzes Teer ansammelt, so wird hierdurch zunehmend
die Konzentrizität des Rauchstromes gestört,
denn die Teeransammlung wird sich nicht gleichmäßig auf die radialen Schlitze und Nuten verteilen können.
Die Folge davon ist, daß sich der Sog der Tabakfüllung exzentrisch mitteilt und im Rauchvolumen ein noch
größerer Anteil an sauerstoffarmen Schwelstoffen eitsteht als bei einer normalen Filterzigarette ohne
Einsatz.
Abgesehen davon wird sich bei Her bekannten
Zigarette im Laufe einer fortschreitenden Teersammlung innerhalb des Einsatzes der Anteil reiner Zusatzluft
erhöhen, so daß der Rauchgenuß mehr und mehr abnimmt Die Erfindung setzt daher voraus, daß hinter
der Tabakfüllung keine Zusatzluft einströmt
Der Erfindung kommt die eine Filterzigarette betreffende, eingangs erwähnte CH-PS 4 31 169 am
nächsten. Zwar wird bei der hierin beschriebenen Filterzigarette der Rauch in vorteilhafter Weise durch
den EinsaU nach außen gedrängt, wodurch er in den umfangsverteilten Kanälen auf hohe Geschwindigkeit
gebracht wird und eine gute Durchmischung von sauerstoffarmen und sauerstoffreichen Rauchanteilen
zu erwarten ist jedoch ist auch hier über den gesamten Abbrandvorgang einer Zigarette eine gleichmäßige
Durchströmung der umfangsverteilten Kanäle nicht sichergestellt Der Rauch wird nämlich hinter dem
Einsatz durch ein einseitig abgeflachtes Kartonstück zur Wandung des Mundstückes hin umgelenkt um dann
radial in einen Hohlraum eingeleitet zu werden. Diese sich auf eine einzige Umfangsstelle des Mundstückes
konzentrierende Strömung beeinträchtigtdie Gleichmäßigkeit des Soges in den einzelnen Kanälen des
Ringspaltes. Die Kanäle, die der Abflachung am nächsten liegen, erhalten den höchsten Sog. und zwar
dem Prinzip des geringsten Strömungswiderstandes folgend.
Der über die umfangsverteilten Kanäle ungleichmäßige Sog wirkt sich natürlich auf die Tabakfüllung aus, so
daß die Gefahr besteht, daß die Zigarette schief abbrennt und der Abbrandvorgang demzufolge noch
mehr inhomogen wird als bei einer normalen Zigarette.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rauchvorrichtung der eingangs genannten Gattung den
Rauch, nachdem er die den Einsatz umgebenden Kanäle durchströmt hat in einer über den Querschnitt
ablenkungsfreien Durchströmung in die nachgeordnete Mischkammer zu überführen.
Die Erfindung besteht darin, daß der Einsatz eine sich stromabwärts konzentrisch verjüngende Gestalt aufweist
und sich unmittelbar in die daran anschließende Mischkammer erstreckt.
Hierdurch wird die Expansion der die am Umfang verteilten Kanäle durchströmenden Rauchbestandteile
in geregelter Form unterstützt und konzentrisch zusammengeführt. Der Wechsel der Rauchgeschwindigkeit
unter Beibehaltung der Konzentrizität ist nicht nur für den angestrebten Zweck der Vermischung von
sauerstoffarmen und sauerstoffreichen Bestandteilen fördernd, sondern strahlt auch auf die Vorgänge
innerhalb der TabakfOlluug vorteilhaft aus.
Der Einsatz gemäß der Erfindung kann für Zigaretten,
Zigarren, Rauchspitzen oder dergleichen Anwendung finden und aus gepreßtem Zellstoff, Kunststoff
5 oder Holz bestehen. Er kann kugel-, kegel oder eiförmig
gestaltet sein, wobei die Kanäle in bekannter Weise von einem gewellten Band gebildet werden können, das den
Einsatz umgibt In Anwendung auf eine Zigarette können entweder am Umfang verteilt angeordnete Rillen
ίο in Längsrichtung an der Oberfläche des Einsatzes
vorgesehen werden oder an der Innenseite der Umhüllung, die unter Umständen zur Verlängerung des
Vermischungsweges auch wendelförmig verlaufen können.
Handelt es sich um eine Rauchvorrichtung mit einem der Mischkammer nachgeordneten Filter, so ist gemäß
der Erfindung vorgesehen, daß der Einsatz beiderseits in spitz zulaufende kegelige Fortsätze ausläuft mit denen
er einerseits am Filter und andererseits an der Tabakfüllung axial fixierbar ist Der Einsatz hat dann
zwischen den kegeligen Fortsätzen zweckmäßig einen zylindrischen Teil in den gleichmäßig über den Umfang
verteilte Längsrillen eingearbeitet sind.
Die Erfindung führt zu folgenden fortschrittlichen Wirkungen:
1. Die Belegung des Faserfilters mit Rauchkondensaten ist gleichmäßiger.
2. Ein geübter Raucher kann eine äußerlich von einer normalen Zigarette nicht zu unterscheidende
präparierte Zigarette allein schon dadurch ermitteln, daß der inhalierte Rauch der präparierten
Zigarette ohne Aromabeeinflussung weder beißt noch kratzt und deshalb in allen Versuchsfällen als
leichter empfunden wird.
3. Die elektrophysikalische Ermittlung der Überschußladung einer Polarität im Rauchvolumen
ergab nach Untersuchungen des Institutes von Professor Mühleisen in Ravensburg-Weissenau
eine Verringerung des Ladungsüberschusses bei den erfindungsgemäß präparierten Zigaretten um
durchschnittlich 70%. Diese Ergebnisse konnten inzwischen noch verbessert werden.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zwei Filterzigaretten im Längsschnitt und im Querschnitt nach den Linien A-A dargestellt. Zwischen der Tabakfüllung 1 und dem Faserfilter 2 ist nach F i g. 1 ein zylindrischer Einsatz 3 aus undurchlässigem, geschmacksneutralem Material angeordnet der zu zwei Kegelspitzen 3a, 3b ausläuft. Über diese Kegelspitzen ist der Einsatz 3 einerseits an der Tabakfüllung 1 und andererseits am Faserfilter 2 fixiert. Der zylindrische Einsatz 3 hat gleichmäßig über den Umfang verteilt eingearbeitete Längsrillen 4, die umfangsverteilte Kanäle bilden. Durch die 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 Papierumhüllung abgelenkt. Die Düsenwirkung der engen Einzelkanäle bzw. Längsrillen 4 unterstützt die angestrebte verbesserte Durchmischung der beiden Komponenten, insbesondere in der dem Faserfilter 2 unmittelbar vorgelagerten Mischkammer 8, in die der Rauch zufolge der sich stromabwärts konzentrisch verjüngenden Gestalt des Einsatzes 3 in einer über den Querschnitt ablenkungsfreien Durchströmung überführt wird.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist als Einsatz
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zwei Filterzigaretten im Längsschnitt und im Querschnitt nach den Linien A-A dargestellt. Zwischen der Tabakfüllung 1 und dem Faserfilter 2 ist nach F i g. 1 ein zylindrischer Einsatz 3 aus undurchlässigem, geschmacksneutralem Material angeordnet der zu zwei Kegelspitzen 3a, 3b ausläuft. Über diese Kegelspitzen ist der Einsatz 3 einerseits an der Tabakfüllung 1 und andererseits am Faserfilter 2 fixiert. Der zylindrische Einsatz 3 hat gleichmäßig über den Umfang verteilt eingearbeitete Längsrillen 4, die umfangsverteilte Kanäle bilden. Durch die 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 Papierumhüllung abgelenkt. Die Düsenwirkung der engen Einzelkanäle bzw. Längsrillen 4 unterstützt die angestrebte verbesserte Durchmischung der beiden Komponenten, insbesondere in der dem Faserfilter 2 unmittelbar vorgelagerten Mischkammer 8, in die der Rauch zufolge der sich stromabwärts konzentrisch verjüngenden Gestalt des Einsatzes 3 in einer über den Querschnitt ablenkungsfreien Durchströmung überführt wird.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist als Einsatz
eine glätte Kugel S vorgesehen. Die Einzelkanäle
werden hier durch ein von innen an die PapierumhüUung anliegendes gewelltes Band 6 gebildet
Solche und ähnliche den Rauch radial nach außen zwingende Einsätze können auch in Filterzigarren,
Zigarren mit Mundstück sowie Zigaretten und Zigarettenspitzen mit oder ohne FQter vorgesehen werden. Der
Einsatz kann letztlich einen Filter ersetzen.
Claims (3)
1. Rauchvorrichtung, ζ. R Zigarette, Zigarre,
Rauchspitze oder dergleichen mit einem hinter der s Tabakfüllung im Rauchkanal angeordneten Einsatz
aus undurchlässigem Material, der mit der Umhüllung einen in einzelne Kanäle gleichmäßig aufgeteilten Ringspalt bildet, der frei von Zusatzluft
ausschließlich vom Rauch durchströmt wird und dem eine von Filtermasse freie Mischkammer nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einsatz (3, 5) eine sich stromabwärts konzentrisch verjüngende Gestalt aufweist und sich unmittelbar in
die daran anschließende Mischkammer (8) erstreckt
2.
Reibvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem
der Mischkammer nachgeordneten Filter, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3) beiderends in
spitz zulaufende kegelige Fortsätze (3a, 3b) ausläuft,
mit denen er einerseits am Filter (2} und andererseits an der Tabakfüllung (1) axial fixierbar ist
3. Rauchvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Einsatz (3) zwischen den
kegeligen Fortsätzen (3a, 30) einen zylindrischen Teil hat in den gleichmäßig über den Umfang
verteilte Längsrillen (4) eingearbeitet sind.
Priority Applications (5)
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DEG0052700 | 1968-03-19 | ||
DE19681657226 DE1657226C3 (de) | 1968-03-19 | 1968-03-19 | Rauchvorrichtung z.B. Zigarette, Zigarre, Rauchspitze o.dgl |
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DE1657226A1 DE1657226A1 (de) | 1971-02-11 |
DE1657226B2 DE1657226B2 (de) | 1976-07-15 |
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