[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Rauchprodukt mit Komponenten, die mindestens
eine elektrische Energiequelle, einen Vorratsspeicher zur Aufbewahrung mindestens
eines durch den elektrischen Aromastoffes, einen elektrischen Wandler zur Änderung
des Aggregatzustandes des Aromastoffes und ein elektrisches Heizelement umfassen.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger elektrischer
Rauchprodukte.
[0002] Als ein derartiges Rauchprodukt wird zurzeit auf dem Markt eine sogenannte elektrische
oder elektronische Zigarette oder Pfeife angeboten, welche als wichtige Komponenten
mindestens eine elektrische Energiequelle, einen elektrischen Verdampfer, einen Vorratsspeicher
zur Aufbewahrung mindestens eines durch den elektrischen Verdampfer zu verdampfenden
Aromastoffes und ein elektrisches Heizelement umfassen. Der Verdampfer und das Heizelement
werden mit elektrischer Energie von der elektrischen Energiequelle versorgt, bei der
es sich zumeist um eine Batterie handelt. Die Batterie kann wahlweise aufladbar oder
auch nicht aufladbar ausgeführt sein. Das Heizelement bewirkt eine Verdampfung des
im Vorratsspeicher gespeicherten Aromastoffes, wobei der dadurch entstehende Dampf
vom Benutzer inhaliert wird. In den meisten Fällen wird als Aromastoff eine Flüssigkeit
verwendet und ist dementsprechend der Vorratsspeicher als Liquidtank ausgebildet.
Beim elektrischen Verdampfer handelt es sich um eine zur Zeit besonders gängige Ausführung
des eingangs angesprochenen elektrischen Wandlers zur Änderung des Aggregatzustandes
des Aromastoffes, wobei als Aromastoff eine Flüssigkeit verwendet wird und der Verdampfer
eine Änderung des Aggregatzustandes des Aromastoffes von flüssig in gasförmig bewirkt
und somit den Aromastoff verdampft. Ebenfalls sind elektrische Rauchprodukte verfügbar,
bei denen der Aromastoff aus einem Feststoff, beispielsweise in Form von Partikeln,
besteht und der elektrische Verdampfer ausgebildet ist, den Aromastoff von der festen
in eine gasförmige Phase zu überführen, und zwar zum Beispiel durch Schmelzen und
Verdampfen.
[0003] Gerade bei elektronischen Zigaretten unterscheidet man zwischen einmal und mehrfach
benutzbaren Ausführungen. Im ersteren Fall wird eine nicht wiederaufladbare Batterie
verwendet und ist der Vorratsspeicher weder auffüllbar noch auswechselbar, während
im letztgenannten Fall zumindest der Vorratsspeicher entweder wiederbefüllbar oder
als auswechselbare Patrone oder Kapsel ausgebildet ist.
[0004] Derartige elektronische Zigaretten und Pfeifen bilden eine Alternative zu herkömmlichen
Tabakzigaretten, -zigarren und -pfeifen, die auch übergreifend als "Verbrennungsrauchprodukte"
bezeichnet werden. Denn elektrische oder elektronische Rauchprodukte können gesundheitliche
Vorteile aufweisen, insbesondere indem Aromastoffe zum Einsatz gelangen, die weniger
krebserregende Stoffe enthalten.
[0006] Die elektronischen Zigaretten oder Pfeifen weisen ein festes Gehäuse auf, dessen
Form einer herkömmlichen Zigarette oder Pfeife nachempfunden ist, indem beispielsweise
im Falle einer elektronischen Zigarette das Gehäuse die Form eines im Wesentlichen
zylindrischen, länglichen Körpers hat. Das Gehäuse nimmt die eingangs genannten Komponenten
auf, die ja mindestens eine elektrische Energiequelle, einen elektrischen Verdampfer,
einen Vorratsspeicher zur Aufbewahrung mindestens eines durch den elektrischen Verdampfer
zu verdampfenden Aromastoffes und ein elektrisches Heizelement umfassen und somit
vom Gehäuse umgeben und dadurch geschützt sind. Das Gehäuse ist an dem vorderen Ende
mit einer Kappe, in der eine Lampe, heutzutage eine Leuchtdiode, sitzt und als Glutlicht
den Glimmvorgang optisch simuliert, und am hinteren Ende durch ein Mundstück begrenzt.
Während der Fertigung müssen die Komponenten durch eines der beiden dann noch offenen
Enden in das zylindrische Gehäuse eingeführt und dann innerhalb des Gehäuses an der
zugehörigen Stelle platziert werden. Hierfür ist Handarbeit erforderlich, was jedoch
eine Herstellung mit großen Stückzahlen unter hoher Fertigungsgeschwindigkeit und
insbesondere in automatisierter Form unmöglich macht. Bekannt ist auch ein Herstellen
aus Einzelteilen, welche miteinander verschraubt werden, nachdem die erforderlichen
Verdrahtungs- und Lötarbeiten durchgeführt wurden, was ebenfalls aufwendige Handarbeit
erfordert.
[0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Konstruktion des elektrischen
Rauchproduktes derart zu modifizieren, dass sie eine automatisierte Herstellung mit
großen Stückzahlen und unter hoher Fertigungsgeschwindigkeit erlaubt.
[0008] Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung
von derartigen elektrischen Rauchprodukten zu schaffen, die eine automatisierte Herstellung
mit großer Stückzahl und unter hoher Fertigungsgeschwindigkeit ermöglicht sowie hohe
Qualitätsanforderungen durchgehend über jedes hergestellte elektrische Rauchprodukt
gewährleistet.
[0009] Gelöst werden diese Aufgaben gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
durch ein elektrisches Rauchprodukt gemäß dem Anspruch 1, mit Komponenten, die mindestens
eine elektrische Energiequelle, einen Vorratsspeicher zur Aufbewahrung mindestens
eines Aromastoffes), einen elektrischen Wandler zur Änderung des Aggregatzustandes
des Aromastoffes und ein elektrisches Heizelement umfassen, gekennzeichnet durch eine
Mehrzahl von zylindrischen Segmenten, von denen jedes Segment mindestens eine Komponente
enthält, und eine Verbindungsstruktur, die zur Bildung des elektrischen Rauchproduktes
die zylindrischen Segmente im Wesentlichen koaxial fluchtend und sich stirnseitig
gegenseitig berührend zu einem Stab oder Strang miteinander verbindet.
[0010] Dadurch, dass erfindungsgemäß das elektrische Rauchprodukt aus einer Mehrzahl von
zylindrischen Segmenten zusammengesetzt wird, von denen jedes Segment mindestens eine
Komponente enthält, wird der Aufbau des elektrischen Rauchproduktes in eine solche
Form überführt, die eine Massenproduktion, also eine Herstellung mit großer Stückzahl
und unter hoher Fertigungsgeschwindigkeit, ermöglicht. Hierzu werden die einzelnen
Komponenten in Segmentform bereitgestellt. Da die einzelnen Segmente jeweils in sich
abgeschlossene Einheiten bilden, lassen sie sich zur Fertigung eines elektrischen
Rauchproduktes besonders einfach und auch in automatisierter Form zusammensetzen und
in Abhängigkeit von den Anforderungen an das dadurch zu fertigende elektrische Rauchprodukt
auch grundsätzlich in beliebiger Weise kombinieren. Wenn die einzelnen Segmente jeweils
mit einem eigenen Gehäuse in einer im Wesentlichen über die Segmente gleichen Standardform
versehen sind, entfällt auch die Notwendigkeit, ein kompliziert aufgebautes, übergreifendes
gemeinsames Gehäuse für das herzustellende elektrische Rauchprodukt vorzusehen, was
bislang im Stand der Technik ein Einbringen der einzelnen Komponenten bedingte und
somit eine Herstellung mit großen Stückzahlen unter hoher Fertigungsgeschwindigkeit
und in automatisierter Form unmöglich gemacht hat. Vorzugsweise werden die Segmente
von geeigneten Zulieferern, bei denen es sich in der Regel um spezialisierte Komponentenhersteller
handeln dürfte, vormontiert und zugeliefert. Der Durchmesser, insbesondere der Außendurchmesser,
der zylindrischen Segmente sollte bevorzugt etwa gleich dem Durchmesser oder etwas
geringer als der Durchmesser der entsprechenden herkömmlichen Rauchprodukte sein.
[0011] Die Montage der Komponenten erfolgt durch koaxial fluchtende Anordnung der zylindrischen
Segmente aneinander, indem jeweils zwei benachbarte zylindrische Segmente an ihren
einander gegenüberliegenden Stirnseiten in gegenseitige Anlage aneinander gebracht
und die Längs- bzw. Mittelachsen der einzelnen Segmente zu einer gemeinsamen Längs-
bzw. Mittelachse zusammengefügt werden und dabei bevorzugt die Mantelflächen der zylindrischen
Segmente im Wesentlichen fluchtend zueinander ausgerichtet werden. Die erforderliche
Wechselwirkung zwischen den Komponenten der einzelnen Segmente sollte nur über definierte
Schnittstellen stattfinden, die in einer standardisierten Anordnung an den Stirnseiten
der Segmente ausgebildet sind. Dabei sorgt eine Verbindungsstruktur dafür, die zylindrischen
Segmente aus einer im Wesentlichen lose koaxial fluchtenden Anordnung in eine feste
Einheit in Form eines Stabes oder Stranges zu überführen.
[0012] Demnach ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion einen kontinuierlichen, automatisierten,
aus verschiedenen gekoppelten Arbeitsstationen bestehenden Produktionsprozess zur
industriellen Herstellung von elektrischen Rauchprodukten bei hoher Stückzahl. Durch
die Verwendung von zylindrischen Segmenten lässt sich der Produktionsprozess insbesondere
auch zumindest abschnittsweise in einem Trommel- oder Strangverfahren betreiben. Dies
wiederum lässt in vorteilhafter Weise die Verwendung von Anlagenkomponenten zu, wie
sie bislang zur Herstellung herkömmlicher Rauchprodukte verwendet werden.
[0013] Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektrischen Rauchproduktes
sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
[0014] Für eine Standardisierung zur Vereinfachung des Fertigungsprozesses sollten die zylindrischen
Segmente im Wesentlichen den gleichen Durchmesser und/oder die gleiche Länge aufweisen.
[0015] Zweckmäßigerweise sind die zylindrischen Segmente an ihren Stirnseiten mit standardisierten
Schnittstellen zur Herstellung mindestens einer fluiden Verbindung und/oder einer
elektrischen Verbindung zwischen zwei benachbarten Segmenten versehen.
[0016] Eine weitere bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstruktur
eine flexible Umhüllungslage aufweist, die gemeinsam die Anordnung aus einer Mehrzahl
von zylindrischen Segmenten umgibt und von zwei sich in axialer Richtung der zylindrischen
Segmente erstreckenden Längsrändern begrenzt wird, die zur Bildung einer geschlossenen
Umhüllung miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt, sind. Die Verwendung einer
flexiblen Umhüllungslage führt nicht nur zu einer optischen Ähnlichkeit mit herkömmlichen
Verbrennungsrauchprodukten, sondern ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine
Massenproduktion unter Verwendung einer bekannten Umhüllungstechnologie, wie sie zur
Herstellung von herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukten bereits zum Einsatz kommt.
[0017] Ähnlich wie bei einem herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukt kann die Umhüllungslage
aus einem Umhüllungsstreifen gebildet sein, wobei die Umhüllungslage Papier und/oder
Kunststofffolie aufweist. Ebenfalls wie bei einem herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukt
kann die Umhüllungslage mit einer Beschichtung versehen und/oder bedruckt sein. Zur
Beeinflussung und Justierung des Zugwiderstandes, was auch bei einem elektrischen
Rauchprodukt ähnlich wichtig wie bei einem Verbrennungsrauchprodukt ist, lässt sich
bevorzugt wie bei einem herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukt zumindest ein Abschnitt
der Umhüllungslage mit Löchern versehen oder perforieren.
[0018] Eine weitere bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstruktur
Befestigungsmittel aufweist, die an den Stirnseiten der zylindrischen Elemente vorgesehen
sind, um zur Bildung des elektrischen Rauchproduktes die zylindrischen Segmente über
ihre Stirnseiten aneinander zu fixieren. Diese Befestigungsart kann anstelle der zuvor
beschriebenen Verwendung einer flexiblen Umhüllungslage gewählt werden. Alternativ
ist aber auch ein kombinierter Einsatz denkbar, indem unter Verwendung der Befestigungsmittel
vorkombinierte Gruppen von Segmenten gebildet werden, welche dann gemeinsam mithilfe
einer flexiblen Umhüllungslage miteinander verbunden werden.
[0019] Beispielsweise können die Befestigungsmittel ausgebildet sein, eine Verbindung zwischen
den Segmenten auf mechanische Weise herzustellen, indem sie bevorzugt nach dem Klick-Prinzip
oder dem Steckprinzip arbeiten. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Befestigungsmittel
Klebemittel aufweisen und somit eine Verbindung der Segmente miteinander durch Verkleben
bewirken.
[0020] Vorzugsweise sollten die zylindrischen Segmente zumindest teilweise elektrische Leiter
aufweisen, die an elektrischen Kupplungsmitteln enden, die an mindestens einer Stirnseite
der zylindrischen Segmente vorgesehen und für eine elektrische Verbindung mit entsprechenden
elektrischen Kupplungsmitteln an der gegenüberliegenden Stirnseite eines benachbarten
zylindrischen Segmentes ausgebildet sind. Für eine Platz sparende Führung der elektrischen
Leiter kann vorzugsweise an der Außenseite, insbesondere an seiner Mantelfläche, mindestens
eines zylindrischen Segmentes zumindest abschnittsweise mindestens eine elektrische
Leiterbahn angeordnet sein. Die mindestens eine elektrische Leiterbahn kann axial
und/oder in Umfangsrichtung und/oder wendelförmig verlaufen. Es kann wahlweise auch
eine Mehrzahl von elektrischen Leiterbahnen vorgesehen sein.
[0021] Ferner kann bevorzugt mindestens ein zylindrisches Segment mindestens einen sich
über dessen gesamte Länge erstreckenden Kanal enthalten. Ein solcher Kanal kann beispielsweise
als Kabelkanal oder auch für eine fluide Verbindung genutzt werden.
[0022] Bei einer bevorzugten Ausführung weist ein Segment der ersten Art eine elektrische
Energiequelle, ein Segment der zweiten Art einen Vorratsspeicher, ein Segment der
dritten Art einen elektrischen Verdampfer und ein Segment der vierten Art ein elektrisches
Heizelement auf. Ferner ist die Verwendung eines Mundstückes denkbar, welches dann
ein Segment der fünften Art bilden kann.
[0023] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist eine elektrische Schalteinrichtung
zum Anschluss der elektrischen Energiequelle an mindestens einen elektrischen Verbraucher
wie beispielsweise einen elektrischen Verdampfer und ein elektrisches Heizelement
sowie ferner ein Unterdrucksensor vorgesehen, der bei Auftreten von Unterdruck im
elektrischen Rauchprodukt die elektrische Schalteinrichtung veranlasst, eine elektrische
Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und des mindestens einen elektrischen
Verbrauchers herzustellen. Bei dieser Ausführung wird bei Aufnahme der Benutzung das
elektrische Rauchprodukt sozusagen automatisch eingeschaltet, indem der Unterdrucksensor
einen von einem Benutzer erzeugten Unterdruck im Rauchprodukt erkennt und bei Auftreten
eines Unterdruckes die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen
Energiequelle und des mindestens einen elektrischen Verbrauchers veranlasst. Zusätzlich
kann ein solcher Unterdrucksensor, der auch als Strömungsschalter wirken kann, dazu
benutzt werden, während der Herstellung das Rauchprodukt auf Funktion zu überprüfen.
[0024] Bei einer Weiterbildung weist ein zylindrisches Segment der sechsten Art gemeinsam
die Schalteinrichtung und den Unterdrucksensor auf. Alternativ ist es aber auch denkbar,
ein zylindrisches Segment der sechsten Art nur zur Aufnahme der elektrischen Schalteinrichtung
und ein zylindrisches Segment der siebten Art nur zur Aufnahme des Unterdrucksensors
vorzusehen.
[0025] Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die zuvor angegebenen
Aufgaben gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung von elektrischen Rauchprodukten
nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch Vorratsmittel,
die ausgebildet sind, zylindrische Segmente aufzunehmen, Zuführmittel, die ausgebildet
sind, Segmente aus den Vorratsmitteln zu entnehmen, Ausrichtmittel, die ausgebildet
sind, die von den Zuführmitteln erhaltenen Segmente im Wesentlichen koaxial fluchtend
zueinander und sich stirnseitig gegenseitig berührend auszurichten und somit einen
Stab oder Strang aus im Wesentlichen lose koaxial fluchtenden Segmenten zu bilden,
Fördermittel, die ausgebildet sind, den Stab oder Strang aus der Ausrichteinrichtung
zu entnehmen, und eine Zusammenfügungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Segmente
im Stab oder Strang miteinander zu verbinden.
[0026] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen die Vorratsmittel zur Vereinzelung von
insbesondere in Magazinen oder als Schüttgut angelieferten Segmenten, und zwar ggf.
auch mit einer Vor- bzw. Eingangsprüfung. Die Vorratsmittel dienen insbesondere dazu,
die unterschiedlichen Segmente in Abhängigkeit von ihrer Bauart und/oder Funktion
getrennt zu bevorraten; beispielsweise kann ein Vorratsmittel dazu ausgebildet sein,
ausschließlich Segmente mit Energiequellen aufzunehmen bzw. zu bevorraten. An dieser
Stelle werden die Segmente wie Halbzeuge behandelt. Die erfindungsgemäß vorgesehenen
Zuführmittel, Ausrichtmittel und Fördermittel sorgen für eine Anordnung, Ausrichtung
und Beschleunigung der unterschiedlichen Segmente für die weitere Verarbeitung (insbesondere
in einem Trommelprozess). Die Zusammenfügungseinrichtung sorgt im Anschluss dafür,
dass die bis dahin nur lose zu einem Stab oder Strang zusammengefassten Segmente miteinander
verbunden werden, um dann einen 'festen' Stab oder Strang zu bilden. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktionsweise mit einer Maschine
oder Anlage zur Herstellung von Multifiltern für herkömmliche Verbrennungsrauchprodukte
vergleichbar. Deshalb bietet die Erfindung die Möglichkeit, zumindest Komponenten
aus diesen herkömmlichen Maschinen und Anlagen zu nutzen und ggf. zu modifizieren,
was hinsichtlich der Kosten für die Errichtung und den Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sehr vorteilhaft ist. Mithilfe der Erfindung ist es somit erstmalig möglich,
für elektrische Rauchprodukte eine Konstruktion vorzuschlagen, die eine Herstellung
ähnlich zu Herstellprozessen für herkömmliche Verbrennungsrauchprodukte erlaubt, sodass
bereits mit geringeren Modifikationen für die Herstellung von elektrischen Rauchprodukten
Anlagenteile und Vorrichtungen aus bekannten und für die Herstellung von herkömmlichen
Verbrennungsrauchprodukten vorgesehenen Anlagen verwendet werden können. Als weiterer
Vorteil in diesem Zusammenhang kommt hinzu, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
wie die ähnlichen Vorrichtungen zur Herstellung von Verbrennungsrauchprodukten die
Möglichkeit bietet, die elektrischen Rauchprodukte ebenfalls in einem Strangverfahren
herstellen zu können.
[0027] Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in den abhängigen Ansprüchen 12 bis 25 angegeben.
[0028] Bevorzugt wird eine Steuerungseinrichtung verwendet, die ausgebildet ist, die Zuführmittel
derart zu steuern, dass sie aus den Vorratsmitteln in einem ersten Betriebsmodus unterschiedliche
Segmente, sodass sich in dem in der Ausrichteinrichtung zu bildenden Stab aus im Wesentlichen
lose koaxial fluchtenden Segmenten jedes Segment von einem anderen Segment unterscheidet,
und in einem zweiten Betriebsmodus mindestens eine Gruppe von mindestens zwei gleichartigen
Segmenten entnehmen, sodass der von der Ausrichteinrichtung zu bildende Stab oder
Strang aus im Wesentlichen koaxial fluchtenden Segmenten mindestens eine Gruppe von
mindestens zwei gleichartigen Segmenten aufweist. Sofern von den wesentlichen Komponenten
jeweils eine Komponente in einem Segment enthalten ist, so ist der das spätere elektrische
Rauchprodukt bildende Stab aus diesen unterschiedlichen Segmenten zusammenzusetzen.
Hierfür kommt bevorzugt der zuvor erwähnte erste Betriebsmodus in Betracht. Sofern
demgegenüber aber die Version eines elektrischen Rauchproduktes gewünscht wird, in
der mindestens eine Komponente in einer größeren oder leistungsstärkeren Ausführung
vorzusehen ist, kommt der zuvor erwähnte zweite Betriebsmodus in Betracht, wonach
der das spätere elektrische Rauchprodukt bildende Stab mindestens eine Gruppe von
mindestens zwei gleichartigen Segmenten enthält. Letzteres ist vorteilhaft, wenn ein
Vorratsspeicher mit einer größeren Kapazität gewünscht wird, sodass in diesem Fall
zwei gleichartige Segmente eingesetzt werden, die jeweils einen Vorratsspeicher enthalten,
und bei Zusammenlegung dieser beiden gleichartigen Segmente die Vorratsspeicher miteinander
gekoppelt werden und somit einen gemeinsamen Vorratsspeicher mit einem entsprechend
etwa doppelt so großen Fassungsvermögen bilden. Ebenfalls kann der zuvor erwähnte
zweite Betriebsmodus für die Herstellung von sog. Doppelstäben genutzt werden, die
in ihrer Mitte zwei zueinander benachbarte gleichartige Segmente enthalten, die beispielsweise
ein doppelt langes Mundstück darstellen und zur Bildung von Stäben mit einfacher Gebrauchslänge
voneinander getrennt werden, so dass zwischen diesen Segmenten die Trennstelle für
den Trennschnitt vorgesehen ist.
[0029] Da in der Regel innerhalb eines elektrischen Rauchproduktes die verschiedenen Komponenten
in einer bestimmten Reihenfolge anzuordnen sind, ist es zweckmäßig, dass die Steuerungseinrichtung
die Zuführmittel und die Ausrichteinrichtung derart steuert, dass die Segmente in
einer gewünschten Reihenfolge im Wesentlichen axial fluchtend lose aneinander angeordnet
werden, wobei die Anordnung bevorzugt ohne Bildung von Abständen zwischen den Segmenten
und somit abstandsfrei erfolgt.
[0030] Für den zuvor erwähnten Fall des zweiten Betriebsmodus, wonach zwei gleichartige
Segmente benachbart zueinander angeordnet werden, ist es zweckmäßig, dass die Steuerungseinrichtung
die Zuführmittel und die Ausrichteinrichtung so steuert, dass mindestens zwei Segmente
der gleichen Art benachbart zueinander angeordnet werden.
[0031] Bei einer bevorzugten Ausführung weist die Ausrichteinrichtung mehrere in Förderrichtung
hintereinanderliegende Stationen auf, von denen jeder Station ein Zuführmittel zugeordnet
ist, und ist die Ausrichteinrichtung ausgebildet, die von den Zuführmitteln zugeführten
Segmente der Reihe nach in Förderrichtung in koaxial fluchtende Ausrichtung zueinander
zu bringen. Auf diese Weise lässt sich in Förderrichtung nacheinander der Stab oder
Strang aufbauen.
[0032] Ebenfalls ist es hinsichtlich einer definierten Verbindung der Schnittstellen miteinander
zweckmäßig, die Ausrichteinrichtung ferner auszubilden, die von den Zuführmitteln
erhaltenen Segmente im Wesentlichen auch hinsichtlich ihrer Winkellage zueinander
auszurichten. Mit einer solchen Maßnahme ist es besonders vorteilhaft möglich, Pole
und Kontakte zweier aufeinanderfolgender elektrischer Komponenten zuverlässig in elektrische
Verbindung miteinander zu bringen, was gleichermaßen auch für Strömungskanäle und
andere Schnittstellen gilt.
[0033] Des Weiteren können die Ausrichteinrichtung und/oder die Fördermittel ausgebildet
sein, den Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten
in einer Förderrichtung quer zu deren axialer Längserstreckung auszugeben bzw. zu
transportieren.
[0034] Ebenfalls wie in ähnlichen Filter- oder Zigarettenherstellungsmaschinen können die
Fördermittel mindestens eine Muldentrommel aufweisen, die an ihrer Mantelfläche mit
über den Umfang angeordneten nutenartigen Mulden versehen ist, welche sich in Bezug
auf die Muldentrommel in axialer Richtung erstrecken und zur Aufnahme mindestens eines
Stabes aus im Wesentlichen koaxial fluchtenden Segmenten ausgebildet sind.
[0035] Außerdem können die Fördermittel ausgebildet sein, die Bewegungsrichtung des Stabes
oder Stranges aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten von einer Richtung
quer zu deren axialer Längserstreckung in Richtung deren axialer Längserstreckung
zu ändern. Diese Maßnahme ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Ausrichteinrichtung
Stäbe aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten in Richtung quer zu deren
axialer Längserstreckung ausgibt, während die Zusammenfügungseinrichtung ausgebildet
ist, die im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmente während einer Bewegung
in Richtung deren axialer Längserstreckung miteinander zu verbinden.
[0036] Wenn sowohl die Ausrichteinrichtung als auch die Zusammenfügungseinrichtung im Strangverfahren
arbeiten, ist es zweckmäßig, die Ausrichteinrichtung auszubilden, den Stab oder Strang
aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten in Richtung deren Längserstreckung
auszugeben, und die Fördermittel auszubilden, den Stab oder Strang aus im Wesentlichen
koaxial lose fluchtenden Segmenten in Richtung deren axialer Längserstreckung zur
Zusammenfügungseinrichtung zu transportieren.
[0037] Für den Fall, dass zur Verbindung eine flexible Umhüllungslage verwendet wird, ist
die Zusammenfügungseinrichtung mit Umhüllungsmitteln zu versehen, die ausgebildet
sind, gemeinsam den Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden
Segmenten mit einer flexiblen Umhüllungslage zu umgeben.
[0038] Sofern die flexible Umhüllungslage als ein Umhüllungsstreifen ausgebildet ist, sollte
die Zusammenfügungseinrichtung Vorratsmittel zur Aufnahme mindestens einer einen Umhüllungsstreifen
tragenden Bobine sowie Führungsmittel aufweisen, die ausgebildet sind, den Umhüllungsstreifen
von der Bobine abzuziehen und zu den Umhüllungsmitteln zu verbringen.
[0039] Bei einer ersten Weiterbildung dieser Ausführung sind die Umhüllungsmittel ausgebildet,
den Umhüllungsstreifen dem Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden
Segmenten in einer Richtung etwa quer zu dessen axialer Längserstreckung zuzuführen
und durch queraxiale Umrollung um den Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial
lose fluchtenden Segmenten zu wickeln. Bei dieser Weiterbildung findet also eine queraxiale
Umhüllung statt, was sich insbesondere in einem Trommelprozessvorteilhaft realisieren
lässt.
[0040] Hierzu können die Umhüllungsmittel Rollen oder Walzen aufweisen, die in Umfangsrichtung
um den Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten herum
bewegbar gelagert und ausgebildet sind, den Umhüllungsstreifen auf den Stab oder Strang
aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten aufzubringen. Alternativ oder
zusätzlich können die Umhüllungsmittel Rotationsmittel zum Drehen des Stabes oder
Stranges um dessen Längsachse aufweisen.
[0041] Bei einer alternativen zweiten Weiterbildung sind die Umhüllungsmittel zur längsaxialen
Umhüllung des Stabes oder Stranges aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten
mit dem Umhüllungsstreifen ausgebildet. Für eine längsaxiale Umhüllung ist besonders
das Strangverfahren vorteilhaft.
[0042] Bevorzugt weisen bei der zuvor erwähnten alternativen zweiten Weiterbildung die Umhüllungsmittel
eine Form, durch die der Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden
Segmenten in längsaxialer Richtung geführt wird, und Fördermittel auf, die ausgebildet
sind, den Umhüllungsstreifen in dessen Längsrichtung zusammen mit dem Stab oder Strang
durch die Form zu führen und dabei seine Bewegungsgeschwindigkeit mit der des Stabes
oder Stranges im Wesentlichen zu synchronisieren, wobei die Form ausgebildet ist,
eine Überführung des Umhüllungsstreifens während seiner Bewegung durch die Form von
einem im Wesentlichen ausgebreiteten Zustand in einen den Stab oder Strang aus im
Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten umgebenden Zustand zu bewirken. Hierfür
kann die Form zweckmäßigerweise einen Hohlraum enthalten, durch den der Stab oder
Strang aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten hindurchgeführt wird,
wobei der Hohlraum einen Auslass mit einem an den Querschnitt der zylindrischen Segmente
bzw. des von diesen gebildeten Stabes oder Stranges mit darauf angeordnetem Umhüllungsstreifen
etwa angepassten Querschnitt, einen Einlass mit einem gegenüber dem Auslass größeren
Querschnitt und eine sich vom Einlass zum Auslass, vorzugsweise etwa konisch, verjüngende
Form aufweist. Ein solches Umhüllungsmittel findet bereits Verwendung in Maschinen
und Anlagen zur Herstellung herkömmlicher Verbrennungsrauchprodukte, um die Tabakstränge
und die Filterstränge der herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukte mit Umhüllungspapier
zu umwickeln. Somit kann die bereits bekannte, in einem Fließprozess eingesetzte Umhüllungstechnologie
aus der Herstellung von herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukten genutzt werden, was
zu einem weiteren kostenmäßigen Vorteil führt.
[0043] Alternativ oder zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Umhüllungsstreifen ist auch
die Verwendung von vorkonfektionierten Umhüllungszuschnitten denkbar.
[0044] Für den Fall, dass die Verbindungsstruktur Befestigungsmittel aufweist, die an den
Stirnseiten der zylindrischen Segmente vorgesehen sind, weist in einer bevorzugten
zweiten Ausführung die Zusammenfügungseinrichtung einen Anschlag auf, gegen den der
Stab oder Strang aus den im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten verbringbar
ist, um eine gegenseitige Beaufschlagung jeweils zweier benachbarter Segmente an ihren
einander gegenüberliegenden Stirnseiten zu erzielen, wodurch die Befestigungsmittel
ihre Wirkung zur Fixierung der Segmente aneinander entfalten. Diese Ausführung kann
anstelle der zuvor erwähnten ersten Ausführung für eine Zusammenfügungseinrichtung
verwendet werden. Alternativ ist aber auch ein kombinierter Einsatz beider Ausführungen
denkbar, indem unter Verwendung der zuvor erwähnten zweiten Ausführung vorkombinierte
Gruppen von Segmenten mithilfe von an diesen vorhandenen Befestigungsmitteln gebildet
werden, welche dann gemeinsam mithilfe der zuvor erwähnten ersten Ausführung einer
Zusammenfügungseinrichtung durch Anbringung einer flexiblen Umhüllungslage miteinander
verbunden werden.
[0045] Der zuvor erwähnte Anschlag kann beispielsweise aber auch zusätzlich oder alternativ
dazu vorgesehen sein, einen Totraum oder Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden
und zu übergebenden Segmenten zu erzeugen.
[0046] Bei einer Weiterbildung der zuvor erwähnten zweiten Ausführung einer Zusammenfügungseinrichtung,
die sich für die Verarbeitung von Segmenten eignet, deren Befestigungsmittel Steckmittel
aufweisen, entfalten die Steckmittel durch die gegenseitige Beaufschlagung der Segmente
ihre Wirkung für einen gegenseitigen Steckeingriff jeweils zweier benachbarter Segmente.
Zweckmäßigerweise weist die Zusammenfügungseinrichtung mindestens ein Greifmittel
auf, das ausgebildet ist, mindestens ein Segment, vorzugsweise das in Bezug auf die
Förderrichtung stromaufwärts gelegene oder nachlaufende letzte Segment des Stabes
oder Stranges aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten, in Richtung
auf den Anschlag zu beaufschlagen. Außerdem sollte der Anschlag in eine Ruhestellung
verbringbar sein, um einen Weitertransport des Stabes oder Stranges aus im Wesentlichen
koaxial fluchtenden und nun aneinander fixierten Segmenten zu ermöglichen.
[0047] Es ist vorteilhaft, ähnlich wie bei der Herstellung von herkömmlichen Verbrennungsrauchprodukten
im Strangverfahren den Strang aus im Wesentlichen koaxial fluchtenden und aneinander
fixierten Segmenten in Stäbe von aneinander fixierten Segmenten aufzutrennen, von
denen jeder Stab zur Fertigstellung eines elektrischen Rauchproduktes vorgesehen ist.
Hierzu ist dann eine Trenneinrichtung zu verwenden, die der Zusammenfügungseinrichtung
nachgeschaltet ist. Die Trenneinrichtung kann bevorzugt einen umlaufenden Rotor mit
umfangsseitig angeordneten Schneidmitteln aufweisen.
[0048] Es ist vorteilhaft, eine der Zusammenfügungseinrichtung nachgeschaltete Prüfeinrichtung
zu verwenden, die ausgebildet ist, zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der aus
den mehreren zylindrischen Segmenten bestehenden und zur Bildung jeweils eines Rauchproduktes
vorgesehenen Stäbe mit Unterdruck zu beaufschlagen. Hierzu kann beispielsweise eine
als Muldentrommel ausgebildete Prüftrommel verwendet werden. Die Prüfeinrichtung kann
bevorzugt zwei Prüfkappen aufweisen, zwischen denen das Rauchprodukt aufgenommen wird,
wobei an den Prüfkappen ein Prüfdruck angelegt und dessen eventuelle Veränderung gemessen
wird.
[0049] Schließlich kann vorzugsweise eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen sein, die ausgebildet
ist, die aus mehreren zylindrischen Segmenten bestehenden Stäbe zur Bildung jeweils
eines Rauchproduktes um etwa 90° zu drehen und etwa quer zu deren axialer Längserstreckung
weiterzutransportieren, um beispielsweise eine für eine nachfolgende Verpackung geeignete
Ausrichtung zu erhalten.
[0050] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch im Längsschnitt eine elektronische Zigarette in einer aus dem Stand der
Technik bekannten Ausführung;
- Fig. 2
- im Gegensatz zur bekannten Ausführung von Fig. 1 schematisch den Aufbau einer elektronischen
Zigarette aus mehreren Segmenten gemäß einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei Fig. 2a beispielhaft die Segmente einzeln, Fig. 2b einen aus
den Segmenten zusammengesetzten Stab mit einer Umhüllung zur Bildung einer elektronischen
Zigarette, Fig. 2c einen aus den Segmenten zusammengesetzten endlosen Strang mit einer
Umhüllung, Fig. 2d eine aus diesem Strang geschnittenen Stab zur Bildung einer elektronischen
Zigarette, Fig. 2e zwei verschiedene Stäbe, die jeweils aus Segmenten zusammengesetzt
und mit einer Umhüllung versehen sind, Fig. 2f einen aus diesen beiden Stäben mithilfe
einer gemeinsamen übergreifenden Umhüllung zusammengesetzten Stab zur Bildung einer
elektronischen Zigarette und Fig. 2g den zusammengesetzten Stab von Fig. 2f zusätzlich
mit in einer Kammer eingefülltem Additiv zeigt;
- Fig. 3
- schematisch eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung zur Herstellung
von elektronischen Zigaretten aus den in Fig. 2 gezeigten Segmenten;
- Fig. 4
- schematisch eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung zur Herstellung
von elektronischen Zigaretten aus den in Fig. 2 gezeigten Segmenten;
- Fig. 5
- schematisch eine Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung zur Herstellung
von elektronischen Zigaretten aus den in Fig. 2 gezeigten Segmenten, wobei Fig. 5a
schematisch einen Magazine, Zuführmittel und eine Ausrichteinrichtung aufweisenden
Abschnitt, Fig. 5b einen Abschnitt der Ausrichteinrichtung und Fig. 5c einen eine
Zusammenfügungseinrichtung und eine Trenneinrichtung aufweisenden Abschnitt der Vorrichtung
schematisch im Einzelnen zeigt;
- Fig. 6
- schematisch eine Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführung der Erfindung zur Herstellung
von elektronischen Zigaretten aus den in Fig. 2 gezeigten Segmenten;
- Fig. 7
- schematisch den Aufbau einer elektronischen Zigarette aus mehreren Segmenten gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 7a beispielhaft die Segmente
einzeln, Fig. 7b einen aus den Segmenten zusammengesetzten Stab mit einer Umhüllung
zur Bildung einer elektronischen Zigarette, Fig. 7c einen aus den Segmenten zusammengesetzten
endlosen Strang mit einer Umhüllung, Fig. 7d einen aus diesem Stang geschnittenen
Stab zur Bildung einer elektronischen Zigarette, Fig. 7e zwei verschiedene Stäbe,
die jeweils aus Segmenten zusammengesetzt und mit einer Umhüllung versehen sind, und
Fig. 7f einen aus diesen beiden Stäben mithilfe einer gemeinsamen übergreifenden Umhüllung
zusammengesetzten Stab zur Bildung einer elektronischen Zigarette zeigt; und
- Fig. 8
- schematisch eine Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführung der Erfindung zur Herstellung
von elektronischen Zigaretten aus den in Fig. 7 gezeigten Segmenten, wobei in Fig.
8a eine Modifikation in einem Abschnitt dieser Vorrichtung abgebildet ist.
[0051] Zunächst wird zum besseren Verständnis ein Aufbau einer elektronischen Zigarette
anhand von Fig. 1 erläutert, die eine aus der
DE 20 2008 018 338 U1 bekannte Ausführung zeigt. Hiernach weist die elektronische Zigarette 2 ein starres
zylindrisches Gehäuse 4 auf, in dem eine Batterie 6 und mehrere elektronische Funktionseinheiten
sowie weitere Komponenten enthalten sind, was nachfolgend noch näher erörtert wird.
In der dargestellten bekannten Ausführung ist die Batterie 6 in einem vorderen Abschnitt
der elektronischen Zigarette 2 untergebracht. Desweiteren sind in der elektronischen
Zigarette 2 ein Unterdrucksensor 8 und ein Verdampfer 10 vorgesehen, der eine Heizung
12 aufweist und über ein Röhrchen 14 mit einem Liquidtank 16 verbunden ist, welcher
ebenfalls im Gehäuse 4 enthalten und zur Aufnahme von aromatischer Flüssigkeit 18
vorgesehen ist. An einem hinteren Abschnitt der elektronischen Zigarette 2 schließt
sich bei der dargestellten bekannten Ausführung ein Mundstück 20 an, das gleichzeitig
einen Filter und das eine Ende der elektronischen Zigarette 2 bildet. Am gegenüberliegenden
anderen Ende des vorderen ersten Abschnittes 2a der elektronischen Zigarette 2 sitzt
eine Leuchtdiode 22, die im Betrieb der elektronischen Zigarette 2 als sogenanntes
Glutlicht einen Glimmvorgang simuliert.
[0052] Von den zuvor beschriebenen Komponenten bilden insbesondere der Unterdrucksensor
8, der Verdampfer 10, die Heizung 12 und die Leuchtdiode 22 sogenannte elektronische
Funktionseinheiten, die von der Batterie 6 als elektrische Energiequelle mit elektrischem
Strom versorgt werden. Hierzu sind die genannten elektronischen Funktionseinheiten
an die Batterie 6 über elektrische Leitungen angeschlossen, die in Fig. 1 teilweise
dargestellt und mit dem Bezugszeichen "24" gekennzeichnet sind.
[0053] Im Betrieb, wenn also die genannten elektronischen Funktionseinheiten von der Batterie
6 mit elektrischem Strom versorgt werden, bewirkt die Heizung 12 im Verdampfer 10
eine Verdampfung der aus dem Liquidtank 16 entnommenen aromatischen Flüssigkeit 18.
Allerdings wird dieser Vorgang in der dargestellten bekannten Ausführung erst bei
Benutzung durch den Benutzer aktiviert. Nimmt der Benutzer über den Filter 20 einen
Zug, entsteht im Gehäuse 4 ein Unterdruck, der vom Unterdrucksensor 8 erfasst wird.
Der Unterdrucksensor 8 veranlasst dann einen in Fig. 1 nicht dargestellten Schalter
zu schließen, wodurch zwischen der Batterie 6 einerseits und insbesondere dem Verdampfer
10 und der Leuchtdiode 22 andererseits über die elektrischen Leitungen 24 eine elektrische
Verbindung hergestellt wird.
[0054] In Fig. 2 ist schematisch der Aufbau einer elektronischen Zigarette gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hiernach unterscheidet sich der Aufbau
gegenüber der in Fig. 1 gezeigten bekannten Ausführung dadurch, dass zur Bildung einer
elektronischen Zigarette separate Segmente verwendet werden, die in den Figuren mit
den Bezugszeichen "31" bis "36" gekennzeichnet sind. Jedes der Segmente 31 bis 36
weist jeweils eine der anhand von Fig. 1 beschriebenen Komponenten auf, die mindestens
die Batterie 6, den Unterdrucksensor 8, den Verdampfer 10, die Heizung 12 und den
Liquidtank 16 umfassen. Beispielsweise kann das Segment 36 die Batterie 6 aus Fig.
1 enthalten. Da die einzelnen Segmenten 31 bis 36 jeweils mit einem über die Segmente
31 bis 36 zumindest teilweise geometrisch, insbesondere im Hinblick auf den Durchmesser,
formgleichen, eigenen Gehäuse versehen sind, entfällt die Notwendigkeit, wie bei der
in Fig. 1 abgebildeten bekannten elektronischen Zigarette 2 ein übergreifendes gestuft
rohrförmiges Gehäuse 4 mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Aufnahmeschultern
vorzusehen, in dem gemeinsam sämtliche Komponenten oder zumindest die zuvor erwähnten
Komponenten aufwendig und kompliziert unterzubringen sind. Stattdessen werden zur
Herstellung von elektronischen Zigaretten gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die einzelnen Segmente in koaxial fluchtende Anordnung zu einem Stab,
der in Fig. 2b schematisch dargestellt ist und im Wesentlichen direkt zur Bildung
einer elektronischen Zigarette verwendet werden kann, oder zu einem Strang zusammengesetzt,
der in Fig. 2c schematisch dargestellt ist und aus dem zur Bildung von elektronischen
Zigaretten Stäbe geschnitten werden, von denen beispielhaft ein Stab in Fig. 2d gezeigt
ist. Vergleicht man die bekannte elektronische Zigarette 2 von Fig. 1 mit der aus
Segmenten zusammengesetzten und somit segmentierten Ausführung von Fig. 2b, so ergibt
sich hinsichtlich der Anordnung der Komponenten bei gleicher Orientierung, dass das
in Fig. 2b rechte Segment 34 eine Leuchtiode entsprechend der Leuchtiode 22 von Fig.
1, das daneben liegende Segment 36 eine Batterie entsprechend der Batterie 6 von Fig.
1, das nächste Segment 32 einen Unterdrucksensor entsprechend dem Unterdrucksensor
8 von Fig. 1, das nächste Segment 31 einen Verdampfer mit Heizelement entsprechend
dem Verdampfer 10 mit Heizelement 12 von Fig. 1 und das gemäß Fig. 2b linke Segment
35 einen Vorratsspeicher entsprechend dem Liquidtank 16 von Fig. 1 aufweist.
[0055] Die Segmente 31 bis 36 sind zylindrisch ausgebildet und haben im Wesentlichen den
gleichen Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, der sich bevorzugt an dem Durchmesser
eines korrespondierenden Verbrennungsrauchproduktes orientiert. Da im vorliegenden
Ausführungsbeispiel die Segmente 31 bis 36 primär für die Herstellung einer elektronischen
Zigarette vorgesehen sind, entspricht deren Durchmesser dem Durchmesser von herkömmlichen
Zigaretten. Wie Fig. 2 ferner schematisch erkennen lässt, haben die Segmente 31 bis
36 im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen die gleiche axiale Länge,
was für eine automatisierte Herstellung der elektronischen Zigarette von Vorteil ist.
Allerdings ist es selbstverständlich auch denkbar, grundsätzlich Segmente mit unterschiedlichen
axialen Längen einzusetzen, um vorteilhaft für ein bestimmtes Segment mit einer bestimmten
Funktion einen größeren Raum als für ein anderes Segment realisieren zu können. Beispielhaft
kann ein Segment, das die Batterie 6 oder den Liquidtank 16 von Fig. 1 aufnimmt, länger
ausgebildet sein als ein Segment, das den Unterdrucksensor 8 von Fig. 1 enthält. Wie
Fig. 2b desweiteren erkennen lässt, liegen die zylindrischen Segmente im zusammengesetzten
Zustand mit ihren Stirnseiten aneinander. Es können auch Abstände zwischen den Segmenten
vorgesehen sein, welche einen beschädigungsfreien Schnitt zwischen den Segmenten erlauben
und ein Verarbeiten von zwei oder mehr einander nachgeordneten nicht schneidbaren
Segmenten ermöglichen, beispielsweise einen umhüllten Stab aus ein zwei oder mehreren
Batterien, zwischen welchen jeweils ein Abstand vorgesehen ist und welche eine gemeinsame
Umhüllung aufweisen.
[0056] Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, sollten zweckmäßigerweise die zylindrischen
Segmente 31 bis 36 an ihren Stirnseiten mit standardisierten Schnittstellen zur Herstellung
mindestens einer fluiden Verbindung und/oder einer elektrischen Verbindung zwischen
zwei benachbarten Segmenten versehen sein. Ebenfalls nicht dargestellt sind elektrische
Leiter, mit denen die Segmente 31 bis 36 versehen sind. Vorzugsweise enden die elektrischen
Leiter an ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Kupplungsmitteln, die an den
Stirnseiten der Segmente 31 bis 36 vorgesehen und für eine elektrische Verbindung
mit entsprechenden elektrischen Kupplungsmitteln an der gegenüber liegenden Stirnseite
eines benachbarten zylindrischen Segmentes ausgebildet sind. Für eine platzsparende
Führung der elektrischen Leiter ist es desweiteren vorteilhaft auf der Mantelfläche
bzw. Außenseite der Segmente 31 bis 36 elektrische Leiterbahnen anzuordnen. Schließlich
können die Segmente 31 bis 36 auch mindestens einen sich über dessen gesamte axiale
Länge erstreckenden Kanal enthalten, der beispielsweise als Kabelkanal oder auch für
eine fluide Verbindung genutzt werden kann und in den Zeichnungen ebenfalls nicht
dargestellt ist.
[0057] In Fig. 3 ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von elektronischen Zigaretten
mit dem schematisch in Fig. 2 dargestellten segmentierten Aufbau gemäß einer bevorzugten
ersten Ausführung gezeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung
vier Magazine 41 bis 44 auf, von denen jedes Magazin Segmente einer bestimmten Art
enthält. So dient im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 das Magazin 41
zur Aufnahme von Segmenten 31, die beispielsweise einen Vorratsspeicher entsprechend
dem Liquidtank 16 von Fig. 1 aufweisen, das Magazin 42 zur Aufnahme von Segmenten
32, die beispielsweise einen Verdampfer mit Heizelement entsprechend dem Verdampfer
10 mit Heizelement 12 von Fig. 1 aufweisen, das Magazin 43 zur Aufnahme von Segmenten
33, die beispielsweise einen Unterdrucksensor 8 entsprechend dem Unterdrucksensor
8 von Fig. 1 sowie desweiteren einen Schalter aufweisen, und das Magazin 44 zur Aufnahme
von Segmenten 34, die beispielsweise eine Batterie entsprechend der Batterie 6 von
Fig. 1 aufweisen. Die Segmente können bevorzugt von spezialisierten Komponentenherstellern
vormontiert angeliefert werden, bevor sie dann ggf. nach einer Vor- bzw. Eingangsprüfung
entsprechend vereinzelt und dem zugehörigen Magazin geführt werden.
[0058] Wie in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet, sind Zuführmittel 51 bis 54 vorgesehen, um
die Segmente aus den Magazinen 41 bis 44 zu entnehmen und einer Ausrichteinrichtung
60 zuzuführen. Dabei ist ein Zuführmittel einem Magazin zugeordnet, also das Zuführmittel
51 dem Magazin 41, das Zuführmittel 52 dem Magazin 42, das Zuführmittel 53 dem Magazin
43 und das Zuführmittel 54 dem Magazin 44. Die Zuführmittel 51 bis 54 können beispielsweise
ein Förderband, eine Förderschnecke und/oder einen Schacht aufweisen und/oder pneumatisch
arbeiten und hierzu eine mit Saug- oder Druckluft zu beaufschlagende Transportröhre
aufweisen. Sofern die Magazine 41 bis 44 nicht mit einem verschließbaren unteren Auslass
versehen sind, durch die die Segmente unter Schwerkrafteinfluss ausgegeben werden
können, ist es alternativ denkbar, die Zuführmittel 51 bis 54 mit Greif- bzw. Entnahmemitteln
vorzusehen, um die Segmente 31 bis 34 aus den Magazinen 41 bis 44 zu entnehmen.
[0059] Die Ausrichteinrichtung 60 dient dazu, die von den Zuführmitteln 51 bis 54 erhaltenen
Segmente 31 bis 34 im Wesentlichen koaxial fluchtend zueinander auszurichten und somit
einen Stab 70 aus im Wesentlichen lose koaxial fluchtenden Segmenten 31 bis 34 zu
bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausrichteinrichtung 60 in vier
in Förderrichtung gemäß Pfeil A hintereinander liegende Stationen 61 bis 64 unterteilt,
von denen jeder Station ein Zuführmittel zugeordnet ist, also der Station 61 das Zuführmittel
51, der Station 62 das Zuführmittel 52, der Station 63 das Zuführmittel 53 und der
Station 64 das Zuführmittel 54. Ferner sind die Ausrichtstationen 61 bis 64 so ausgebildet,
dass sie die von den Zuführmitteln 51 bis 54 zugeführten Segmente 31 bis 34 der Reihe
nach in Förderrichtung gemäß Pfeil A in koaxial fluchtende Ausrichtung zueinander
bringen. Dabei übernimmt die erste Ausrichtstation 61, die, bezogen auf die Förderrichtung
gemäß Pfeil A am weitesten stromaufwärts liegt, ein Segment 31 vom Zuführmittel 51
und übergibt dieses dann an die stromabwärts nächstgelegene zweite Ausrichtstation
62 ab, die im Wesentlichen gleichzeitig ein zweites Segment 32 vom zweiten Zuführmittel
52 erhält und dieses in koaxial fluchtende Ausrichtung zum ersten Segment 31 bringt.
Die aus den ersten und zweiten Segmenten 31, 32 gebildete Anordnung wird dann an die
stromabwärts nächstgelegene dritte Ausrichtstation 63 übergeben, die ein vom dritten
Zuführmittel 53 im Wesentlichen zeitgleich erhaltenes drittes Segment 33 koaxial an
das zweite Segment 32 anordnet. Die so gebildete Anordnung aus ersten bis dritten
Segmenten 31 bis 33 wird dann an die stromabwärts benachbarte vierte Ausrichtstation
64 übergeben, die im Wesentlichen gleichzeitig vom vierten Zuführmittel 54 ein viertes
Segment 34 erhält und dieses koaxial fluchtend an das dritte Segment 33 anordnet.
Da im dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausrichteinrichtung 60 nur vier Ausrichtstationen
61 bis 64 aufweist, ist in der vierten Ausrichtstation 64 der Aufbau einer Anordnung
aus koaxial fluchtend zueinander ausgerichteten ersten bis vierten Segmenten 31 bis
34 beendet, wobei mit einer solchen Anordnung ein Stab 70 aus koaxial fluchtend zueinander
angeordneten ersten bis vierten Segmenten 31 bis 34 gebildet wird. Der zuvor beschriebene
schritt- bzw. stufenweise Aufbau des aus den Segmenten 31 bis 34 zusammengesetzten
Stabes 70, welcher in Fig. 3 zusätzlich schematisch dargestellt ist, wird von einer
in den Figuren nicht gezeigten Steuereinrichtung organisiert, die den Betrieb der
Zuführmittel 51 bis 54 und der Arbeitstationen 61 bis 64 entsprechend steuert. In
einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Segmente 31 bis 34 oder ein Teil der Segmente
31 bis 34 schnittfrei in den Stationen 61 bis 64 oder in einem Teil der Stationen
61 bis 64 gehandhabt.
[0060] An dieser Stelle sei noch der guten Vollständigkeit halber erwähnt, dass anstelle
der Verwendung von Magazinen 41 bis 44 die unterschiedlichen Segmente der Reihe nach
auch einzeln zugeführt werden können, was durch den gestrichelten Pfeil mit dem Bezugszeichen
"55" angedeutet ist.
[0061] In der Vorrichtung gemäß Fig. 3 erfolgt der Aufbau des Stabes 70 aus den Segmenten
31 bis 34 quer zur Förderrichtung gemäß Pfeil A, so dass mithilfe eines Fördermittels
66 der in der Ausrichteinrichtung 60 gebildete Stab 70 aus koaxial lose fluchtend
aneinander angeordneten Segmenten 31 bis 34 quer zu seiner Längserstreckung aus der
Ausrichteinrichtung 60 abgegeben wird. Das Fördermittel 66 kann bevorzugt als Muldentrommel
ausgebildet sein, die an ihrer Mantelfläche mit über den Umfang angeordneten nutenartigen
Mulden versehen ist, welche sich in Bezug auf die Muldentrommel in axialer Richtung
erstrecken und zur Aufnahme mindestens eines Stabes 70 aus den koaxial fluchtenden
Segmenten 31 bis 34 ausgebildet sind. Bevorzugt sind sämtliche Ausrichtstationen 61
bis 64 mit derartigen Muldentrommeln versehen, um den nacheinander aufzubauenden Stab
aus koaxial fluchtenden Segmenten quer zu dessen axialer Längsrichtung innerhalb der
Ausrichteinrichtung 60 von der einen Ausrichtstation zur nächsten Ausrichtstation
zu transportieren.
[0062] Wie Fig. 3 desweiteren schematisch erkennen lässt, ist dort der Aufbau eines Stabes
70 gezeigt, der aus unterschiedlichen Segmenten 31 bis 34 zusammengesetzt ist. Es
ist aber auch grundsätzlich denkbar, die bereits erwähnte, jedoch in den Zeichnungen
nicht dargestellte Steuereinrichtung so zu programmieren, dass nacheinander zwei gleichartige
Segmente aus den Magazinen 41 bis 44 entnommen werden, so dass der von der Ausrichteinrichtung
60 zu bildende Stab 70 neben unterschiedlichen Segmenten auch eine Gruppe von zwei
nebeneinander liegenden gleichartigen Segmenten aufweist. Mit einer solchen Maßnahme
ist es möglich, mindestens eine der Komponenten in einer größeren oder leistungsstärkeren
Ausführung vorzusehen, beispielsweise wenn ein Vorratsspeicher mit einer größeren
Kapazität gewünscht wird, so dass in einem solchen Fall zwei gleichartige Segmente
eingesetzt werden, die jeweils einen Vorratsspeicher enthalten, und bei Zusammenlegung
dieser beiden gleichartigen Segmente die Vorratsspeicher miteinander gekoppelt werden
und somit einen gemeinsamen größeren Vorratsspeicher bilden. Grundsätzlich können
auch mehrere Gruppen von jeweils mindestens zwei gleichartigen Segmenten gebildet
werden.
[0063] Bei Abgabe aus der Ausrichteinrichtung 60 bildet der Stab 70 eine Anordnung aus lose
zusammengesetzten Segmenten 31 bis 34. Um die Segmente 31 bis 34 des Stabes 70 zusammenzufügen
und somit miteinander zu einer im Wesentlichen festen Einheit zu verbinden, ist eine
Zusammenfügungseinrichtung 80 vorgesehen, die, in Förderrichtung gemäß Pfeil A betrachtet,
stromabwärts von der Ausrichteinrichtung 60 angeordnet ist, wie Fig. 3 schematisch
erkennen lässt. Somit wird mithilfe des Fördermittels 66 der in der Ausrichteinrichtung
60 gebildete Stab aus koaxial noch lose fluchtend aneinander angeordneten Segmenten
31 bis 34 quer zu seiner Längserstreckung von der Ausrichteinrichtung 60 an die Zusammenfügungseinrichtung
80 übergeben.
[0064] In der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist die Zusammenfügungseinrichtung 80 als
Umhüllungseinrichtung ausgebildet, die über die gesamte Länge des Stabes 70 dessen
Segmente 31 bis 34 gemeinsam mit einer einzigen Umhüllung versieht, die von einer
flexiblen Umhüllungslage gebildet wird.
[0065] Hierzu weist die Zusammenfügungseinrichtung 80 nicht dargestellte Vorratsmittel zur
Aufnahme mindestens einer Bobine 82 auf, auf welcher ein Umhüllungsstreifen 84 aufgewickelt
ist. Von dieser Bobine 82 wird der Umhüllungsstreifen 84 abgezogen und über Führungsmittel
85 zu Umhüllungsmitteln 86 transportiert. Wie Fig. 3 ferner schematisch erkennen lässt,
sind die Führungsmittel 85 und die Umhüllungsmittel 86 ebenfalls Bestandteil der Zusammenfügungseinrichtung
80. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführung sind die Umhüllungsmittel 86 ausgebildet,
den Umhüllungsstreifen 84 dem Stab 70 aus den koaxial lose fluchtenden Segmenten 31
bis 34 in einer Richtung etwa quer zu dessen axialer Längserstreckung zuzuführen und
durch queraxiale Umrollung um den Stab 70 zu wickeln. Eine solche queraxiale Umhüllung
wird bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung vorteilhaft eingesetzt, weil der Stab
70 quer zu seiner axialen Längserstreckung in Förderrichtung gemäß Pfeil A bewegt
wird und der Umhüllungsstreifen 84 in einem im Wesentlichen ausgebreiteten Zustand
verbleiben kann. Hierzu können die Umhüllungsmittel 86 Rollen oder Walzen aufweisen,
die in Umfangsrichtung um den Stab 70 herum bewegbar gelagert und ausgebildet sind,
den Umhüllungsstreifen 84 auf den Stab 70 aufzubringen. Alternativ oder zusätzlich
können die Umhüllungsmittel 86 Rotationsmittel zum Drehen des Stabes oder Stranges
um dessen axiale Längsachse aufweisen, sodass auf diese Weise der Stab 70 in den zugeführten
Umhüllungsstreifen 84 eingewickelt wird. Zur Fixierung des auf den Stab 70 aufgebrachten
Umhüllungsstreifens 84 sind in den Figuren nicht dargestellte Beleimungsmittel vorgesehen,
die die beiden einander gegenüberliegenden Längsseitenränder miteinander verkleben,
wobei diese Beleimungsmittel auch Bestandteil der Umhüllungsmittel 86 sein können.
Schließlich weist die Zusammenfügungseinrichtung 80 noch eine in den Figuren im Einzelnen
nicht dargestellte Trenneinrichtung auf, um den Umhüllungsstreifen 84 nach erfolgter
Umhüllung des Stabes 70 abzuschneiden oder bereits zuvor auf eine entsprechende Länge
zu schneiden, wobei eine solche Trenneinrichtung beispielsweise Bestandteil der Führungsmittel
85 oder der Umhüllungsmittel 86 sein kann.
[0066] Als Ergebnis entsteht nun ein Stab 70, der aus koaxial fluchtend angeordneten Segmenten
31 bis 34 zusammengesetzt und über seine gesamte axiale Länge mit einem Umhüllungsstreifen
84 umwickelt ist, der somit die Funktion einer Verbindungsstruktur erfüllt, um zur
Bildung einer elektronischen Zigarette die Segmente 31 bis 34 des Stabes 70 miteinander
zu verbinden. Ein solcher mit einem Umhüllungsstreifen 84 versehener Stab 70 ist auch
schematisch in Fig. 2b, wenn auch dort mit einer anderen Zusammensetzung von Segmenten
in einer anderen Reihenfolge, abgebildet. Als Endprodukt entsteht demnach eine elektronische
Zigarette, die aus einzelnen Segmenten 31 ff. zusammengesetzt und mit einem Umhüllungsstreifen
84 versehen ist, sodass eine derart hergestellte elektronische Zigarette hinsichtlich
ihrer Optik und Haptik einer herkömmlichen Zigarette ziemlich nahekommt. Nicht zuletzt
deshalb ist es vorteilhaft, als Umhüllungsstreifen 84 einen Papierstreifen zu verwenden,
wie er bereits auch zur Herstellung von herkömmlichen Zigaretten zum Einsatz kommt.
[0067] Die Verwendung eines Umhüllungsstreifens 84 als Verbindungsstruktur erlaubt des Weiteren
beispielsweise auch die Bildung von Löchern oder Perforationen an bestimmten Stellen,
um den Zugwiderstand ähnlich wie bei einer herkömmlichen Zigarette gezielt beeinflussen
zu können. Hierzu kann dann der Zusammenfügungseinrichtung 80 eine entsprechende Perforationseinrichtung
nachgeschaltet sein, die in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist.
[0068] Ebenfalls ist es denkbar, den auf den Stab 70 aufgebrachten Umhüllungsstreifen 84
zu prägen oder zu bedrucken, wozu ebenfalls stromabwärts von der Zusammenfügungseinrichtung
80 eine entsprechende Präge- oder Druckeinrichtung vorzusehen ist, welche ebenfalls
in den Figuren nicht dargestellt ist.
[0069] Schließlich ist es auch denkbar, der Zusammenfügungseinrichtung 80 nachgeschaltet
eine in den Figuren nicht dargestellte Prüfeinrichtung zu verwenden, die ausgebildet
ist, zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der zur Bildung jeweils einer elektronischen
Zigarette vorgesehenen Stäbe 70 mit Unterdruck zu beaufschlagen. Hierzu kann beispielsweise
eine als Muldentrommel ausgebildete Prüftrommel verwendet werden.
[0070] Der zuvor erfolgten Beschreibung sowie Fig. 3 lässt sich entnehmen, dass zumindest
in der Ausrichteinrichtung 60 und der Zusammenfügungseinrichtung 80 die aus den Segmenten
31 bis 34 aufzubauenden und zu verarbeitenden Stäbe 70 in einer Förderrichtung gemäß
Pfeil A quer zu deren axialer Längserstreckung bewegt werden. Aufgrund dieses queraxialen
Transportes eignet sich die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung insbesondere für einen
Trommelprozess.
[0071] Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von elektronischen Zigaretten
mit dem schematisch in Fig. 2 dargestellten segmentierten Aufbau gemäß einer bevorzugten
zweiten Ausführung, die sich von der ersten Ausführung gemäß Fig. 3 im Wesentlichen
dadurch unterscheidet, dass aus einer Mehrzahl von von der Ausrichteinrichtung 60
abgegebenen Stäben 70 aus koaxial lose fluchtenden Segmenten 31 bis 34 ein längerer
Strang 74 gebildet wird, der die Form eines annähernd endlosen Stranges annimmt und
im Strangverfahren weiterverarbeitet wird, und dass die Umhüllung mit dem Umhüllungsstreifen
84 nicht wie bei der Ausführung von Fig. 3 queraxial, sondern längsaxial erfolgt.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird von einer detaillierten Beschreibung derjenigen
Bestandteile und Elemente abgesehen, die in der Ausführung von Fig. 4 in im Wesentlichen
identischer Weise wie in der Ausführung von Fig. 3 realisiert und deshalb auch mit
den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
[0072] Wie Fig. 4 schematisch erkennen lässt, ist der Ausrichteinrichtung 60 stromabwärts
nachgeschaltet eine Fördereinrichtung 90, die die Bewegungsrichtung der von der Ausrichteinrichtung
60 ausgegebenen Stäbe 70 von einer Richtung quer zu deren axialer Längserstreckung
gemäß Pfeil A in eine Richtung entsprechend deren axialer Längserstreckung gemäß Pfeil
B etwa um 90° ändert, ohne dass allerdings die räumliche Ausrichtung der Stäbe 70
eine Änderung erfährt. Gleichzeitig übernimmt im dargestellten Ausführungsbeispiel
die Fördereinrichtung 90 die Bildung des Stranges 74, indem sie einer Mehrzahl von
Stäben 70 der Reihe nach aneinanderfügt.
[0073] Alternativ ist es aber auch denkbar, die Ausrichteinrichtung 60 so auszubilden, dass
dort die Segmente 31 bis 34 bereits im Strangverfahren in koaxial lose fluchtender
Anordnung zu Stäben 70 zusammengesetzt und die Stäbe 70 in Richtung ihrer längsaxialen
Erstreckung aus der Ausrichteinrichtung 60 ausgegeben werden, sodass die Förderrichtung
gemäß Pfeil A der Richtung der axialen Längserstreckung der Stäbe 70 entspricht. Im
Falle einer solchen Modifikation der Ausführung von Fig. 4 findet in der der Ausrichteinrichtung
60 stromabwärts nachgeschalteten Fördereinrichtung 90 eine Änderung der Bewegungsrichtung
der Stäbe 70 unter gleichzeitiger Änderung von deren räumlicher Orientierung um etwa
90° statt.
[0074] Der so gebildete Strang 74 durchläuft anschließend die Zusammenfügungseinrichtung
80, die zwar ebenfalls wie die Zusammenfügungseinrichtung 80 von Fig. 3 zur Aufnahme
einer Bobine 82 ausgebildet ist, von der ein Umhüllungsstreifen 84 abgezogen wird,
sich jedoch von der Zusammenfügungseinrichtung 80 von Fig. 3 dadurch unterscheidet,
dass der Umhüllungsstreifen 84 in einem längsaxialen Umhüllungsvorgang auf den Strang
74 aufgebracht wird; denn eine längsaxiale Umhüllung lässt sich vorteilhaft bei einem
Strangverfahren realisieren. Hierzu weist die Zusammenfügungseinrichtung 80 von Fig.
4 als Umhüllungsmittel eine Form 88, durch die der Strang 74 in längsaxialer Richtung
gemäß Pfeil B geführt wird, sowie in Fig. 4 nicht näher dargestellte Fördermittel
auf, die ausgebildet sind, den Umhüllungsstreifen 84 in dessen Längsrichtung zur Form
88 zu befördern und anschließend zusammen mit dem Strang 74 in Richtung des Pfeils
B durch die Form 88 zu führen und dabei seine Bewegungsgeschwindigkeit mit der des
Stranges 74 im Wesentlichen zu synchronisieren. Die Form 88 ist so ausgebildet, dass
sie eine Überführung des Umhüllungsstreifens 84 während seiner Bewegung durch die
Form 88 von einem im Wesentlichen ausgebreiteten Zustand in einen den Strang 74 umgebenden
Zustand zu bewirken. Hierzu enthält die Form 88 bevorzugt einen in den Figuren nicht
dargestellten Hohlraum, durch den der Strang 74 hindurchgeführt wird, wobei der Hohlraum
einen Auslass mit einem an den Querschnitt des Stranges 74 mit darauf angeordnetem
Umhüllungsstreifen 84 etwa angepassten Querschnitt, einen Einlass mit einem gegenüber
dem Auslass größeren Querschnitt und eine sich vom Einlass zum Auslass, vorzugsweise
etwa konisch, verjüngende Form aufweist. Somit kann die Form 88 etwa in ähnlicher
Weise wie das aus den Maschinen zur Herstellung herkömmlicher Verbrennungsrauchprodukte
bekannte Format gebildet sein.
[0075] Wie Fig. 4 des Weiteren schematisch erkennen lässt, ist stromabwärts von der Form
88 ein Trennmesser 92 vorgesehen, um den mit dem Umhüllungsstreifen 84 umhüllten Strang
74, wie er beispielsweise schematisch auch in Fig. 2c, wenn auch mit einer anderen
Zusammensetzung von Segmenten in einer anderen Reihenfolge, abgebildet ist, in diskrete
Stäbe 75 mit einer zur Bildung von elektronischen Zigaretten geeigneten Gebrauchslänge
zu zerteilen, von denen ebenfalls beispielhaft in Fig. 2d ein solcher geschnittener
Stab 75 schematisch abgebildet ist.
[0076] Insbesondere für den zuvor angesprochenen optionalen Fall, dass die Ausrichteinrichtung
60 für eine Verarbeitung der Segmente 31 bis 34 im Strangverfahren ausgebildet ist,
ist es grundsätzlich auch denkbar, alternativ zu der Darstellung von Fig. 4 die Fördereinrichtung
90 derart zu modifizieren, dass eine Bewegungsrichtungsänderung der Stäbe 75 nicht
stattfindet, sondern die Funktion der Fördereinrichtung 90 im Wesentlichen auf die
Bildung des Stranges 74 reduziert ist. Im Falle einer solchen Modifikation ist die
Anordnung der Zusammenfügungseinrichtung 80 in der Ansicht von Fig. 4 um 90° nach
links 'geklappt', so dass die Zusammenfügungseinrichtung 80 im Wesentlichen in der
von der Ausrichteinrichtung 60 definierten Transportebene liegt und sich somit in
Richtung der Förderrichtung gemäß Pfeil A erstreckt. Dabei ist es vorteilhaft, den
Transportpfad seitlich mit nur einem geringen Versatz oder versatzfrei oder fluchtend
zwischen der Zusammenfügungseinrichtung 80 und der Ausrichteinrichtung 60 zu gestalten
und/oder einen horizontalen Versatz und/oder einen horizontalen fluchtenden Verlauf
vorzusehen.
[0077] Je nach Bedarf im Hinblick auf die Weiterverarbeitung können die so hergestellten
diskreten Stäbe 75 in Förderrichtung in längsaxialer Orientierung oder, wie Fig. 4
schematisch erkennen lässt, quer zu ihrer axialen Längserstreckung ausgegeben werden.
Für den zuletzt genannten Fall sind geeignete Transportmittel vorzusehen, die im Wesentlichen
ohne Änderung der Transportrichtung die Stäbe 75 einer Drehung um 90° unterziehen,
sodass die Stäbe 75 nebeneinanderliegend in einer Förderrichtung quer zu ihrer längsaxialen
Erstreckung weitertransportiert werden, wie in Fig. 4 schematisch gezeigt ist, wobei
die besagten Transportmittel durch den Pfeil 94 angedeutet sind.
[0078] In Fig. 5 ist eine dritte Ausführung einer Vorrichtung zur Herstellung von elektronischen
Zigaretten mit dem schematisch in Fig. 2 dargestellten segmentierten Aufbau abgebildet.
Diese Ausführung hat gewisse Ähnlichkeiten mit der zweiten Ausführung gemäß Fig. 4,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen von einer detaillierten Beschreibung derjenigen
Bestandteile und Elemente abgesehen wird, die in im Wesentlichen gleicher oder ähnlicher
Weise wie in der Ausführung von Fig. 4 realisiert und deshalb auch mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
[0079] Bei einer Ausführung gemäß Fig. 5 werden die Segmente 31 bis 34 aus jeweiligen Magazinen
41 bis 44 entnommen, auf einen umlaufenden Förderer 68 schrittweise abgelegt und dabei
längsaxial ausgerichtet und aneinander gereiht, wie insbesondere die Figuren 5a und
5b erkennen lassen. Für die Ablage der Segmente auf dem Förderer 68 sind sog. Übergaberäder
67 vorgesehen, die Bestandteile der Ausrichtstationen 61 bis 64 sind und ausgebildet
sind, schritt- bzw. stufenweise einen aus den Segmenten 31 bis 34 zusammengesetzten
Stab 70 zu bilden, wie in Fig. 5b schematisch abgebildet ist.
[0080] Wie Fig. 5a ferner erkennen lässt, weisen die Zuführmittel 51 bis 54 jeweils eine
Transportwalze und mehrere nebeneinander liegende kreisförmige Messer auf, die benachbart
zum Umfang der jeweiligen Transportwalze angeordnet sind, wobei die Transportwalzen
und die Einheiten aus mehreren nebeneinander liegenden kreisförmigen Messern jedoch
in Fig. 5a nicht mit Bezugszeichen bezeichnet sind. Der erwähnten Einheit der Messer
kommt die Aufgabe zu, die Segmente 31 bis 34 entsprechend zu schneiden, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel im angelieferten Zustand ein entsprechendes Mehrfaches der Länge
eines einzelnen Segmentes aufweisen, was ein gleichzeitiges Bereitstellen einer Vielzahl
von Segmenten einer Art erlaubt. Hierzu sollte der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten
Segmenten 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt 1,5 mm bis 3 mm, betragen, um einen beschädigungsfreien
Trennschnitt zwischen diesen jeweils beiden benachbarten Segmenten zu ermöglichen.
Es ist vorteilhaft, Segmente 31 bis 34 mit einfacher Länge wie bei der Vorrichtung
von Fig. 4 zu verarbeiten, so dass in diesem Fall die erwähnten Messer entfallen und
schwierige Schneidfunktionen in diesem Teil der Vorrichtung vermieden werden können.
[0081] Die in Fig. 5c dargestellte Zusammenfügungseinrichtung 80 weist drei miteinander
in Eingriff stehende Walzen 81, insbesondere mit in Reihenfolge ihrer Anordnung alternierender
Drehrichtung, auf. Eine oder mehrere der Walzen tragen auf ihrer Mantelfläche in Umfangsrichtung
äquidistant angeordnete Mitnehmer 81a. Eine oder mehrere dieser Walzen 81 sind mit
Unterdruck zum Halten der Stäbe 70 beaufschlagbar ausgebildet. Bei dieser Ausführung
kann vorteilhaft eine lineare Aufstellung realisiert werden, bei welcher die Segmente
31 bis 34 nach ihrer Ablage auf dem Förderer 68 und die aus den Segmenten 31 bis 34
hergestellten Stäbe 70 mit ihrer jeweiligen Längsachse einem sich linear erstreckenden
Pfad in Richtung des Pfeils A folgen. Die Segmente 31 bis 34 und die Stäbe 70 sind
dabei mit ihrer jeweiligen Längsachse gleich orientiert. Eine oder mehrere der Walzen
81 können, insbesondere umfangsseitig benachbart zu der jeweiligen Mantelfläche und
den Mitnehmern 81a, mit einer koaxial angeordneten, insbesondere bogenartig ausgeformten,
Abdeckung versehen sein, welche die Stäbe 70 an einem Abfallen von der Walze 81 hindern.
Hierdurch wird ein zuverlässiger Transport auch in dem Fall möglich, dass kein oder
ein geringes Vakuum zum Halten der Stäbe 70 an den Aufnahme einer Walze 81 anliegt
und/oder dass ein Segment ein erhöhtes Eigengewicht aufweist, insbesondere eine schwere
Funktionseinheit oder eine Batterie zu transportieren ist.
[0082] In Fig. 6 ist eine vierte Ausführung einer Vorrichtung zur Herstellung von elektronischen
Zigaretten mit dem schematisch in Fig. 2 dargestellten segmentierten Aufbau abgebildet.
Diese Ausführung unterscheidet sich von den beiden zuvor beschriebenen Ausführungen
dadurch, dass zwei verschiedene bereits aus mehreren Segmenten zusammengesetzte und
mit einem Umhüllungsstreifen 84 versehene und insoweit vorkonfektionierte Stäbe 70
und 71, wie sie beispielhaft auch in Fig. 2e, wenn auch mit einer anderen Zusammensetzung
von Segmenten in einer anderen Reihenfolge, schematisch abgebildet sind, zu einem
gemeinsamen (Doppel-)Stab 72 zu verbinden, wie er ebenfalls beispielhaft in Fig. 2f
schematisch abgebildet ist. Somit ist die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung mindestens
zwei Vorrichtungen gemäß der ersten Ausführung von Fig. 3 und/oder gemäß der zweiten
Ausführung von Fig. 4 nachgeschaltet. Die Vorrichtung von Fig. 6 weist eine Trenn-
und Spreizstation 96 auf, in der die ersten Stäbe 70 mittig geteilt und auf Abstand
voneinander gebracht werden. Demnach werden aus den ersten Stäben 70 jeweils zwei
voneinander beabstandete erste Teilstäbe gebildet, die im unteren Teil von Fig. 6
mit den Bezugszeichen "70a" und "70b" gezeichnet sind. Diese Station 96 ähnelt daher
hinsichtlich ihrer Funktion einer Spreiztrommel in Filteransetzmaschinen zur Herstellung
herkömmlicher Filterzigaretten. Ferner weist die Vorrichtung von Fig. 6 eine Ausrichtstation
98 auf, die zwischen zwei voneinander beabstandete erste Teilstäbe 70a, 70b einen
zweiten Stab 71 anordnet, sodass nun ein gemeinsamer (Doppel-)Stab 72 in Form einer
Anordnung aus einem Stab 71 mit beidseitig koaxial fluchtend und lose anliegenden
Teilstäbe 70a, 70b entsteht. Somit arbeitet die Ausrichtstation 98 ähnlich wie die
zuvor beschriebene Ausrichteinrichtung 60.
[0083] Der Ausrichtstation 98 nachgeschaltet ist eine Zusammenfügungsstation 100, die ähnlich
wie die Zusammenfügungseinrichtung 80 von Fig. 3 aufgebaut ist. Demnach weist auch
die Zusammenfügungsstation 100 nicht dargestellte Vorratsmittel zur Aufnahme mindestens
einer Bobine 102, von der ein Umhüllungsstreifen 104 abgezogen wird, der bevorzugt
aus Papier besteht, Führungsmittel 105 zum Transport des Umhüllungsstreifens 104 und
Umhüllungsmittel 106 sowie eine im Einzelnen nicht dargestellte Trenneinrichtung auf,
die den Umhüllungsstreifen 104 auf eine gewünschte Länge abschneidet und bevorzugt
Bestandteil der Führungsmittel 105 oder der Umhüllungsmittel 106 sein kann. Ähnlich
wie die Zusammenfügungseinrichtung 80 von Fig. 3 ist auch die Zusammenfügungsstation
100 von Fig. 6 ausgebildet, durch queraxiale Umrollung den Umhüllungsstreifen 104
um den Stab 72 zu wickeln. Somit entsteht ein in sich verbundener (Doppel-)Stab 72,
in dem die beiden ersten Teilstäbe 70a, 70b und der dazwischen liegende zweite Stab
71 gemeinsam durch den zumindest teilweise überdeckenden Umhüllungsstreifen 104 zusammengehalten
sind. Stromabwärts von der Zusammenfügungsstation 100 weist die Vorrichtung von Fig.
6 eine Trenneinrichtung 110 auf, um den gemeinsamen (Doppel-)Stab 72 wiederum in zwei
diskrete Einzelstäbe 73 zu zerteilen, die dann nach Ausgabe aus dieser Vorrichtung
unmittelbar zur Bildung einer elektronischen Zigarette verwendet werden können.
[0084] In der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung findet der Transport der Stäbe in Richtung
des Pfeils A quer zu deren Längserstreckung statt. Somit eignet sich die dargestellte
Vorrichtung insbesondere für einen Trommelprozess. Alternativ ist es aber auch denkbar,
die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung derart zu modifizieren, dass sie im Strangverfahren
arbeitet und insbesondere die Zusammenfügungsstation 100 eine längsaxiale Umhüllung
ähnlich wie die in Fig. 4 gezeigte Zusammenfügungsvorrichtung 80 durchführt.
[0085] Ergänzend sei in diesem Zusammenhang auch noch auf Fig. 2f verwiesen, in der ebenfalls
beispielhaft ein (Doppel-)Stab 72 schematisch abgebildet ist, der jedoch aus zwei
ganzen vorkonfektionierten, jeweils mit einer Umhüllung versehenen ersten und zweiten
Stäben 70 und 71 zusammengesetzt und zumindest abschnittsweise mit dem gemeinsamen
Umhüllungsstreifen 104 umhüllt ist. Dabei unterscheiden sich die beiden vorkonfektionierten
Stäbe 70 und 71 von den in Fig. 6 beispielhaft abgebildeten ersten und zweiten Stäben
70 und 71 nicht nur dadurch, dass eine Unterteilung in Teilstäbe vor Bildung des gemeinsamen
Stabes 72 nicht stattfindet, sondern auch durch eine andere Zusammensetzung von Segmenten
in einer anderen Reihenfolge sowie desweiteren dadurch, dass der zweite Stab 71 zwischen
zwei Segmenten einen Zwischenraum 78 aufweist, der nicht nur durch die angrenzenden
Stirnseiten der beiden benachbarten Segmente, sondern auch durch den Umhüllungsstreifen
84 verschlossen wird. Dieser Zwischenraum 78 kann beispielsweise als Kammer zur Aufnahme
von Additiven 79 wie beispielsweise Charcoal genutzt werden, wie Fig. 2g schematisch
erkennen lässt. Durch den Zwischenraum 78 wird ein Abstand zwischen zwei benachbarten
Segmenten gebildet, was einen beschädigungsfreien Trennschnitt zwischen diesen beiden
benachbarten Segmenten erlaubt, so dass der Zwischenraum 78 vorteilhaft auch für einen
derartigen Trennschnitt genutzt werden kann.
[0086] In Fig. 7 ist schematisch der Aufbau einer elektronischen Zigarette gemäß einem bevorzugten
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass anstelle eines Umhüllungsstreifens 84 zur
Verbindung der Segmente 31 bis 36 für die Bildung eines gemeinsamen Stabes 70 bzw.
75 oder Stranges 74 ein Stecksystem verwendet wird, das von einem an der einen Stirnseite
der Segmente angeordneten männlichen Kupplungselement 37a und einem an der anderen
Stirnseite der Segmente angeordneten komplementären weiblichen Kupplungselement 37b
gebildet wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die männlichen Kupplungselemente
37 als zylindrische Zapfen ausgebildet, deren Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser
der zylindrischen Segmente ist. Durch die komplementäre Formgebung, welche in Fig.
7 nur schematisch angedeutet ist, lässt sich ein wirksamer Eingriff der jeweiligen
komplementären Kupplungselemente 37a, 37b miteinander erzielen. Dementsprechend sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel die weiblichen Kupplungselemente 37b als zylindrische
Sacklöcher ausgebildet, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der männlichen
Kupplungselemente 37a entspricht und somit ebenfalls kleiner als der Außendurchmesser
der Segmente ist. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch denkbar, Klebemittel
vorzusehen und somit eine Verbindung der Segmente miteinander durch Verkleben zu bewirken.
[0087] Zur Vermeidung von Wiederholungen wird von einer detaillierten Beschreibung der übrigen
Eigenschaften und Funktionen der Segmente 31 bis 36 abgesehen, die im Ausführungsbeispiel
von Fig. 7 in im Wesentlichen gleicher oder ähnlicher Weise wie im Ausführungsbeispiel
von Fig. 2 vorhanden sind, und deshalb auf die entsprechende Beschreibung von Fig.
2 verwiesen.
[0088] In Fig. 8 ist an eine Vorrichtung zur Herstellung von elektronischen Zigaretten unter
Verwendung der in Fig. 7 gezeigten Segmente gemäß einer bevorzugten fünften Ausführung
dargestellt, die sich insbesondere von der zweiten Ausführung gemäß Fig. 4 im Wesentlichen
dadurch unterscheidet, dass anstelle der eine Umhüllung bewirkenden Zusammenfügungseinrichtung
80 und der vorgeschalteten Fördereinrichtung 90 eine Zusammenfügungseinrichtung 130
vorgesehen ist, die einen Anschlag 132 aufweist, der an einer Halterung 134 ausgebildet
ist. Um die komplementären Kupplungselemente 37a, 37b (vgl. hierzu Fig. 7a) in gegenseitigen
Steckeingriff zur Bildung eines im Wesentlichen in sich festen Stabes 70 zu bringen,
wird der Stab 70 mit dem bis dahin noch lose aneinander gereihten Segmenten 31 bis
34 gegen den Anschlag 132 geschoben. Hierzu sind in den Zeichnungen nicht dargestellte
Fördermittel vorgesehen, die beispielsweise Greifmittel aufweisen können und bevorzugt
ausgebildet sind, mindestens ein Segment, insbesondere das in Bezug auf die Förderrichtung
gemäß Pfeil A stromaufwärts gelegene oder nachlaufende letzte Segment eines Stabes
70 in Richtung auf den Anschlag 132 zu beaufschlagen. Während dieses gegenseitigen
Steckvorganges werden die Segmente 31 bis 34 entlang einer Führungsfläche 136 bewegt,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Halterung 134 ausgebildet ist.
[0089] Nach Abschluss des zuvor beschriebenen Zusammenfügungsvorganges wird in der in Fig.
8 dargestellten Ausführung die Halterung 134 der Zusammenfügungseinrichtung 130 um
90° verschwenkt, wodurch der jeweilige nunmehr in sich verbundene Stab 70 eine Änderung
seiner räumlichen Orientierung um 90° erfährt, bevor er dann von der Zusammenfügungseinrichtung
130 abgegeben wird. Um diesen Ausgabevorgang nicht zu stören, sollte der Anschlag
132 so ausgebildet sein, dass er in eine Ruhestellung verbringbar ist, was aber in
Fig. 8 nicht dargestellt ist.
[0090] Im Übrigen ist der Aufbau der Vorrichtung gemäß Fig. 8 mit dem Aufbau der Vorrichtung
von Fig. 4 vergleichbar, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen von einer detaillierten
Beschreibung derjenigen weiteren Bestandteile und Elemente abgesehen wird, die in
im Wesentlichen gleicher oder ähnlicher Weise wie in der Ausführung von Fig. 4 realisiert
und deshalb auch mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Ergänzend sei
hier noch angemerkt, dass sich die Reihenfolge der schematisch in Fig. 8 gezeigten
Segmente 31 bis 34 geringfügig von der Reihenfolge der schematisch in den Figuren
3 und 4 gezeigten Segmente 31 bis 34 unterscheidet, was jedoch hinsichtlich des grundlegenden
Verständnisses für die Funktionsweise der Vorrichtung ohne Relevanz ist.
[0091] In Fig. 8a ist eine Modifikation der Vorrichtung von Fig. 8 in dem der Zusammenfügungseinrichtung
130 stromabwärts gelegenen Abschnitt abgebildet. Diese Modifikation zeichnet sich
dadurch aus, dass die von der Zusammenfügungseinrichtung 130 im Wesentlichen zu einer
festen Einheit in sich verbundenen Stäbe 70 wiederum zu einem Strang 74 zusammengesetzt
werden. Somit kommt die Modifikation gemäß Fig. 8a sogar der Ausführung von Fig. 4
näher, da ja auch in der Ausführung von Fig. 4 an gleicher Stelle die Bildung eines
Stranges 74 stattfindet. Bevorzugt ist die Zusammenfügungseinrichtung 130 so modifiziert,
dass sie auch zusätzlich noch die Bildung des Stranges 74 aus den Stäben 70 in einem
nachgeordneten Schritt übernimmt, was jedoch im Einzelnen in Fig. 8a nicht dargestellt
ist. Alternativ ist es aber auch denkbar, stromabwärts von der Zusammenfügungseinrichtung
130 eine separate Strangbildungseinrichtung vorzusehen, die die einzelnen Stäbe 70
miteinander verbindet und in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt ist. Das für
den segmentierten Aufbau gemäß Fig. 7 verwendete Stecksystem zur Verbindung der einzelnen
Segmente 31 bis 36 aneinander erlaubt auch auf besonders einfache Weise die Bildung
eines Stranges 74, indem die einzelnen Stäbe 70 in gegenseitigen Steckeingriff in
gleicher Weise wie die einzelnen Segmente 31 bis 36 gebracht werden.
[0092] Grundsätzlich lassen sich die beiden Verbindungsarten, also die Umhüllung und die
Verwendung eines Stecksystems, auch in Kombination einsetzen. Dies ist beispielsweise
mithilfe der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung möglich, indem vorkonfektionierte Stäbe
70, 71 verwendet werden, deren Segmente nicht mithilfe eines Umhüllungsstreifens,
sondern mithilfe des Stecksystems miteinander verbinden sind. Der daraus entstehende
gemeinsame (Doppel-)Stab 72 mit dem darauf aufgebrachten und die beiden einzelnen
Stäbe 70 und 71 verbindenden Umhüllungsstreifen 104 ist beispielhaft in Fig. 7f schematisch
dargestellt.
1. Elektrisches Rauchprodukt mit Komponenten, die mindestens eine elektrische Energiequelle
(6), einen Vorratsspeicher (16) zur Aufbewahrung mindestens eines Aromastoffes (18),
einen elektrischen Wandler (10) zur Änderung des Aggregatzustandes des Aromastoffes
(18) und ein elektrisches Heizelement (12) umfassen,
wobei das Rauchprodukt weiterhin eine Mehrzahl von zylindrischen Segmenten (31 bis
36) umfasst, von denen jedes Segment mindestens eine Komponente enthält, und eine
Verbindungsstruktur (37a, 37b; 84; 104), die zur Bildung des elektrischen Rauchproduktes
(2) die zylindrischen Segmente (31 bis 36) im Wesentlichen koaxial fluchtend und sich
stirnseitig gegenseitig berührend zu einem Stab (70) oder Strang (74) miteinander
verbindet
, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (37a, 37b; 84; 104) eine flexible,
vorzugsweise streifenförmige, Umhüllungslage (84) aufweist, die gemeinsam die Anordnung
aus der Mehrzahl von zylindrischen Segmenten (31 bis 36) umgibt und von lose stirnseitig
aneinander liegenden zwei sich in axialer Richtung der zylindrischen Segmente (31
bis 36) erstreckenden Langseitenrändern begrenzt wird, die zur Bildung einer geschlossenen
Umhüllung miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt, sind und dass die Umhüllungslage
(84) Papier und/oder Kunststofffolie aufweist.
2. Elektrisches Rauchprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Segmente (31 bis 36) im Wesentlichen den gleichen Durchmesser,
insbesondere den gleichen Außendurchmesser, haben.
3. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Segmente (31 bis 36) an ihren Stirnseiten mit standardisierten
Schnittstellen zur Herstellung mindestens einer fluiden Verbindung zwischen zwei benachbarten
Segmenten versehen sind.
4. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Segmente (31 bis 36), vorzugsweise an ihren Stirnseiten, mit standardisierten
Schnittstellen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei benachbarten
Segmenten versehen sind.
5. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungslage (84; 104) mit einer Beschichtung versehen und/oder bedruckt ist.
6. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite, insbesondere an der außenseitigen Mantelfläche und/oder einer
Stirnseite, mindestens eines zylindrischen Segmentes (31 bis 36) zumindest abschnittsweise
mindestens eine elektrische Leiterbahn angeordnet ist.
7. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zylindrisches Segment mindestens einen sich über dessen gesamte axiale
Länge erstreckenden Kanal enthält, der insbesondere durchgehende Begrenzungswände
aufweist, insbesondere welche sich in längsaxialer Richtung und/oder an Umfangsrichtung
und/oder über die Umfangsfläche wendelförmig erstrecken.
8. Elektrisches Rauchprodukt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Schalteinrichtung zum Anschluss der elektrischen Energiequelle (6)
an mindestens einen elektrischen Verbraucher wie beispielsweise einen elektrischen
Verdampfer (10) und ein elektrisches Heizelement (12) sowie einen Unterdrucksensor
(8), der bei Auftreten von Unterdruck im elektrischen Rauchprodukt (2) die elektrische
Schalteinrichtung veranlasst, eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen
Energiequelle (6) und des mindestens einen elektrischen Verbrauchers (8, 10, 12, 22)
herzustellen.
9. Vorrichtung zur Herstellung von elektrischen Rauchprodukten (2) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, gekennzeichnet durch
Vorratsmittel (41 bis 44), die ausgebildet sind, zylindrische Segmente (31 bis 36)
aufzunehmen,
Zuführmittel (51 bis 54), die ausgebildet sind, Segmente (31 bis 36) aus den Vorratsmitteln
(41 bis 44) zu entnehmen,
eine Ausrichteinrichtung (60), die ausgebildet ist, die von den Zuführmitteln (51
bis 54) erhaltenen Segmente (31 bis 36) im Wesentlichen koaxial fluchtend zueinander
und sich stirnseitig gegenseitig berührend auszurichten und somit einen Stab (70)
oder Strang (74) aus im Wesentlichen lose koaxial fluchtenden Segmenten (31 bis 36)
zu bilden, Fördermittel (66; 90), die ausgebildet sind, den Stab (70) oder Strang
(74) aus der Ausrichteinrichtung (31 bis 36) zu entnehmen, und
eine Zusammenfügungseinrichtung (80; 130), die ausgebildet ist, die Segmente (31 bis
36) im Stab (70) oder Strang (74) miteinander zu verbinden, insbesondere mindestens
zwei Segmente (31 bis 36') elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Zuführmittel (51 bis 54) derart
zu steuern, dass sie aus den Vorratsmitteln (41 bis 44) in einem ersten Betriebsmodus
unterschiedliche Segmente (31 bis 36) entnehmen, so dass sich in dem in der Ausrichteinrichtung
(60) zu bildenden Stab (70) aus im Wesentlichen lose koaxial fluchtenden Segmenten
(31 bis 36) jedes Segment von dem anderen Segment unterscheidet, und in einem zweiten
Betriebsmodus mindestens eine Gruppe von mindestens zwei gleichartigen Segmenten entnehmen,
so dass der von der Ausrichteinrichtung (60) zu bildende Stab (70) oder Strang (74)
aus im Wesentlichen koaxial fluchtenden Segmenten (31 bis 36) mindestens eine Gruppe
von mindestens zwei gleichartigen Segmenten aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Zuführmittel (51 bis 54) und
die Ausrichteinrichtung (60) derart zu steuern, dass die Segmente (31 bis 36) in einer
gewünschten Reihenfolge im Wesentlichen axial fluchtend lose aneinander angeordnet
werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung (60) ausgebildet ist, die von den Zuführmitteln (51 bis 54)
erhaltenen Segmente (31 bis 36) im Wesentlichen auch hinsichtlich ihrer Winkellage
zueinander auszurichten.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung (60) ausgebildet ist, den Stab (70) oder Strang (74) aus
im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten (31 bis 36) in einer Förderrichtung
(A) quer zu deren axialer Längserstreckung auszugeben.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung ausgebildet ist, den Stab oder Strang aus im Wesentlichen
koaxial lose fluchtenden Segmenten in Richtung deren Längserstreckung auszugeben,
und die Fördermittel ausgebildet sind, den Stab oder Strang aus im Wesentlichen koaxial
lose fluchtenden Segmenten in Richtung deren axialer Längserstreckung zur Zusammenfügungseinrichtung
zu transportieren.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfügungseinrichtung (80) Umhüllungsmittel (86; 88) aufweist, die ausgebildet
sind, gemeinsam den Stab (70) oder Strang (74) aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden
Segmenten (31 bis 36) mit einer flexiblen Umhüllungslage (84) zu umgeben.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfügungseinrichtung (80) Vorratsmittel zur Aufnahme mindestens einer eine
Umhüllungslage (84) tragenden Bobine (82) und Führungsmittel (85), die ausgebildet
sind, die Umhüllungslage (84) von der Bobine (82) abzuziehen und zu den Umhüllungsmitteln
(86) zu verbringen, aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsmittel (86) ausgebildet sind, die Umhüllungslage (84) dem Stab (70)
oder Strang (74) aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten (31 bis 36)
in einer Richtung etwa quer zu dessen axialer Längserstreckung zuzuführen und durch
queraxiale Umrollung um den Stab (70) oder Strang aus im Wesentlichen koaxial lose
fluchtenden Segmenten (31 bis 36) zu wickeln.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsmittel (88) zur längsaxialen Umhüllung des Stabes (70) oder Stranges
(74) aus im Wesentlichen koaxial lose fluchtenden Segmenten (31 bis 36) mit dem Umhüllungsstreifen
(84) ausgebildet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfügungseinrichtung (130) Mittel (132) aufweist, die ausgebildet sind,
eine gegenseitige Beaufschlagung jeweils zweier benachbarter Segmente an ihren einander
gegenüber liegenden Stirnseiten zu erzielen, an denen Befestigungsmittel (37a, 37b)
vorgesehen sind, um zur Bildung des elektrischen Rauchproduktes (2) die zylindrischen
Segmente (31 bis 36) über ihre Stirnseiten aneinander zu fixieren oder einen längsaxialen
Abstand zwischen zwei benachbarten Segmenten zu erzeugen und/oder aufrecht zu erhalten.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch die gegenseitige Beaufschlagung die Befestigungsmittel (37a, 37b) ihre Wirkung
für einen gegenseitigen Steckeingriff jeweils zweier benachbarter Segmente entfalten.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenfügungseinrichtung (130) mindestens ein Greifmittel aufweist, das ausgebildet
ist, mindestens ein Segment, vorzugsweise das stromaufwärts gelegene oder nachlaufende
letzte Segment des Stabes (70) oder Stranges (74) aus im Wesentlichen koaxial lose
fluchtenden Segmenten (31 bis 36), in Richtung auf den Anschlag (132) zu beaufschlagen
oder zu verzögern.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (132), insbesondere aus einer Eingriffsstellung, in eine Ruhestellung
verbringbar ist, um einen Weitertransport des Stabes (70) oder Stranges (74) aus im
Wesentlichen koaxial fluchtenden und nun aneinander fixierten Segmenten (31 bis 36)
zu ermöglichen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, gekennzeichnet durch eine der Zusammenfügungseinrichtung nachgeschaltete Prüfeinrichtung, die ausgebildet
ist, zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der aus den mehreren zylindrischen Segmenten
bestehenden und zur Bildung jeweils eines Rauchproduktes vorgesehenen Stäbe mit Unterdruck
zu beaufschlagen.
1. Electric smoking product with components which comprise at least one electrical energy
source (6), a storage reservoir (16) for storing at least one flavouring agent (18),
an electrical transducer (10) for changing the physical state of the flavouring agent
(18) and an electric heating element (12),
wherein the smoking product further comprises a plurality of cylindrical segments
(31 to 36) with each segment containing at least one component, while a connecting
structure (37a, 37b; 84; 104) connects the cylindrical segments (31 to 36) with one
another end-to-end in substantially coaxial alignment to form a rod (70) or strand
(74) forming the electric smoking product (2),
characterized in that,
the connecting structure (37a, 37b; 84; 104) comprises a flexible, preferably strip-shaped
enveloping layer (84) which jointly surrounds the arrangement of the plurality of
cylindrical segments (31 to 36), and is delimited by two longitudinal edges lying
loosely in front of one another extending in the axial direction of the cylindrical
segments (31 to 36), and which are connected together, preferably glued, to form a
closed enveloping layer and wherein the enveloping layer (84) is made of paper and/or
plastic film.
2. Electric smoking product according to claim 1, characterized in that the cylindrical segments (31 to 36) have substantially the same diameter, in particular
the same outer diameter.
3. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized in that the cylindrical segments (31 to 36) are provided with standardized interfaces at
their end faces for establishing at least one fluid connection between two adjacent
segments.
4. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized in that the cylindrical segments (31 to 36), preferably at their end faces, are provided
with standardized interfaces for establishing an electrical connection between two
adjacent segments.
5. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized in that the enveloping layer (84, 104) is provided with a coating and/or is printed.
6. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized in that at least one electrical conductor track is at least partially arranged on the outside,
in particular on the outer enveloping surface and/or on an end face of at least one
cylindrical segment (31 to 36).
7. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized in that at least one cylindrical segment contains at least one channel extending over its
entire axial length featuring, in particular, continuous boundary walls, which extend,
in particular, helically in the longitudinal axial direction and/or in the circumferential
direction and/or over the circumferential surface.
8. Electric smoking product according to any of the preceding claims, characterized by an electrical switching device for connecting the electrical energy source (6) to
at least one electrical load such as an electric vaporiser (10) and an electric heating
element (12), as well as a negative pressure sensor (8) which upon occurrence of negative
pressure in the electric smoke product (2) causes the electrical switching device
to establish an electrical connection between the electrical energy source (6) and
the at least one electrical load (8, 10, 12, 22).
9. Device for the production of electric smoking products (2) according to any of the
preceding claims, characterized by
storage means (41 to 44) designed to receive cylindrical segments (31 to 36), supply
means (51 to 54) designed to remove segments (31 to 36) from the storage means (41
to 44),
an alignment device (60), designed to form the segments (31 to 36) received from the
supply means (51 to 54) in substantially coaxial alignment and contacting each other
end-to-end in order to thus form a rod (70) or strand (74) of substantially loosely
coaxially aligned segments (31 to 36),
conveying means (66; 90) designed to remove the rod (70) or strand (74) from the alignment
device (31 to 36), and
an assembling device (80; 130) designed to connect the segments (31 to 36) in the
rod (70) or strand (74), in particular to connect at least two segments (31 to 36')
with each other in an electrically conductive manner.
10. Device according to claim 9, characterized by a control device, which is designed to control the supply means (51 to 54) so that
they remove different segments (31 to 36) from the storage means (41 to 44) in a first
operating mode, so that each segment differs from the other segment in the rod (70)
to be formed from substantially loosely coaxially aligned segments (31 to 36) in the
alignment device (60), while, in a second operating mode, at least one group of at
least two similar segments is removed, so that the rod (70) or strand (74) to be formed
by the alignment device (60) comprises segments (31 to 36) which are substantially
coaxially aligned and comprise at least one group of at least two similar segments.
11. Device according to claim 9 or 10, characterized by a control device designed to control the supply means (51 to 54) and the alignment
means (60) so that the segments (31 to 36) are essentially loosely arranged in axial
alignment with one another in a desired sequence.
12. Device according to any of the claims 9 to 11, characterized in that the alignment device (60) is also designed to substantially align the segments (31
to 36) received from the supply means (51 to 54) with respect to their mutual angular
position.
13. Device according to any of the claims 9 to 12, characterized in that the alignment device (60) is designed to output the rod (70) or strand (74) of substantially
coaxially loosely aligned segments (31 to 36) in a conveying direction (A) transversely
to their axial longitudinal extension.
14. Device according to any of the claims 9 to 13, characterized in that the alignment device is designed to output the rod or strand of substantially coaxially
loosely aligned segments in the direction of their longitudinal extension, while the
conveying means are designed to convey the rod or strand of substantially coaxially
loose aligned segments to the assembling device in the direction of their axial longitudinal
extension.
15. Device according to any of the claims 9 to 14, characterized in that the assembling device (80) comprises enveloping means (86; 88) which are designed
to jointly surround the rod (70) or strand (74) of substantially coaxially loosely
aligned segments (31 to 36) with a flexible enveloping layer (84).
16. Device according to claim 15, characterized in that the assembling device (80) has storage means for receiving at least one bobbin (82)
carrying an enveloping layer (84), and guide means (85) designed to withdraw the enveloping
layer (84) from the bobbin (82) and to pass it to the enveloping means (86).
17. Device according to claim 16, characterized in that the enveloping means (86) are designed to supply the enveloping layer (84) of the
rod (70) or strand (74) of substantially coaxially loosely aligned segments (31 to
36) in a direction approximately transverse to its axial longitudinal extension and
to wind about the rod (70) or strand of substantially coaxially loosely aligned segments
(31 to 36) through lateral axial winding.
18. Device according to claim 16, characterized in that the enveloping means (88) for longitudinal axial enveloping of the rod (70) or strand
(74) of substantially coaxially loosely aligned segments (31 to 36) are formed with
the enveloping strip (84).
19. Device according to any of the claims 9 to 18, characterized in that the assembling device (130) comprises means (132) designed to achieve a mutual loading
of two adjacent segments at their mutually opposite end faces, at which fastening
means (37a, 37b) are provided for fixing the cylindrical segments (31 to 36) to one
another via their end faces, or for producing and/or maintaining a longitudinal axial
distance between two adjacent segments in order to form the electric smoking product
(2).
20. Device according to claim 19, characterized by the mutual application of the fastening means (37a, 37b) to exert their effect in
order to achieve a mutual insertion engagement of each two adjacent segments.
21. Device according to claim 19 or 20, characterized in that the assembling means (130) comprise at least one gripping means which are designed
to apply or delay at least one segment, preferably the upstream or trailing last segment
of the rod (70) or strand (74) of substantially coaxially loosely aligned segments
(31 to 36), in the direction of the stop (132).
22. Device according to any of the claims 19 to 21, characterized in that the stop (132) may be brought, in particular, from an engagement position to a rest
position in order to further convey the rod (70) or strand (74) of substantially coaxially
aligned segments (31 to 36) that are now fixed to each other.
23. Apparatus according to any of the claims 9 to 22, characterized by a test device arranged downstream of the assembling device and designed to test the
functioning of the rods consisting of the several cylindrical segments forming a smoke
product by applying negative pressure.
1. Produit à fumer électrique doté de composants comprenant au moins une source d'énergie
électrique (6), un réservoir (16) pour stocker au moins une substance aromatique (18),
un convertisseur électrique (10) servant à modifier l'état physique de la substance
aromatique (18) et un élément chauffant électrique (12), le produit à fumer comprenant,
en outre, une pluralité de segments cylindriques (31 à 36), dont chacun contient au
moins un composant, et une structure de liaison (37a, 37b ; 84 ; 104) qui, pour former
le produit à fumer électrique (2), relie entre eux les segments cylindriques (31 à
36) de façon telle que ceux-ci soient alignés sensiblement coaxialement et soient
mutuellement en contact par leurs faces frontales pour former un bâton (70) ou une
barre (74),
caractérisé en ce que la structure de liaison (37a, 37b ; 84 ; 104) présente une couche d'enveloppement
(84) flexible, de préférence en forme de bande, qui entoure l'ensemble de l'agencement
constitué de la pluralité de segments cylindriques (31 à 36) et est délimitée par
deux bords longitudinaux, adjacents de manière libre au niveau des faces frontales
et s'étendant dans la direction axiale des segments cylindriques (31 à 36), qui sont
reliés, de préférence collés, entre eux pour former une enveloppe fermée, et en ce que la couche d'enveloppement (84) comprend du papier et/ou un film plastique.
2. Produit à fumer électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments cylindriques (31 à 36) ont sensiblement le même diamètre, en particulier
le même diamètre extérieur.
3. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les segments cylindriques (31 à 36) sont pourvus, au niveau de leurs faces frontales,
d'interfaces standardisées pour établir au moins une liaison fluide entre deux segments
adjacents.
4. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les segments cylindriques (31 à 36) sont pourvus, de préférence au niveau de leurs
faces frontales, d'interfaces standardisées pour établir au moins une liaison électrique
entre deux segments adjacents.
5. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'enveloppement (84 ; 104) est pourvue et/ou imprimée d'un revêtement.
6. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une piste conductrice électrique est disposée au moins en partie sur la face
extérieure, en particulier sur la surface d'enveloppe côté extérieur et/ou sur une
face frontale, d'au moins un segment cylindrique (31 à 36).
7. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un segment cylindrique contient au moins un canal s'étendant sur toute sa
longueur axiale, lequel comporte en particulier des parois de délimitation continues,
lesquelles notamment s'étendent en forme d'hélice en direction axiale et/ou en direction
circonférentielle et/ou sur la surface circonférentielle.
8. Produit à fumer électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un dispositif de commutation électrique pour le raccordement de la source d'énergie
électrique (6) à au moins un consommateur électrique tel que, par exemple, un évaporateur
électrique (10) et un élément chauffant électrique (12) ainsi qu'un capteur de dépression
(8) qui, lorsque survient une dépression dans le produit à fumer électrique, amène
le dispositif de commutation électrique à établir une liaison électrique entre la
source d'énergie électrique (6) et le au moins un consommateur électrique (8, 10,
12, 22).
9. Dispositif pour la fabrication de produits à fumer électriques (2) selon l'une des
revendications précédentes,
caractérisé par :
des moyens de stockage (41 à 44), qui sont conçus pour recevoir des segments cylindriques
(31 à 36),
des moyens d'amenée (51 à 54), qui sont conçus pour prélever des segments cylindriques
(31 à 36) des moyens de stockage (41 à 44),
un dispositif d'alignement (60), qui est conçu pour aligner les segments (31 à 36)
reçus des moyens d'amenée (51 à 54) de façon telle qu'ils soient alignés mutuellement
de manière sensiblement coaxiale et soient en contact mutuel par leurs faces frontales,
et ainsi former un bâton (70) ou une barre (74) constituée de segments (31 à 36) alignés
sensiblement coaxialement de manière libre,
des moyens de transport (66 ; 90), qui sont conçus pour prélever le bâton (70) ou
la barre (74) du dispositif d'alignement (31 à 36), et
un dispositif d'assemblage (80 ; 130), qui est conçu pour relier entre eux les segments
(31 à 36) dans le bâton (70) ou la barre (74), en particulier pour relier au moins
deux segments (31 à 36') l'un à l'autre de manière électroconductrice.
10. Dispositif selon la revendication 9,
caractérisé par un dispositif de commande, qui est conçu pour commander les moyens d'amenée (51 à
54) de telle sorte que ceux-ci prélèvent des moyens de stockage (41 à 44)
dans un premier mode de fonctionnement, des segments (31 à 36) différents de façon
que, dans le bâton (70) à former dans le dispositif d'alignement (60), constitué de
segments (31 à 36) alignés sensiblement coaxialement de manière libre, chaque segment
se différencie de l'autre segment, et
dans un second mode de fonctionnement, au moins un groupe d'au moins deux segments
similaires de façon que le bâton (70) ou la barre (74) de segments (31 à 36) alignés
de manière sensiblement coaxiale devant être formé(e) par le dispositif d'alignement
(60), comporte au moins un groupe d'au moins deux segments similaires.
11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par un dispositif de commande, qui est conçu pour commander les moyens d'amenée (51 à
54) et le dispositif d'alignement (60) de façon telle que les segments (31 à 36) soient
disposés librement l'un contre l'autre dans un ordre désiré, en alignement sensiblement
axial.
12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif d'alignement (60) est conçu pour aligner entre eux les segments (31
à 36) reçus des moyens d'amenée (51 à 54), sensiblement également par rapport à leur
position angulaire.
13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le dispositif d'alignement (60) est conçu pour délivrer le bâton (70) ou la barre
(74), constitués de segments (31 à 36) alignés librement de manière sensiblement coaxiale,
dans une direction de transport (A) transversale à leur étendue longitudinale axiale.
14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le dispositif d'alignement est conçu pour délivrer le bâton ou la barre de segments
alignés librement de manière sensiblement coaxiale dans la direction de leur étendue
longitudinale, et les moyens de transport sont conçus pour transporter le bâton ou
la barre de segments alignés librement de manière sensiblement coaxiale dans la direction
de leur étendue longitudinale vers le dispositif d'assemblage.
15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que le dispositif d'assemblage (80) comporte des moyens d'enveloppement (86, 88) qui
sont conçus pour entourer d'une couche d'enveloppement (84) flexible le bâton (70)
ou la barre (74) de segments (31 à 36) alignés librement de manière sensiblement coaxiale.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif d'assemblage (80) comprend des moyens de stockage pour recevoir au
moins une bobine (82) portant une couche d'enveloppement (84) et des moyens de guidage
(85) qui sont conçus pour extraire la couche d'enveloppement (84) de la bobine (82)
et la transférer aux moyens d'enveloppement (86).
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens d'enveloppement (86) sont conçus pour amener la couche d'enveloppement
(84) au bâton (70) ou à la barre (74) de segments (31 à 36) alignés librement de manière
sensiblement coaxiale dans une direction sensiblement transversale à son étendue longitudinale
axiale et l'enrouler par bobinage transversal à l'axe autour du bâton (70) ou de la
barre de segments (31 à 36) alignés librement de manière sensiblement coaxiale.
18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens d'enveloppement (88) sont conçus pour l'enveloppement longitudinal axial
du bâton (70) ou de la barre (74) de segments (31 à 36) alignés librement de manière
sensiblement coaxiale, au moyen de la bande d'enveloppement (84).
19. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce que le dispositif d'assemblage (130) comporte des moyens (132) conçus pour produire des
efforts mutuels sur respectivement deux segments adjacents au niveau de leurs faces
frontales opposées, sur lesquelles sont prévus des moyens de fixation (37a, 37b),
afin de fixer entre eux les segments cylindriques (31 à 36) par leurs faces frontales
pour former le produit à fumer électrique (2) ou de créer et/ou maintenir un espacement
axial longitudinal entre deux segments adjacents.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que, par les efforts mutuels, les moyens de fixation (37a, 37b) sont efficaces pour mettre
en prise mutuellement, par enfichage, respectivement deux segments adjacents.
21. Dispositif selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que le dispositif d'assemblage (130) comporte au moins un moyen de préhension qui est
conçu pour faire avancer ou retarder au moins un segment, de préférence le dernier
segment situé en amont ou en aval du bâton (70) ou de la barre (74) de segments (31
à 36), alignés librement de manière sensiblement coaxiale, en direction de la butée
(132).
22. Dispositif selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que la butée (132) peut être déplacée en particulier d'une position de mise en prise
dans une position de repos afin de permettre le transport ultérieur du bâton (70)
ou de la barre (74) constitué(e) de segments (31 à 36) alignés de manière sensiblement
coaxiale et désormais fixés les uns aux autres.
23. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 22, caractérisé par un dispositif de contrôle situé en aval du dispositif d'assemblage, qui est conçu
pour opérer une sollicitation en dépression afin de vérifier l'aptitude au fonctionnement
des bâtons constitués de plusieurs segments cylindriques et prévus pour former respectivement
un produit à fumer.