Сигарета и способ ее изготовления для электрической курительной системы

Настоящая заявка является частичным продолжением переуступленной, находящейся одновременно на рассмотрении заявки на патент, регистрационный номер 08/425166, поданной 20 апреля 1995 г. (РМ 1759 А), при этом последняя является частичным продолжением переуступленной, находящейся одновременно на рассмотрении заявки на патент, регистрационный номер 08/380718, поданной 30 января 1995 г., которая является продолжением патента США Мг 5388594, выданного по заявке регистрационный номер 08/118665, поданной 10 сентября 1993 г. Заявка, регистрационный номер 08/118665, является частичным продолжением обычным образом переуступленной заявки на патент, регистрационный номер 07/943504, поданной 11 сентября 1992 г. Все они включены в настоящее описание посредством ссылки.Изобретение относится вообще к электриЧССКИМ КурИТСЛЬНЫМ СИСТСМЗМ, И В ЧЗСТНОСТ И, К сигаретам, приспособленным к взаимодействию с электрическими зажигалками электрических КурИТСЛЬНЫХ СИСТСМ, И К ЗВТОМЗТИЗИРОВЗННЫМ способам их производства.Традиционные сигареты создают курильщшсу привкус и аромат в результате горения, во время которого табачная масса сгорает при температурах, часто превышающих 800 С при затягивании. Теплота горения высвобождает из табака различные газообразные продукты сгорания и дистилляты. По мере того, как эти газообразные продукты вытягиваются через сигарету,они охлаждаются и конденсируются до формы аэрозоля, который обеспечивает привкусы и ароматы, связанные с Курением.Традиционные сигареты создают боковую струю дыма во время тления между затяЖкаМи. ОДНБКДЫ ЗЗЯОКСННЫС, ОНИ ДОЛЯСНЫ бЫТЬ ПОЛНОстью употреблены или выброшены. Повторное зажигание традиционной сигареты возможно,НО ОбЬШНО не ЯВЛЯСТСЯ привлекательным ДЛЯ настоящего курильщика по субъективным причинам (аромат, привкус, запах).Альтернативу большей части традиционных сигарет составляют те, в которых горючий материал нагревает отдельный слой табака в достаточной степени для высвобождения аэрозоля. Такие сигареты могут содержать воспламеняемый углеродистый нагревающий элемент(тепловой источник), расположенный на одном конце сигареты или вокруг него, и слой загруЖСННЫХ табаком ЗЛСМСНГОВ, расположенных напротив вышеупомянутого нагревающего элемента. Нагревающий элемент разжигается с помощью спички или зажигалки для сигарет, работающей на природном топливе. Когда курильщик затягивается после зажигания сигареты, теплота, создаваемая нагревающим элементом, выводится к табачному элементу таким образом, что вынуждает слой высвобождать табачный аэрозоль. Хотя сигарета этого типа создает небольшую боковую струю дыма или несоздает ее, она все же образует продукты сгорания около теплового источника, а при однажды заяокенном тепловом источнике сигарета гасится с трудом для последующего практического использования.В находящихся одновременно на рассмотрении переуступленных заявках на патенты США, регистрационный номер 08/380718, поданной 30 сентября 1995 г. (РМ 1697 Сош), и регистрационный номер 07/943504, поданной 11 сентября 1992 г. (РМ 1550) раскрыты различные нагревающие элементы и сигареты, у которых значительно снижена боковая струя дыма, чтопозволяет курильщшсу избирательно приостаНЗВЛИВЗТЬ И ВНОВЬ начинать КУРСНИС.В вышеуказанной заявке на патент США,регистрационный номер 08/380718 (РМ 1697 Сош), описана электрическая курительная система, включающая новую зажигалку с электропитанием и новую сигарету, которая взаимодействует с зажигалкой. В предпочтительном варианте осуществления зажигалка содержит мноЖССТВО ИЗВИЛИСТЫХ МСТЗЛЛИЧССКИХ НЗГРСВЗТСлей, расположенных таким образом, что они с проскальзыванием принимают некоторую часть табачного стержня сигареты.В предпочтительном варианте осуществления сигарета согласно заявке, регистрационный номер 08/380718 (РМ 1697 Сош), содержит загруженный табаком трубчатый носитель, сигаретную бумагу, обернутую вокруг трубчатого носителя, приспособление в виде пропускающих поток штрангов фильтрующего материала на загубном конце носителя и штранга из фильтрующего материала на свободном (отдаленном) конце носителя. Сигарета и зажигалка имеют такие конфигурации, что когда сигарету вводят в зажигалку, и по мере того как отдельные нагреватели активируются при каждой затяжке, локализованное обугливание происходит в точках по периметру сигареты на участке, где каждый нагреватель соприкасается с сигаретой(далее называемое следом нагревателя). Как только все нагреватели активируются, эти обугленные точки располагаются близко друг к другу и окружают центральный участок носителя сигареты.При включении резаного табака в полую структуру сигареты, как в заявке, регистрационный номер 08/380718 (РМ 1697 Сош), было обнаружено, что такие сигареты, когда они полностью заполнены резаным набивочным табаком,отличаются тенденцией адекватно функционировать в электрической зажигалке при первых нескольких затяжках. После этого их эффективНОСТЬ СХОДИТ на НСТ. СКЛОННОСТЬ К ТЗКОМУ же явлению наблюдается, когда более традиционные сигареты прикуривают в электрической зажигалке, такой как электрическая заяшгалка,раскрытая в заявке США, регистрационный номер 08/380718 (РМ 1697 Сош).Кроме того, незаполненные внутри полые структуры сигарет согласно предпочтительным вариантам осуществления заявки, регистрационный номер 08/380718 (РМ 1697 Сош), до некоторой степени сминаются при экстремальном или грубом обращении.Поэтому основная задача настоящего изобретения заключается в создании новой сигареты, которая содержит резаный табак и, вместе с тем, функционирует как совместимая, когда выкуривается как часть электрической курительной системы.Другая задача настоящего изобретения заключается в создании сигареты, содержащей резаный набивочньш табак, и эта сигарета приспособлена к взаимодействию с электрической зажигалкой И обеспечивает удовлетворительные степени привкуса и подачи.Еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании способа изготовления на быстродействующем производственном оборудовании сигареты такого типа, которая может использоваться вместе с электрической зажигалкой и содержит резаный табак.Еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании сигареты, пригодной для использования совместно с зажигалкой электрической курительной системы, и способа ее изготовления, в котором в процессе изготовления сигарета не подвергается действию сил,стремящихся смять или разломать сигарету.Более того, задача настоящего изобретения заключается в создании новой сигареты, которая используется вместе с электрической зажигалкой, и эффективного по затратам способа изготовления сигареты.Эти задачи и другие преимущества обеспечиваются настоящим изобретением, в котором предусмотрено создание сигареты, используемой совместно с работающей от электроэнергии зажигалкой, и эта зажигалка имеет в своем составе множество электрических нагревателей, при этом каждый из нагревателей предназначен для индивидуального или во взаимодействии теплового высвобождения заранее заданного количества табачного аэрозоля из сигареты при его активации.В СООТВСТСТВИИ С ОДНИМ ЗСПСКТОМ НЗСТОЯщего изобретения сигарета содержит трубчатое табачное полотно, в котором первый участок трубчатого табачного полотна заполнен столбиком табака, предпочтительно резаного набивочного табака, а второй участок трубчатого табачного полотна оставлен незаполненным или полым, чтобы таким образом образовать полость у табачного столбика.Более конкретно, вышеуказанная сигарета содержит, предпочтительно, табачный стержень, образованный из трубчатого табачного полотна, и штранг из табака, расположенный внутри трубчатого табачного полотна. Табачный стержень приспособлен для помещения свозможностью проскальзывания в зажимное приспособление электрического нагревателя таким образом, что нагревательные элементы располагаются сбоку табачного стержня в месТЗХ МСЖДУ ОТКрЫТЫМ КОНЦОМ И ПРОТИВОПОЛОЖным концом табачного стержня. Штранг (или столбик) табака, предпочтительно, проходит от открытого конца табачного стержня до места,которое удалено от противоположного конца табачного стержня, чтобы таким образом образовать полость (или полый участок), прилежащую к противоположному концу.Относительные размеры сигареты и зажимного приспособления нагревателя зажигалки заданы таким образом, что после введения сигареты в зажигалку каждый нагреватель будет располагаться сбоку табачного стержня в заранее заданном месте вдоль табачного стержня, и предпочтительно, так, что область контакта между нагревателем и сигаретой (в дальнейшем след нагревателя), проходящая в продольном направлении, накладывается на, по меньшей мере, часть вышеуказанной полости и на, по меньшей мере, часть штранга из табака. При этом когда сигарету прикуривают с помощью электрической зажигалки, достигаются совместимость и удовлетворительная подача, а конденсация табачного аэрозоля возле или вокруг нагревательных ЗЛСМСНТОВ снижается.В качестве варианта относительные размеры сигареты и зажимного приспособления нагревателя зажигалки заданы таким образом, что после введения сигареты в зажигалку каждый нагреватель будет располагаться сбоку табачного стержня так, что, по меньшей мере, некоторые, если не все, следы нагревателей накладываются только на заполненную часть табачного стержня (поверх табачного штранга). При таких конфигурациях полость можно использовать еще и для облегчения образования аэрозоля и для содействия охлаждению дыма.Предпочтительно, вокруг трубчатого табачного полотна оборачивают сигаретную бумагу, чтобы создать для курильщика внешний вид и ощущение более традтщионной сигареты при обращении с нею.Табачное полотно содержит, предпочтительно, нетканое табачное подстилающее полотно и слой табачного материала, расположенный на всем протяжент/Ш, по меньшей мере, одной стороны табачного подстилающего полотна.Кроме того, сигарета, предпочтительно,имеет в своем составе фильтрующий мундштук на вышеуказанном противоположном конце табачного стержня, который содержит штранг фильтра сквозного потока (также известный как свистковый штранг), штранг загубного фильтра и мундштучную бумагу, прикрепляющую штранги к табачному стержню.Еще один аспект настоящего изобретения заключается в создании содержащей набивкусигареты, которая используется вместе с зажигалкой, и эта сигарета включает табачный стержень, имеющий фильтр свободного потока и свободную от набивки часть стержня, прилегающую к фильтру свободного потока, что способствует образованию плотного аэрозоля.В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ изготовления таких сигарет, где способ содержит стадии создания последовательности ИЗ ПОЛЫХ штрангов двукратной ДЛИНЫ, разнесенных друг от друга и чередующихся с табачными штрангами двукратной длины, и оборачивание последовательности штрангов табачным полотном и внешней оберткой так, чтобы образовать непрерывный стержень; разделения получившегося в результате непрерывного стержня для образования сопряженных пар единичных штрангов табачного стержня: разнесения элементов каждой сопряженной пары единичных штрангов табачного стержня таким образом, чтобы создать промежуток между ними; помещения фильтрующего мундштучного штранга двукратной длины в промежуток между каждой парой разнесенных единичных штрангов табачного стержня; приведения фильтрующего Мундштучного штранга двукратной ДЛИНЫ И УКЗЗЗННЫХ СДИНИЧНЫХ штрангов табачного стержня в контакт друг с другом; и последующего оборачивания мундщтучной бумаги вокруг помещенного фильтрующего мундштучного штранга двукратной длины вместе с прилегающими участками соприкасаюЩИХСЯ СДИНИЧНЫХ штрангов ТЗбЗЧНОГО СГСрЯСНЯ с целью образования сигаретного стержня двукратной длины и разделения сигареты двукратНОЙ ДЛИНЫ на ОТДСЛЬНЪ 1 С сигареты.Другие задачи, преимущества и новые признаки настоящего изобретения выявятся из нижеследующего подробного описания предПОЧТИТСЛЬНЫХ вариантов ОСУЩССГВЛСНИЯ ПрИ рассмотрении их в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:фиг. 1 - вид в перспективе электронной курИТСЛЬНОЙ СИСГСМЫ В СООТВСТСТВИИ С ПрСДПОЧТИтельным вариантом осуществления настоящего изобретения;фиг. 2 - продольный разрез сигареты, выПОЛНСННОЙ В СООТВСТСТВИИ С ПрСДПОЧТИТСЛЬНЫМ вариантом осуществления настоящего изобретения;фиг. 3 - детальный вид в перспективе сигареты, показанной на фиг. 2, с некоторыми часТИЧНО ВСКрЫТЫМИ ЧЗСГЯМИ сигареты;фиг. 4 - схематическое изображение стадий и установка для предпочтительного процесса изготовления частей табачного стержня сигареты, показанной на фиг. 2 и 3, в соответствии с ПрСДПОЧТИТСЛЬНЫМ СПОСОбОМ ИЗГОТОВЛСНИЯ таких сигарет;фиг. 5 А - 5 Е - последовательные поперечные сечения вдоль линии от А-А до Е-Е в гар 000312нитуре на фиг. 4 частей сигареты, показанной на фиг. 2 и 3, по мере прохождения через гарнитуРУ;фиг. 6 - схема мундщтучной машины, которая приспособлена для прикрепления фильтрующего мундштука к частям табачного стержНЯ, ИЗГОТОВЛСННЫМ В СООТВСТСГВРШ С ПРОЦСССОМ,показанным на фиг. 4; ифиг. 7 А - 7 В - схемы, показывающие относительное перемещение и размещение частей сигареты во время осуществления операции прикрепления мундштука согласно предпочтительному способу изготовления сигарет, типа показанных на фиг. 2 и 3.Что касается фиг. 1 и 2, то в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрена курительная система 21, которая имеет в своем составе частично заполненную табаком сигарету 23 и зажигалку 25 многократного пользования. Детали как сигареты 23, так и зажигалки 25 описаны в находящейся одновременно на рассмотрении переуступленной заявки на патент США, регистрационный номер 08/425166, поданной 20 апреля 1995 г. (РМ 1759), которая включена в настоящее описание посредством ссылки.Сигарета 23 на участке 29 переднего конца приспособлена для введения в приемник 27 зажигалки 25 и удаления из него. Сразу же после введения сигареты 23 в курительную систему 21 ее используют почти так же, как более традиционные сигареты, но без горения и тления сига реты 23. Сигарету 23 перестают использовать после одного или нескольких циклов затяжки. Предпочтительно, каждая сигарета 23 обеспечивает суммарно восемь затяжек (циклов затяжки) или больше за одно курение; однако имеются конструктивные средства для настройки на большее или меньшее суммарное число достиЖИМЫХ ЗЗТЯЖСК.Зажигалка 25 содержит в корпусе один или несколько гальванических элементов (непоказанных), которые снабжают энергией некоторое количество электрических резистивных нагревательных элементов 37, расположенных внутри приемника 27. Схема 41 управления внутри корпуса устанавливает электрические соединеНИЯ МСЖДУ ГЗЛЬВЗНИЧССКИМИ ЗЛСМСНТЗМИ И КЗЖдым нагревательным элементом 37.Предпочтительно, корпус 31 имеет габаритные размеры приблизительно 10,7 3,8 1,5 см, вследствие чего он может удобно располагаться в руке курильщика.Каждый из нагревателей 37 снабжается энергией гальванических элементов в зажигалке под управлением схемы в зажигалке 25 таким образом, что обеспечивается нагрев сигареты 23, предпочтительно, восемь раз в разнесенных местах 29 вокруг внешней поверхности сигареты 23. Нагрев обеспечивает восемь затяжек из сигареты 23, которые обычно получает курильщик от более традиционной сигареты. МожетбЫТЬ ЖСЛЗТСЛЬНЫМ ЗЗЯШГЗНИС НССКОЛЬКИХ нагревателей одновременно для одной или неСКОЛЬКИХ ЗЗТЯЖСК.Различные альтернативные конструкции нагревателей описаны в находящейся одновременно на рассмотрении переуступленной заявки на патент США, регистрационный номер 08/224848, поданной 8 апреля 1994 г. (РМ 1729 В), которая включена в настоящее описание посредством ссылки.На внешней стороне зажигалки 25, предпочтительно на передней части 33 корпуса, предусмотрен индикатор 51 для указания числа затяжек, остающихся при курении сигареты 23.Индикатор 51, предпочтительно, имеет в своем составе семисетментную жидкокристаллическую панель, но можно использовать другие подходящие устройства.На фиг. 2 и 3, показана сигарета 23, изгоТОВЛСННЭЯ В СООТВСТСТВИИ С ПрСДПОЧТИТСЛЬНЫМ вариантом осуществления настоящего изобретения, которая содержит табачный стержень 60 и фильтрующий мундштук 62, соединенные друг с другом с помощью мундштучной бумаги 64.Частично заполненная табачная сигарета 23, предпочтительно, имеет по существу постоянный диаметр, который аналогично более традиционным сигаретам находится, предпочтительно, между приблизительно 7,5 и 8,5 мм,вследствие чего Курительная система 21 обеспечивает курильщику знакомое ощущение во рту. В предпочтительном варианте осуществления сигарета 23 имеет общую длшту приблизительно 62 мм, посредством чего облегчается ИСПОЛЬЗОВЗНИС ОбЫЧНЫХ УПЗКОВОЧНЫХ МЗШИН при упаковке сигарет 23. Суммарная длина загубного фильтра 104 и фильтра 102 свободного потока составляет, предпочтительно, 30 мм. Мундщтучная бумага, предпочтительно, проходит поверх табачного стержня 60 на расстоянии приблизительно 6 мм. Общая длина табачного стержня 60 составляет, предпочтительно, 32 мм. Другие количественные соотношения, длины и диаметры могут выбираться вместо тех, которые указаны выше для предпочтительного варианта осуществления.Табачный стержень 60 сигареты 23 содержит, предпочтительно, табачное полотно 66,которое свернуто до образования трубчатойВнешняя обертка 71 тесно окружает табачное полотно 66 и удерживается вместе с ним на всем протяжении продольного шва таким образом, как пршято в конструкции более традиционных сигарет. Внешняя обертка 71 поддерживает табачное полотно 66 в обернутом состоянии вокруг фильтра 74 свободного потока и табачного штранга 80.Предпочтительно, сигаретная оберточная бумага 71 плотно обернута вокруг табачного полотна 66, чтобы таким образом воспроизвестивнешний вид и ощущение более традгщионной сигареты. Установлено, что дым с наилучшим привкусом получается, когда оберточная бумага 71 представляет собой сигаретную бумагу стандартного типа, предпочтительно льняную бумагу, имеющую проницаемость приблизительно от 20 до 50 единрщ СОКЕЗТА (единица определена как количество воздуха, измеренное в кубических сантиметрах, которое проходит через один квадратный сантиметр материала, например бумажного листа, за одну минуту при падении давления 1,0 кПа), и, что более предпочтительно, от приблизительно 30 до 45 единиц СОКЕЗТА, основную массу приблизительно от 23 до 35 г/м 2 и, что более предпочтительно, примерно от 23 до 30 г/м 2, а также наполнитель (предпочтительно карбонат кальция) в количестве приблизительно от 23 до 35 мас.% и, что более предпочтительно, от 28 до 33 мас.%. Оберточная бумага 71 содержит, предпочтительно, небольшое количество цитрата (или не содержит его) или других горючих модификаторов с ПРСДПОЧТИТСЛЬНЫМ содержанием цитрата В ДИЗпазоне от 0 до приблизительно 2,6 мас.% оберточной бумаги 71 и, что более предпочтительно,менее 1%.Само табачное полотно 66 содержит,предпочтительно, подстилающее полотно 68 и слой табачного ароматизирующего материала 70, расположенный на всем протяжении внутренней поверхности подстилающего полотна 68. Мундштучный конец 72 табачного стержня 60 вместе с внешней оберткой 71 покрывает штранг 74 трубчатого фильтра свободного потока. Фильтр 74 свободного потока (также известный в данной области технши как свистковый штранг) обеспечивает формирование структуры и поддержку мундштучного конца 72 табачного стержня 60 и позволяет аэрозолю вь 1 ходить из табачного стержня 60 с минимальным падением давления. Фильтр 74 свободного потока также действует как сужение для потока на мундштучном конце 72 табачного стержня 60,которое, как считается, способствует образованию аэрозоля во время затяжки из сигареты 23. Фильтр свободного потока имеет, предпочтительно, длину, по меньшей мере, 7 мм с целью облегчения машинной сборки и, предпочтительно, кольцевую форму, хотя пригодны фильтры низкой эффективности других форм и типов, включая цилиндрические штранги фильтрующих материалов.На открытом торце 78 табачного стержня 60 табачное полотно 66 вместе с внешней оберткой 71 покрывает цилиндрический табачный штранг 80. Табачный штранг 80 образован,предпочтительно, отдельно от табачного полотна 66 и содержит относительно короткий столбик резаного набивочного табака, который находится в обернутом состоянии внутри обертки 84 штранга и удерживается. Табачный штранг 80 образуют, предпочтительно, на обычной ма