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Schadstoffarme Tabakwaren
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Die Erfindung betrifft schadstoffarme Tabakwaren, mit einem sich etwa
zentral in Längsrichtung erstreckenden tabakfreien Raum.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 39 418 ist bekannt, daß Zigaretten,
die in ihrem zentralen Bereich einen tabakfreien Raum aufweisen, der von einem massiven
Körper oder einem hohlen, an seinem hinteren Ende geschlossenen Stab ausgsiüllt
ist, gegenüber normalen Zigaretten einen erheblich reduzierten Gehalt an Kohlenmonoxid
im Verbrennungsgas bzw. Verbrennungsrauch enthalten. Solche Zigaretten, die einen
massiven Körper in ihrem zentralen Bereich enthalten, weisen den Nachteil auf, daß
sie besonders schwer sind. Tabakwaren, welche einen hohlen, dünnwandigen, seitlich
und an seinem hinteren Ende geschlossenen Innenstab gemäß dieser Druckschrift aufweisen,
weisen den großen Nachteil auf,
daß sie in Großserien nur äußerst
schwierig herzustellen sind; es gibt keine Maschinen, welche diese hohlen Innenstäbe
an ihrem mundstückseitigen Ende im wesentlichen luftdicht abschließen und in 4ie
Zigaiette einführen. Diese letztgenannten Zigaretten mit einem sich durch die gesamte
Tabaklänge erstreckenden, an seinem mundstückseitigen Ende geschlossenen hohlen
Innenstab aus z.B.
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Papier weisen überdies den Nachteil auf, daß diese hohlen Einsätze
durch die Elastizitätskraft des umgebenden Tabaks komprimiert werden; dadurch wird
der gewünschte Erfolg der CO-Reduzierung erheblich verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der
Technik, schadstoffarme und insbesondere kohlenmonoxidarme Tabakwaren zu schaffen,
welche die Nachteile der bekannten schadstoffarmen Tabakwaren vermeiden.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei Tabakwaren mit einem sich
etwa zentral in Längsrichtung erstreckenden tabakfreien Raum dadurch gelöst , daß
in dem tabakfreien Raum mindestens ein Radialdichtteil und mindestens ein Längsdichtteil
angeordnet sind.
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Das Radialdichtteil und das Längsdichtteil sind, wie die Namen schon
sagen, im wesentlichen luftundurchlässig.
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Das Radialdichtteil verhindert, daß Luft aus dem tabakfreien Raum
radial in den umgebenden Tabakringraum strömt.
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Dieses Radialdichtteii muß also zum einen von seinem musidstückseitigen
Ende bis zur mundstücKseitigen Grenzfläche der Glutzone der brennenden Tabakware
luftufldurchlässig
sein. Darüber hinaus muß aber das Radialdichtteil
von der mundstückseitigen Grenzfläche der Glutzone mindestens bis zur Mitte der
Glutzone oder aber vorzugsweise auch bis zur äußeren Grenze der Glutzone oder in
die Aschzone hinein im wesentlichen luftundurchlässig bleiben.
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Diese Eigenschaft, ihre Luftundurchlässigkeit auch in der Glutzone
beizubehalten, haben nicht nur unbrennbare Materialien sondern auch brennbare Stoffe,
wie z.B. verschiedene Papiersorten. Das Radialdichtteil soll also verhindern, daß
von vorne oder außen angesaugte Luft durch den zentralen, tabakfreien Raum hindurch
und dann radial in die mundstükseitige Hälfte der Glutzone strömt. Dadurch wurde
nämlich die Verbrennungstemperatur erhöht werden, wodurch das Boudouard-(:leichgewicht
zwischen CO2 und CO von C02 zu CO hin verschoben würde. Dadurch würde der Gehalt
von CO im Verbrennungsgas bzw. im Rauch der Tabakwaren noch erhöht werden - Messungen
haben ergeben, daß Zigaretten mit einem zentralen Innenkanal, der keine radial dichtende
Auskleidung aufweist, mehr CO als normale Zigaretten der gleichen Tabakmenge erzeugen.
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Die radiale Dichtwirkung zwischen der Glutzone und dem mundstückseitigen
Ende der Tabakwaren soll eine VerdUnnung des Rauches durch Luft, welche durch den
tabakfreien Raum angesaugt worden ist und durch die Glutzone nicht hindurchgegangen
ist, verhindern.
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Die Längsdichtung soll verhindern, daß von vorne oder außen angeSaugte
Luft direkt durch den zentralen, tabakfreien Bereich hindurchströmt und den Rauch
verdünnt.
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Bei den erfindungsgemäßen Tabakwaren soll von vorne angesaugte Luft
im wesentlichen direkt durch die Glutzone hindurchströmen, wie es auch bei üblichen
Tabakwaren der Fall ist. Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf: Zunächst
ist der Vorteil zu nennen, daß sie bei einer Vielzahl verschiedener Tabakwaren verwendbar
ist. In der folgenden Beschreibung wird zwar im allgemeinen nur von Zigaretten gesprochen,
gemeint ist damit jedoch stets die Anwendbarkeit der Erfindung auf Tabakwaren ganz
allgemein.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß, falls
nur ein Radialdichtteil und nur ein Lingsdichtteil vorgesehen sind, diese auch in
Serienfertigung herstellbar sind, womit auch die Herstellung derartiger Zigaretten
in Großserie ermöglicht ist. Zur Herstellung derartiger Zigaretten müssen nicht
übliche Zigaretten hergestellt und in diese die Einsätze eingeschoben werden. Es
ist vielmehr gemäß der Erfindung möglich, Zigaretten im Strangverfahren mit einer
inneren, zylindrischen Hülle, welche den tabakfreien Raum im wesentlichen luftdicht
von dem umgebenden Ringraum abtrennt, herzustellen. Nach dem Abtrennen der einzelnen
Zigarettenlängen kann an ein Ende oder, wenn es erwünscht ist, an beiden Enden der
Zigarette ein Längsdichtteil angeordnet werden. Bei der Herstellung von Filterzigaretten
wird dieses Längsdichtteil am mundstückseitigen Ende der inneren Hülle von der tabakseitigen
Stirnfläche des Filters gehalten, so daß es seinen Platz nicht verlassen kann. Es
ist auch möglich, dieses Radialdichtteil an der tabakseitigen Stirnfläche des Filters
anzubringen, bevor der Filter an dem
mundstückseitigen Ende des
Tabakstrangs angeordnet wird.
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Radialdichtteil und Längsdichtteil können aus beliebigem Material
bestehen, solange sie nur die oben beschriebene Dichtwirkung ausüben.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Mehrzahl von Längsdichtteilen
vorgesehen sein. Diese Weiterbildung der Erfindung bringt den Vorteil mit sich,
daß in der Zigarette eine Anzahl von Stützkörpern vorhanden sind, welche verhindern,
daß der Tabak aus dem Tabakringraum den tabakfreien Raum komprimieren kann; diese
Wirkung tritt auch dann ein, wenn das Radialdichtteil sehr dUnnwarldig ist und eine
sehr geringe Eigenstabilität hat.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann eine An2ahl von
Radialdichtteilen vorgesehen sein. Auf verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten dieser
Radialdichtteile und die entsprechenden Vorteile wird weiter unten noch eingegangen
werden. Es können je ein Radialdichtteil und ein Längsdichtteil einstückig miteinander
ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, daß je ein Radialdichtteil und mehrere
Längsdichtteile einstückig miteinander ausgebildet sind. Ferner ist es gemäß der
Erfindung auch möglich, daß in dem tabakfreien Raum Radialdichtteile, die einstückig
mit einem Längsdichtteil ausgebildet sind, und/oder auch Radialdichtteile, die einstückig
mit mehreren Längsdichtteilen ausgebildet sind, angeordnet sind.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung haben die tängydichtteile
einen Umfang der gleich oder größer als der Umfang der Radialdichtteile ist.
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Die Längsdichtteile können zylinderförmig oder als kreisförmige Scheiben
ausgebildet sein. Ihre Ausbildung als kreisförmige Scheiben weist den Vorteil auf,
daß sie beim Trennen des Tabakstrangs in die einzelnen Zigarettenlängen nur mit
geringer Wahrscheinlichkeit von dem Schneidaesser getroffen werden.
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Die Längsdichtteile können auch kugelförmig oder etwa kugelförmig
ausgebildet sein. Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, daß die
Orientierung der Längsdichtteile relativ zu den Radialdichtteilen beliebig und somit
völlig problemlos ist.
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Die Längsdichtteile können massiv, sie können aber auch hohl sein.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung bestehen sie aus wärmeleitendem Material.
Diese Weiterbildung der Erfindung offenbart eine Möglichkeit der verstärkten Reduzierung
von Kohlenmonoxid, welche in der eingangs genannten DT-OS 25 39 418 nici angesprochen
ist.
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Sie .,:'fenbart und verwirklicht nämlich die Möglichkeit, durchWärmeableitug
und auch durch die Wärmeabsorption auf Grund der eigenen Wärmekapazität die Brenntemperatur
der Zigaretten weiter zu erniedrigen. Dadurch wird das Boudouard-Gleichgewicht stärker
in Richtung auf C02 verschoben und die Verringerung von Kohlenmonoxid im Rauch noch
verstärkt.
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Die Längsdichttcile können gefüllt sein. Nach einer besonders vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung sind die Längsdichtteile mit einem Matei'ial gefüllt'
welches beim Abbrennen der Tabakware zumindest teilweise eine Phasenumwandlung erfährt.
Durch diese Phasenumwandlung wird
weitere Wärme entzogen; durch
diese Weiterbildung der Erfindung ist somit eine zusätzliche Wärmesenke in der Zigarette
geschaffels worden, wodurch die CO-traduzierung weiterhin -rstärkt ist.
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Die Längsdichtteile selber körnigen ebenfalls aus einem Material bestehen,
welches beim Abrauchen der Tabakwaren zumindest teilweise eine Phasenumwandlung
erfährt.
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Im tabakfreien Raum können aufeinanderfolgend jeweils ein Radialdichtteil
und ein Längsdichtteil angeordnet sein.
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Es wird noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemaße Zigarette
auch dann CO-arm ist, wenn bei der Herstellung zwischen einem Radialdichtteil, welches
z.B. ringförmig ausgebildet sein kann, und einem Längsdichtteil ein kleiner Spalt
entstehen kann, wenn z.B. das Längsdichtteil nicht direkt an einem Ende des Radialdichtteils
anliegt. Ein solcher Spait hat keinen Einfluß auf die Verbrennung, solange er sich
in einem Raum zwischen der mundstückseitigen Grenzfläche der Glutzone und dem mundstückseitigen
Ende der Zigarette befindet. Andererseits muß berücksichtigt werden, daß die meisten
Materialien sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnen. Wenn bei der Herstellung nur ein
kleiner Spalt entstehen sollte, wird dieser beim Herannahen der Glutzone auf Grund
der Wärmeausdehnung der Radialdichtteile und der Längsdichtteile geschlossen werden,
wenn es sich nur um einen sehr kleinen Spalt handelte.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Längsdichtteil,
bzw. sind die Längsdichtteile innerhalb des bzw.
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der Radialdichtteile so angeordnet, daß sie ist ihrem Außenumfang
an der inneren Oberfläche des zugeordneten Radialdichtteils anliegen.
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Diese Weiterbildung der Erfindung weist eine Vielzahl von Vorteilen
auf. Zunächst ist der Vorteil zu nennen, daß bei dieser Ausbildung die Längsdichtteile
die Radialdichtteile stützen, so daß deren Wand sehr dünn sein kann und keine Eigenstabilität
mehr erfordert.
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Die Längsdichtteile können zylinderförmig, als flache Scheiben oder
auch kugelförmig ausgebildet sein und sie können massiv oder hohl und ggfs. auch
gefüllt sein. Zweckmäßigerweise stehen die Längsdichtteile aus wärmeleitendem oder
wärmeabsorbierendem Material. Die Längsdichtteile können mit einem Material gefüllt
sein, welches beim Abbrennen der Tabakwaren zumindest teilweise eine Phasenumwandlung
erfährt und dadurch besonders viel Wärme aus der Umgebung absorbiert. Auch das Material
der Längsdichtteile selber kann aus einem solchen Material bestehen, welches beim
Abrauchen der Zigarette zumindest teilweise eine Phasenumwandlung erfährt.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann ein einziges,
sich über die gesamte Länge des Tabakraums erstreckendes Radialdichtteil vorgesehen
sein.
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Diese Weiterbildung der Erfindung weist eine Reihe von weiteren Vorteilen
auf: Zunächst wird darauf hingewiesen, daß insbesondere bei Verwendung einer Mehrzahl
von Längsdichtteilen das Radialdichtteil beliebig dünn sein kann, soweit es nur
im wesentlichen luftundurchlässig bleibt, da es von den Längsdichtteilen gestützt
wird. Ein weitergVorteil ist darin zu sehen, daß
die Herstellung
im Strangverfahren besonders einfach ist.
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Wenn nämlich das Radialdichtteil im Strangverfahren z.B.
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über ein hohles Rohr gebildet und durch das hohle Rohr die Längsdichtteile
mit Abstand voneinander in das Radialdichtteil eingeführt werden, können Radialdichtteil
und auch die Längsdichtteile von den um das Radialdichtteil gebildeten in einem
Ringraum angeordneten Tabakstrang mitgezogen werden. Es ist somit kein Einschieben
bei der Herstellung der Zigarette mehr erforderlich, sondern es wird vielmehr ein
Einzugverfahren verwendet, welche3 eine schnellere Zigarettenherstellung ermöglicht.
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Das Radialdichtteil kann aus einem Blatt oder liner Folie bestehen,
welches bzw. welche zu einem Zylinder mit einem sich längs einer Mantellinie desselben
erstreckenden uberlappungsfalz geformt ist. Dieser Zylinder kann längs des Falzes
verklebt sein.
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Das Radialdichtteil kann aber auch aus einem Blatt oder einer Folie
bestehen, welches bzw. welche längs einer Schraubenlinie zu einem Zylinder mit einem
ebenfalls längs einer Schraubenlinie verlaufenden Überdeckungsfalz ausgebildet ist.
Dieser Zylinder kann ebenfalls längs des Überdeckungsfalzes verklebt sein.
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Es wird darauf hingewiesen, daß durch die Anordnung der Längsdichtteile
in dem Radialdichtteil die beiden einander überlappenden Abschnitte des Zylinders
von außen durch den Tabak und von innen durch die Längsdichtteile gegeneinander
gedrückt werden. Auf diese Weise wird, soweit vorhanden, die Klebverbindung des
Überlappungsfalzes verstärkt. Andererseits
erlaubt diese Weiterbildung
der Erfindung es ii.
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einigen Fällen, auf ein Verkleben des Überlappungsfalzes zu verzichten.
Letzteres ist z.B. dann möglich, wenn der Zylinder mehrlagig ausgebildet ist oder
einen sehr breiten Überlappungsfalz aufweist.
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Insbesondere die Ausführungsform mit einem längs einer Schraubenlinie
gewickelten, zylinderförmigen Radialdichtteil aus dünnem Material oder aus elastischem
Material wird sich beim Abziehen von dem hohlen Innenrohr, über welchem es gebildet
wird, in seinem Durchmesser verenLtn.
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Auf diese Weise wird das Radialdichtteil sehr dicht an den Außenumfängen
der Längsdichtteile anliegen. Zwischen den Längsdichtteilen, die gleichzeitig als
Sttzstellen dientr; Kann das Radialdichtteil sich auf einen Durchmesser verkleinern,
der kleiner als der Außendurchmesser der Längsdichtteile ist. Bei dieser Ausbildungsform
der Erfindung ist gewährleistet, daß die Längsdichtteile bei der Herstellung von
Zigaretten im Strangverfahren nach ihrer Einbringung in das Radialdichtteil von
diesem festgehalten werden und nicht verrutschen können.
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Das Radialdichtteil besteht vorzugsweise aus einem Material, welches
eine Luftdurchlässigkeit von weniger als 94ml/min x cm2 x iooml H2O-Saule hat. Das
Radialdichtteil besteht vorzugsweise aus einem Material, welches auch in der Glutzone
seine Eigenschaft der Luftunuurchlässigkeit beibehält, zumindest im größeren Teil
der Glutzone.
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Dieses Radialdichtteil kann aus zellulosehaltigem Material, z.B. aus
Papier bestehen. Es kann aber auch aus einem wärmeleitenden Material, z.B. aus Metall
bestehen. Im letzteren
Fall sollte das Radialdichtteil 0 geformt
-.in, z. B.
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vorgeprägt oder aus einzelnen Ringen bestehend, daß einzelne Abschnitte
von ihm beim Abrauchen der Zigarette mit der Asche abfallen können.
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Nach einer anderen Weiterbildung ist das Radialdichtteil an seiner
Innenseite oder seiner Außenseite ganz oder teilweise mit einem Wärme gut leitenden
Überzug versehen. Dieser Überzug kariri aus Metall oder z.B. Graphit bestehen. Der
bzw.
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die wärmeleitenden Überzüge können aus mehreren sel)araten Abschnitten
bestehen, welche beim Abrauchen dCr Tabakware einzeln und nacheinander mit der Asche
abfallen.
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Die einzelnen Abschnitte aus wärmeleitendem Material können als Ringe
ausgebildet sein. Diese Ringe können aneinander anliegend angeordnet sein, sie können
aber auch einen Abstand voneinander aufweisen. Wenn diese wärmeleitenden Ringe einen
Abstand voneinander aufweisen oder abwechselnd an der äußeren Oberfläche und an
der inneren Oberfläche eines Radialdichtteils aus nicht wärmeleitendem Material
angeordnet sind, wird die Wärmeableitung stärker auf die Länge dessen nigen wärmeleitenden
Ringes beschränkt sein, welcher sich$ bereits in der Glutzone oder nahe der mundstückseitigen
Grenzfläche der Glutzone befindet. Auf dieVorteile dieser geometrisch beschränkten
Wärmeableitung wird weiter unten noch eingegangen werden.
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Innerhalb der Radialdichtung können auch Ringe aus wärmeleitendem
Material angardnet sein. Diese müssen also nicht fest mit der Radialdichtung verklebt
sein, sollten doch so bemessen sein, daß zwischen ihrer äußeren Oberfläche und der
inneren Oberfläche der Radialdichtung keine Luft hindurchströmen kann, weil diese,
soweit sie nicht durch Längsdichtteile
blockiert wird, ansonsten
eine direkte Luftzufuhr und damit eine Verdünnung des Rauches bewirken würde.
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Nach einder anderen Weiterbildung der Erfindung ist zwischen je zwei
Abschnitten aus wärmeleitendem Material innerhalb des Radialdichtteils ein Längsdichtteil
angeordnet. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung wird eine direkte Luftzufuhr
und damit eine Verdünnung des Rauches auch dann verhindert, wenn zwischen dem wärmeleitenden
Abschnitt, z.B. einem ringförmigen Abschnitt, und der inneren Oberfläche des adialdichtteils
ein Ringspalt vorhanden sein sollte.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann das Radialdichtteil
doppelwandig oder aus zwei Teilen, die 3ich über die ganze Länge des Tabakraums
erstrecken und dicht aneinander anliegen, ausgebildet sein, wobei die Innenwand,
bzw. das innere Teil unter dem Einfluß der in der Glutzone erzeugten Wärme fortlaufend
schmilzt. Diese innere Wand bzw. dieses innere Teil des Radialdichtteils kann aus
organischem Material bestehen, z.B. aus Kunststoff oder aus einer Zuckerschicht.
Es kann aber auch aus einem anorganischen Material, z.B. aus einem Metall bestehen.
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Zigaretten mit einem doppelwandigen Radialdichtteil, dessen innere
Wand fortlaufend zt chmilzt, sind in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
P t i beschrieben. Im Gegensatz zu den beschriebenen Zigaretten sollen die erfindungsgemäßen
Zigaretten jedoch mindestens ein Längsdichtteil aufs4.isen. Dieser Unterschied ist
sehr vorteilhaft. Bei der Zigarette ohne ein solches Längsdichtteil wird nämlich
beim ersten Zug stets etwas Luft direkt
von vorne angesaugt, solange
die Innenwand noch nicht luftdicht zusammengeschmolzen ist, wodurch der angesaugte
Rauch verdünnt wird.
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Diese doppelwandige Ausbildung des Radialdichtteils mit einem schmelzenden
Material weist den weiteren Vorteil auf, daß eine stärkere Kühlwirkung möglich ist.
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Vorzugsweise sollte die schmelzende Innenwand au einem Material bestehen,
welches keine feste Bindung mit den Längsdichtteilen eingeht. Auf diese Weise können
einzelne, zu Klumpen geschmolzene Teile der ursprünglichen Innenwand mit der Asche
abgeworfen werden. Es werden, insbesondere wenn das Material der Innenwand im geschmolzenen
Zustand eine große Oberflächenspannung hat, nur kleine Klümpchen gebildet, welche
keine unangenehmen Erwärmungez, erzeugen können, wenn sie z.B0 auf die Hand des
Rauchers fallen sollten.
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Die erfindungsgmäße Ausbildung von Zigaretten mit einem doppelwandigen
Radialdichtteil und einer Anzahl von Längsdichtteilen weist jedoch noch einen anderen
Vorteil auf. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn die äußere
Wand des Radialdichtteils ihre Luftdurchlässigkeit im gesamten Bereich der Glutzone
und möglichst noch ein klelnes Stück weit in die Aschzone hinein beibehält. Wenn
nämlich die Innenwand aus einem Material besteht, welches bei der Schmelze auch
unangenehm schmeckende Dämpfe erzeugt, so wird dennoch der Geschmack der Zigarette
nicht beei vrächtigt, Diese Dämpfe sind nämlich in den einzelnen Ringkammern, welche
außen durch das Radialdichtteil und vorne und hinten durch je ein Längsdichtteil
begrenzt sind, eingeschlossen, so daß sie nicht in den Rauch gelangen und den Geschmack
desselben beeinträchtigen können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Innenwand
aus
einem Material besteht, welches erst in der Nähe der T mperatur
der Gut zone schmilzt und bei geringerer Abkühlung bereits wie Er erstarrt. Wenn
nämlich dieses Material unmittelbar außerhalb der Glut zone, wo es durch die ßen
vorbeiströmende, von vorne angesaugte Luft stark gekühlt wird, wieder erstarrt,
und zwar in einem Bereich, in dem das Radialdichtteil noch im wesentlichen luftundurchlässig
ist, so kann kein Dampf in den Rauch gelangen.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann zwischen den Längsdichtteilen
innerhalb des Radialdichtteils ein Füllmaterial vorgesehen sein. Dies kann ebenfalls
ein Wärme absorbierendes Material sein. Zwischen den Längsdichtteilen innerhalb
des bzw. der Radialdichtteile kann insbesondere ein Material angeordnet sein, welches
unter der Wärmeeinwirkung der Glutzone zumindest teilweise eine Phasenumwandlung
erfährt. Durch die Anordnung eines solchen FQllmaterials kann die Temperatur weiter
erniedrigt werden.
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Auch dieses Füllmaterial sollte möglichst aus einem Material bestehen,
welches bei der Schmelze kleine Tropfen bildet, so daß keine unangenehmen Hauterwärmungen
durch Heraus fallen der Schmelzgutteilchen verursacht werden können.
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Das Füllmaterial sollte bei der Schmelze keine feste Bindung mit dem
bzw. den benachbarten Längsdichtteilen eingehen, damit keine größeren Schmelzgutklumpen
gebildet werden.
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Es wird darauf hingewiesen, daß Zigaretten entsprechend der verwendeten
Tabaks orte und auch auf Grund anderer Parameter verschieden hohe br..rlntemperaturen
in der Glutzone haben.
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Ferner wird darauf hingewiesen, d.ß erhebliche Temperat..rsenkune
von über 1000 bei den meisten Zigaretten erforderlich sind, um den Gehalt an Kohlenmonoxid
wesentlichen zu senken. Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Senkung der Temperatur
in der Glutzone um maximal 700 verringern lediglich, soweit überhaupt, den Gehalt
von cancerogenen Stoffen im Tabakrauch. Sie verringern jedoch nicht @. . wesentlicner
Weise den Gehalt an Kohlenmonoxid.
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Andererseits besteht nach den beschriebenen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, insbesondere durch Verwendung von Wärmeabsorbern, die unter
uer Wärmeeinwirkung der Glutzone eine Phasenumwandlung erfahren, die iflöglichkeit,
die Brenntemperatur von Zigaretten sanz erheblich zu senken.
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Eine beliebige Absenkung der Brenntemperatur ist jedoch nicht in jedem
Falle erwünscht. Wird die Brenntemperatur zu stark durch Wärmeentzug abgesenkt,
so wird die Zigarette nicht mehr weiterglimmen können, wenn an ihr nicht gezogen
wiru. Damit ist die untere Grenze für den Wärmeentzug genannt. - Auf die i4öglicnkeit,
durch Zusatz von Oxidatoren zum Tabak, diesen auch bei stark erniedrigter Temperatur
weiterglimmen zu machen, soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht weiter
eingegangen wern Andererseits steigt beim Zug an der Zigarette die Temperatur der
Glutzone erneulich an. Deshalb wird selbst eliie Zigarette, die durch Wärmeentzug
beim normalen, zuglosen Glimmen, auf inrer unteren Grenztemperatur gehalten wird,
beim Zug selber eine so hohe Brenntemperatur in der Glutzone entstenen lassen, daß
incer noch ein unerwünscnt honer Anteil von aohlenmonoxid erzeugt wird.
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Gemäß aer vorliegenden Erfindung ist ein Ausweg aus diesem Dilemma
möglich. Die Lösung dieses Problems liegt in einem zweistufigen Wärmeentzug. Wenn
die Zigarette nur glimmt und nicht an ihr gezogen wird, soll Wärme mit einer ersten
Geschwindigkeit entzogen werden. Wird dagegen an der Zigarette gezogen, so soll
Wärme mit einer erhöhten Geschwindigkeit, also mehr Wärme pro Zeiteinheit, entzogen
werden.
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Diese Durchführung des Wärmeentzugs mit zwei Geschwindigkeiten kaiin
durch die folgenden Konstruktionsmerkmale erzielt werden.
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Zum einen wird die Wärmeleitung in den mundstückseitigen bereich örtlich
begrenzt. Diese Wärmeleitung kann durch wärmeleitende Jberzüge des Hadialdichtteils,
durch die Längsdichtteile und auch durch das Füllmaterial innerhalb des Radialdicutteils
und zwischen den Längsdichtteilen oder auch innerhalb der einzelnen Längsdichtteile
erfolgen, wie oben beschrieben wurde. Es ist aus aeI neigen Beschreibung klar, daß
diese Wärmeleitbereiche geometrisch begrenzt werden können, z.ß. wenn an der Innenseite
des Radialdichtteils wärmeleitende Ringe angeordnet sind, welche einander nicht
berühren und wenn die Längsdichtteile und/oder das Füllmaterial selDer nicht wärmeleitend
sind. Es gibt beliebige Kombinationen, um die Wärmeleitung an verschiedenen Stellen
innerhalb der Zigarette zu unterbrechen.
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Ferner sollte ein solches, eine Phasenumwandlung erfahrendes Material
verwendet werden, welches seite Phasenumwandlung, z. B. den Übergang in den Schmelzzustand,
etwa bei aer Temperatur erfährt, die maximal zugelassen werden soll. Dabei muß
berücksichtigt
werden, daß das zu schmelzende Material sich i zentralen Bereich der Tabakware befindet,
daß die Kühlung durch Wärmeentzug in diesem Bereictlen stattfindet und daß deshalb
die Tempü'atur im radial äußeren Bereich der Glutzone höher sein wird als im radial
inneren bereich der Glutzone. Aus diesem Grund sollte die Schmelztemperatur des
zu schmelzenden Gutes unterhalb der gewünschten Maximaltemperatur liegen.
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Ferner sollte dieses Material die Eigenschaft naben, daß es seine
Phasenumwandlung innerhalb eines sehr engen Temperaturbereichs oder bei genau einer
bestimmten Temperatur erfährt.
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Schließlich ist es für den gewünschten Erfolg auch zweckmäßig, daß
dieses, eine Phasenumwandlung erfahrende Material, sehr rasch Wärme aufnehmen knn,
da die Temperatur in der Glutzone sich beim Zug an der Zigarette sehr rasch erhöht.
Das eine Phasenumwandlung erfahrende Material sollte deshalb ein guter Wärmeleiter
sein, möglichst auch im bereits teilweise geschmolzenen Zustand.
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Das eine Phasenumwandlung erfahrende Material ist bei den meisten
beschriebenen Aus führungsb espielen in diskreten Abschnitten angeordnet, z.B. innerhalb
der Länsdichtteile, soweit diese gefüllt sind, oder zwischen den Längsdichtteilen,
oder aber die Längsdichtteile selber können, wie oben beschrieben, eine Phasenumwandlung
erfanren.
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Damit der gewünschte Erfolg, nämlich der Wärmeentzug mit zwei Gescllwindigkeiten
stattfinden kann, sollte die Wärmeableitung aus der Glutzone nur 1, 2 oder 3 solche,
später eine Phasenumwandlung erfahrende Volumina erreichen. Dabei sollten diese
so
vorgewärmt werden, daß sie beim Herannahen der Glutzone bereits möglicnst auf deren
Glimmtemperatur erwärmt sind.
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Wenn dann an der Zigarette gezogen wird, wobei die Brenntemperatur
der Glutzone sich erhöht, kann das Material sich ebenfalls sehr schnell erhöhen
und in eine andere Phase über gehen, z.B. Schmelzen, so daß der Temperaturanstieg
in der Glutzone wänrend des Zuges begrenzt bleibt.
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Die WärmeleiLung aus der Glutzone zum mundstückseitigen lande der
Zigarette sollte zweckmäßigerweise etwas weiter reinen, als die Glutzone bei einem
Zug wandert.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann das Längsdicntteil
sich über die gesamte Länge des Radialdichtteils erstrecken. Dieses kann z.B. vollständig
gefüllt sein. Dieses Längsdicntteil kann ein Material sein, welcnes in irgendeiner
Form Wasser enthält, z.b. Kristallwasser. Dieses Wasser wann beim Abrauchen der
Tabakware verdampfen, wodurch viel Wärme entzogen wird. Zweckmäßigerweise ist dieses
ängsdicntteil aus einem Material, welches nach Verdampfen des Wassers krümelig wird,
so daß es mit der Asche abbröckelt.
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Auch wenn das Wasser dieses Längsdichtteils vor der Gut zone voreilend,
also in einem Bereich zwischen der mundstückseitigen Stirnfläche der Gut zone und
dem Mundstück, verdampft und dadurch dieses Längsdichtteil in diesem Bereicn bereits
etwas luftdurchlässig werden sollte, bleibt die Kombination aus Radialdichtteil
und diesem Läiigsdichtteil weiterhin dicht. Das liegt einfach daran, daß stets eine
Hestmenge des Längsdichtteils noch Wasser enthalten und somit luftundurchlässig
bleiben wira.
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jer Durchmesser des tabakfreien Innenraums ist zweckmäßigerweise größer
als 8 ß des Durchmessers der Tabakware und kleine ner als 70 % des Durchmessers
der Tabakware.
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Der Abstand von Mitte zu Mitte zweier aufeinanderfolgender Längsdichtteile
ist im allgemeinen größer als 3 und kleiner als @@ mm. Es wird jedoch darauf hingewiesen,
daß bei der Ausführungsform des doppelwandigen Radialdichtteils mit einer zuschmelzenden
Innenwand ein einziges Längsdichtteil innerhalb des Tabakfreien Räumes ausreicht.
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Der zweckmäßige Abstand der Längsdichtteile voneinanderhängt selbstverständlich
auch von der Stabilität des Radialdichtteils, welches gestützt werden soll, ab,
sowie auch davon, ob zwischen den Längsdichtteilen noch irgendein Füllmaterial vorhanden
ist, welches das Radialdichtteil stützt. Der zweckmäßige Abstand von der Mitte eines
Längsdichtteils zur Mitte des nächsten Längsdichtteils hängt auch von der Länge
der einzelnen Längs dichtteile selbst ab.
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Bezüglich weiterer Einzelheiten und Tatsachen über die Reduzierung
des Kohlenmonoxidgehalts im Verbrennungsrauch bzw. Verbrennungsgas von Tabakwaren
und auch hinsichtlich der Reduzierung anderen Schadstoffe wird auf die im folgenden
aufgezählten, r.lcnt vorveröffentlichten ueutschen Patentanmeldungen hingewiesen,
Seren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird: P 26
14 367, P 26 20 298, P 26 20 274, P 26 20 335, P 26 20 299, P 26 36 116, P 26 36
114, P 26 26 >j 20, P ?/ 08 825, P 27 12 800.
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Es wird nocnmals darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Zigaretten
nicht nur einen verringerten Gehalt an Kohlenmonoxid aufweisen, sondern darüber
hinaus auch einen verringerten Gehalt an anderen Schadstoffen. Dies gilt selbst
dann, wenn der tabakfreie Raum nur solche Teile enthält, die Wärme nur schlecht
leiten und auch nur geringfügig absorbieren. Selbst bei dieser Ausführungsform ist
nämlicn die drenntemperatur der Zilr,rette niedriger als bei vergleicnbaren Zigaretten
ohne tabakfreien Innenraum. Das liegt daran, daß oei normalen Zigaretten gerade
der zentrale Bereich die höchste Brenntemperatur hat. Grade dieser Bereich aber
wird bei den erfindungsgemäßen Zigaretten ausgespart. Deshalb werden solche Stoffe,
die sich erst bei den Temperaturen in den Zigaretten bilden, die bei den erfindungsgemäßen
Zigaretten gar nicht aufti ten sonnen, bei diesen Zigaretten auch nicht erzeugt.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß eine Zigarette einer bestimmten
Sorte mit einem tabakfreien, zentralen Bereich von 3 mm Durchmesser, in welchem
ein hohler, am mundstückseiti,ten Sunde geschlossener Papierzylinder angeordnet
war, etwa 30 ; weniger Kohlenmonoxid und auch 17 % weniger Kohlendioxid als die
vergleichbare, nicht präparierte Zigarette der gleichen Handelssorte und mit der
gleichen Menge Tabak im Verbrennungsgas enthielt.
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Auf Grund des bei vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
eintretenden Wärmeabzugs aus der Glutzone, welcher bei der eingangs genannten DT-US
25 39 418 nicht erwähnt ist und auch nicht nahegelegt wird, wird eine erfindungsgemäße
Zigarette mit einem tabaksfreien Raum des gleichen Durmesscrs eine niedrigere Brenntemperatur
als die oekannte Zigarette mit gleichem Durchmesser des tabakfreien Raums aufweisen.
Auf Grund
des starken Wärmeentzugs durch Wärmeableitung, durch
Wärmeabsorption und durch Erhöhung der Wärmeabsorption auf Grund der Phasenumwandlung,
reicht zur Erniedrigung, bzw. begrenzung der Temperatur in der Gut zone ein tabakfreier
Innenraum mit sehr kleinem Durchmesser. Dadurch wiederum wird es moglich, erfindungsgemäße
Zigaretten mit gleichen Außenabmessungen una mit den gl lochen Tabakfüllmengen herzustellen,
bei denen auch der Zugwiderstand sich kaum von demjenigen der nicht modifizierten
Zigaretten unterscheidet, aa der Durchmesser des tabakfreien Innenraums so klein
gehalten werden kann.
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Als Material, welches eine Phasenumwandlung erfährt, kanu auch Wasser
vorgesehen sein, welches selbstverständlich wasserdicht eingeschlossen oder eingekapselt
sein muB, damit es nicht vor dem Abrauchen der Tabakware verdampft. Es ist auch
möglich, einen leinen Wasservorrat in der Tabakware vorzusehen, dessen Inhalt beim
Abrauchen der Tabakware durch Kapillarwirkung oder durch einen Docht über die ganze
Länge des tabakfreien Raums verteilt wird.
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In den Schutzumfang der Erfindung fallen nicht nur die Tabakwaren,
sondern auch die beschriebenen Radialdichtteile und Längsdichtteile, welche in Tabakwaren
eingebracnt werden können. Schutz wird fernerhin nicht nur für die Merkmalskombinationen
der einzelnen Ansprüche beansprucht, sonaern aucn für weitere Merkmale, soweit sie
aus der vorliegenden Offenbarung einsenließlicn der zum Gegenstand der vorliegenden
Anmeldung gemachten Patentanmeldungen ohne erfinderiscnes Zutun herleitbar sind.
Scnutz wird ferner beansprucht für Tabakwaren, bei denen der Wärmeentzug abhängig
ist von der veränderbaren Brenntemperatur.
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Die erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben.
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xs zeigen: Fig. 1 a eine Ausführungsform der Erf ung im Längsschnitt,
Fig. 1 b und c Draufsichten auf verschiedene Radialdichtteile, welche bei der Ausführung
von Fig. 1 a verwendbar sind, Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
j, e ein Radialdichtteil und ein Längsdichtteil einstückig miteinander ausgebildet
sind, Fig. 3 eine Ausführungsform, bei welcher die kombinierten Radial- und Längsdichtteile
innerhalb eines durch die gesamte Tabaklänge sich erstreckenden Radialdichtteils
angeordnet sind, Fig. Li eine Ausfuhrungsform der Erfindung mit an ihren mundstuckseitigen
Enden offenen, honlen Körpern, welche hintereinander in einer Reihe im tabakfreien
Raum angeordnet sind, Fig. 5 eine Ausführungsform, bei welcher die Körper der Fig.
4 innerhalb eines weiteren Radialdichtteils angeordnet sind, Fig. 6 eine Ausführungsform,
bei welcher im tabakfreien Raum hintereinander zylinderförmige Hohlkörper aslgeordnet
sind, welche ein Material enthaltene das beim Abrauchen der Tabakware zumindest
teilweise eine Phasenumwandlung erfährt,
Fig. 7 eine AusfGhrungsrorm,
bei welcner die in Reihe angeordneten Körper der Fig. 6 innerhalb eines weiteren
Radialdichtteils aiigeorunet sind, Fig. 8 eine Ausführungsform, bei welcher das
Radialdichtteil eng an den Längsdichtteilen anliegt und zwischen diesen einen kleineren
Durchmesser aufweist, Fig. 9 eine erfindungsgemäße, fllterlose Zigarette, Fig. 10
eine Ausführungsform, bei welcher in den von den Radialdichtteilen und den Längsdichtteilen
begrenzten Kammer ein Material angeordnet ist, welches be in Abrauchen der Tabakware
zumindest teilweise eine Phasenumwandlung erfährt, und Fig. ii bis 19 weitere Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die Fig. 1 a zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß Zigarette
mit einem Hüllpapier; , einem Filter 6 und mit dem in einem Ringraum 4 angeordneten,
nicht gezeichneten Tabak. Die Bezugszeichen 2, 4 und 6 sind auch bei sämtlichen
anderen Ausführungsformen zur Bezeichnung des Hüllpaplers, des Tabakringraumes bzw.
des Filters verwendet.
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In dem tabakfreien Haum der Ausführungsform der Fig. 1 befindet sich
ein radialdichtteil l, welches aus einem Papierzylinder besteht. Innerhalb des Papierzylinders
sind kugelförmige Längsdichtteile 3 angeordnet, deren Außenumfang sn der inneren
Oberfläche des Papierzylinders l anliegt. Diese Kugeln 3 sind hohl und enthalten
ein Material 5, welches beim Abrauchen der Tabakware zumindest teilweise eine Phasenumwandlung
erfänrt.
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Der Papierzylinder 1 kann die in Fig. 1 b. dargestellte Form mit einem
sich längs einer Mantellinie erstreckenden Klebefalz 8 aufweisen. ihrer Papierzylinder
1 kann aber auch aus einer schraubenlinienförmigen Aufwicklung mit einem sich ebenfalls
längs einer Schraubenlinie erstreckenden Überdeckungsfalz 9 bestehen. Längs seinem
Überdeckungsfalz 8 bzw. 9 ist der Papierzylinder 1 verklebt, so daß er im wesentlichen
luftundurchlässig ist. Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel , bei welchem im
zentralen, tabakfreien Raum kombinierte i<adial- und Längsdichtteile angeordnet
sind. Die jeweils beiden Rohrennälften 24 bilden eine Dichtung in radialer Richtung,
und der ringförmige Steg @6 Dildet eine Längsdichtung. Auch dann, wenn zwischen
den einander benachbarten Rändern von Röhrenabschnitten zweier benachbarter kombinierter
Radial- und Längsdicntteile 22 ein kleiner Spal bestehen sollte, kann im allgemeinen
keine Luft in Längbrichtung durch den tabakfreien Raum hindurchströmen.
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;bei dieser Gelegenheit wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Zeichnungen
selbstverständlich keine Maßstabszeichnungen sina, aus aenen irgendwelche Längen
abgemessen weraen könnten. Die Ausführungsbeispiele sind vielmehr der besseren Anscnaulichkeit
wegen verzerrt dargestellt.
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In uer Fio. 3 sind im tabakfreien Raum wiederum kombinierte Radial-
und Längsdichtteile 22 in Reihe hintereinander angeordnet wie in Fig. 2. Diese kombinierten
Dichtteile 22 können aus Metall, Kunststoff oder auch aus Papier bestehen.
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Diese Dichtteile 22 der Fig. 3 sind innerhalb eines Radialdichtteils
31 angeordnet, welches aus einem Papierzylinder besteht, welcher s<n über die
gesamte Länge aes Tabakringraums
und damit über die gesamte Länge
des tabakfreien, zentralen Raums erstreckt. Bei dieser Ausrühru.,gsform können die
kombinierten Dichtteile 22 einen größer Abstand zwischen ihren benachbarten Rändern
aufwctisen, ohne daß dadurch die Dichtwirkung und die Verhinderung von direkter
Luft zum fuhr in den hinteren Teil der Glutzone aus dem zentralen Bereich eintreten
könnte. ferner werden diese kombinierten Dichtteile 22 eine Stütze des Radialdichtteils
31, welches deshalb sehr dünn und ohne Eigenstabilität ausgebildet sein kann.
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In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches
ebenfalls kombinierte Längs- und Hadialdichtteile 42 hintereinander angeordnet im
tabakfreieir Raum enthält. Diese kombinierten Dichtteile 42 sind Hohlkörper mit
zylinderförmigen Seitenwänden 46 und mit einer Stirnwand 44 an ihren von dem Mundstück
abgewandten Ende. Auch diese kombinierten Dichtteile 42 können z.B. aus Papier oder
aus Metall bestehen.
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Die Fig. 5 zeigt eine Ausrührungsrorm, bei welcher im tabakfreien
Raum kombinierte Radial- und Längsdichtteile 42 entsprechend der Fig. 4 innerhalb
eines Zylinders 51 angeordnet sind, welcher sich über die gesamte Länge des tabakfreien
Raums erstreckt. Bei dieser Ausführungsform bestehen die kombinierten Dichtteile
42 vorzugsweise aus einem wärmeleitendem Material, z.ß. aus Metall. Die kombinierten
Dichtteile 22 können lose hintereinander angeordnet werden. Beim Abrauchen der Tabakware
fallen sie nacheinander mit der Asche ab.
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Die Fig. 6 zea eine Ausführungsform, bei welcher einseitig geschlossene
Hohlzylinder 63 hintereinander angeordnet den tabakfreien Raum ausfüllen. Diese
Hohlzylinder 63 sind somit gleichzeitig Radialdichtteile und Längsdichtteilc. Sie
enthalten eine
Füllung 65 aus Einem Material, welches beim Abrauchen
der Tabakware zumindest teilweise eine Phasenumwandlung erfährt.
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In Fig. 7 sind hintereinander angeordnete und zweiseitig geschl-aene
Zylinderkörper innerhalb eines Papierzylinders 71 angeordnet, welcher elne durchgehende
radiale Dichtung bildet.
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Die Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform
der Lrfinuung. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein Radialdichtteil
81 vorgesehen, welches sicn über die gesamte Länge des tabakfreien Raums erstreckt.
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Innerhalb dieser Radialdichtung 81 sind Längsdichtungen 83 mit etwa
gleichem Abstand voneinander angeordnet.
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Wie man aus dieser Fig. 8 sieht, besteht das Radialdichtteil 81 aus
einem Material, welches eine sehr geringe Eigenstabilität oder Eigensteifigkeit
aufweist und durch umgebenden Tabak aus dem Tabakringraum 4 zur Achse der Tabakware
hin gedrängt wird. Aus diesem Grund weist das Radialdichtteil 81, welches aus sehr
dünnem, im wesentlichen jedoch luftundurchlässigem Papier besteht, zwischen den
Längsdichtteilen 83 Einschnürungen auf. Diese Längsdichtteile 83 können aus beliebigem
Material bestehen, müssen jedoch eine gewisse Eigensteifigkeit aufweisen, um dem
Druck des Tabaks widerstehen zu können.
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Durch den Druck des Tabaks gegen die Längsdisntteile 31 wird auch
der überdeckungsfalz des Radialdichtteils 81 zusammengedrückt. Wenn der Falz hinreichend
breit ist, oder bei mehrlagiger Anordnung des Radialdichtteils 81 muß der Falz nicht
extra verklebt werden.
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Diese Ausführungsform der Erfindung weist aber noch einen anderen
Vorteil auf. Wenn nämlich du adialdicntteil 81 zum Beispiel über ein hohles Innenrohr
gebildet wird, welches in den laufend bei der Zigarettenherstellung gebildeten Tabakstrang
hineinragt und durch welches die Längsdichtteile 83 zugeführt werden, wird die gesamte,
aus Radialdichttt:llen 81 und Längsdichtteilen 83 bestehende Anordnung mit dem gebildeten
Tabakstrang mitgezogen. Zunächst ist zwar der Innendurchmesser des Radialdichtteils
81, welches um das Innenrohr geformt wird, größer als der Außendurchmesser der Längsdichtteile
83. Der Durcljmesserunterschied entspricht der zweifachen Wandstärke des bei der
Herstellung verwendeten Innenrohrs.
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Da jedoch das RAdialdichtteil 81 eine geringe Eigensteifigkeit nat,
wird es sich unter dem Druck des Tabaks stets an die Längsdichtteile 83, welche
im Ausführungsbeispiel kugelförmig sind, anlegen. Dies gilt insbesondere dann, wenn
das Radialdichtteil 81 schrauber£örmige gewickelt wird, da es, nachdem es vom gebildeten
Tabakstrang von dem Innenrohr aDgezogen wird, seinen Durchmesser noch verkleinern
kann. Dies ist ein besonderer Voiteil der schraubenlinienförmigen Wicklung des Radialdichtteils
81.
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Die Fig. 9zeigt einen Längsschnitt durch eine filterlose Zigarette,
deren tabakfreier Raum vom Tabakringraum durch einen Papier zylinder 91 im wesentlichen
luftdicht abgetrennt ist. Innerhalb des Papierzylinders 91 sind Hohlkugeln 93 angeordnet,
welche mit ihrem Umfang dicht an der inneren Oberfläche des Papierzylincers anliegen.
Die Kugeln 93 enthalten ein material 95, welches beim Abrauchender Tabakware zumindest
teilweise eine Phasenumwandlung erfahrt.
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Ein weiteres Ausführungstispiel ist in Fig. 10 dargestellt.
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Dieses enthält im tabakfreien Raum hintereinander angeordnet abwechselnd
jeweils ein rOhrenrOrmiges Radialdlsstteil 101
und ein kugelförmiges
Längsdichtteil 103. Der Durchmesser der Kugeln 103 ist gleich groß oder geringfügig
größer als der Durchmesser der Ringe 101, welche aus Metall bestehen. Durch die
Teile 101 und 103 werden Kammern gebildet, in denen ein Material 105 enthalten ist,
welches beim Abrauchen der Tabakware zumindest teilweise eine Phasenumwandlung erfährt.
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In Fig. 11 sind die Radialdichtteile 101 und die Längsdichtteile 103
abwechselnd hintereinander und alle zusammen innerhalb eines Papierzylinders 111
angeordnet. In den von den Teilen 101 und 103 gebildeten Kammern ist ein Material
115 angeordnet, solches beim Brauchen der Tabakware zu kleinen Kügelchen schmilzt.
Der Papierzylinder 111 bleibt auch in 1er Glutzone und bis in einen kurzen Bereich
in die Aschzone hinein im wesentlichen luftundurchlässig. Dadurch wird verhindert,
daß geschmolzene Tröpfchen oder beim Schmelzen des Gutes 115 entstehende Dämpfe
in den vom Haucher eingeatmeten Tabakrauch gelangen können.
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Die Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem Papierzylinder
121, welcher sich über die gesamte Länge des tabakfreien Raums erstreckt. Dieser
Papierzylinder 121 weist an seiner Innenseite Röhrenabschnitte 122 aus Metall auf.
Diese können sich übermehrere Kugeln 123 bzw. 124 hin erstrecken.
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Zwischen den benachbarten Rändern zweier Röhrenabschnitte 122 aus
Metall ist jeweils ein Abstand vorgesehen, welcher Wärmeleitungs-UnterbrecAungsstellen
127 bildet. In dieser Fig. 12 sind sowohl massive Kugeln 123 als auch Hohlkugeln
124 dargestellt. Innerhalb des verbleibenden Freiraums in dem tabakfreien Raum ist
ein Gut 125 dargestellt, welches beim Abrauchen der Tabakware schmilzt.
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Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht den Wärme entzug entsprechend
der Temperatur der Glutzone. Durch die Unterbrechungsstellen 127 ist es möglich,
die Wärme aus der Gut zone nur um eine bestimmte Länge in Richtung auf das mundstückseitige
Ende abzuleiten. In diesem bereich wird das zerscsLaelzende Gut 125 auf eine Temperatur
nahe der Glimmtemperatur vorgewärmt. Auch die Kugeln 123 und 124 können aus schmelzbarem
Material bestehen. Beim Zug an der Zigarette erhöht sich die Brenntemperatur der
Glutzone, und damit beginnt automatisch der Schmelzvorgang des Schmelzgutes, da
dessen Schmelztemperatur dicht oberhalb der Glimmtemperatur der Glutzone liegt.
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Die Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Papier
zylinder 131; an dessen Innenseite berindet sich ein weiterer Zylinder 132, der
sehr dünnwandig ist. Dieser besteht aus verschiedenen Abschnitten, die dicht aneinander
anliegen, so daß sie wärmeleitend miteinander verbunden sind. Innerhalb dieses inneren
Zylinders 132 befinden sich zylinderförmige oder kreisscheibenförmige Längsdichtteile
133.
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Eine andere Ausfllhrungsform ist in Fig. 14 dargestellt. In einem
Papierzylinder 141 sind abwechselnd ein Rohrenabschnitt 142 und eine Kreisscheibe
143 angeordnet. Die Teile 142 und 143 bestehen aus Metall und bilden eine zusammethängende
Wärmeleitbrücke. Beim Abrauchen der Zigarette fallen die einzelnen Teile 142 und
143 nacheinander mit der Asche au.
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In Fig. 15 ist eine Ausführungsform dargestelltt bei welcher das Radialdichtteil
sich durch den gesamten tabakfreien Raum hindurch erstreckt und doppelwandig ausgebildet
ist. Seine
äußere Wand 151 besteht aus Papier, welches im wesentlichen
luftundurchlässig ist und auch in der Glutzone, zumindest im größeren Teil derselben,
im wesentlichen luftundurchlässig bleibt. Die Innenwand 152 besteht aus ehem schmelzbaren
Kunststoff. Innerhalb des tabakfreien Raums ist ferner eine Kugel 153 angeordnet,
weine mit ihrem Umfang an der inneren Oberfläche der Innenwand 152 dichtend anliegt.
Die beiden Wände 151 und 152 liegen so dicht aneinander an, daß keine von vorne
angesaugte Luft zwischen ihen hindurchströmen kann.
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In Fig. 16 ist die in Fig. 15 gezeigte Ausführungsform einer Zigarette
im brennenden Zustand dargestellt. Tijierhalb der Glutzone ist die Innenwandröhre
152 bei 161 zugeschmolzen.
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Bereits vor dem Zuschmelzen verhindert die Kugel 153, daß beim ersten
Zug Luft direkt durch den tabakfreien Raum in den Filter gesaugt und dem Rauch,
diesen verdünnend, beigemischt wird.
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In dieser Fig. 16 ist ferner bei 164 ein aus dem Kunststoff der vorherigen
Inn*andröhre 152 bestehendes Teil 164 dargestellt. Dieses befindet sich vor dem
äußeren Grenzflächenbereich 168 der Glutzone, aber noch innerhalb des Rlngzonenbereicns
154. Dieser Abschnitt 154 besteht ausverkohltem Papier des Zylinders 152, welcnes
noch seine Struktur bis in die Aschzone 169 hinein beibehalten hat.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 17 unterscheidet sich von demjenigen
der Fig. 15 dadurch, daß innerhalb des tabakfreien Raums mehrere Kugeln 153 angeordnet
sind. Bei beiden Ausführungsformen können die Kugeln massiv oder auch hohl sein.
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In der Fig. 18 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Papierzylinder
181 dargestellt, welcher als Radialdichtung wirkt. Dieser Papierzylinder 181 weist
an seiner Außenseite wärmeleitende Überzüge
182 aus Metall auf.
Diese fallen beim Abrauchen der Tabakwaren nacheinander ab. InrlUrhalb des Papierzylinders
181 sind HohlKugeln 183 angeordnet, welche den tabakfreien Raum in Längsrichtung
abdichten. Sie enthalten ein Gut 185, we.-ches beim Abrauchen der Tabakware zumindest
teilweise eine Phasenumwandlung erfährt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 19 sind innere. eines Papierzylinders
191 abwechselnd Hohlkugeln 193 und Hohlzyllnder 194 angeordnet. In den Hohlzylindern
194 ist ein Gut 195 angeordnet, welcnes beim Abrauchen der Tabakware zumindest teilweise
eine Phasenumwandlung erfährt.
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L e e r s e i t e