CH679630A5 - - Google Patents

Description

1

CH 679 630 A5

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen simulierten Raucherwarenartikel sowie aus einem simulierten Raucherwarenartikel in Form einer Zigarette.

Im speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf nichtbrennbare, simulierte Raucherwarenartikel, welche ein geschmacksabgebendes Material und/oder ein Äerosol-erzeugendes Material beinhalten, welche durch Luft verflüchtigt werden, die durch eine im Raucherwarenartikel ablaufende exo-thermische chemische Reaktion erwärmt worden ist.

Verschiedene Vorschläge wurden gemacht, um einen simulierten Raucherwarenartikel vorzuschlagen, in dem ein Tabakgeschmack erzeugt wird, ohne die Verbrennung von Tabak.

Diese bekannten Vorschläge sind beschrieben im US-Patent Nr. 726 037, erteilt am 21.4.1903 an H. Ferre, im US-Patent Nr. 2 860 638, erteilt am 18. 11. 1958 an F. Bartholomeo; im US-Patent 3 404 692, erteilt am 8.10.1968, an A. Lampert; im US-Patent Nr. 4 149 548, erteilt am 17.4.1979 an John C. Bradshaw; im US-Patent Nr. 4 284 089, erteilt am 18.8.1981 an Jon P. Ray: im US-Patent Nr. 4 393 884, erteilt am 19.7.1983 an Allen W. Jacobs; und im US-Patent Nr. 4 474 191, erteilt am 2.10.1984 an Pierre G. Steiner.

Das US-Patent Nr. 726 037 beschreibt eine Inhalationsvorrichtung mit zwei verlängerten Aufnahmeteilen in Seite an Seite angeordneter Beziehung innerhalb einer zylindrischen Hülse. Die Aufnahmen sind mit Baumwolle oder einem anderen porösen Material gefüllt. Das poröse Material in einer Aufnahme ist eine wässrige Lösung von z.B. Hydrochlor-säure und das poröse Material in der anderen Aufnahme ist eine wässrige Lösung von z.B. Ammoniumcarbonat. Wenn eine Person an einem Ende der Hülse zieht, wird Luft in separaten Strömen durch die Baumwolle in jeder Aufnahme gezogen, wodurch Dämpfe entstehen, die in einer Kammer in der Hülse stromabwärts von den mit Baumwolle gefüllten Aufnahmen zusammengeführt werden, um einen weissen Dampf zu bilden, der Rauch simuliert.

Das US-Patent Nr. 2 860 638 schlägt einen simulierten Raucherwarenartikel vor, mit einem zylindrischen Teil mit einem Mundstück an einem Ende. Eine rohrförmige Kapsel ist innerhalb des zylindrischen Teils angeordnet. Die Kapsel ist mit Baumwolle gefüllt, die mit konzentrierten Geschmackskomponenten gesättigt ist, wie z.B. Nikotin. Um die Vorrichtung zu gebrauchen, sind in den stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Enden der Kapsel Löcher angeordnet. Wenn somit eine Person am Mundstück zieht, wird Luft durch die Kapsei hindurchgezogen und nimmt den Tabakgeschmacksstoff auf und trägt ihn zum Mund des Verbrauchers.

Das US-Patent Nr. 3 404 692 beschreibt ein simuliertes Zigaretteninhalationsgerät mit einer zylindrischen Hülse, die an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende ein Mundstück aufweist. Die zylindrische Hülse ist mit einem absorbierenden Material gefüllt, wie z.B. Baumwolle, das mit Tabakextrakt gesättigt ist. Um die Vorrichtung zu gebrauchen, ist ein Loch im gefüllten Ende der Hülse angeordnet, und wenn eine Person am Mundstück zieht, wird Tabakextrakt in den Mund gezogen.

Das US-Patent Nr. 4 149 548 beschreibt eine simulierte Zigarettenvorrichtung mit einer zentralen zylindrischen Hülse, die aus biegsamem Kunststoff hergestellt ist und zylindrische Endabschnitte aus Kunststoff aufweist, die mit einem geniessbaren Material beschichtet sind. Die zentralzylindrische Hülse ist durch eine zerstörbare Scheidewand in zwei Behältniskammern unterteilt. Eine Kammer ist mit einer Wasserlösung aus Hydrochlorsäure gefüllt und die andere Kammer ist mit einer wässrigen Lösung aus Natriumhydroxyd gefüllt. Die endzylindrischen Abschnitte sind entweder mit Wasser oder einem Metall gefüllt. Wenn die zentralzylindrische Hülse durch Biegen oder Druck deformiert wird, wird die Scheidewand zerstört, wodurch die Hydrochlorsäure und die Natriumhydroxyd-Lösung gemischt werden, wodurch eine exothermische Reaktion entsteht, die das Wasser oder das Metall in der zylindrischen Beschichtung und Abschnitten aufwärmt, wodurch das geniessbare Material erwärmt wird.

Das US-Patent Nr. 4 284 089 beschreibt eine simulierte Zigarettenvorrichtung mit einem zylindrischen Behältnis, das mit einem absorbierenden Material gefüllt ist, gesättigt mit einer Nikotinmischung. Durch das absorbierende Material hindurch ist ein zentraler Kanal angeordnet. Wenn Luft durch das absorbierende Material hindurchgezogen wird, nimmt sie Nikotin auf und transportiert es an den Mund des Verbrauchers.

Das US-Patent Nr. 4 393 884 beschreibt eine simulierte Zigarettenvorrichtung mit einem zylindrischen Rohr mit einem unter Druck gesetzten Zylinder mit darin angeordnetem Geschmacksmaterial. Eine gefedert angeordnete Ventilvorrichtung öffnet und schliesst einen Auslass an dem Ende des unter Druck gesetzten Zylinders, um selektiv zu ermöglichen, dass Geschmacksmaterial aus dem unter Druck gesetzten Zylinder herausströmt und zum Mund des Verbrauchers geführt wird.

Das US-Patent Nr. 4 474 191 beschreibt eine Rauchervorrichtung, die wie eine Zigarette ausgebildet ist, mit einer zylindrischen Umhüllung aus nichtbrennbarem Keramik. Tabak ist in einer Kammer konzentrisch innerhalb der Hülle angeordnet. Kanäle verlaufen längs der Tabakkammer zwischen der Tabakkammer und der zylindrischen Hülle. Tabak simulierende Substanzen sind innerhalb der Kanäle abgelagert.

Die vorliegende Erfindung schafft eine neuartige simulierte Zigarette, die erhitzte Luft mit einem Tabakgeschmack an den Mund eines Rauchers abgibt, ohne dass irgendein Brennmaterial verbrannt wird. Entsprechend beschreibt die vorliegende Erfindung einen simulierten Raucherwarenartikel gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1.

Im speziellen schlägt die vorliegende Erfindung einen simulierten Raucherwarenartikel vor, umfassend eine zylindrische Hülse, hergestellt aus nichtbrennbarem Material, eine Kapsel, die konzentrisch innerhalb der Hülse angeordnet ist und mit der Hülse zusammenwirkt, um einen ringförmigen Luft5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

CH 679 630 A5

4

durchlass zwischen diesen beiden hindurch zu definieren, wobei die Kapsel in zwei Kammern durch eine Wärme-zerstörbare Zwischenwand oder Dichtung unterteilt ist, wobei ein erster chemischer Reaktand in einer Kammer und ein zweiter chemischer Reaktand in der anderen Kammer angeordnet ist, und ein poröses Substrat, beinhaltend Geschmackssubstanzen ist in der Hülse stromabwärts von der Kapsel und des Luftdurchlasses angeordnet. Die beiden chemische Reaktanden werden zusammengeführt, um exotherm zu reagieren.

Für das bessere Verständnis der Erfindung wird diese nun unter Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und in Übereinstimmung mit den beigefügten Figuren beispielsweise beschrieben. Dabei werden gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten mit gleichen Referenzzahlen bezeichnet. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Längsseitenansicht eines simulierten Raucherwarenartikels gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Längsquerschnitt eines simulierten Raucherwarenartikels gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 einen vergrösserten Längsquerschnitt von einer Komponente eines simulierten Raucherwarenartikels von Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrösserte Endansicht, gesehen in der Richtung der Pfeile 4-4 in Fig. 2 und

Fig. 5 eine vergrösserte Endansicht gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 2.

Unter Bezug auf die Figuren ist ein simulierter Raucherwarenartikel gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt, generell bezeichnet mit der Referenzzahl 10. Wie am besten in Fig. 1 ersichtlich, ist der simulierte Raucherwarenartikel 10 derart ausgestaltet, um äusserlich eine konventionelle Filterzigarette darzustellen.

Der simulierte Raucherwarenartikel 10 umfasst eine zylindrische Hülse 12 mit entgegengesetzten offenen Enden 14 und 16, die aus nichtbrennbarem Material hergestellt ist. Verschiedene geeignete nichtbrennbare Materialien sind bekannt, wie z.B. ein Papier, das mit einem verbrennungsverzögern-den Material behandelt ist. Und ebenfalls ist die zylindrische Hülse 12 von einer Grössenordnung, die ähnlich oder gleich einer Tabaksäule von einer Zigarette ist.

Eine Kapsel 18 ist konzentrisch innerhalb der Hülse 12 angeordnet, die sich von nahe einem offenen Ende 14 der Hülse 12 in Längsrichtung davon in einer Distanz kleiner als die Länge der Hülse 12 erstreckt.

Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist der äussere Umfang der Kapsel 18 kleiner als der innere Umfang der Hülse 12, so dass die Kapsel 18 und die Hülse 12 derart zusammenwirken, dass sie einen kreisförmigen Luftdurchlass 20 dazwischen ausbilden, der konzentrisch mit der Hülse 12 ist. Die Kapsel 18 ist aus einem wärmeleitenden Material hergestellt, wie z.B. aus Aluminium, Kupfer oder ähnlichem, das einen hohen Wärmeleit-Koeffi-zienten aufweist. Die umhüllende Wandung der Kapsel 18 ist in Längsrichtung der Hülse 12 weg vom offenen Ende 14 der Hülse spitzkegelig ausgebildet, derart, dass die Kapsel in Richtung der Luftströmung durch den ringförmigen Durchlass 20 abnehmend spitzkegelig verläuft. Damit nimmt die Quer-schnittsfläche des ringförmigen Luftdurchlasses progressiv zu, und zwar in Längsrichtung der Hülse 12 gegen das offene Hülsenende 16 hin, das am entgegengesetzten Ende der Hülse 12 von der Stelle der Kapsel 18 angeordnet ist.

Wie am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist, beinhaltet die Kapsel 18 weiter Formgebilde 22 auf der äusseren oder ausserhalb gelegenen Oberfläche der Wandung der Kapsel 18, die gegen den ringförmigen Luftdurchlass 20 gerichtet ist, um dadurch eine erhöhte Wärmeaustauschfläche der Kapselwandung zu erzeugen. Wie gezeigt, sind diese Formgebilde 22 eine Vielzahl von Blenden, die an der Wand der Kapsel 18 befestigt sind, und die radial von der Kapsel 18 vorstehen und voneinander in Umfangsrichtung in bezug zur Kapsel 18 beabstandet sind. Auch können mindestens einige der Blenden 22 derart in bezug auf ihre Grösse ausgelegt sein, dass sie an der innenseitigen umhüllenden Oberfläche der Hülse 12 anstehen, um die Kapsel 18 in konzentrischer Relation innerhalb der Hülse zu halten und anzuordnen.

In bezug auf Fig. 3 ist das Innere der Kapsel 18 in eine erste Kammer 24 und eine zweite Kammer 26 durch eine querverlaufende wärmezerstörbare Teilungsdichtung unterteilt. Unter «wärmezerstörbare» versteht man die Temperatur oder den Temperaturbereich, bei welchem ein Material schmilzt oder aufhört, als Dichtung zu funktionieren. Die wärmezerstörbare Teilungsdichtung 28 ist vorzugsweise innerhalb eines engen Temperaturbereiches zerstörbar, so dass sie virtuell sofort zerstört wird, wenn ihre Wärmezerstörungs-Temperatur erreicht wird. Die Dichtung 28 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, wie z.B. aus einem schmelzbaren Wachs. Die Schmelztemperatur der Dichtung 28 sollte oberhalb der umgebenden Temperatur sein, die normalerweise z.B. in einem geschlossenen Automobil oder Gebäude ermittelt wird. Vorzugsweise sollte aus diesem Grund die Schmelztemperatur der Dichtung 28 oberhalb ca. 71 °C (oberhalb 160°F) liegen, da dies eine bekannte Temperatur ist, die innerhalb eines geschlossenen Passagierraumes von einem Motorfahrzeug an einem Sommertag erreicht werden kann.

Immer noch unter Bezug auf Fig. 3 ist eine flüssigkeitsdurchlässige Membrane 30 transversal innerhalb der Kapsel 18 benachbart zu und koexten-siv mit der Dichtungsunterteilung 28 angeordnet.

Ein erster chemischer Reaktand 32 ist in der ersten Kammer 24 und ein zweiter chemischer Reaktand 34 in der zweiten Kammer 26 angeordnet. Der erste und der zweite der chemischen Reaktanden sind aus der Gruppe ausgewählt, die nur exotherm reagieren, die kein Gas entwickeln und die für sich selbst individuell nicht toxisch sind und die ein nichttoxisches Reaktionsprodukt bilden. Ein Beispiel eines ersten chemischen Reaktanden 32 wäre Wasser und ein Beispiel eines zweiten chemischen Reaktanden 34 wäre Kalziumoxyd.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 679 630 A5

6

Mit Bezug einmal mehr zur querverlaufenden Teilungsdichtung 28 sollte die Dichtung 28 auch aus einem inerten Material hergestellt sein, das sowohl nichtreaktiv ist mit dem ersten chemischen Reaktanden 32, dem zweiten chemischen Reaktanden 34 als auch mit dem Reaktionsprodukt.

Mit Bezug zur flüssigkeitsdurchlässigen Membrane 30 ist die Permeabilität davon derart ausgewählt, um den graduellen Durchlass durch die Membrane hindurch des ersten und des zweiten chemischen Reaktanden 32 und 34 zuzulassen, so dass der erste und der zweite chemische Reaktand 32 und 34 graduell bei einer gesteuerten Rate während einer vorgegebenen Zeitperiode co-gemischt werden, so dass die exotherme Reaktion während der vorgegebenen Zeitperiode stattfindet. Die flüssigkeitsdurchlässige Membrane 30 kann z.B. aus gesinterten Keramikmaterialien oder gesintertem Metall hergestellt sein, die sowohl nicht reaktiv sind mit den chemischen Reaktanden als auch nicht reaktiv mit dem Reaktionsprodukt.

Der simulierte Raucherwarenartikel 10 umfasst weiter ein poröses Substrat 36, das in der Hülse 12 stromabwärts von der Kapsel 18 und dem ringförmigen Luftdurchlass 20 relativ zum Luftstrom durch den ringförmigen Luftdurchlass 20 angeordnet ist. Das poröse Substrat 36 kann aus verschiedenen Materialien hergesteilt sein. Z.B. kann das poröse Substrat aus Holzkohle oder Tabak oder einer Kombination aus Holzkohle und Tabak hergestellt sein.

Ein Aerosol-erzeugendes Material ist im porösen Substrat enthalten. Das Aerosol-erzeugende Material ist derart ausgewählt, so dass es bei der Temperatur der Luft verflüchtigt oder entgast wird, die durch den ringförmigen Luftdurchlass 20 hindurchtritt und die durch die exotherme Reaktion des ersten chemischen Reaktanden 32 mit dem zweiten Reaktanden 34 erhitzt worden ist. Ein derartiges Aerosol-erzeugendes Material ist z.B. Glyzerin.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 umfasst der simulierte Raucherwarenartikel 10 weiter einen zylindrischen Filterzapfen 38, der koaxial am offenen Hülsenende 16 angeordnet ist. Der Filterzapfen oder Pfropfen 38 kann konventionell hergestellt sein, wie z.B. ein Filter, der mit Zigaretten verwendet wird, d.h. z.B. bestehend aus Zelluloseacetat oder Polypropylen. Der Filterzapfen 38 kann an die zylindrische Hülse durch ein Zigarettenmundstück-Ma-terial 40 befestigt sein, das den Filterzapfen 38 umhüllt und das die zylindrische Hülse 12 nahe dem offenen Hülsenende 16 umhüllend überlappt.

In Gebrauch führt der Verbraucher das Filterende der Hülse 12 in seinen Mund und hält eine Flamme an das offene Hülsenende 14, um die Kapsel 18 auf eine ausreichende Temperatur zu erhitzen, um dadurch die wärmezerstörbare Teilungsdichtung 28 zu zerstören, was beispielsweise durch Schmelzen derselben geschehen kann. Der erste und der zweite chemische Reaktand fiiessen dann graduell durch die flüssigkeitsdurchlässige Membrane 30 zusammen, worauf sie zusammengemischt werden, was in einer exothermen Reaktion resultiert, die über eine vorgegebene Zeitperiode aufrechterhalten wird. Die Zeit kann derart gewählt werden, dass sie ungefähr mit der Zeit übereinstimmt, die normalenweise benötigt wird, um eine konventionelle Zigarette zu rauchen, d.h. z.B. 5 Minuten. Der Verbraucher zieht dann am gefilterten Ende der Hülse 12, wodurch Umgebungsluft durch den ringförmigen Luftdurchlass 20 gezogen wird. Die Luft bewegt sich durch den ringförmigen Luftdurchlass 20 und wird durch die exotherme Reaktion erwärmt, die innerhalb der Kapsel 18 stattfindet. Aufgrund der zunehmenden Querschnittsfläche des ringförmigen Durchlasses 20 nimmt die Geschwindigkeit der Luft ab, wenn sie durch den Durchlass 20 hindurchtritt, wodurch ein verlängerter Zeitabschnitt geschaffen wird, während welchem die exotherme Reaktion die Luft erwärmt. Wenn die erwärmte Luft durch das poröse Substrat hindurchtritt, nimmt sie Geschmacksstoffe und Aerosolmaterial auf, und trägt diese durch den Filterzapfen oder -pfropfen 38 zum Mund des Verbrauchers. Der Filterzapfen 38 wird primär dazu verwendet, um einen Druckabfall zu erzeugen, der in etwa dem Druckabfall einer gefilterten Zigarette entspricht.

Die vorab detaillierte Beschreibung ist primär für die Klarheit und das Verständnis der voriiegenden Erfindung gedacht. Keine unnötigen Begrenzungen können daraus hergeleitet werden, womit keine Modifikationen und Abänderungen der beschriebenen Beispiele als naheliegend in bezug auf den bekannten Stand der Technik betrachtet werden können. Auch Ableitungen und Modifikationen, wie sie sich aus der Beschreibung oder den beigefügten Ansprüchen ergeben, sind der Erfindung zuzurechnen.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Ein simulierter Raucherwarenartikel (10) gekennzeichnet durch:

- eine zylindrische Hülse (12), die an ihren entgegengesetzten Enden (14, 16) offen ist und aus nichtbrennbarem Material besteht;

- eine Kapsel (18), die konzentrisch innerhalb der Hülse (12) angeordnet ist und sich von dem einen Ende (14) der Hülse längs der Hülse über eine Distanz kleiner als die Länge der Hülse erstreckt, wobei die Kapsel (18) einen äusseren Umfang aufweist, der kleiner ist als der innere Umfang der Hülse und wobei die Kapsel aus wärmeleitendem Material besteht;

- eine durch Wärme zerstörbare Dichtung (28), die innerhalb der Kapsel (18) angeordnet ist und das Innere der Kapsel in eine erste Kammer (24) und eine zweite Kammer (26) unterteilt;

- eine flüssigkeitsdurchlässige Membrane (30), die in der Kapsel (18) benachbart zu und koextensiv mit der Dichtung (28) angeordnet ist;

- einen ersten chemischen Reaktanden (32) in der ersten Kammer (24);

- einen zweiten chemischen Reaktanden (34) in der zweiten Kammer (26), wobei der erste und der zweite der Reaktanden aus der Gruppe ausgewählt sind, die nur exotherm reagieren, kein Gas entwickeln und die einzeln nicht toxisch sind und keine toxische Reaktionsprodukte bilden;

- einen ringförmigen Luftdurchlass (20) der zwischen dem innenseitigen Umfang der Hülse (12) und

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 679 630 A5

dem äusseren Umfang der Kapsel (18) ausgebildet ist;

- ein poröses Substrat (36), das in der Hülse stromabwärts von der Kapsel (18) und dem Luftdurchlass (20) relativ zum Luftstrom durch den ringförmigen Durchlass angeordnet ist;

- eine Aerosol-erzeugende Substanz im Substrat (36); und

- einen Filter (38), der benachbart zum porösen Substrat (36) am anderen offenen Ende (16) der Hülse (12), entgegengesetzt zur Kapsel (18), angeordnet ist.

2. Simulierter Raucherwarenartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umhüllende Wandung der Kapsel (18) in Längsrichtung in bezug auf die Hülse gegen das Ende (16) der Hülse hin mit dem Filter (38) spitzkegelig ausgebildet ist, und zwar derart, dass der ringförmige Durchlass (20) in bezug auf seine Querschnittsfläche in Längsrichtung der Hülse gegen das Ende (16) der Hülse mit dem Filter (38) progressiv zunimmt.

3. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (18) weiter ein Formgebilde (22) an ihrer äusseren Oberfläche aufweist, die gegen den ringförmigen Luftdurchlass (20) hin gerichtet sind, um dadurch einen erhöhten Oberflächen-Flächenin-halt der Kapselwandung zu erzeugen.

4. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme-zerstörbare Dichtung (28) eine Zerstörungstemperatur innerhalb eines engen Temperaturbereiches aufweist.

5. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme-zerstörbare Dichtung (28) aus einem inerten Material besteht, das mit dem ersten und dem zweiten chemischen Reaktanden (32, 34) nicht reaktiv ist.

6. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme-zerstörbare Dichtung (28) bei einer Temperatur oberhalb von ca. 71 °C (160°F) schmilzt.

7. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste chemische Reaktand (32) Wasser und der zweite chemische Reaktand (34) Kalziumoxyd ist.

8. Simulierter Raucherwarenartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Form einer Zigarette.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5