(19)
(11) EP 1 702 522 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.02.2010  Patentblatt  2010/07

(21) Anmeldenummer: 05027954.6

(22) Anmeldetag:  20.12.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
A24C 5/34(2006.01)
G05D 11/02(2006.01)

(54)

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen

Method and apparatus for providing mixtures flue gases

Procédé et dispositif pour obtenir des mélanges de gaz fumants


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 16.03.2005 DE 102005012130

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
20.09.2006  Patentblatt  2006/38

(73) Patentinhaber: Borgwaldt Technik GmbH
22525 Hamburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Kluß, Bruno
    21031 Hamburg (DE)
  • Kraemer, Frank
    20259 Hamburg (DE)

(74) Vertreter: Geyer, Ulrich F. 
WAGNER & GEYER, Patentanwälte, Gewürzmühlstrasse 5
80538 München
80538 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 1 431 746
DE-A1- 4 222 041
US-A- 5 117 845
DE-A1- 4 112 878
US-A- 3 476 119
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen.

    [0002] Bei den herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren dieser Art, wie sie beispielsweise aus der Berauchungsapparatur Typ "Hamburg II" der Anmelderin oder aus der Druckschrift US-A-3 476 119 bekannt sind, wird eine Karussell-Abraucheinrichtung für Zigaretten verwendet, die nach dem rotierenden Prinzip arbeitet. Über einen konstanten Volumenstrom, der mittels einer einzigen für die gesamte Einrichtung vorgesehenen Vakuumpumpe erzeugt wird, wird jeweils eine der Zigaretten abgeraucht. Die Möglichkeit das Rauchgas zu verdünnen, ist - wenn diese Möglichkeit überhaupt benötigt wird - bei dieser Vorrichtung sowohl hinsichtlich des Verdünnungsgrads als auch der Verdünnungsgenauigkeit sehr begrenzt. Darüber hinaus erfordern die Verdünnungsvorgänge einen erheblichen Zeitaufwand.

    [0003] Die Firma Pieter van Weenen & Co. GmbH, Gutach, bietet einen Rauchroboter an, mit der jeweils nur eine Zigarette abgeraucht werden kann. Hinsichtlich der Verdünnungsmöglichkeit des abgerauchten Gases ist die bekannte Anlage auf vier fest eingestellte Verdünnungsstufen beschränkt.

    [0004] Die Druckschrift EP-A-1 431 746 zeigt und beschreibt eine Rauchvorrichtung mit einer einzigen Pumpe für das Abrauchen mehrerer Zigaretten gleichzeitig und im Parallelbetrieb, wobei nur eine Pumpe vorgesehen ist. Über ein 3/2-Wege-Ventil wird das abgerauchte Rauchgas an eine Verdünnungseinheit zur weiteren Verwendung abgegeben.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen zu schaffen bzw. ein Verfahren hierzu anzugeben, mit dem mehrere Zigaretten gleichzeitig abgeraucht werden können. Darüber hinaus soll das Rauchgas in einem breiten Bereich genau, stufenlos und insbesondere schnell verdünnt werden können.

    [0006] Ausgehend von einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen mit einer Tabak-Abraucheinrichtung, einer Pumpe und einer Rauchgas-Mischeinrichtung wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

    [0007] Durch die erfindungsgemäße Verwendung von wenigstens zwei Mischeinheiten ist es möglich, nicht nur gleichzeitig mehrere, auch unterschiedliche Tabakprodukte zu rauchen, sondern auch unterschiedliche Rauchgas-Gemische, insbesondere unterschiedliche Verdünnungsgrade zu erzeugen.

    [0008] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe jeder Mischeinheit sowohl zum Rauchen des Tabakprodukts als auch zum Mischen bzw. Verdünnen des Rauchgases vorgesehen. Darüber hinaus ist die Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform auch zum Ausstoßen des verdünnten Rauchgases einsetzbar.

    [0009] Vorzugsweise ist die Pumpe eine Kolbenpumpe, die insbesondere einen Schrittmotor zum Pumpenantrieb aufweist. Durch die Steuerung des Schrittmotors ist eine stufenlose Steuerung des Rauchgas- bzw. Rauchgas-Gemisch-Volumens möglich, so dass auf einfache Weise ein sehr genaues, stufenloses und schnelles Verdünnen des Rauchgases in Zusammenhang mit dem Abrauchen des Rauchgases möglich ist.

    [0010] Das Ventil ist vorzugsweise ein Mehrwegeventil, das gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung folgende Ventilwege aufweist:
    • einen Ventilweg zum Ansaugen des Rauchgases,
    • einen Ventilweg zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des angesaugten Rauchgases,
    • einen Ventilweg zum Ansaugen von Frischluft und
    • wenigstens einen Ventilweg zum Ausstoßen des aus Rauchgas und Frischluft gebildeten Gasgemisches.


    [0011] Aufgrund der Gestaltung des Ventils in der genannten Weise ist es möglich, mit einem Ventil nicht nur das Rauchen des Tabakprodukts vorzunehmen, sondern auch das dabei entstehende Rauchgas in einer einfachen Baueinheit bei einfacher Handhabung schnell und in einem großen Bereich zu verdünnen. Vorzugsweise ist dabei jeder der Ventilwege mit der Pumpe verbunden. Das Ventil weist vorzugsweise vier Ventilstellungen und fünf Anschlüsse auf, und ist vorzugsweise ein 5/4-WegeVentil.

    [0012] Bei den herkömmlichen Rauchmaschinen wird das Rauchkondensat in einer Falle aufgefangen, das zwischen Zigarettenhalter und Pumpe angeordnet ist. Nur die Gasphase des Rauchs gelangt in die Pumpe und wird nach dem Ende des Zugs über ein Ventil in den Außenraum geblasen. Wird dagegen z.B. für In-Vitro-Versuche der volle Rauch eines Tabakprodukts - gegebenenfalls verdünnt - benötigt, gelangen die Partikel und Kondensate des Rauchgases vermehrt auch in das Ventil und die Pumpe. Daher ist ein Ventil mit Strömungskanälen gleichen Querschnitts besonders vorteilhaft, um Kondensatniederschläge und Verschmutzungen zu vermeiden.

    [0013] Vorzugsweise ist das Ventil ein Drehschieber-Ventil, dessen Drehschieber mittels eines Schrittmotors zuverlässig und positionsgenau verstellbar ist.

    [0014] Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greifen wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf eine abzurauchende Zigarette zu, so dass gleichzeitig mehrere Versuche zeitsparend durchgeführt werden können, wobei die Rauchgase dabei zusätzlich unterschiedlich verdünnt werden können.

    [0015] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greifen jeweils wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf jeweils unterschiedliche Rauchprodukte, beispielsweise unterschiedliche Zigarettensorten, zu. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur mehrere Zigaretten gleichzeitig, also zeitsparend, sondern auch unterschiedliche Zigarettensorten gleichzeitig und zeitsparend zu rauchen und deren Rauchgase gleichzeitig ggf. auch unterschiedlich zu verdünnen, zu analysieren oder für unterschiedliche Versuchszwecken einzusetzen.

    [0016] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die zu rauchenden Tabakprodukte in Tabakprodukt-Haltern eines rotierenden Rauchkarussells angeordnet.
    Dadurch kommt die Anlage mit jeweils nur einem Dichtheitstester, einem Anzünder, einer Stummel-Längenabtastung, einem Stummelzieher und einer Ladevorrichtung aus. Lediglich die Pumpen sind entsprechend der Anzahl der Rauchgas-Mischeinheiten mehrfach vorhanden. Bei gleichzeitiger Verwendung unterschiedlicher Zigarettensorten ist darüber hinaus eine entsprechende Anzahl von Zigarettenmagazinen erforderlich.

    [0017] Die gestellte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren gelöst, wie es in Anspruch 14 angegeben ist. Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 15 bis 18 angegeben.

    [0018] Die Vorteile entsprechen denen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ermöglichen die beliebige, stufenlose, genaue und schnelle Verdünnung von Rauchgasen.

    [0019] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Rauchen des Tabakprodukts sowie das Ansaugen und Ausstoßen des Rauchgases und/oder der Rauchgas-Gemische gemäß der Verfahrensschritte a) bis e) mit einer einzigen Pumpe durchgeführt wird. Der apparative Aufwand ist daher gering und die Funktionsweise einfach.

    [0020] Sehr vorteilhaft ist es, wenn die gewünschte Verdünnung des vom Tabakprodukt abgesaugten Rauchgases durch das ausgestoßene Volumen des Rauchgases und/oder des Rauchgas-Gemisches und durch das angesaugte Frischluftvolumen gemäß den Schritten a) bis e) erfolgt. Die Verdünnungsgrade sind durch die Steuerung des Hubvolumens besonders genau, schnell und stufenlos durchführbar.

    [0021] In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die angesaugten und ausgestoßenen Gas- und Gasgemischvolumina durch das Hubvolumen und/oder die Anzahl der Hübe einer Kolbenpumpe gesteuert werden. Ein Schrittmotor für die Steuerung des Hubvolumens ist dabei von besonderem Vorteil.

    [0022] Die Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile derselben werden bzw. werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige schematische Zeichnung erläutert.

    [0023] Die Figur zeigt ein Rauchkarusell 1 mit beispielsweise vier äquidistant angeordneten Zigarettenhaltern 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, die beispielsweise in einem Zeittakt von 15 Sekunden zusätzlich zur Rauchposition 2 an Positionen z.B. für die Glutdetektierung, die Stummelziehung und den Ladevorgang gedreht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel gelangt also pro Minute jeweils dieselbe Zigarette an dieselbe Position, z.B. an die Rauchposition 2, so dass für jede Zigarette pro Minute ein Zug abgeraucht wird.

    [0024] Erfindungsgemäß ist mit der Rauchposition 2 nicht nur eine Pumpe, sondern es sind mehrere Pumpen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 - im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Pumpen über Schläuche oder Kanäle 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 - verbunden. Zwischen der Rauchposition 2 und der jeweiligen Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 ist jeweils ein 5/4-Wege-Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 vorgesehen, das fünf Anschlüsse oder Öffnungen S, P, C, E und F aufweist.

    [0025] Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Pumpen 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 Kolbenpumpen, die jeweils mittels nicht dargestellter Schrittmotoren betrieben werden, und die jeweils über einen Anschluss P mit dem jeweiligen Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 verbunden sind.

    [0026] Das jeweilige Ventil 5-1, 5-2, 5-3 , 5-4 ist über jeweils einen Anschluss C und eine Leitung 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 mit einer Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 verbunden, die das jeweilige in der gewünschten Weise verdünnte Rauchgas zu Versuchs- oder Untersuchungszwecken aufnimmt.

    [0027] Der Anschluss E des jeweiligen Ventils 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 ist jeweils mit einer Auslass-Leitung 8 zum Ausstoßen wenigstens eines Teils des Rauchgases oder eines Rauchgas-Gemisches verbunden, während der jeweilige Anschluss F mit einer Frischluftleitung 9 zum Ansaugen von Frischluft in Verbindung steht.

    Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:



    [0028] Zum Abrauchen der sich in der Rauchposition 2 befindlichen Zigarette wird ein Drehschieber S eines als Drehschieberventil ausgebildeten 5/4-Wege-Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 jeweils mittels z.B. eines Schrittmotors so gesteuert, dass ein Ventilweg zwischen den Anschlüssen S und P besteht, so dass die Zigarette durch die Hubvergrößerung der Kolbenpumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 geraucht und deren Rauchgas angesaugt wird. Danach wird das Ventil so gesteuert, dass ein Ventilweg P-E, also ein Ventilweg zwischen der Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und der Auslass-Leitung 8 geschaffen wird, über den bei einer Verkleinerung des Pumpenvolumens das angesaugte Rauchgas teilweise ausgeblasen wird, so dass nur noch ein Teilvolumen des ursprünglich angesaugten Rauchgases im Pumpenzylinder verbleibt.

    [0029] Als nächster Schritt wird durch Steuern des Ventils ein Ventilweg zwischen den Anschlüssen F und P geschaffen, so dass Frischluft in die Pumpe gelangt, die währenddessen so gesteuert wird, dass das Hubvolumen vergrößert und damit die im Kolben verbliebene Rauchgas bzw. das Rauchgas-Gemisch durch die Frischluft verdünnt wird.

    [0030] Ist durch diesen Vorgang die gewünschte Rauchgas-Verdünnung erreicht, wird durch Steuerung des Drehschiebers der Ventilweg P-C, also eine Verbindung zwischen der Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 und der Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 geschaffen, so dass das die gewünschte Verdünnung aufweisende Rauchgas-Gemisch in die Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 ausgeblasen wird.

    [0031] Ist das Rauchgas dagegen zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausreichend verdünnt, erfolgt ein weiterer Verdünnungszyklus, bei dem das Ventil 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 zur Freigabe des Ventilweges P-E entsprechend angesteuert wird, so dass das in einem ersten Schritts bereits verdünnte Rauchgas-Gemisch über die Auslass-Leitung 8 teilweise ausgeblasen wird. Durch erneutes Öffnen des Ventilweges F-P gelangt wiederum Frischluft aus der Frischluftleitung 9 in die Pumpe 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, deren Zylindervolumen durch Zurückziehen des Pumpenkolbens vergrößert wird, so dass das Luftgemisch weiter verdünnt wird. Ist auch nach dem zweiten Verdünnungszyklus die gewünschte Verdünnung des Rauchgases noch nicht erreicht, werden entsprechend weitere Verdünnungszyklen in der beschriebenen Weise durchgeführt, bis nach Erreichen der gewünschten Verdünnung das Rauchgas dann über den Ventilweg P-C in die Kammer 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 ausgeblasen wird.

    [0032] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es gemäß dieser Vorgehensweise möglich, eine Zigarette, die sich an der Rauchposition 2 befindet, gleichzeitig mit mehreren Rauchgasmischeinheiten abzurauchen und dasselbe Rauchgas unterschiedlich zu verdünnen und auf unterschiedliche Weise zu untersuchen.

    [0033] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch auch im besonderen Maße dafür geeignet, jeweils nur eine Rauchgas-Mischeinheit, die aus einer Pumpe 4-n, einem Ventil 5-n, einer Kammer 7-n sowie einem Schlauch oder Kanal 3-n zwischen Rauchposition 2 und Ventil 5-n sowie einer Leitung 6-n zwischen dem jeweiligen Anschluss C des Ventils 5-n und der Kammer 7-n besteht, zu berauchen, und eine andere Rauchgas-Mischeinheit für eine Zigarette zu aktivieren, wenn sich eine der nächsten Zigaretten an der Rauchposition 2 befindet. Auf diese Weise ist es möglich, mit derselben Vorrichtung die Zigaretten in unterschiedlicher Weise abzurauchen und/oder unterschiedliche Zigaretten abzurauchen, wenn in den einzelnen Zigarettenhaltern 1-n unterschiedliche Sorten von Zigaretten angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Vorrichtung dazu geeignet ist, im selben Zyklus unterschiedliche Sorten von Zigaretten abzurauchen und das Rauchgas der unterschiedlichen Zigaretten auch getrennt voneinander und im wesentlichen gleichzeitig in der gewünschten Weise und individuell zu verdünnen und für die Rauchgas-Untersuchungen bereitzustellen.

    [0034] Die vorliegende Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch Ausgestaltungen, Abwandlungen und Modifikationen möglich, und ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise ist es möglich, mehr oder weniger als vier Rauchgas-Mischeinheiten und/oder vier Zigarettenhalter vorzusehen. Auch kann jede Rauchgas-Mischeinheit jeweils mit ihren Rauchgaskanälen 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 mit unterschiedlichen Positionen des Rauchkarussells verbunden werden, so dass gleichzeitig mehrere Zigaretten der gleichen oder unterschiedlichen Sorte geraucht und deren Rauchgase verdünnt werden können.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen, mit einer Tabak-Abraucheinrichtung (1), und einer Rauchgas-Mischeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens zwei Rauch-Gas-Mischeinheiten mit jeweils einer Pumpe (4-n) und einem Ventil (5-n) zur gleichzeitigen Erzeugung unterschiedlicher Rauchgas-Gemische aufweist und dass die Pumpe (4-n) jeder Rauchgas-Mischeinheit sowohl zum Rauchen des Tabakprodukts als auch zum Verdünnen des Rauchgases und zum Ausstoßen des verdünnten Rauchgases vorgesehen ist.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (4-n) eine Kolbenpumpe ist.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schrittmotor für den Antrieb der Pumpe (4-n) vorgesehen ist.
     
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) wenigstens folgende Ventilwege aufweist:

    - einen Ventilweg (S-P) zum Ansaugen des Rauchgases;

    - einen Ventilweg (P-E) zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des angesaugten Rauchgases;

    - einen Ventilweg (F-P) zum Ansaugen von Frischluft; und

    - wenigstens einen Ventilweg (P-E; P-C) zum wenigstens teilweisen Ausstoßen des aus Rauchgas und Frischluft gebildeten Gasgemisches.


     
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilweg (S-P) zum Ansaugen des Rauchgases auch für das Rauchen des Tabakprodukts vorgesehen ist.
     
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Ventilwege mit der Pumpe (4-n) verbunden ist.
     
    7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) vier Ventilstellungen und fünf Anschlüsse (S, P, C, E, F) aufweist.
     
    8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) ein 5/4-Wege-Ventil ist.
     
    9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle des Ventils (5-n) gleiche Querschnitte aufweisen.
     
    10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5-n) ein Drehschieberventil ist.
     
    11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf Tabakprodukte derselben Sorte zugreifen.
     
    12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten zwei Rauchgas-Mischeinheiten gleichzeitig auf jeweils unterschiedliche Tabakprodukte zugreifen.
     
    13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu rauchenden Tabakprodukte in Tabakprodukt-Haltern eines rotierenden Rauchkarussells angeordnet sind.
     
    14. Verfahren zum Erzeugen von Rauchgas-Gemischen für chemische, physikalische, biologische und/oder In-Vitro-Untersuchungen mittels wenigstens zwei Rauchgas-Mischeinheiten mit jeweils einer Pumpe (4-n) und jeweils einem Ventil (5-n) zur gleichzeitigen Erzeugung unterschiedlicher Rauchgas-Gemische, wobei Rauchgas von einem Tabakprodukt mittels jeweils einer Pumpe (4-n) über einen ersten Ventilweg (S-P) jeweils eines Mehrwegeventils (5-n) angesaugt wird, mit jeweils folgenden Verfahrensschritten jeder Rauchgas-Mischeinheit:

    a) Ausstoßen eines Teils des abgesaugten Rauchgases über einen zweiten Ventilweg(P-E) des Mehrwegeventils (5-n) nach Außen;

    b) Ansaugen von Frischluft über einen dritten Ventilweg (F-P) zur Bildung eines ersten Gasgemisches;

    c) Ausstoßen eines Teils des ersten Gasgemisches über den zweiten Ventilweg (P-E) nach Außen;

    d) Wiederholen der Schritte b) und c) bis eine gewünschte Verdünnung des abgesaugten Rauchgases erreicht ist; und

    e) Ausstoßen des die gewünschte Verdünnung aufweisenden Rauchgases über einen vierten Ventilweg (P-C) in eine Kammer (7-n).


     
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchen des Tabakprodukts sowie das Ansaugen und Ausstoßen des Rauchgases und der Rauchgas-Gemische gemäß den Verfahren a) bis e) mit einer einzigen Pumpe (4-n) durchgeführt wird.
     
    16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Verdünnung des abgesaugten Gases durch das ausgestoßene Volumen des Rauchgases und/oder des Rauchgas-Gemisches und durch das angesaugte Frischluft-Volumen gemäß den Schritten a) bis e) erfolgt.
     
    17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgestoßenen Gas- und Gasgemisch-Volumina durch das Hubvolumen und/oder die Anzahl der Hübe einer Kolbenpumpe gesteuert werden.
     
    18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubvolumen mit einem Schrittmotor gesteuert wird.
     


    Claims

    1. Device for producing smoking gas mixtures for chemical, physical, biological and/or in-vitro analysis having a tobacco smoking apparatus (1) and a smoking gas mix apparatus, characterized in that the device comprises at least two smoking gas mix units, each having a pump (4-n) and a valve (5-n) for simultaneously producing different smoking gas mixtures, and in that said pump (4-n) of each smoking gas mix unit is provided for smoking the tobacco product as well as for diluting said smoking gas and for exhausting the diluted smoking gas.
     
    2. Device according to claim 1 characterized in that said pump (4-n) is a piston pump.
     
    3. Device according to claim 2 characterized in that a stepper motor is provided for driving said pump (4-n).
     
    4. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said valve (5-n) comprises at least the following valve ways:

    - one valve way (S-P) for sucking in said smoking gases;

    - one valve way (P-E) for at least partially exhausting said sucked in smoking gases;

    - one valve way (F-P) for sucking in fresh air; and

    - at least one valve way (P-E; P-C) for at least partially exhausting the gas mixture composed of smoking gas and fresh air.


     
    5. Device according to claim 4 characterized in that said valve way (S-P) for sucking in said smoke gases is also provided for smoking said tobacco products.
     
    6. Device according to one of the proceeding claims characterized in that each of said valve ways is connected to said pump (4-n).
     
    7. Device according to one of the proceeding claims, characterized in that said valve (5-n) comprises four valve positions and five ports (S, P, C, E, F).
     
    8. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said valve (5-n) is a 5/4 way valve.
     
    9. Device according to one of the proceeding claims characterized in that the flow channels of said valve (5-n) comprise the same area.
     
    10. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said valve (5-n) is a rotary slide valve.
     
    11. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said at least two smoking gas mix units simultaneously have access to tobacco products of the same kind.
     
    12. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said at least two smoking gas mix units each have simultaneously access to different tobacco products.
     
    13. Device according to one of the proceeding claims characterized in that said tobacco products to be smoked are disposed in tobacco product holders of a rotary smoking platform.
     
    14. Method for producing smoking gas mixtures for chemical, physical, biological and/or in-vitro analysis via at least two smoking gas mix units, each having a pump (4-n) and a valve (5-n) for simultaneously producing different smoking gas mixtures, wherein smoking gas of one tobacco product is sucked in by a respective pump (4-n) via a first valve way (S-P) of a respective multi way valve (5-n), said method comprising the following method steps in each smoking gas mix unit respectively:

    a) exhausting a portion of said sucked-in smoking gas to the environment via a second valve way (P-E) of said multi way valve (5-n);

    b) sucking in fresh air for producing a first gas mixture via a third valve way (F-P);

    c) exhausting a portion of said first gas-mixture to the environment via said second valve way (P-E);

    d) repeating said steps b) and c) until a desired dilution of said sucked-in smoking gas is achieved; and

    e) exhausting said smoking gas having the desired dilution into a chamber (7-n) via a forth valve way (P-C).


     
    15. Method according to claim 14 characterized in that smoking of said tobacco product as well as sucking in and exhausting said smoking gas and said smoking gas mixtures according to the method a) to e) is performed by one single pump (4-n).
     
    16. Method according to claim 14 or 15 characterized in that the desired dilution of said sucked in gas is achieved by the exhausted volume of said smoking gas and/or said smoking gas mixture and the sucked in volume of fresh air according to the steps a) to e).
     
    17. Method according to claim 16 characterized in that the exhausted volumes of a gas and a gas mixture are controlled by the stroke volume and/or the number of strokes of a piston pump.
     
    18. Method according to claim 16 or 17 characterized in that said stroke volume is controlled by a stepper motor.
     


    Revendications

    1. Dispositif pour produire des mélanges de gaz de fumées pour une analyse chimique, physique, biologique et/ou in-vitro, comportant un dispositif pour fumer du tabac (1) et un dispositif de mélange de gaz de fumées, caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins deux unités de mélange de gaz de fumées, chacune comportant une pompe (4-n) et une soupape (5-n) pour produire simultanément différents mélanges de gaz de fumées, et en ce que la pompe (4-n) de chaque unité de mélange de gaz de fumées est prévue pour fumer le produit de tabac aussi bien que pour diluer le gaz de fumées et pour rejeter le gaz de fumées dilué.
     
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pompe (4-n) est une pompe à piston.
     
    3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un moteur pas-à-pas est prévu pour piloter la pompe (4-n).
     
    4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape (5-n) comprend au moins les voies de soupape suivantes .

    - une voie de soupape (S-P) pour aspirer les gaz de fumées ;

    - une voie de soupape (P-E) pour rejeter au moins partiellement les gaz de fumées aspirés ;

    - une voie de soupape (F-P) pour aspirer de l'air frais ; et

    - au moins une voie de soupape (P-E ; P-C) pour rejeter au moins partiellement le mélange de gaz composé de gaz de fumées et d'air frais.


     
    5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la voie de soupape (S-P) destinée à aspirer les gaz de fumées est aussi prévue pour fumer les produits de tabac.
     
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des voies de soupape est connectée à la pompe (4-n).
     
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape 5-n comporte quatre positions de soupape et cinq accès (S, P, C, E, F).
     
    8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape (5-n) est une soupape à 5/4 voies.
     
    9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux d'écoulement de la soupape (5-n) ont la même surface.
     
    10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape (5-n) est une soupape à tiroir rotatif.
     
    11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites au moins deux unités de mélange de gaz de fumées ont accès simultanément à des produits de tabac de la même sorte.
     
    12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites au moins deux unités de mélange de gaz de fumées ont chacune accès simultanément à des produits de tabac différents.
     
    13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les produits de tabac à fumer sont disposés dans des bacs de produit de tabac d'une plateforme à fumer tournante.
     
    14. Procédé pour produire des mélanges de gaz de fumées pour une analyse chimique, physique, biologique et/ou in-vitro par l'intermédiaire d'au moins deux unités de mélange de gaz de fumées, chacune comportant une pompe (4-n) et une soupape (5-n) pour produire simultanément différents mélanges de gaz de fumées, dans lequel du gaz de fumées d'un produit de tabac est aspiré par l'intermédiaire d'une pompe respective (4-n) par l'intermédiaire d'une première voie de soupape (S-P) d'une soupape multivoies (5-n) respective, le procédé comprenant les étapes suivantes dans chaque unité de mélange de gaz de fumées respectivement :

    a) rejeter une partie du gaz de fumées aspiré dans l'environnement par l'intermédiaire d'une deuxième voie de soupape (P-E) de la soupape multivoies (5-n) ;

    b) aspirer de l'air frais pour produire un premier mélange de gaz par l'intermédiaire d'une troisième voie de soupape (F-P) ;

    c) rejeter une partie du premier mélange de gaz dans l'environnement par l'intermédiaire de la deuxième voie de soupape (P-E) ;

    d) répéter les étapes b) et c) jusqu'à ce qu'une dilution souhaitée du gaz de fumées aspiré soit obtenue ; et

    e) rejeter le gaz de fumées ayant la dilution souhaitée dans une chambre (7-n) par l'intermédiaire d'une quatrième voie de soupape (P-C).


     
    15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'action de fumer le produit de tabac ainsi que d'aspirer et de rejeter les gaz de fumées et les mélanges de gaz de fumées selon les étapes de procédé a) à e) est effectuée par l'intermédiaire d'une seule pompe (4-n).
     
    16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la dilution souhaitée du gaz aspiré est obtenue par l'intermédiaire du volume rejeté de gaz de fumées et/ou de mélange de gaz de fumées et du volume aspiré d'air frais selon les étapes a) à e).
     
    17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les volumes rejetés de gaz et de mélange de gaz sont contrôlés par l'intermédiaire du volume de la course et/ou du nombre de cycles d'une pompe à piston.
     
    18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le volume de la course est contrôlé par un moteur pas-à-pas.
     




    Zeichnung








    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente